水治理和生物固体收集系统以及相关方法技术方案

提供用于治理水体并从该水体收集悬浮溶解固体的系统和方法。该系统包括可定位在水体中或该水体附近的防水衬垫。该衬垫和凹部限定处理容器，该处理容器包括处理部、用于容纳处理后的水的出口部以及该处理部和出口部之间的流出坝。将待处理的水从水体运送至处理部。将捕集元素输送至运送水中并混合至该运送水中，所述捕集元素用于捕获所述运送水中的悬浮溶解固体并实现捕获的固体与从其净化水之间的分离。可将所述捕获的固体从处理盆移除，并且净化水可通过流出坝中的通道运动至所述出口部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于水治理和生物固体收集的系统和方法，更具体地涉及利用固体捕集治理水并收集水性固体的系统和方法。
技术介绍
溶气气浮(DAF)是一种液体处理技术，其利用微泡气浮使工业处理水、城市废水和/或湖水之类的水溶液中的悬浮固体上升并将其去除。本领域公知的DAF系统由钢箱体或混凝土箱体构成。大型地上液体容器(liquid above-ground vessel)需要结构钢板及背加强筋，从而防止箱体壁在满负荷操作时在静压 加载期间变形。钢容器还需要底脚，从而以适当承载能力将负载传递至土壤。通常利用314 和316不锈钢之类的惰性材料或者稀有环氧涂层系统延缓腐蚀。浅湖中的风混合致使松散的非光合沉积材料暂时上升至透光区。该富含营养的反应性沉积物往往供养受损(过营养)湖的透光区中的藻类而引起藻类长期过量繁殖，这在 某些情况下甚至可从空中看到(例如，轨道航天飞机可将佛罗里达的过营养阿勃卡湖与其 它湖区分开)。水治理的一种手段是移除或收获悬浮固体(SS)以及与其结合的营养物。悬浮固体移除的传统方法利用大片(5，000-45，000英亩)淹没湿地过滤器，在这 里静止状态致使悬浮固体沉降而形成土壤。随着土壤腐烂，大多数沉淀下来的营养物恢复 成污染物，从而不太有效。若有毒蓝藻在湿地中沉淀下来，很多年都会对土壤和水中的野生 生物有毒性。不过，这对于有大片土地可用的地方是一种优选治理方法。治理水体的公知困难在于系统必须经常在土壤软而湿的地方操作，例如接近湖滨或在湖滨上。与提供挖掘、填充和土壤稳定相关的费用可能是高的惊人的，并且在认为应当 改善的区域，结果很难看。因此，认为DAF系统不适于现场水体治理。此外，至少部分由于 相同原因，在水体中利用DAF系统被认为是不切实际的。现有技术公知的DAF系统为有效运行要求精确的平衡标准，例如流入率、凝聚剂输送参数以及淤泥和悬浮物移除。对于公知费用高昂的大型DAF系统，已有具有特定几何 尺寸的小型化容器的趋势以优化过滤。当前面临的其它问题是不断增长的费用和逐渐减少的燃料供应，以及由诸如藻类 流径(floways)及其它水生植物系统之类的生物治理系统产生的生物量的处置。因此，期望提供一种用于经济有效地治理水体而不会干扰水体和周围地区的审美 要求的系统和方法。还期望提供一种用于处置收集的生物固体并用于从中生成燃料的系统 和方法。
技术实现思路
本专利技术在第一方面中针对一种容器构造，与公知水治理和生物固体收集构造相 比，其更具创造性并且成本相当低。本系统包括与先前公知系统的结构性差异，其中通过土 壤、水体或其组合之类的现有支撑结构提供柔性伸缩性能。本专利技术通过固体捕集过程(例如但理应不限于DAF)的创造性规模提高而移除悬浮溶解固体。尽管DAF系统不会使悬浮固体100%沉降，但是其隔离并处理所有由其移除的 悬浮固体，阻止悬浮固体释放回地表水。与公知湿地技术相比，这使得每单位面积移除的营 养物大幅增加。此外，有毒藻类之类的元素从生态系统安全移除，从而避免野生生物接触。多位科学家--例如圣约翰河水管理局(SJRWMD)的团队--研制出DAF之类的固体 移除系统用于应用于佛罗里达的阿勃卡湖之类的污染湖以及其它地表水，但是发现传统制 造过程部件的规模对于湖规模应用所需的庞大流动来说太小并且在经济上不可行。本专利技术 教导一种容器构造和使用，其包括精细形成轮廓的坑道、用于土壤的土工膜技术以及廉价 的衬垫膜，以构建不需要基底或昂贵钢容器或混凝土容器的盆。不需要由容器的防潮部件 抵抗风、重力、拉伸、弯曲以及来自液体的压缩负载，从而大大降低了构建巨型容器的成本。提供一种用于治理水体并从该水体收集悬浮溶解固体的系统。该系统包括防水衬 垫，该衬垫可定位在期望处理的水体中或该水体附近的凹部中。该衬垫和凹部限定处理容 器的外边界，该处理容器包括具有用于接收待处理的水的入口的处理部、用于容纳处理后 的水的出口部以及所述处理部和所述出口部之间的流出坝。所述流出坝延伸至高于水面的 顶端，并横过所述容器延伸至抵靠该容器的相对侧面密封的侧缘。设置用于将待处理的水从所述水体运送至所述处理部的装置，用于将捕集元素输 送至所述运送水的装置，以及用于使所述捕集元素与所述运送水混合的装置。所述捕集元 素用于捕获所述运送水中的悬浮溶解固体并实现捕获的固体与从其净化水之间的分离。还 设置用于从所述处理盆移除所述捕获的固体的装置。所述净化水可通过所述流出坝中的通 道运动至所述出口部中。所述捕集元素可包括多种元素中的一种或多种，例如但不限于溶解气泡、凝聚剂 和絮凝剂。在一个实施方式中，所述容器包括定位在该容器的入口端附近的入流挡板。所述 入流挡板在底端处从容器的底部延伸至在水线下方与该容器的顶缘隔开的顶端，并横过容 器延伸至抵靠该容器的相对侧面密封的侧缘。所述入流挡板以及所述容器侧面的包含入口 端的入口部借此限定入流盆。在一些实施方式中，不采用入流挡板。所述容器还包括位于容器的出口端附近、位于容器底部附近并与容器的顶缘隔开 的流出通道。所述通道为通常位于容器底部及容器底部附近的净化水离开容器提供路径， 同时使漂浮材料保持位于容器中以从其移除。在具体实施方式中，所述通道可由流出坝形成，该流出坝从与容器底部隔开的底 端延伸到至少与容器顶缘一样高的顶端处，并横过容器延伸至抵靠容器的相对侧面密封的 侧缘。流出坝和容器侧面的包含出口端的出口部借此限定流出盆。入流挡板(存在的话) 和流出坝在其间限定处理盆；若不存在入流挡板，则入口端和流出坝限定处理盆。在另一实施方式中，所述通道可由穿过容器出口端的孔形成，并且所述孔定位在 容器底部附近并与水面隔开。 在再一实施方式中，所述通道可包括管路，所述管路具有与出口端相邻，与容器底 部相邻并与水面隔开的入口。于是，泵可通过所述管路移除净化水。进一步设置用于从处理盆中的水面移除气泡和捕获的悬浮固体的装置。清除了悬浮固体的净化水可通过流出通道移动至期望目的地，例如返回水体中。在用于与漂浮容器一起使用的另一实施方式中，可不包含DAF系统，并且可采用诸 如仅凝聚剂和/或絮凝剂或其组合的固体捕集装置。漂浮容器的入口将待处理的水引入处理 区，其中将固体捕集装置添加至水中并混合。根据所用的捕集装置类型，捕集到的固体会漂浮 或下沉。将移除了固体的水从容器引出，并且收集捕集到的固体并最终将其从容器移除。从结合附图使用的以下说明将会更好地理解关于组织及操作方法表征本专利技术的 特征以及本专利技术的其它目的和优点。应明确理解附图用于图示和说明之目的，并不意图作 为本专利技术界限的定义。结合附图阅读以下说明，将会更充分地清楚由本专利技术获得的这些及 其它目的以及提供的优点。附图说明图1是用于移除废水中的悬浮固体的示例性的溶气气浮装置的俯视平面图。图2是图1的实施方式的侧剖视图。图3是用于浸没在水体中的实施方式的侧剖视图。图4是不具有单独的入流盆并包括用于将净化水引到处理盆外的管路的实施方 式的侧剖视图。图5和图6是一实施方式的俯视平面图和侧剖视图，其中利用悬坝在容器的出口 部周围形成通道，并从流槽移除漂浮材料。图7是用于与流动水一起使用的实施方式的俯视平面图。图8是倾斜土墙的侧剖视图。图9是斜土墙的侧剖视图。图10是用于使收集的漂浮材料脱水的装置的侧剖视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于治理水体并从水体中收集悬浮溶解固体的系统，该系统包括：能够定位在期望处理的水体中或该水体附近的凹部中的防水的衬垫，该衬垫和凹部限定处理容器的至少一部分，该容器包括具有用于接收待处理的水的入口的处理部、用于容纳处理后的水的出口部以及所述处理部和所述出口部之间的流出坝，所述流出坝延伸至高于水面的顶端并横过所述容器延伸至抵靠所述容器的相对侧而密封的侧缘；用于将待处理的水从所述水体运送至所述处理部入口的运送装置；用于将捕集元素输送至所述运送水并用于使所述捕集元素与所述运送水混合的装置，所述捕集元素用于捕获所述运送水中的悬浮溶解固体并实现所述捕获的固体与从其净化水之间的分离；以及用于从所述处理部移除所述捕获的固体的固体移除装置，所述净化水能够通过所述流出坝中的通道运动至所述出口部中。

【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：KR詹森，RP艾伦，D基斯，
申请(专利权)人：水之纤技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]