CN100528282C - 结合有吸附净化和平行板分离的箱体系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种水处理方法和实施该方法的设备。该设备结合具有顺序操作的倾斜平行板沉降器的高速净化器，随后进行具有浮动介质的吸附净化。

Description

结合有吸附净化和平行板分离的箱体系统
技术领域
本发明总体涉及一种水处理方法和实施这种方法的设施。该设施结合具有顺序操作的倾斜平行板沉降器的高速净化器，随后通过浮动介质进行吸附净化。
背景技术
US1820974A披露一种用于处理比水轻的液体的组合的重力式水分离器和湿气吸收过滤器，例如用于干燥清洁中的溶剂。
US5120435A披露一种用于在水排放到下水道系统之前预处理水的系统，特别是披露一种用于在将处理后的水排放到下水道之前通过一系列过滤系统从废水流中去除有机和无机污染物的系统。
这些系统都具有某些缺陷。
发明内容
虽然吸附净化和平行板分离通常用于独立式过滤系统中，希望的是与单个储罐系统相结合的包括吸附净化器和倾斜平行板分离器的整体式系统。
因此，在第一方面中，提供一种用于过滤含有固体的液体的设备，该设备包括倾斜平行板分离器以及吸附净化器，其中倾斜平行板分离器和吸附净化器是叠置的构造，其中吸附净化器位于倾斜平行板之上，并且其中该设备构造成使得含有固体的液体首先进入倾斜平行板分离器，接着从中去除固体一部分的液体进入吸附净化器。
在第二方面中，提供一种用于过滤含有固体的液体的设备，该设备包括倾斜平行板分离器以及吸附净化器，其中倾斜平行板分离器和吸附净化器是并置的构造，并且其中该设备构造成使得含有固体的液体首先进入倾斜平行板分离器，接着从中去除固体一部分的液体进入吸附净化器。
在第二方面的实施例中，该设备还包括接触箱，其中接触箱在进入含有倾斜平行板分离器的腔室的入口的上游。
在第二方面的实施例中，该设备还包括位于吸附净化器下游的过滤器。
在第二方面的实施例中，该设备还包括位于倾斜平行板分离器下游的过滤器。
在第二方面的实施例中，该设备还包括多孔中空纤维薄膜过滤器。
在第二方面的实施例中，倾斜平行板分离器还包括空气扩散格栅。
在第三方面中，提供一种用于清理过滤含有固体的液体的设备的方法，该设备包括倾斜平行板分离器以及吸附净化器，其中倾斜平行板分离器和吸附净化器是并置的构造，该方法包括将含有固体的液体引入倾斜倾斜板分离器的步骤，由此去除固体的一部分，形成分离液体；将分离液体引入吸附净化器；停止含有固体的液体流入倾斜平行板分离器；对吸附净化器进行空气吹扫；对倾斜平行板分离器进行空气吹扫；并且开启排废门以便将含有固体的废弃液体从该设备流出。
在第三方面的实施例中，该方法还包括在用空气吹扫吸附净化器之后将液体流过吸附净化器的步骤。
在第三方面的实施例中，该方法还包括在用空气吹扫倾斜平行板分离器之后将液体流过倾斜平行板分离器的步骤。
附图说明
图1表示采用叠置构造的吸附净化器和倾斜平行板分离器的优选实施例的设备；
图2表示采用吸附净化器和倾斜倾斜板分离器以及下部通气格栅、下部废物连接部件以及接触箱的优选实施例的设备；
图3表示采用吸附净化器和倾斜倾斜板分离器以及上部通气格栅、下部废物连接部件以及接触箱的优选实施例的设备；
图4表示采用吸附净化器和倾斜倾斜板分离器以及下部通气格栅、下部废物连接部件但没有接触箱的优选实施例的设备；
图5表示采用吸附净化器和倾斜平行板分离器的优选实施例的设备以及采用下部通气格栅但没有接触箱或下部废物连接部件的设备；
图6表示采用相互并置构造的吸附净化器和倾斜平行板分离器以及薄膜过滤器的优选实施例的设备；
图7表示其中采用喷射器以便将空气喷入薄膜模块的薄膜过滤器；
图8表示采用具有整体空气管线的喷射器以便将空气和淤泥的混合物喷入薄膜模块的薄膜过滤器；
图9表示采用具有整体空气管线的喷射器以便将空气和混合液体的混合物喷入薄膜模块的薄膜过滤器；
图10表示连续微量过滤系统。
具体实施方式
以下的说明和实例详细描述本发明的优选实施例。本领域普通技术人员将理解到本发明具有包括在其范围内的多个变型和改型。因此，优选实施例的描述不应该认为限制本发明的范围。
用于处理的水
被过滤的液体可以包括例如原水的水、化学掺杂的水和以及进行其它预处理的水。具有通常可以按照优选实施例处理具有25NTU或低至50、75、100、125、150、175、200、225、250、275或300NTU或更高的入流浊度。可以处理多种原水类型，包括那些含有浊度、颜色、铁、镁、溶解有机碳、微生物、砷、磷酸盐、硅石、放射性核素、铅和其它重金属、铜、硒和锑的原水，以及具有味道和/或气味的水。虽然优选实施例的设备通常对于水处理来说是优选的，在某些实施例中，它也可用来处理其它含有固体的液体。
在某些实施例中，优选的是将水进行预处理，例如化学凝结或沉积，以便实现某种程度的固体去除。水通过明矾、硫酸铁、铝酸钠和/或阳离子聚合物处理。在其中使用金属盐的某些情况下，希望使用最好是少量的非离子或阴离子聚合物，以便改善吸附介质中的固体捕捉性。在某些情况下，例如在吸附净化器的下游使用介质过滤器时，可采用阳离子聚合物，以便增强总体处理。在预处理过程中，在胶体颗粒的电荷中和去稳定作用中，低分子重的阳离子聚合物也可用来增强或代替金属盐凝结剂。
按照优选实施例也可去除磷。通过适当化学预处理，例如与铝或铁盐一同沉淀，可以去除例如砷、铀或镭的其它元素。
任选的是，例如粉末活性碳、离子交换树脂、含水氧化锰、磁性离子交换树脂(例如可以从ORICA Advanced Water Technologies Pty.Ltd.of Ascot Vale，Victoria，Australia得到的以
Figure C20058001684800061
商标销售的树脂)的吸附材料可用来去除某种污染物。任选的是，具有大约水的比重的例如膨润土、硅砂或石榴砂的惰性细化材料可添加到原水或凝结水中，以便改善固体的沉降性能。
原水也可通过氧化剂处理，以便形成例如氢氧化铁或氧化锰的不溶解的金属氧化物，从而将作为作为氧离子提供的例如砷的元素转换成优选的价状态，以便通过吸附或一同沉淀来去除，从而实现溶解有机合成物的局部破坏，例如有助于味道和气味的那些，或者改善系统中的絮结和总体颗粒去除。适当的氧化剂化学品包括高锰酸钾和可作为氯气添加的氯，作为现场产生的电解产生氯，或者作为次氯酸钠或钙溶液。
也可添加多种碱性或酸性化学品以便将PH调节到优选的设定点。
吸附净化器
优选实施例的系统的部件之一是吸附净化器。吸附净化器通常构造成含有浮动介质以便从预凝结水中去除浊度和颜色的箱体。预制钢箱体通常是优选的；但是，也可采用水泥或其它材料的箱体。本领域普通技术人员将理解到可以采用适当的箱体、槽或其它容纳结构。浮动介质通常通过由铝或不锈钢构成的保持屏包含在箱体内。浮动介质最好用于净化器中。这种介质的比重可小于1.0、0.9、0.8、0.7、0.6、0.5、0.4、0.3、0.2或0.1。在特别优选的构造中，包括一层大约5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60英寸厚的浮动介质局限在箱体内。最好是，箱体包括从大约15或20英寸到大约40或45英寸的浮动介质，最为优选的是从大约24到大约36英寸的浮动介质。但是在某些实施例中，浮动介质可包括大于大约60、65、70、80、90或100英寸厚度的一层。适当的浮动介质包括具有扁平盘形聚乙烯的那些介质，该介质具有略微粗化的表面，或者其它可以购买到的浮动介质。根据不同的因素，例如将要处理的液体的性质以及设备的构造，具有其它形状的浮动介质可以是优选的，例如球形、杆形、不规则形状或任何适当形状。虽然聚乙烯是优选的，也可以采用其它材料，例如其它的聚合物、陶瓷、玻璃、金属材料、矿物质或合成材料。该介质可进行表面处理，例如物理或化学粗化、涂覆或其它适当的处理。
在某些实施例中，最好是采用天然的浮动介质或其比重大于1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或2或更大的介质。在这些实施例中，平行板分离器可放置在吸附净化器之上或者甚至放置在吸附净化器旁边。
在操作中，通过倾斜板沉降器的预处理的水进入吸附净化器的底部，并且向上流过其中去除固体的介质床。在凝结颗粒运动通过吸收介质床并保持时出现接触絮凝和净化。此过程通过与先前截留的固体重复接触来增强。操作过程中的液压加载速率通常从大约1、2、3或4gpm/ft2到大约16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50或更大的gpm/ft2，最好是从大约5、6、7、8、9或10gpm/ft2到大约11、12、13、14或15gpm/ft2。但是，在某些实施例中，可以采用或高或低的加载速率。独立式吸附净化器的入流浊度的上限通常是大约75NTU，并且色限通常是大约25色度。但是，特别是在短周期的情况下，可以允许较高的浊度和色限。对于长达几个小时或更多的周期来说，通常可以允许高达100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、425、475或500NTU或更高的浊度。
吸附净化器通常用原水或某些其它液体冲刷，并且结合空气吹扫系统来去除截留的固体。冲刷过程中的水流方向最好是向上的方向。但是，也可以使用向下、侧向或其它方向的冲刷。空气吹扫扩张并擦除介质一般去除依附的固体。虽然可以采用冲刷和/或空气吹扫系统的手动控制，通常最好是采用自动控制来监测该单元并且在冲刷过程中提供控制。根据流动速率和介质类型，在吸附净化器中实现从大约40％、45％、50％、55％、60％、65％或更少减小到大约95％或更多的悬浮固体。通常，吸附净化器去除从大约70％或75％到大约80％、85％或90％的入流固体。
平行板分离器
优选的实施例的系统的部件之一是平行板分离器。平行板分离器在显著小于传统净化器的空间内提供用于悬浮固体的大沉降区域。系统每天的能力通常从5、10或15gpm到几百万加仑，通常从大约0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75或5加仑每分钟/每平方英寸(gpm/ft2)或更少到高达大约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50gpm/ft2或更大。
平行板分离器的性能通常等于或高于传统净化设备，提供明显优势。平行板分离器的优点包括利用最小地面空间、低的维护、安装和投资成本。平行板分离器可包括薄板沉降器，沉降器结合有通常都在单个取向上对准的平行平板的阵列，板之间的垂直距离从大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5英寸或更少到大约1、2、3、4、5、6、7、8、9、10英寸或更多。其它类型的平行板包括管式沉降器，其中薄片布置在一个或多个取向上，提供可包括一个或多个方向变化的流动路径。薄片可以是平的、波浪形或者结合多种其它表面构造。其它净化装置采用片状材料，该材料用来提供用于固体在其上沉降的附加表面面积、调节将要净化的液体的流动路径或以上两种作用。
在优选实施例中，平行板分离器包括涂覆环氧树脂的碳钢容器(或者具有另一适当材料的容器)、纤维增加塑料(FRP)平行板、入口、出口和淤泥喷嘴、淤泥收集斗、入流供应装置和分配区域、出流槽以及淤泥斗中的进出人孔。板通常以一定角度倾斜，以便提高快速沉降。通常，倾斜角度从大约15、20、25、30、35、40或45度或更小到大约75、80或85度或更大，优选的是从大约50或55度到大约65或70度，并且最优选的是大约60度。板都可以相同角度倾斜，或者不同的板可以不同的角度倾斜。同样，板可以弯曲，以便在其表面的不同点处提供变化的倾斜角度。
板通常隔开从大约1/2英寸到大约6英寸的距离，优选是大约2英寸的距离。通常液压加载速率从0.05、0.1、0.15、0.2或0.25或更少的gpm/ft2的表面水净化有效面积变化到大约0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9或更高的gpm/ft2的表面水净化有效面积。在某些实施例中或高或低的加载速率可以是优选的。有效面积限定为用来沉降的倾斜板的表面面积。
该系统可以构造成使得沉降固体收集在罐底部，在板上沉降并且在重力的影响下沿着板运动。作为选择，沉降器可设计成通过使得淤泥在板上交叉流动到罐一侧定位的淤泥收集系统而使得淤泥朝着板的顶部收集。采用任何类型的淤泥收集器，可以收集一部分淤泥并且使其循环到靠近将凝结剂引入原水的位置，或者系统中的某些其它位置。这种预先形成的絮凝物的循环通常改善了可沉降的絮凝物的形成和生长。
特别是如果该系统采用凝结剂和/或絮凝剂，快速混合和絮凝池可与平行板分离器结合使用。可变速度絮凝器驱动器通常在絮凝池上使用。化学预处理系统、淤泥泵送系统以及特殊涂层也是可以得到的。如果对于特定应用来说希望特殊的滞留时间，可以设置分开的快速混合和絮凝箱。快速混合和絮凝可显著节省化学品的消耗量以及淤泥产生速度和处理成本。图1所示系统使用板式沉降系统上游的斗形容积作为絮凝容积。如果此容积不足以充分预处理，那么可以在上游设置分开的絮凝和快速混合容积。
整体式系统
图1表示优选实施例的装置。该装置将水净化的两种技术进行结合：倾斜平行板(倾斜平行板分离器)分离以及吸附净化(吸附净化器)。两种方法能够产生高质量的处理水。但是，在水的浊度或固体含量增加时，两者都具有不利地影响其水处理效率的缺陷。倾斜平行板分离器分离通常需要通过更多的板、减小的倾斜角度和更大的板深度来提供每流速的附加伸出板区域，以便产生具有低悬浮固体和/或浊度的流出物。吸附净化器单元通常需要冲刷，并且在供应水中的固体增加时可能减小流速。
通过将两种方法结合成单个顺序操作系统，可以提高的效率处理具有高固体水平的供应水。在优选实施例的装置中，指向倾斜平行板分离器分离的装置的部分减小入流固体的水平，使得低浓度到正常浓度的固体指向吸附净化器单元。正常固体浓度通常限定为大约20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30NTU，但是在某些实施例中例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18或19NTU或35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100或更高的NTU的或高或低的浓度也可认为是正常的。如上所述，吸附净化器能够在几个小时或更短的短时间内处理高达300NTU或更多。
在某些实施例中，淤泥循环系统结合到系统中，以便将固体从沉降板区域返回到入流水流中。这里，提供附加的固体接触，对于倾斜平行板分离器分离来说，使得固体更加容易沉降。
倾斜平行板分离器和吸附净化器的叠置构造表示在图1中。在附图中，提供大约1、1.5或2分钟到2.5、3、3.5分钟或更长时间的凝结/絮凝时间的接触箱位于去往含有倾斜平行板分离器和吸附净化器的腔室的入口之前。根据现场特定的情况，接触箱可扩张或取消。图2-5表示优选实施例的设备的不同构造，包括具有下部通气格栅、下部废物连接部件以及接触箱的构造(图2)、包括下部通气格栅、下部废物连接部件以及接触箱的构造(图3)、包括下部通气格栅和下部废物连接部件但没有接触箱的构造(图4)以及包括下部通气格栅、但没有接触箱或下部废物连接部件的构造(图5)。
根据特定的应用以及其它系统要求，也可以采用其它构造。例如，倾斜板分离器和吸附净化器的并置构造是特别优选的。这种包括倾斜板分离器、级间泵、吸附净化器、水收集总管以及薄膜过滤器的并置构造表示在图6中。在图6所示的系统中，水流过倾斜板沉降器、流过吸附净化器并流过薄膜过滤器。
在成组处理单元中，过滤器部分也可在吸附净化器之后。过滤器可包括介质过滤器，该介质过滤器包括砂床、无烟煤、颗粒活性碳、镁生砂、任何涂覆氢氧化锰的所述介质、这些特定介质的任何结合或者任何其它适当颗粒和其它过滤介质。过滤器可主要用作吸附或离子交换接触器，其中介质可包括颗粒活性碳、颗粒氢氧化铁、活性铝、离子交换树脂或任何其它适当的吸附介质。
过滤器还可包括薄膜过滤器。薄膜过滤器可包括浸没薄膜，其中薄膜元件在过滤期间浸入箱体中，并且过滤流体通过箱体液体和薄膜滤出侧之间的压差来驱动。这种压差可只由于重力产生，或者可以通过过滤泵提供的抽吸、通过箱体上提供的正压或者这些因素的结合来增强。薄膜过滤器还可包括压力薄膜系统，其中薄膜模块封闭在壳体中，每个壳体含有一个或多个薄膜模块。压力薄膜过滤器通常通过供应泵提供的压力操作，但是驱动力也可通过重力、通过泵抽吸或通过这些方法的任何结合来提供。
任何适当的薄膜过滤器系统可以和优选实施例的平行板分离器和吸附净化器系统一起使用，但是特别优选的系统包括连续微量过滤系统(CMF-S)或薄膜生物反应器(MBR)过滤系统。
这种薄膜过滤系统设计成通过使用进入基质内的微型多孔中空纤维从液体基质的储槽中抽取滤出物。纤维可定向在任何适当取向上；但是，对于制造、操作和维护的便利性和效率来说，垂直取向特别是优选的。图7、8和9描述用于代表性过滤系统的优选结构。附图表示包括四个子模块的苜蓿叶式过滤单元。通常，通常大多数形成线性“支架”的多个这种过滤单元浸入基质储槽。所述的过滤单元包括滤出物子总管(未示出)和空气/液体基质子总管，该子总管分别接收四个子模块的上端和下端。
每个子总管包括四个圆形安装件或接收区域，每个接收区域接收子模块之一的端部。每个子模块结构上通过顶部筒形罐(未示出)和底部筒形罐限定。在优选实施例中，笼子(未示出)连接顶部罐和底部罐并固定纤维。作为选择，一个或多个环、带或其它结构也可用来固定纤维，或者纤维不固定。除了笼子构造之外，可以采用杆连接顶部罐和底部罐，或者可以采用其它配置。罐在MBR模块中固定中空纤维的端部并且可以由树脂、聚合物或其它适当材料形成。笼子或其它支承构件(如果采用的话)的端部最好固定在罐的外表面上。每个罐和笼子的相关端部一起接收在每个子总管的圆形安装件之一内。子模块的子总管和罐在圆形夹、O形圈密封件或类似物的帮助下连接在一起。
每个子模块最好包括垂直布置在其顶部罐和底部罐之间的纤维。纤维最好具有略微长于罐之间距离的长度，使得纤维可横向运动。根据应用，纤维的长度可进行调整，以便提供不同程度的松弛。在希望纤维减小运动时，笼子可用来闭合地围绕子模块的纤维，使得在操作中外部纤维接触笼子，并且纤维的横向运动通过笼子限制。纤维下端的内腔通常通过底部罐密封，而纤维的上端不密封，使得滤出物在施加贯穿膜压力时从薄膜的内腔去除。
在过滤过程中，液体基质在顶部罐和底部罐之间引入中空纤维的区域。泵(未示出)可用来将抽吸施加在滤出物总管，在纤维壁上形成压差，造成滤出物从基质进入纤维内腔。滤出物流过纤维内腔进入滤出物子总管，通过滤出物回收管并进入滤出物总管以便收集在储槽外部。对于希望基质充气的应用来说，底部罐可包括从其下表面延伸到其上表面的多个孔、细槽和通道，使得空气/液体基质的子总管中的气泡和液体基质的混合物可流过底部罐以便在纤维下端之间排出。作为选择，空气可通过与底部罐分开的管、穿孔板或类似物注入围绕薄膜的区域。
在一个实施例中，该系统包括靠近过滤单元的底部的空气总管，如图10所示。空气总管可包括刚好在空气子总管之上的水平空气导管。水平空气导管可采用与空气子总管的中央上表面的底部连接以及将空气供应到空气子总管的底部连接。每个空气子总管将空气引导到过滤单元的四个底部罐的下表面，空气接着流过底部管内的孔或通道。一个或多个垂直空气点滴器可在过滤单元之间使用，以便将空气从罐之上输送到水平空气总管。
滤出物子总管可连接到垂直定向的滤出物回收管，该回收管继而连接到从支架的所有过滤单元(例如所示的苜蓿叶时单元)接收滤出物的接收滤出物总管(未示出)上。滤出物回收管与子模块的顶部罐的上表面流体连通，使得滤出物可从回收管中去除。另外，该系统包括将空气注入空气/液体基质子总管之下的开放裙部的空气管线。空气管线可经由空气/液体基质子总管的顶部注入空气并且进入开放裙部，或者作为选择，空气管线可与提供液体基质以便喷射混合的管线结合在一起。虽然这种实施例特别是优选的，本领域普通技术人员将理解到也可以采用其它的配置。
希望的是在每个分离阶段之间将附加的化学品供应到系统。这可以在每个分离阶段形成不同的化学环境，由此改善或优化每个阶段的性能。另外，可以优化每个阶段的不同污染物的去除条件。例如，如果去除系统中的铁、镁和铝，原水可进行充气以便形成氢氧化铁絮凝物。净化器内的PH可调节到大约PH6.5以便减小铝的可溶性，由此经由板沉降器和吸附净化阶段最大程度地去除铝。可添加氧化剂化学品以便氧化氧化锰，并且过滤器系统内的PH可调节到大约PH8.0。聚合物可以添加到吸附净化器的流出物中，以便最大程度地截获过滤器部分中的锰，最好采用涂覆氧化锰的介质。如果存在不同的污染物，其它PH可以是优选的。
也可添加化学品，以便改善每个阶段的分离性能，或者优化该系统的总体性能。例如，来自于吸附净化器或其它类型净化器的未反应的聚合物夹带物在介质过滤器系统中公知地产生快速压头损失发展以及薄膜过滤器系统的快速失效。化学品可添加到吸附净化器流出物中以便与这些聚合物夹带物反应或破坏其某些或所有部分。化学品可以是具有与聚合物相反的电荷的充电类型、氧化剂、细化固体或胶体或其它适当的化学品。
回流
在某些优选实施例中，回流进行引导以便清洁过滤介质。通常最好是对于回流的持续时间来说同时结合空气和水。结合空气和水进行清洗提供强力的冲刷作用，从而清洁介质，在其过程中所有过滤器介质通过空气/提升泵送作用而升高到床表面。高程度的搅动回流水增强介质颗粒的强力碰撞，使得依附的固体从床的底部到顶部进行有效地脱开和分离，由此使其去除。空气和水的结合清洁作用在分流化速度下是有效的，减小所需回流水的容积以及所产生的回流废物的溶解。特别设计的废物槽挡板任选地用来消除介质损失。优选实施例的回流方法的超级清洁性能减小了过滤器介质的化学和生物污染，消除了昂贵的化学清洁或介质更换的必要性。
回流方法的优点可包括增加冲刷能量、超级清洁性能、过滤器更加长时间运行、显著降低回流水的使用率、降低操作成本、选择介质的灵活性(例如使用较大介质的能力)、消除附加化学品清洁系统的必要性以及减小泵送和配管成本。
在优选的回流过程中，排放步骤之后随后是空气吹扫步骤。在空气吹扫步骤之后，进行其中空气吹扫与低速水相结合的步骤。空气吹扫接着终止，并且提供低速水长达一定时间，随后速度增加到高速水速度。排放步骤的优选持续时间是从0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3或3.5或更短到大约4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5或10分钟或更长，最好是大约4分钟。只进行空气吹扫的优选持续时间从大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75分钟或更短到大约3.25、2.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.5、6、6.5、7、8、9或10分钟，最好是大约3分钟。空气吹扫和低速水步骤的优选持续时间是大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.25、1.5或1.75或更短到大约2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.5、5、5.5、6、7、8、9或10或更长，最好是大约2分钟或更短。水速最好从大约0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6或6.5或更短到大约7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20分钟或更短升高到高速水速度，最好是从大约7分钟到高速水速度。总回流时间最好从5或10分钟或更短到大约25、30、35、40、45、50、55或60分钟或更长，最好大约11、12、13、14、15、16或17分钟到大约19、20、21、22、23或24分钟，并且最优选是大约18分钟。
在另一优选回流方法，提供空气吹扫和低速水，从大约0.25、0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4.5、5、5.5、6、6.5、7或7.5分钟或更短到大约8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20分钟或更长，最好是大约8分钟。接着，空气吹扫终止并且水速从大约0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4或4.5或更短到大约5.5、6或6.5、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20分钟或更长升高到高速水速度，最好是从大约5分钟升高到高速水速度。此方法的总回流时间最好是从大约7分钟到20分钟，最优选的是大约13分钟。
虽然通常优选的是对于回流循环的至少一部分来说同时采用空气吹扫和水，也可以采用其它回流方法，其中根据特定过滤介质和所采用的系统构造采用同时或分开进行的、以不同速度并长达不同持续时间的空气吹扫和/或水步骤的不同结合。
清理净化器
净化器系统的清理最好按照以下任何两种方法来进行。
方法1
方法1利用空气吹扫步骤和液体冲刷步骤来清洁净化系统，随后去除被排出的固体。在经由净化器的压头损失达到预先设定点时，或者已经超过了持续时间，净化器离线，以便去除累积的固体。入流流动停止并且开始空气吹扫。空气吹扫可以间断或连续进行。如果间断进行，通常最好是空气吹扫所进行的周期是从大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2分钟到大约2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14或15分钟接通空气，随后从大约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2分钟到大约2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14或15分钟断开空气(或者空气在较低流速，例如90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、5％，或者小于较高或空气接通的流速)。提供充气，其中空气是具有均匀尺寸的气泡形式，或者可以采用具有不同气泡尺寸的结合，例如粗大气泡和/或细小气泡。可以采用规则或不规则循环(其中空气接通或空气断开的时间变化)，例如可以是正弦、三角或其它类型的循环，其中空气速度不以不连续的形式变化，而是在优选速度或变化速度下以逐渐方式变化。根据需要，不同的循环参数可以结合和变化。
在空气吹扫过程中提供给净化器的空气流速可根据系统结构变化，但是通常采用从大约0.01或更小到大约30、40、50、60、70、80、90、100或更大的标准立方英尺每分钟/每平方英尺(scfm/ft2)，最好从大约0.05、0.1、0.5、1、2、3、4或5scfm/ft2到大约6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20scfm/ft2。虽然空气通常是优选用于空气吹扫过程，可以使用任何适当的气体或气体的混合物。通常，空气吹扫在压头损失从大约2英尺到大约4英尺之后或者在装置操作的时间从大约4、5、6、7、8或9小时到大约10、11、12、13或14小时之后开始。但是，在某些实施例中，优选的是可以在压头损失高于4英尺或低于2英尺时或者在较长或较短的时间周期之后开始空气吹扫。将要处理的水中固体量可影响所需的空气吹扫频率。通常，固体越多，对于最佳过滤频率优选的空气吹扫频率越大。
用于倾斜平行板分离器的支承系统通常结合有空气扩散格栅。空气或另一适当气体穿过倾斜平行板分离器并流过吸附净化器介质。空气使得倾斜平行板分离器上积累的固体脱开，并且膨胀吸附净化器介质，从而去除截留的固体。吸附净化器介质可膨胀到倾斜平行板分离器部分内，以便为板提供附加的吹扫。
在原水或其它适当液体冲刷通过该单元之前，只有空气的搅动持续一定时间周期(通常从大约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、45、50或55秒到大约5.5、6、6.5、7、8.5、9、9.5或10或更长分钟，最好从大约1分钟到大约1.25、1.5、1.75、2、2.25、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75或5分钟)。排废门接着开启使得固体经由废物槽和管道冲刷到废物内。空气吹扫和水冲刷通常持续长达从小于大约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、45、50或55秒到大约11、12、13、14、15、20、30、35、40、45、50、55或60或更长分钟，最好从大约1分钟到大约1.25、1.5、1.75、2、2.25、3、3.25、3.5、4、4.25、4.5、4.75、5、5.5、6、6.5、7、8.5、9、9.5或10分钟。接着停止空气，并且只有水的冲刷从大约小于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、45、50或55秒到大约5.5、6、6.5、7、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、20、25或30或更长分钟，最好从大约1分钟到大约1.25、1.5、1.75、2、2.25、3、3.25、3.5、4、4.25、4.5、4.75或5分钟。在循环结束时，排废门闭合，并且处理后的流体发送到流出物。除了所述的空气吹扫和水冲刷方法之外，还可以采用化学清洁。
方法2
方法2采用空气吹扫来清洁净化器系统，随后去除被排出的固体。在通过净化器的压头损失达到预先设定点或者已经超过持续时间时，净化器离线，以便去除累积的固体。入流流动停止并且开始空气吹扫。空气吹扫可以间断或连续进行，如针对方法1所述那样。支承系统可如同方法1所述那样构造。
只有空气的搅动持续一定时间周期(通常从大约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、45、50或55秒到大约5.5、6、6.5、7、8.5、9、9.5或10或更长分钟，最好从大约1分钟到大约1.25、1.5、1.75、2、2.25、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75或5分钟)，随后净化器底部的废物管道开启，并且净化器内的固体从箱体底部冲刷到废物中。接着在介质流失到废物之前，停止空气吹扫。一旦完成排放，重新填充箱体。
在某些优选实施例中，消毒模块可在过滤器的下游结合到系统中，并且这可结合紫外线辐射或例如氯的化学品消毒。紫外线和化学品消毒都可用于某些情况。结合消毒模块特别有利于市政应用水处理应用，这是由于可以使得系统非常高效率地去除病原体。
与优选实施例相关的系统和方法在2004年3月24日提交的共同未决的美国临时申请NO.60/556141中披露过。这里提到的所有参考文件整体结合于此作为参考，并且作为此说明书的一部分。如果结合于此作为参考的出版物和专利或专利申请与此说明书所含内容相抵触，所打算的是将此说明书取代和/或优先于任何这样的抵触材料。
这里使用的术语“包括”与“包含”、“含有”或“其特征在于”同义，并且是包容性的、或开放式的，而且不排除另外的未提到的元件或方法步骤。
在说明书和权利要求中用来表示成分、反应条件的所有数值应该理解为在所有情况下都可通过术语“大约”来修饰。因此，除非明确指出，说明书和所附权利要求中提出的数值参数是近似数，可以根据本发明希望得到的性能而变化。至少，并且不试图限制与权利要求的范围等同的原则应用，应该根据有效数的数值以及普通四舍五入的方法来考虑每个数值参数。
以上描述披露本发明的多种方法和材料。本发明可以对该方法和材料进行改型，以及对制造方法和设备进行变型。本领域普通技术人员在理解这里披露的本发明的内容或实践的过程中将明白这种改型。因此，不打算将本发明局限于这里披露的特定实施例，而是可以覆盖落入所附权利要求限定的本发明的真实范围和精神内的所有变型和改型。

Claims (10)

1.一种用于过滤含有固体的液体的设备，该设备包括：
倾斜平行板分离器；以及
吸附净化器，
其中该设备构造成使得含有固体的液体首先进入倾斜平行板分离器，接着从中去除固体一部分的液体进入吸附净化器；
其特征在于，倾斜平行板分离器还包括空气扩散格栅。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，倾斜平行板分离器和吸附净化器是并置构造。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：
接触箱，其中接触箱在进入含有倾斜平行板分离器的腔室的入口的上游。
4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：
在吸附净化器的下游的过滤器。
5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：
位于倾斜平行板分离器下游的过滤器。
6.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：
多孔中空纤维薄膜过滤器。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，倾斜平行板分离器和吸附净化器是叠置构造。
8.一种用于清洁过滤含有固体的液体的设备的方法，该设备包括倾斜平行板分离器和吸附净化器，其中倾斜平行板分离器和吸附净化器是并置构造，该方法包括如下步骤：
将含有固体的液体引入倾斜平行板分离器，由此去除固体的一部分，形成分离的液体；
将分离的液体引入吸附净化器；
停止含有固体的液体流入倾斜平行板分离器；
对吸附净化器进行空气吹扫；
对倾斜平行板分离器进行空气吹扫；以及
开启排废门，使得含有固体的废物液体从设备中流出。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在对吸附净化器进行空气吹扫之后，将液体冲刷通过吸附净化器。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
在对倾斜平行板分离器进行空气吹扫之后，将液体冲刷通过倾斜平行板分离器。
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