用于水净化中动态处理的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于水净化中动态处理的装置和方法，其中将无膜过滤与流体动态处理结合在一起，以便大大减少处理时间、化学药剂成本、土地使用，以及运行费用。由于水被运送通过多种螺旋阶段，因此该方法具有过滤和化学处理的复合能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于水净化中动态M的装置和方法。
技术介绍
传统的市政污7K处理(MWT)包括多级过滤以及进行凝结、絮凝和沉淀的 连续M步骤。虽然许多实用装置中具有更多的中间过滤步骤，但在通常情况 下，最少的两级过滤应当包括入口处2-3毫米的粗筛孔过滤器以及最后的2(M0拜多介质过滤器。在齢凝结-絮膝節Ci:艺中的水力停留时间(流体停留时间)可长达5-10小时，这取决于原7K的'顿。现在参见图1，显示了传统的水处理设施。当然，这仅仅是一个示范性系统。 如图所示，系统10包括任何各种鄉的液鹏12，如臓水、地下ZK、废水、 微i^K、海水…等。该7K被供给一个网式过滤器14-通常是有效的滤出1毫米至 3毫米范围内的颗粒。当这些相对较大的颗粒被去除后，调节水的pH值并在一 个碳反应器/混合器16中向供给7K添加高锰酸钾(KMn04)。通常添加该化学药 剂用以控制口嚇fl气味。其他替代品可以包括臭氧和其他氧化剂。下--步，向 供给水中添加氯气并在混合器18中混合。然后向其中加入凝结剂(例如，明砜, FeCl3， ACH等)在一个l^t混合器20中进行快速混合。在絮凝阶段添加絮凝 抓由具有高肝量的长链聚合物构成-并在一个驗混合器22中混合。随后该 供给7jC被送至沉淀池22，御陧由于重力作用颗粒从流出物中沉淀出来。随后 来自沉淀池的7jC流被供给多介质过滤器26，以去除剩余的小颗粒。随后系统的 输出可用于多种用途。在一种形式中，将氯气添加至懒出中。多介质过滤器频 繁的进行反冲洗，并且反冲洗水可选择地回流到水源。在该反冲洗或反馈 (feedback)路径中，可以提供一个脱水阶段28,借此水回流至7乂源且污泥被去 除。如上所述，所描述的7jC净化过程需要大量的时间。现在参见图2，从实例流 程50可以看出基本步骤包括快速混合(包括凝结)、絮凝、沉淀以及过滤。如 图所示，个魏混合阶段52需要30秒至2併中来完成。絮凝阶段54需要20至45併中的M时间。沉淀56，或任何其他可选择的固体去除过程，通常需要至 少1至4个小时(并可能高达IO个小时)的处理。最后，过滤58也需要一个 确定量的时间。延长的时间周期不仅是市政型净化系统的一个问题，也是在其 他环境中，如在实验室环境中i顿的净水系统的一个问题。因此，最好能拥有可禾糊的一种替代水舰系统，能够更经济有效地净化 水质。
技术实现思路
在目前描述的实施例的一个方面，该系统包括一个用于从源头接收水的入 口， 一个用于过滤第一颗粒的过滤阶段， 一个用于接收并凝结该滤出的水的混 合阶段，一个用于接收凝结水，用絮凝剂进行处理，并从该7jC中分离第二颗粒 的螺旋阶段，-一个用于从水中过滤第H^粒的第二过滤阶段；以及一个出口。 在目前描述的实施例的另一个方面，織一过滤阶段是一个网式过滤器。 在目前描述的实施例的另一个方面，该螺旋阶段被并入一个单独的螺旋装 置中。在目前描述的实施例的另一个方面，该混合阶段被并入一个與虫的螺旋装 置中。在目前描述的实施例的另一个方面，该混合阶段被并入一个快速混合器中。 在目前描述的实施例的另一个方面，该螺旋阶段被并入--个第一螺旋装置中以接收凝结水并用絮凝剂进行处理，且被并入一个第二螺旋装置中以从水中分离第二颗粒。在目前描述的实施例的另一个方面，織二过滤阶段是一个过麟置。 在目前描述的实施例的另一个方面，该系统进一步包括一个通往水源的反 馈路径。在目前描述的实施例的另一个方面，该反馈路径包括一个用于脱7K的螺旋阶段。在目前描述的实施例的另--个方面，織一颗粒的直径大约是1-3毫米。 在目前描述的实施例的另一个方面，i魏二颗粒的直径大约是5 Min或更大。在目前描述的实施例的另一个方面，織三颗粒的直径是0.5拜颇大。 在目前描述的实施例的另一个方面，该方法包括接收来自源头的水，过滤该水以去除第一颗粒，将滤出的水与氯气和凝结剂快速混合，在一个螺旋阶段 将第一螺旋阶段的输出与絮凝剂缓慢混合，在该螺旋阶段分离第二颗粒，并过滤该螺旋阶段的输出以便去除第H^粒。在目前描述的实施例的另一个方面，用于去除第一颗粒的水过滤包括将水 舰一个筛网。在目前描述的实施例的另一个方面，缓慢混合和分离在一个與虫的分离装 置中完成。在目前描述的实施例的另--个方面，该螺旋阶段的输出过滤包括将输出通 过—个具有多个介质的过滤器鹏过滤器。在目前描述的实施例的另一个方面，该方法进一步包括在反馈路径中脱水。 在目前描述的实施例的另一个方面，i魏一颗粒的直径大约是1-3毫米。 在目前描述的实施例的另一个方面，織二颗粒的直径大约是5 Mm或更大。在目前描述的实施例的另--个方面，織三颗粒的直径是0.5拜鞭大。 附图说明图1是一^示传^7JCM的示意图。图2是传统水处理系统中凝结、絮凝，以及沉淀阶段的一个典型的时序图。 图3 (a)和3 (b)表示根据目前描述的实施例的系统。 图4 (a) - (c)表示一个设计用于lpn颗粒截留以及100L/min处理量的 螺旋装置的例子。图5表示另-一个实施例；图6 (a)和6 (b)表示另一个实施例；图7 (a)和7 (b)表示颗粒提取的库尔特计数器量化。图&是一1^粒径与NTU关系的图表。图9是一^^用于凝结和絮凝的化学药剂通常财的图表。图10 (a)和10 (b)表示凝结和沉淀时间及节省金额的计算。图11 ^^用于并S^检测实验的一个实验^g。图12表示浊度，该浊度作为具有标准式(样品B)和阶梯式(样品A)凝 结剂添加的瓶式检测的时间的函数。图B是扩散驱动凝聚模型的两个不同并試检测所测定浊度值的比较。图14 (a)和14 (b)显示了--个典型的瓶式检测实验的謂值。蓝色数 据显示了标准瓶式检测结果，粉红色曲线显示了M的瓶式检测结果。该插图 表示最初30併中，中的浊度测量值。图15表示测i^^与等式(7)的拟合。黑色标准瓶式检测；红色修正)K:检测；实线 据点的拟合。具体实施例方式目前描述的实施例< —种变形的水处理方法，其将无膜过滤与流体动态 处理结合在---起，以大大减少处理时间、化学药剂成本、土地使用，以及运行 管理费用。由于7K通过多种螺旋阶段，因此该方法具有过滤和化学处理的复合 能力。该系统的特征包括，但不限于下列各项1) 禾佣螺旋颗粒提取能力作为前端鹏以,系统的TSS (总悬浮固体)负荷。该处理工艺前端的快速混合也增强了化学动力学并导致了更加完全的反应；2) 利用在狭窄的流道中的动态传送能力，在那里来自f魏抛物线型縱職 结剂的高速剪切产生了大小均匀的晶粒，劍加速凝聚动力学是非常理想的3) 可以通3ii累旋装置去除5,大小的针状絮凝物(粒径处于凝结结束和 絮凝开始之间的过渡点处)，而不是依靠传统的做法，使他们在沉淀池中沉淀出 前凝聚至嗷百 的大小。这个过程也导致加速凝聚；4) 可以完全或几乎消除了絮凝和沉淀步骤，以^0f有附属的化学药剂。这 也将可以减少土地使用和维护工作，以及5) 可以逐步投加化学药剂。在这点上，图3 (a)和(b)显示了根据目前描述的实施例的示例水处理 厂'的图表。这些实施例显示了用图3 (a)的标记的椭圆中所示部件取代传统系 统中选定的部件。例如絮凝步骤的消除导致了占地面积的减少和化学药齐鞭用 的齡。如图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水净化的动态处理系统，该系统包括：　从源头接收水的入口；　用于过滤第一颗粒的过滤阶段；　用于接收并凝结滤出的水的混合阶段；　用于接收凝结水，用絮凝剂进行处理，并从该水中分离第二颗粒的螺旋阶段；　用于从水 中过滤第三颗粒的第二过滤阶段；以及，　出口。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：MH利恩，J朔，AR沃尔克尔，A科尔，HB谢，NS佩尔克，N张，
申请(专利权)人：帕洛阿尔托研究中心公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]