[發明專利]改進的壓載的凈化系統

有效

• 申請號: 201580063260.6
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN107108289B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 彼得·坦普爾·巴拉爾;雷德·拉班
• 申請（專利權）人: 蘇伊士水務工程公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李新紅

一般地，本發明涉及提供改進的用于處理水或廢水的壓載的絮凝系統的系統和方法。根據一些實施方案，方法可以包括引入包含水或廢水和凝結劑的流入物；將流入物攪動或混合，造成絮體發展；引入聚合物和壓載物，其中壓載物具有小于1.15的長徑比；將流入物攪動或混合，造成壓載物移動通過流入物并且進入絮體；將絮體攪動或混合，以通過絮體之中的較小絮體的碰撞造成更大絮體形成；將流入物提供到具有底部和頂部的凈化槽中，其中絮體中的壓載物粒子造成絮體沉降到凈化器的底部，并且從凈化槽的頂部輸出流出物。

相關申請

本申請要求2014年11月21日提交的名為“改進的壓載的(ballasted)凈化系統”的美國臨時專利申請序列號62/082,941的優先權，其通過引用以其全部內容結合在此。

背景

一般地，本發明涉及改進的用于處理水或廢水的凈化系統。更具體地，本發明涉及改進的提供壓載的絮凝系統的系統和方法。

凈化是一種處理水的方法，通過移除雜質使得它清澈。一種將水凈化的方法是通過絮凝，即一種其中可以通過將懸浮的物質團聚成大到足以通過重力沉降的粒子來將它從水中移除的過程。通常，絮凝是可以將液體凈化的過程。可以將水或廢水(例如，飲用水、廢水、組合的下水道溢流水等)引入到絮凝系統中，在所述絮凝系統中凝結的沉淀物可以由于膠態廢水的失穩而形成。

可以使用的凝結劑包括金屬和聚合物凝結劑。金屬凝結劑通常基于鐵或鋁。鐵凝結劑可以包括但不限于，硫酸鐵、硫酸亞鐵、氯化鐵和氯化硫酸鐵。鋁凝結劑可以包括但不限于，硫酸鋁、氯化鋁(包括聚氯化鋁)和鋁酸鈉。也可以使用其他化學品或材料，比如但不限于藻酸鈉、可溶淀粉產品、熟石灰、碳酸鎂、或合成聚合物。此外，可以插入凝結劑輔劑——包括例如再循環泥。

盡管在沒有攪拌的情況下粒子或沉淀物可以彼此粘到并自發地形成不規則的粒子簇或絮體(floc)(即，異向聚集或絮凝)，但也可以將水或廢水混合或攪拌，由此造成剪應力并快速生成簇或絮狀沉淀(即，異向聚集或絮凝)。絮凝的程度通常由速度梯度和絮凝的時間決定。通過水力混合(例如但不限于，帶擋板的室、螺旋流室)、機械混合(如但是不限于攪拌，旋轉或往復的刀片、槳葉、或螺旋槳)、和可以例如利用擴散空氣以在流動的水中造成湍流的擴散器或柵格系統，可以向絮凝系統提供剪應力。

當將水或廢水混合或攪拌時，可以形成較大且較重的絮體，其可以從水或廢水中沉降下來，并且可以作為污泥被移除。凈化過的水可以退出系統的頂部。為了增加絮體沉降的速度，可以在壓載的絮凝過程中使用壓載物(ballast)材料。

壓載的絮凝(也稱為高速凈化)將過程稍加改變，其中，團聚的粒子(或“絮體”)可以包含壓載的粒子，造成絮體下沉得更快，從而將凈化過程加速。

此外，現有的壓載的凈化系統經常具有比較高的壓載物損失率。這樣的壓載物的損失不僅僅增加了運行壓載的凈化系統的成本，而且也造成對下游加工部件的過度的磨損和/或損傷(因為這樣的部件可能在處理其中帶有砂或其他這樣的壓載物的污泥)。因此，想要的是，在壓載的凈化系統的運行期間減少壓載物損失。

還想要的是，減少壓載的凈化系統所必需的尺寸。這樣的尺寸上的減少可以導致更小的占地(footprint)，以及更小的資本費用和/或運行費用。例如，增加壓載的凈化系統的增長量(rise rate)可以允許使用更小的系統。然而，目前使用的壓載物(例如，砂)在流出物中沒有過量壓載物損失的情況下通常不允許高于40gpm/ft²的增長量。因此，想要的是，在大于40gpm/ft²的增長量以及可接受的壓載物損失的情況下運行壓載的凈化系統。

因此，想要的是有一種壓載的絮凝系統，其中壓載物材料被選擇或配置為產生有效的且高效的凈化。

發明概述