CN102596352A - 水及废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种水或废水的处理方法和处理工厂,其中水或废水里具有杂质,通过顺序地操作移动床型的两粒状介质过滤阶段(1,2)过滤,其包括:所述水/废水作为第一流入水流进第一阶段粒状介质过滤器;在所述第一阶段粒状介质过滤器内过滤所述第一流入水以产生第一流出水;将所述第一流出水作为第二流入水供给第二阶段粒状介质过滤器;及在所述第二阶段粒状介质过滤器内过滤所述第二流入水以产生第二流出水;其中,所述第二阶段粒状介质过滤器(2)进行间歇性洗涤粒状过滤介质操作。
Description
技术领域
本发明涉及水/废水的处理,尤其是指一种改进方法用以除去杂质/污染物,例如颗粒、沉淀物、金属、乳液、藻类、细菌、病毒、原生动物和其卵囊以及其他微生物及根据权利要求1的前序所述的相关物质。
背景技术
市政和/或工业用水,正常情况下需要净化,同时市政和/或工业产生的废水在其再使用和/或排放前也需要进行处理。由于严格的饮水和环境法规,处理的水/废水的质量要求日益严格。饮用水和工艺用水均需要使用新资源,如海水和/或污染的地表水和/或处理过的废水,其带来了进一步的需求,即先进和可靠的处理方法和/或系统生产合格的水。
新的方法和系统都需要完整独立的系统以及一系列处理步骤的具体处理步骤,例如海水淡化膜前预处理。
另一个这样的系统可以是一个由海水和/或地表水生产饮用水或工业过程水的水处理系统,以及另外的系统可能是一个污水处理系统,其中,废水需要处理,以便于排放或工业、市政或灌溉中重新使用,作为饮用水和类似用途的部分来源。另一个例子是湖水和/或河水和/或地表水生产饮用水和/或工艺用水的处理。
这种方法和系统应该简单、工作可靠并且生产的处理水具有非常高的质量。这种处理系统和/或步骤应该进一步节能、尽可能少的使用化学品、尽可能不产生废弃物和/或处理中的污染性副产品。
为了使上述示例中的处理水可用,在许多实例中,颗粒、溶解物、藻类、细菌、病毒、原生动物、有机物质、磷和其他营养物质、砷、金属和其他污染物都应该从水/废水中高度除去。
此外,微生物,如隐性芽胞虫菌和贾第鞭毛虫属,以及其卵囊和/或囊胞,均需要从水/废水中去除。许多系统具有一个或者多个步骤将不溶或胶体物质转变为颗粒,从而通过使得固液分离技术分离。在这种纯化过程和/或该纯化过程中的一个处理步骤中,水/废水需要接受沉淀和/或絮凝处理。溶解的物质,如腐殖物质、金属、营养素,例如磷和/或有毒的物质,如砷和其化合物、氟和/或农药转变为固体颗粒和/或吸附在固体颗粒上。
这种颗粒可以是胶体大小和/或通过沉淀创造,同时能够絮凝以生成更大的颗粒。水/废水中的胶体物质和其他细小的颗粒同样需要接受沉淀和/或絮凝处理,以生成更大的颗粒。
在这点上,传统的化学处理可以包括化学注入和急速混合/沉淀,随后通过一个或者多个絮凝池,絮凝池中为了制备更大的颗粒,用搅拌机或搅拌器剧烈搅拌水/废水,絮体通过一个或者多个沉淀池以用于颗粒和/或絮体的分离。
传统化学处理的其中一项缺点是,其过程需要絮凝池和沉淀池,从而面积大和/或体积大。传统化学处理技术的另外一项缺点是其使得水/废水在絮凝池以及沉淀池的滞留时间长。化学处理过程中仅仅使用化学添加剂、絮凝池和沉淀池通常不能够获得足够高的纯度的水以适应多方面应用。
尽管合适致密的膜过滤可以获得更高层次的纯化,但这种膜过滤非常昂贵,同时也具有其他缺点。另一方面,粒状介质过滤器,例如沙滤器,可以加入到处理链中以提高待处理水的纯度。在这种粒状床过滤器中的粒状过滤介质必须清洗。一些这样的过滤器的粒状过滤介质通过受到间歇性回冲和/或当滤床的压降达到一个预定的水平来清洗。这就意味着当粒状床过滤器反冲时,过滤必须关掉。此外,经过反冲这种粒状床过滤器制备的第一次滤液,由于质量低必须丢弃,当经过一段时间,高质量的水才会产生。第一次滤液低质量的原因是经过反冲粒状床过滤器是干净且无分离固体。然而,这样的分离固体有协助过滤床的分离以及导致滤液质量低。然而,这种分离固体有助于过滤床中的分离,因此它们的不存在导致低的过滤质量。如果持续操作移动床类型粒状床过滤器,可以获得极大的节省。最普通的使用的粒状过滤介质类型是滤沙。这样的过滤器在US 6,426,005 B1、US 4,126,546、US 4,197,201和US 4,246,102、以及US5,843,308中均有描述。在这些专利文件中描述的过滤器都属于移动过滤床类型。
这样一个过滤化学品可以添加到流入水中用以过滤和沉淀,絮凝和分离都可以在过滤床中进行,如同US 4,246,102和US 6,426,005 B1中的描述。另外一个优势是连续粒状床过滤器不需要为反冲洗从操作中取出,因此在常规设备回流中也不需要额外的能力看管流体,而传统过滤器中则需要。在连续砂滤器中不存在第一滤液,因为已安排连续冲洗,以至于部分颗粒状介质连续的从过滤床中取出、冲洗再循环回到过滤床,从而达到一个稳态,使得一个合适量的分离颗粒总是留在粒状过滤床中。连续砂滤器已广为人知,其许多设备包含连续砂滤器,其在市政和工业水以及废水运行的水处理系统中作为一个纯化步骤。
连续砂滤器通常广泛适用,但如上述所述,实际应用中处理水需要真正高的纯度,其中如膜处理是必须的。然而由于高能量的需求以及每隔一定间隔的膜交换,膜设备昂贵、灵敏并且运行成本高。而且,膜清洗通常要制备大量的废水,而且在许多情况下膜的清洗需要有毒的化学品。因此,需要一个更经济、更简单、更强大,更节能,并且产生较少的废弃物和洗涤液,但是仍然能够生产非常高质量的滤液的污水处理系统。
该系统的实施例如US 6,426,005 B1中披露的一种处理水/废水的方法和系统,其包括两个不断地连续地运行粒状介质过滤器,其移动床类型是具有连续冲洗粒状床介质,如移动床砂滤器。这种系统类型在US 6,426,005 B1中揭示,其可以作为独立系统用于水/废水的处理或者作为由多个步骤组成的处理系统的一部分。
此外,可以添加用于凝聚/絮凝的化学品,以及已经处理的液体要承受消毒处理和/或机械、生物和/或化学处理。待处理的水/废水作为流体引入所述的过滤器。水/废水通过所述的过滤器进行所述的处理,处理的水/废水或污水,其杂质在第一粒状介质过滤器的床中分离,作为第一废弃物从第一粒状介质过滤器中排出。从第一粒状介质过滤器中的污水进一步在第二连续操作粒状介质过滤器中过滤,杂质从第二粒状介质过滤器的床中分离,并且作为第二废弃物从第二粒状介质过滤器中排出。
为了进一步浓缩第一和第二废弃物中的污染物,第一和第二废弃物从第一和第二连续操作粒状介质过滤器中分别排出,并进入分离的处理装置。在这样一个处理装置中,含有污染物的废弃物从水/废水中分离,所述水/废水在第一和第二粒状介质过滤器中处理,以接受更新处理和/或分离处理,最终使得纯化水符合质量标准,同时泥渣脱水和/或处理,作为最终产物。
然而,尽管这个系统运行良好,可以生产高质量的水,但仍然需要生产更清洁的处理过的水或污水。例如,这样一个系统不能够从许多海水水源和/或普通淡水源产生水纯度测量SDI(淤泥密度指数)为4或更低的饮用水/工艺用水。考虑到通常的要求是为上游的反渗透膜(的R/O)的前处理步骤,SDI值应等于或低于SDI=4,它的最重要的是能够在任何时候都能够以经济和有效的方式履行这一要求。
世界上纯水是一个有限的资源,此时海水是引用水的巨大资源。这些因素都影响了公司和开发者针对水净化和海水淡化研究新的方法和手段。其中一个技术是反渗透。
使用既昂贵又非常敏感的膜的反渗透海水淡化技术是现实的技术,但是流入反渗透设备避免与颗粒物以及其他污染物接触,或者用其他术语来表示,具有粉砂密度指数SDI,不超过4 SDI的,最好还要低。
这是不可能始终如一地达到这种高纯度,当处理给水与污染物水平的实质变化,使用现有技术的粒状介质过滤器,以及上面提到根据US 6,426,005 B1的先进的系统,只有在有利的情况下是有可能获得约5或更低的SDI。
在市政污水处理中,为了避免河水或湖水的富营养化,营养物的还原是必需的。一些市政当局需要达到每升水中总的磷含量为0.02毫克或更低。使用传统的化学处理方法的粒状床过滤器,甚至是US 6,426,005 B1中描述的这种系统,这通常都是不可能的始终达到的。因而改良的系统是可靠的经济的,且处理的污水质量是非常理想的。
在其他应用中,细菌、病毒和/或如隐性芽胞虫菌和贾第鞭毛虫属的微生物及其卵囊需要最大程度的去除。另外该改良系统是非常理想的。
另一个实施例是,需要一个简单、坚固和可靠的系统高效地分离饮水水源中的砷。
地下水可能含有颗粒、金属和/或溶解物,这也需要高度去除。
实施例仅仅代表少数情况,需要一个非常高的纯化的应用,其中,这个方法和系统应该成本低、操作简单可靠。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种改进的水和/或废水处理方法,该方法是适用于所有应用,其中,为了产生非常干净的流出水(effluent),颗粒和/或其他污染物和/或乳液是以一个非常高的程度分离,。
本发明的另一个目的是提供一种改进的海水和/或其他含盐的水的处理方法,这种方法可能持续生产足够纯净的水(SDI的持续低于4),这种水在海水淡化工厂里用反渗透膜处理,且同时提供了一个强大的系统,该系统能够处理质量相对较低的流入水(influent),该流入水的特征可能会由于环境而强烈变化,例如风暴导致大幅提升淤泥水平面,藻类生长,建设和/或海水进水口附近的运输活动。
本发明的另一个目的是提供一种改进方法,用于生产具有高质量的来自地表水,地下水和/或饮用水的废水和/或工业过程水,即锅炉进水。在这样的处理中,必须去掉颗粒,腐殖质,微生物,病毒,砷,重金属,氟化物,农药和大量的其他物质。
本发明的另一个目的是提供一种改进的方法,该方法从水中除去颗粒,这种水中的污染物析出而下降到非常低的水平,例如:0.02毫克/升,或者总的含磷量更低。在析出之后可获得很高的分离效率的其他实施例是从水中除去砷,金属和/或氟化物,以及除去贾第虫和隐孢子虫和其包囊和卵囊以及除去其他微生物。上述提到的应用只是一些例子,本发明的方法和系统是适合于在所有情况下,其中,从含有杂质的水和/或废水中生产出非常干净的水,其中杂质是颗粒状、和/或可转化成颗粒的形式、和/或被活性碳颗粒吸附或吸收、和/或其他涂有吸附剂和/或吸收剂的其他粒状介质和/或吸附/吸收剂、和/或在粒状催化剂颗粒作用下反应的吸附/吸收剂、和/或涂覆有催化剂和/或其他反应物的粒状介质。
本发明的又一个目的是提供一种水处理系统或工厂,这种系统或工厂消耗较少的能量,并产生比现有技术工艺少的要被处理的排出物。
本发明的另一个目的是提供一种系统或工厂,该系统或工厂使用较少的化学品,以获得所需的高纯度的流出水。
本发明的这些和其他目的是根据权利要求1所述的方法的特征部分定义的技术特征且根据权利要求14的工厂实现的。本发明的改进和优选实施例在从属权利要求中予以定义。
根据发明的水或废水的改进的处理方法,该水或废水中有杂质,连续使用移动床型的两个粒状介质过滤阶段。根据本发明,在第二或下游的粒状介质过滤器阶段间歇洗涤粒状过滤介质,非常令人惊奇的是,当使用与根据美国专利第6425005 B1号所描述的系统相同的流入水和在同等条件下生产的流出水的水质得到了实质性改善。例如,当作为前处理海水用以反渗透时,根据本发明的系统和方法得到的流出水的SDI为4或具有较低的化学添加物,而在同类型的水并在同等条件下运行现有的系统,但在第二阶段粒状过滤介质床的连续洗涤产生的流出水的SDI约为5。
更令人惊讶的是,经过优化本发明的过滤系统和/或工厂,且使用更大的过滤器,处理后的水在没有化学添加剂的情况下获得的SDI约为3。由于化学品的成本构成经营成本的很大一部分,这将大大节约成本。除了改进了流出水的水质和节约有关化学品的成本,在第二阶段粒状介质过滤器的间歇洗涤导致低得多的能耗和产生低得多的排出水。
根据本发明的一个实施例,在第二阶段的粒状介质过滤器连续过滤操作。
根据本发明的另一个实施例,第二阶段粒状介质过滤器是间歇过滤和间歇洗涤操作,即在间歇洗涤期间停止过滤,用于清洗过滤介质的水可由适当的清洁水代替。
根据本发明的又一个实施例,第一阶段粒状介质过滤器连续过滤操作,且连续洗涤粒状介质。
根据本发明的又一个实施例,第一阶段粒状介质过滤器连续过滤操作,但间歇性洗涤粒状介质操作。
根据本发明的又一个实施例,第一阶段粒状介质过滤器是间歇过滤和间歇洗涤操作,即在间歇洗涤期间停止过滤,用于清洗过滤介质的水可由适当的清洁水代替。
根据本发明的又一个实施例,在间歇过滤期间,用于清洗过滤介质的水可由适当的清洁水代替,最好是来自在过滤模式下的并行过滤器的流出水。
根据本发明的又一个实施例,用气动升液泵将所述粒状过滤介质从过滤床的底部输送到介质清洗机,洗过的过滤介质返回到过滤床的顶部,且产生排出物由洗涤水和污染物构成并通过排出管排放。
根据本发明的又一个实施例,在排出管内的阀门装置只有在洗涤过滤介质期间保持开启。
根据本发明的又一个实施例,在开启所述气动升液泵之前,在排出管内的阀门装置开启一段适当的时间,且在停止所述气动升液泵工作之后,所述阀门装置关闭一段适当的时间。
根据本发明的又一个实施例,在洗涤物之间保持连续的水的分相流流过所述排出管。
根据本发明的又一个实施例,在第一阶段粒状介质过滤器中使用的粒状介质比在第二阶段粒状介质过滤器中使用的粒状介质更粗。此外,不同密度的粒状介质可分别用于第一和第二阶段粒状介质过滤器中。
根据本发明的又一个实施例,该第一阶段粒状介质过滤器与它们的流出水管设置在地面之上的高度比第二阶段粒状介质过滤器的进水管道的高度高。
根据本发明的又一个实施例,在第二阶段的过滤器内使用一个较短的过滤器床。
根据本发明的又一个实施例,来自第一和第二过滤阶段的排出物要么被排放出或经过进一步的处理和/或消毒,以使排出物浓缩和/或使排出物无害,或者这些排出物返回到处理工序上较早一个步骤。来自第二过滤阶段的排出物可作为一种返回到第一阶段粒状介质过滤器的流入水的替代物。
附图说明
以下参考附图详细描述本发明,其中:
图1说明了一种实施本发明的方法的具有移动床型粒状介质过滤器模块的两段式过滤系统,其中第一阶段和第二阶段由任何一个独立式平行运行的粒状介质过滤器模块(在多个过滤器的情况下)构成,或由一些设置为过滤细胞的粒状介质过滤器模块构成,在这种情况下,一个过滤器厂在每个过滤阶段将包括任意数量的单元,这些单元被设置为相互并行工作(在多个单元的情况下)。
图2是根据本发明的方法和可选的化学处理示意性地说明海水或地表水处理系统。
图3示意性地显示来自具有排出阀和一排出管上的旁路的粒状介质清洗机的排出水的排放。
图4a示意性地说明根据本发明的过滤工厂的一部分。
图4b是图4a沿IVb-IVb线的一个横截面图。
图4c是图4b沿IVc-IVc线的一个横截面图。
图5说明了现有的水/废水处理装置,其包括两个串联的、连续运行的沙粒过滤器,该沙粒过滤器具有连续过滤及颗粒过滤床介质连续洗涤。
具体实施方式
图5示意性地说明了现有技术第6426005 B1号美国专利的过滤系统。其工作原理是在本专利文件中作出了详尽的解释,本专利申请文件完全包含了该工作原理以供参考。
在第6426005 B1号美国专利中描述的现有技术工艺中,一个第一或者上游过滤器A具有通过颗粒状过滤介质连续过滤向上进入的水/废水,而粒状过滤介质床向下移动。用气动升液泵将一部分脏的粒状过滤介质输送到过滤器的顶部且被清洗并返回到滤床的上方。在先前技术的装置中,该第二或下游的过滤器B根据同样的原理,即连续过滤,连续的、不间断的冲洗过滤介质。
图1显示了一种施行本发明的方法的一种过滤系统。该系统包括移动床型的第一和第二阶段粒状过滤介质,对应于美国第6246005 B1号专利所揭示的过滤器。
根据本发明,该第二阶段粒状介质过滤器2与粒状过滤介质的间歇洗涤一同运行。粒状过滤介质经气动升液泵31从粒状过滤介质床的底部输送到一介质清洗机5。该排出管3设有一阀门4,以便当没有冲洗且因此不需要冲洗水的时候,经过该介质清洗机的冲洗水流可以被关闭。设置该阀门的控制是有利的,以致于在该气动升液泵停止工作之后,在该气动升液泵在适当的时间开启和关闭前,该阀门会在适当的时间打开。这是为了确保当该气动升液泵启动时、当第一粒状介质的粒子进入介质清洗机时已经有洗涤水的水流,并且以致于当该气动升液泵停止工作时冲洗在介质清洗机内的所有粒状介质的粒子。该气动升液泵设有一控制器,如图所示的在该管道中的控制阀6,该控制阀通过压缩空气7开启或关闭该气流,即,开启或者停止该气动升液泵31的抽吸动作且与该阀门4一起控制该粒状过滤介质的间歇性冲洗。
通过控制排出阀4和气动升液泵31,例如压缩空气的消耗允许每24小时有两段30分钟的冲洗时段,因此在第二阶段粒状介质过滤器2内清洗颗粒过滤器介质的能耗将减少95%以上,且该排出体积通过一个因素20减少使得它更容易对付和/或处理。
在水即将进入第一阶段粒状介质过滤器1的情况下,水里含有少量的杂质,那么它可能也有利于操作具有间歇性洗涤该粒状过滤介质的第一阶段粒状介质过滤器1。
这些排出物包括洗涤水和污染物,这些洗涤水和污染物是通过来自第一阶段粒状过滤介质的排出管8且经过来自第二阶段粒状过滤介质的排出管9构成的本发明两级过滤排出,且根据第6426005 B1号美国专利描述的任意一种方法处理这些洗涤水和污染物,或当两级过滤是一个更大处理系统的一部分时,它可能会返回到上游处理步骤,或者,可以替换地,在允许该排出物的成分直接排放的情况下,这些排出物可直接排放,例如将其排入到大海或湖泊中。来自第二阶段粒状介质过滤器的排出物也可以返回到第一阶段粒状介质过滤器的流入水,或者返回到第一阶段粒状介质过滤器的直接上游或注射化学品的上游或与注射化学品一起。控制单元10控制该两段粒状介质过滤的工艺和操作。
图2显示了大规模的两阶段粒状介质过滤系统,该大规模的两阶段粒状介质过滤系统设置为一个较大的工厂或设置作为一个较大的具有可选化学品的工厂的一部分。在所示的例子,湖泊,河流或海水11通过入口过滤网12、进料管13进入工厂。在第一粒状介质过滤阶段16之前,化学品可以从配料装置14或者搅拌设备例如静态搅拌器15或者动态搅拌器的上游直接引入到进料管13。在以下描述中,参考静态搅拌器将讨论化学品的加入,这是一个实施例。可以用动态搅拌器和直接添加化学品来替代。
在添加化学品的情况下,可在该第一粒状介质过滤阶段16进行沉淀、絮凝和分离,且来自该第一粒状介质过滤阶段16的经过处理的污水在第二粒状介质过滤阶段17通过过滤进一步净化,以致于可分离其余的颗粒和/或棉絮,这是为了使经过管道18离开第二粒状介质过滤阶段17的污水非常干净。在某些情况下,仅向第一粒状介质过滤阶段16添加化学品,例如通过静态搅拌器15,或者通过静态搅拌器15向第一粒状介质过滤阶段16和通过静态搅拌器19向第二粒状介质过滤阶段17添加化学品,或者通过静态搅拌器19只向第二粒状介质过滤阶段添加化学品,或者没有添加化学品,这是有利的。在许多情况下,根据现有技术第6246005 B1号美国专利描述的系统需要添加化学品,根据本发明的系统可以产生更清洁的不添加任何化学物质的污水,从而会导致大大节省成本。排出物以含有污染物的清洗用水的形式与该粒状过滤介质分离,通过该管道20离开该第一粒状介质过滤阶段,并通过管道21离开该第二粒状介质过滤阶段。这些排出水流可以采取不同的方式处理,这将在下面进一步讨论。
图3显示了本发明使用的介质清洗机30,该介质清洗机用于洗涤来自在该粒状过滤介质床的底部的粒状过滤介质,并随气动升液泵31一起被运送,如图3的顶部所示。一个排出管32将该排出物从该介质清洗机排出也在图3中显示出来。
参考图1中标号为4的元件,一个阀门33设置在排出管32上。
当产生非常干净的水时,每一个潜在的污染来源必须消除。当操作具有间歇过滤介质清洗的移动床型的粒状介质过滤器时,这种潜在的污染源是可能存在于清洗过程中,少量的水流向上穿过气动升液泵管没有在该粒状过滤介质床内被充分过滤且通过向下移动经过该过滤介质清洗机逃逸到污水中。
根据本发明,通过允许水的分相流向上流过该介质清洗机且从该排出管32中流出,且随着污染物一起流走以阻止了这种污染,任何污染物可能从该气动升液泵逃逸。这可以通过设置在该阀门33周围的旁路管道34来实现。这种盘路还设有一截流阀35。作为一种替代方案,该阀门33可由一个不完全关闭的阀门装置构成,当不进行清洗时,可通过控制阀门让极少的水流流过该阀门33。
图4a显示了一个工厂的示意性的俯视图,图4b显示了图4a中沿IVb-IVb线的一个横截面视图,且图4c是图4b中沿IVc-IVc线的一个横截面图。这种工厂包括移动床型的第一阶段粒状介质过滤器和移动床型的第二阶段粒状介质过滤器,其设置在单元格内,每个单元格包含四个粒状介质过滤模快。选择图4a的布局只是为容易理解,且任何数量的单元格可用于包含任何数量的粒状介质过滤模块,这是显而易见的。
在具体结构中,三个第一阶段过滤单元40a,b,c,每个单元包含排列设置的四个粒状介质过滤器模块41a,b,c,d。第一流入水可能是海水,湖水,河水,地下水或来自前面的工艺中的水通过进料管42进入工厂流到沟槽43,该沟槽43通过第一进料管44a,b,c与每个过滤模块相连通。来自该过滤单元40a,b,c的第一污水进入第二沟槽45,该第二沟槽45通过第二进水管47a,b,c连接到第二阶段过滤单元46a,b,c,用以将该来自第一阶段过滤单元的第一污水作为第二污水提供给第二阶段过滤单元,该第二阶段过滤单元包含四个第二阶段粒状介质模块48a,b,c,d。来自这些第二阶段过滤单元的第二污水进入第三沟槽49且通过即将离任的输出管道50流出工厂。
该第二进水管47a,b,c设有阀门50a,b,c,以可选择性的关闭该第二污水流入该第二阶段过滤模块,例如在第二阶段过滤单元间歇性过滤。
当生产非常干净的水时(约3个或更低SDI),应避免污水的每个可能的污染源。为了避免粒子进入来自第二阶段粒状介质过滤单元的污水的任何风险,在洗涤期间可能关闭过滤,且用于洗涤粒状介质的洗涤水可以用适当的清洁水代替。这可以从外部来源进行,例如,通过管道52。作为选择,洗涤水可以用来自另一正处在过滤模式的过滤单元的污水替代。这个可以通过使用管53连接两个相邻的过滤单元的污水来完成实现,或使用泵54a,b来完成。该管最好设有控制阀装置55。
这样设置的原因是为了防止在洗涤期间已被粒状过滤介质床俘获的粒子由于介质颗粒的运动而移出,且逃脱进入该污水。即使这种影响是小的,在生产非常干净的污水时,明显需要消除它。
为了使图4a,b和c清晰起见,管53仅显示在两个相邻的单元46b和46c之间且和泵54a,b仅显示在相邻的单元46a和46b之间。这些用于连通单元的所选的装置最好安装在所有相邻的并行工作的单元之间。此外,在图4a中排出管已被省略。图4b,c示意性地显示分别来自第一阶段粒状介质过滤模块和第二阶段粒状介质过滤模块的排出管56和57。在每个单元的排出管连接到单元里的所有过滤模块,这与排出管56,57一起显示在图4c中。如上所述,该排出管56,57设有阀门装置58,59,这些阀门装置被一个控制单元控制,然而,为了清晰起见,该控制单元没有在图中显示出来。
因此,根据具体情况,在洗涤过程中可能会继续过滤,或者可以停止过滤,也就是说,在这种情况下进行间歇性地过滤和洗涤。
在图4a-c所示的实施例中,工厂被布局用以第一阶段粒状介质过滤器中连续过滤和连续洗涤。然而,也可以操作该第一阶段粒状介质过滤器中连续过滤和间歇洗涤,及间歇过滤,即在间歇洗涤期间停止过滤。在最后这种情况下,使用在排出管61内的控制阀门装置60,如图1所示,第二阶段粒状介质过滤器在相应的情况下使用相同的方法和手段。来自第二阶段过滤器或者来自一外部来源的正处在过滤模式下且来自平行过滤器的污水可作为替代的水供给。
本发明不仅限于以上描述的系统,但适合使用在过滤生产高纯度的液体的各种应用。
Claims (16)
1.一种水或废水的处理方法,其中水或废水里具有杂质,通过顺序地操作移动床型的两粒状介质过滤阶段过滤,其包括:
所述水/废水作为第一流入水流进第一阶段粒状介质过滤器;
在所述第一阶段粒状介质过滤器内过滤所述第一流入水以产生第一流出水;
将所述第一流出水作为第二流入水供给第二阶段粒状介质过滤器;及
在所述第二阶段粒状介质过滤器内过滤所述第二流入水以产生第二流出水;
其特征在于,间歇性洗涤所述第二阶段粒状介质过滤器的粒状过滤介质。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二阶段粒状介质过滤器使用连续过滤操作。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二阶段粒状介质过滤器使用间歇过滤操作,且用于洗涤过滤介质的水用适当的清洁水代替。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述替代的水是由作为第二流出水的水组成。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一阶段粒状介质过滤器使用连续过滤和连续粒状介质洗涤操作。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一阶段粒状介质过滤器使用连续过滤和间歇粒状介质洗涤操作。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一阶段粒状介质过滤器使用间隙过滤和间隙粒状介质洗涤操作,且用于洗涤过滤介质的水用适当的清洁水代替。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述替代的水是由作为第一和/或第二流出水的水组成。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的方法,其特征在于,当产生含有污染物的洗涤用水构成排出物时,通过从所述过滤器床的底部除去粒状过滤介质,将所述粒状过滤介质运送到一介质清洗机,洗涤所述粒状过滤介质且将所述粒状过滤介质运回到所述粒状过滤介质床,洗涤在所述粒状过滤介质过滤器内的粒状过滤介质。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,用气动升液泵将所述粒状过滤介质从过滤床的底部输送到介质清洗机,洗过的过滤介质返回到粒状过滤介质床的顶部,且排出物通过排出管排放。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在排出管内的阀门装置只有在清洗过滤介质期间保持开启。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在开启所述气动升液泵之前,在排出管内的阀门装置开启一段适当的时间,且在停止所述气动升液泵工作之后,所述阀门装置关闭一段适当的时间。
13.根据权利要求11或者12所述的方法,其特征在于,在洗涤物之间保持连续的水的分相流流过所述排出管。
14.一个水或废水处理工厂,其中水或废水里具有杂质,用于实施根据权利要求1所述方法,其包括:
至少一个所述移动床型的第一阶段独立式粒状介质过滤模块,或者至少一个过滤单元(40a,b,c),所述过滤单元(40a,b,c)包括至少一个移动床型的第一阶段粒状介质过滤模块的(42a,b,c,d),以及
至少一个所述移动床型的第二阶段独立式粒状介质过滤模块,或者至少一个过滤单元(46a,b,c),所述过滤单元(46a,b,c)包括至少一个移动床型的第二阶段粒状介质过滤模块的(48a,b,c,d),
所述至少一个所述移动床型的第一阶段独立式粒状介质过滤模块和所述至少一个所述移动床型的第二阶段独立式粒状介质过滤模块连续地被操作,来自第一阶段粒状介质过滤模块或者过滤单元的流出水是第二阶段粒状介质过滤模块或者过滤单元的流入水,其特征在于,所述第二阶段粒状介质过滤模块(2;48a,b,c,d)设置为间歇性洗涤且设有用以停止排出物在洗涤物之间流动的可控阀门装置(4;33;59)。
15.根据权利要求14所述的工厂,其特征在于,所述第一阶段独立式粒状介质过滤模块(1;42a,b,c,d)设置为间歇性洗涤且设有用以停止排出物在洗涤物之间流动的可控阀门装置(60;33;58)。
16.根据权利要求14或1 5所述的工厂,其特征在于,所述阀门装置(33)包括一个旁路装置(34,35),所述旁路装置(34,35)在洗涤物之间具有水的连续分相流。
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Application publication date: 20120718 |