用于水和废水的处理方法和装置制造方法及图纸

这项发明专利技术指向用于处理水和废水的方法和装置。在一个实施方案中，依照本发明专利技术处理水的方法包括将淤泥和沉淀剂与待处理的水混合、将砾石与水混合和把水离分成经过处理的水和淤泥。一些或全部被分离出来的淤泥可能被再循环用于与沉淀剂和待处理的水混合。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用来从水和废水中除去溶解的和悬浮的固体的改进程序，在被除去的固体的脱水特性方面有进一步的改进。本专利技术的现有技术为了把水用于饮用目的或者为了处理待排放的废水，将溶解的和悬浮的各种不同的成份除去可能是需要的。这些成份可能包括重金属、油和油脂、钙、镁、铁、硅石、以及溶解的和悬浮的有机材料。尽管水的质量在不同的来源之间有很大的变化，但是它几乎总是包含一种或多种上述成份。除去这些成份通常是利用物理/化学处理程序完成的。这种类型的程序使用化学反应和物理分离程序的组合从水中将所述成份以固体形式分离出来和除去。在另一个实施方案中，本专利技术指向一种水处理系统，其中包括备有碱性试剂入口、再循环淤泥入口、搅拌器和处理淤浆的出口的碱性试剂混合室。该系统还包括与处理淤浆的出口相连接并且备有水的入口、搅拌器和被处理的水和悬浮的固体的出口的反应室。系统进一步包括与被处理的水和悬浮固体的出口相连接并且备有不能溶解的粒状物质的入口、搅拌器和被处理的水、悬浮的固体和不能溶解的粒状物质的出口的快速混合物室。系统进一步包括与被处理的水、悬浮的固体和不能溶解的粒状物质的出口相连接并且备有搅拌器和经过絮凝处理的水的出口的絮凝室。系统进一步包括与经过絮凝处理的水的出口相连接并且备有澄清液体出口和淤泥出口的分离器。最后，系统包括与淤泥出口和再循环淤泥入口相连接的淤泥再循环；和与淤泥出口相连接的淤泥排放。在另一个实施方案中，本专利技术指向处理水的方法。该方法包括将第一淤泥和沉淀剂与待处理的水混合、将砾石与水混合、以及将水分成澄清的水和第二淤泥。本专利技术的其它的优势、新颖的特征和目的在连同示意的未按比例绘制的附图一起考虑的时候将通过下面关于本专利技术的详细描述变得显而易见。在这些附图中，在不同的附图中被图解说明的每个同一的或几乎同一的组成部分是用单一的数字表示的。为了清楚起见，对本领域技术人员来讲不必给出的赘述和图解，就没有都按每个组成部分标注在每张附图中，也没有将本专利技术的每个实施方案的每个组成部分都展示出来。附图简要说明附图说明图1是现有技术的处理程序的平面图；图2是现有技术的另一种处理程序的平面图；图3是现有技术的另一种处理程序的平面图；图4是本专利技术的一个实施方案的程序流程图；而图5是本专利技术的一个实施方案的平面图。本专利技术的详细描述本专利技术指向用于处理水和废水的方法和装置。一方面，本专利技术将采用淤泥再循环的水处理程序的诸要素和使用砾石的程序的诸要素合并为实现高效率的新方法。传统的物理/化学的处理程序可能包括一些或全部下面的步骤化学沉降改变溶解在水中的成份的溶解度从而导致这些成份的沉降和胶体粒子的形成的化学反应；凝结/絮凝使胶体粒子失去稳定性和使胶体粒子聚集成更大的絮团，借此使粒子从稳定的悬浮状态转变到不稳定的悬浮状态；沉积使絮团沉降和使沉降的固体以淤泥的形式从液体中分离出来；增稠一种用来增加固体含量和减少在沉积过程中被除去的淤泥的水含量的沉积程序；以及过滤通过机械过滤除去残留在水中的悬浮固体。典型的现有技术的物理/化学处理程序是在图1中图解说明的，而且是由将化学药品20和水21添加到其中的化学反应罐1、将促凝剂22添加到其中的快速混合罐2、絮凝罐3、澄清器4、产生浓缩淤泥23的增稠器5和产生经过处理的水24的流出过滤器6组成的。这个典型的系统占用相当大的安装空间，需要购买和安装各种不同的处理单元，而且有比较高的操作费用。这些年来为了获得最大的效率和将物理/化学处理程序中完成的每一个步骤的费用减少到最小而设计的很多技术已被发展。这种设计的例子是在美国专利第4,388,195、5,039,428、5,730,864、5,770,091、6,210,587和6,277,285号中揭示的，在此通过引证将它们全部并入本文。当前的技术通常试图增加在水中悬浮的粒子的凝结和沉降速率。凝结和沉降速率受多种因素影响，包括粒子的类型和密度和正在沉降的固体的浓度。通常，增加固体的浓度和密度将增加固体沉降速率，从而导致较小的设备尺寸、改进的流出物质量和增大的淤泥固体浓度。粒子的浓度和/或密度通常是通过沉降的淤泥的再循环或通过添加砾石材料增加的。这两个程序在下面予以更详细的讨论。收集和再循环使用沉积淤泥的例子是在通过引证在此被全部并入本文的美国专利第3,738,932号中描述的，并且在图2中予以图解说明。在这个程序中，来自沉积槽9的沉积淤泥25的一部分被再循环使用并且在混合槽7中与碱性淤浆流26反应。碱性淤浆通常是石灰淤浆混合物。随后，混合的淤浆/淤泥流被添加到待处理的水/废水流27中。该混合物在容器8中反应，然后流到沉降步骤。以质量为基础，被再循环的淤泥的数量大约是被除去的数量的二十倍。对于大多数的成份，返回碱性淤浆流的淤泥再循环导致形成易于沉降和脱水的密集的固体。对于金属的氢氧化物淤泥，最后经过脱水的淤泥与在没有再循环处理的70％的水相比通常将包含30-50％的水。这导致低得多的必须处理和处置的淤泥体积。收集和重复使用沉积淤泥有一些缺点。首先，为了有效地操作，该程序依赖质量充足的淤泥的形成。在开始的启动周期期间，系统操作欠佳。这使该程序不适用于分批的或间歇的处理程序。其次，尽管固体沉降得好，但是沉降速率仍然在通过添加砾石材料所能获得的沉降速率以下。所以，沉降设备的尺寸必须比较大。最后，该程序可能导致比较高的悬浮在流出的水中的非常细的微粒子固体水平。依据质量要求，这可能需要在沉降系统后面安装过滤设备。在采用添加砾石材料的程序中，惰性的粒状材料(通常是沙子)是在该处理程序的化学沉降步骤中注入的。这种程序的例子是在通过引证被全部并入本文的美国专利第4,927,543号中描述的，而且是在图3中予以图解说明的。在这个程序中，未经处理的水在反应罐中与化学药品和砾石材料箱混合。然后，将水送到凝结罐10，在那里粒子围绕着砾石材料聚集。含有凝结固体的水流到沉积槽11，在那里固体凭借重力分离。澄清的水被排放，而固体被送往分离器12。分离器12把高密度的砾石材料与密度较低的沉积固体分开。分离器回收砾石材料以便反向循环到反应罐。密度较低的沉积固体通常被送到附加的处理步骤，以便除去水和产生待处置的固体废物。砾石材料大幅地增加固体的沉降速率，借此减少沉积槽所需设备的大小。该程序在与传统的澄清程序比较时还提高了固体的清除效率。然而，砾石/淤泥的分离步骤通常生产低浓度的淤泥产品。为了生产适合脱水和处理的淤泥，安装附加的淤泥增稠设备往往是必需的。在一个实施方案中，依照本专利技术的水处理方法包括将淤泥和沉淀剂与待处理的水混合、将砾石与水混合以及将水分成处理过的水和淤泥。一部分或全部分离出来的淤泥可能被再次用于与沉淀剂和待处理的水混合。因此，在这个实施方案中，本专利技术为了以先前从未作过的方式处理水把淤泥的收集和再循环与添加砾石结合起来。这些程序的组合在此之前尚未被实现，因此，早已察觉但未解决的对改善的处理效率的需求现在才被解决。淤泥和沉淀剂与待处理的水混合可以采用任何允许一种或多种污染物沉降的材料或设备以任何方式完成。所谓的污染物指的是需要从被处理的水中除去的任何材料。沉淀剂可以是任何能够使污染物沉降的化合物、混合物、化学药品、溶液或类似的东西。例如，沉淀剂可能是降低污染物或与污染物反应形成的比污染本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来处理水的方法，该方法包括： 使碱性试剂与第一淤泥反应，形成处理淤浆； 使处理淤浆与水反应，形成经过处理的水和悬浮的固体； 将经过处理的水和悬浮的固体与不能溶解的粒状材料混合； 使经过处理的水、悬浮的固体和不能溶解的粒状材料失去稳定性； 使经过处理的水、悬浮的固体和不能溶解的粒状材料絮凝化；以及 将经过处理的水、悬浮的固体和不能溶解的粒状材料分离成澄清的水和第二淤泥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯D布鲁曼施恩，卡什班尼杰，
申请(专利权)人：OTV公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]