CN105283421B - 用于处理被污染的废水的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理被污染的废水的系统，其具有汇入分离器(5)中的进入管线(3)和离开分离器的排出管线(10)，排出管线直接或间接地在输入管线(16)中汇入超过滤系统(18)中，超过滤系统(18)具有渗透物‑输出管线(19)和浓缩物‑输出管线(17)。根据本发明，提供或说明用于处理被污染的废水的系统和方法，其在安装花费小的情况下有效和可靠地工作。这由此实现：渗透物‑输出管线(19)能可控地与所述进入管线(3)连通。相应的方法设置，在分离器(5)中，由废水分离出的水从分离器排出到排出管线(10)中，水接着供给超过滤系统(18)，在超过滤系统中，水被分离为导出到浓缩物‑输出管线(17)中的浓缩物和导成到渗透物‑输出管线(19)中的渗透物，渗透物能往回引导到分离器(5)的进入管线(3)中以与所供给的沉淀剂反应，在分离器(5)中进行例如重金属从渗透物中的分离。

Description

用于处理被污染的废水的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理被污染的废水的系统，其具有汇入分离器的进入管线和离开分离器的排出管线，所述排出管线直接或者间接地汇入过滤系统的进入管线中，并且，其中，过滤系统具有渗透物-输出管线和浓缩物-输出管线。此外，本发明涉及一种用于处理被污染的废水的方法。
背景技术
由EP 0 715 902 A1已知这类系统和这类方法。这种方法和这种系统设计用于使污染物从被污染的处理物中热分离。在此，首先用热蒸气处理所述处理物，其方式是，热蒸气通过相应的气相喷涂设备被引导。然后，将处理物供给冷凝器，构造为三相分离器的分离器衔接在该冷凝器上。该三相分离器具有输入管线，通过该输入管线将从处理物中分离出的被污染的废水供入三相分离器。至少预清洁的废水作为水通过排出管线从分离器导出，所述排出管线直接与构造为超过滤系统的过滤系统的输入管线连接。接着，通过渗透物-输出管线离开超过滤系统的渗透物被供给用于反向渗透的设备并且供给随后的用于热脱气的系统。
发明内容
本发明基于以下目的：提供或者说说明一种用于处理被污染的废水的系统和方法，所述系统和方法在安装花费小的情况下有效和可靠地工作。
发明优点
根据本发明，该目的通过如下方式实现：渗透物-输出管线可控地与进入管线连通。用于处理被污染的废水的相应的方法设置，渗透物能往回引导到分离器的进入管线中。由于渗透物能可控地往回引导到进入管线中，可实现：渗透物重新被供给分离器并且分离出例如还存在于渗透物中的外来成分、例如呈例如泥浆形式的重金属。因此，能有效地利用该系统，该系统此外可靠地工作。废水不仅仅是呈被污染的H2O形式的废水，而也可以是几乎任意的液体或者被以例如固体材料和油以及以必要时另外的物质污染的乳化液。就这点而言，在本发明的框架下，术语废水可理解为通用术语。
在本发明的拓展方案中，在导出管线和输入管线之间布置有工作容器，其中，在一般的构型中，渗透物-输出管线可与工作容器以任意的形式连接。在此，工作容器被加热装置加热到例如摄氏50°的恒定温度。因此，除了离开过滤系统的浓缩物之外，通过排出管线离开分离器的(预清洁的)从废水中分离的水尤其也作为渗透物根据需要聚积在该工作容器中。
在本发明的拓展方案中，工作容器通过导回管线与进入管线连接。通过该导回管线，水或者说(除了浓缩物之外的)渗透物被往回导到通往分离器的输入管线中。
为了能够控制该导回，在本发明的另外的构型中，在导回管线中又布置有导回单向阀。对于导回单向阀打开的情况，进入单向阀被关闭，该进入单向阀使用于被污染的废水的缓冲容器与进入管线连接。因此，离开分离器的水和离开过滤系统的浓缩物可以流过分离器(和过滤系统)直到达到预定的分离度。但是除此之外，根据本发明，也可将渗透物往回导到分离器中用于分离例如重金属。
在本发明的拓展方案中，渗透物-输出管线具有尤其用于重金属的分析装置。优选地，该分析装置在超出尤其用于重金属的极限值的方面连续地监控离开过滤系统的渗透物。但是，分析装置也可设计用于探测要从渗透物中分离出的其它的材料或者物质。
在本发明的拓展方案中设置，在分析装置下游，从渗透物-输出管线在分支上分岔出回流管线，所述回流管线被回流管线阀控制并且汇入工作容器中。如果分析装置探测到超出例如重金属的极限值，则打开回流管线阀并且同时关闭在本发明的另外构型中所设置的渗透物-流出阀，所述渗透物-流出阀在回流管线的分支下游布置在渗透物-输出管线中。然后，在该运行状态下，例如以承载有重金属的渗透物被往回引导工作容器中并且进一步通过导回管线被导回进入管线中。在此，转而在另一构型中，沉淀剂通过也汇入进入管线中的沉淀剂管线被导入。这种也通过相对于导回管线到进入管线中的汇入口位置邻近的沉淀剂管线导入进入管线的沉淀剂与导入进入管线中的渗透物反应，其中，因此，在该运行状态下，进入管线作为反应段使用。反应产物被供给所述分离器，在该分离器中，重金属作为泥浆或者作为油泥被分离并且所述分离器排出从分离器离开的水。在随后的经由过滤系统的通道中，离开过滤系统的渗透物在重金属承载方面下降到预定的极限值以下，并且渗透物的导回可通过回流管线阀的关闭和渗透物-流出阀的打开而结束。同时，停止将沉淀剂供给通往分离器的进入管线中。
在本发明的拓展方案中，分离器为三相分离器，用于尤其从被污染的废水中析取的泥浆和油。泥浆被聚积在合适的、与三相分离器连接的聚积容器中，并且油被聚积在油聚积容器中，并且根据需要被清除。
在本发明的拓展方案中，过滤系统为超过滤系统，借助于该超过滤系统，通过来自膜技术领域的过滤方法可将大分子的物质和小的颗粒从被供给的介质中分离并且也能浓缩。原则上，所述系统和方法适合用于“清洁”任意的被污染的废水，其中，术语废水——如所实施的这样——不限于呈H2O形式的流体。同样，在分离器中，除了包括几乎任意地分离的、与小的剩余量的废水构成泥浆的固体材料或者颗粒的泥浆之外，其它的组分也作为油被分离。
如果接着工作容器通过由分离器的分离和将渗透物导出到流出部中的直到按照预定水平被排空，则关闭导回单向阀并且打开进入单向阀。因此，分离器并且接着工作容器重新被填满。该过程这样多次地重复，直到过滤系统的膜由于污染而必须被清洁、例如被冲洗。
附图说明
从附图说明获得本发明的另外的有利构型，其中详细说明本发明的在附图中所示出的实施例。
唯一的图1示出用于处理被污染的废水的、具有独立部件的系统的示意性示图。
具体实施方式
图1示出用于处理被污染的废水的系统，其具有必要的部件。在该系统的输入部，缓冲容器1通过进入单向阀2与进入管线3(在该进入管线中装有泵4)连接、与呈三相分离器形式(例如呈所谓的三相离心分离器(Trikanter)的结构形态)的分离器5连接。在缓冲容器1中储存来自工业企业的被污染的废水，其中，废水尤其包括固体材料和油以及必要时包括另外的物质、例如重金属。废水不仅仅是呈被污染的H2O形式的废水，而也可以是几乎任意的液体或者被以例如固体材料和油以及以必要时以另外的物质污染的乳化液。就这点而言，在这里，废水可理解为通用术语。废水也可以被以不同于油的流体污染，除了固体材料之外，油应从废水中分离出来。也可以考虑，多种流体污染废水，但是，所述多种流体可以共同地从废水中分离出来。固体材料可以是例如与废水共同构成泥浆的金属的材料或者塑料材料。
在所示出的实施例中，在三相分离器5上附接有泥浆导出管线6，该泥浆导出管线引导到泥浆容器7中。因此，固体材料与剩余量的废水共同地以泥浆形式聚积在泥浆容器7中。此外，在三相分离器5上衔接有油导出管线8，该油导出管线通到油容器9中。三相分离器5根据分离的原理借助于离心力工作，其中，不同密度的不同相彼此分开。在当前的实施例中，与之相应地，泥浆和油与被污染的废水分开，所述废水作为呈水形式的、被清洁的废水通过排出管线10离开三相分离器5。在此，在通过排出管线10离开三相分离器5的水中，在一次通过之后还包含泥浆和油以及必要时另外物质的残余物。排出管线10与工作容器11连接，水被导入该工作容器中。工作容器11通过导回单向阀12与导回管线13连接，该导回管线在进入单向阀2的下游汇入所述进入管线3中。此外，在导回管线13下游，沉淀剂管线14汇入所述进入管线3中，所述沉淀剂管线与沉淀剂罐15连接。位于沉淀剂罐15中的沉淀剂可以根据需要被导入所述进入管线3中。对此稍后还将探讨。
此外，工作容器11通过输入管线16和浓缩物-输出管线17与呈超过滤系统形式的过滤系统18连接。通过超过滤系统可以将大约0.1至0.01μm大小的颗粒从被供给的流体中分离，所述被供给的流体首先为离开分离器5的水。这些颗粒构成通过浓缩物-输出管线17再次供给工作容器11的浓缩物。此外，过滤系统18具有渗透物-输出管线19，渗透物通过该渗透物-输出管线离开过滤系统18，在当前的实施例中，渗透物为进一步被清洁的水。渗透物-输出管线19通过渗透物-流出阀20与用于最终被清洁的水的流出部21连接。分析装置22直接地或者通过支线23接入渗透物-流出管线19中，通过该分析装置，流经渗透物-流出管线19的渗透物进行确定的污染物的存在的分析。在该实施例中，这些污染物为重金属，其中，通过分析装置22确定或者说测量在渗透物中的重金属的预定浓度的超出。在分析装置22下游或者说到分析装置22的支线23下游设置有分支24，该分支通过回流管线阀25与回流管线26连接，该回流管线再次汇入工作容器11中。
随后，也参照同时示出流程图的附图说明用于处理被污染的废水的系统的功能和方法。首先，从缓冲容器1将被污染的废水供给分离器5，在该分离器中，将泥浆和油从被污染的废水中分离。被清洁的废水作为(至少)部分地清洁的水离开分离器5并且这样数量的被污染的废水被供给工作容器11，直到填满工作容器。在填满工作容器11之后，此外，例如借助于加热装置将工作容器加热到恒定的摄氏50°的温度，关闭进入单向阀2并且打开导回单向阀12，从而分离器5在回路中由工作容器11供料。然后，(附加地)，使过滤系统18运转。过滤系统18从被供给(还轻微地污染的)水中分离出浓缩物，所述浓缩物往回被导入工作容器11中。最后被清洁(根据所定义的预设标准被清洁)的水离开过滤系统18并且到达流出部21中。在过滤过程期间在工作容器11中尤其提高油浓度，从而越来越多地产生自由的油，所述自由的油通过导回管线13再次供给分离器5并且所述自由的油被分离器分离到油容器9中。
在由分析装置22监控的情况下，对重金属的存在连续地监控渗透物。如果在渗透物中超出重金属的极限值，则渗透物-流出阀20关闭并且回流管线阀25打开，从而渗透物被往回引导到工作容器11中，并且不再到达流出部21中。渗透物从工作容器11通过导回管线13往回到通往分离器5的进入管线3中。为了从往回引导的渗透物中除去重金属，使沉淀剂从通过沉淀剂管线14与进入管线3连接的沉淀剂罐15平稳地、计量地导入到进入管线3中，承载的渗透物通过导回管线13相对于沉淀剂管线14的汇入口位置邻近地导入所述进入管线3中。在这种运行状态下，与之相应地，关闭流入单向阀2并且打开导回单向阀12。在该运行状态下，到分离器5的进入管线3作为用于沉淀化学物质与被导回的渗透物的反应段使用。在分离器5中，进行在泥浆容器和/或油容器9中的含重金属的泥浆的分离或者说脱水。一种或多种沉淀剂的计量例如根据在渗透物中的重金属浓度和pH值进行。
如果重金属浓度下降到渗透物中的预定的极限值以下——这通过分析装置22连续地监控，则打开渗透物-流出阀20并且再次关闭回流管线阀25。因此，渗透物再次被导入流出部21中，同时停止沉淀剂的计量。如果稍后再次测到过高的重金属浓度，则又重新导入之前所描述的过程。
在该过程的进行中，工作容器11中的液面由于渗透物到流出部21中的排出而越来越多地下降。在达到预定的最小水平时，如之前所说明的这样，工作容器11通过分离器5被再次填满，其中，再次打开进入单向阀2并且关闭导回单向阀12。
该过程总共如由于污染物必须清洁、例如冲洗过滤设备18的膜这样多次地反复或者继续。

Claims (10)

1.用于处理来自缓冲容器(1)的被污染的废水的系统，其具有汇入分离器(5)中的进入管线(3)和离开该分离器(5)的排出管线(10)，该排出管线通过输入管线(16)汇入过滤系统(18)中，该过滤系统具有渗透物-输出管线(19)和浓缩物-输出管线(17)，
其特征在于，所述缓冲容器(1)通过进入单向阀(2)与所述进入管线(3)连接，
为了导回渗透物，所述渗透物-输出管线(19)可控地与所述进入管线(3)连通，
在所述排出管线(10)和所述输入管线(16)之间布置有工作容器(11)，并且，所述渗透物-输出管线(19)与所述工作容器(11)连接，
所述工作容器(11)通过导回管线(13)在所述进入单向阀(2)的下游与所述进入管线(3)连接，其中在所述导回管线(13)中布置有导回单向阀(12)，所述工作容器(11)还通过浓缩物-输出管线(17)连接到过滤系统(18)中，所述过滤系统(18)的所述渗透物-输出管线(19)具有用于重金属的分析装置(22)，以及沉淀剂管线(14)汇入所述进入管线(3)中。
2.根据权利要求1所述的系统，
其特征在于，在所述分析装置(22)下游，从所述渗透物-输出管线(19)在分支(24)上分岔出回流管线(26)，所述回流管线被回流管线阀(25)控制并且汇入所述工作容器(11)中。
3.根据权利要求2所述的系统，
其特征在于，所述渗透物-输出管线(19)在所述回流管线(26)的所述分支(24)下游具有渗透物-流出阀(20)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，
其特征在于，所述分离器(5)为三相分离器。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，
其特征在于，所述过滤系统(18)为超过滤系统。
6.根据权利要求4所述的系统，
其特征在于，所述分离器(5)用于从所述废水中分离泥浆和油。
7.用于通过流经具有进入管线(3)的分离器(5)来处理来自缓冲容器(1)的被污染的废水的方法，由所述废水分离出来的水从所述分离器排出到排出管线(10)中，并且，其中，所述水接着通过输入管线(16)供给过滤系统(18)，在该过滤系统中，水被分离为导出到浓缩物-输出管线(17)中的浓缩物和导出到渗透物-输出管线(19)中的渗透物，其特征在于，所述缓冲容器(1)通过进入单向阀(2)与所述进入管线(3)连接，所述渗透物能通过布置在所述排出管线(10)和所述输入管线(16)之间的工作容器(11)可控地往回引导到所述分离器(5)的所述进入管线(3)中，其中，所述渗透物-输出管线(19)与所述工作容器(11)连接，并且，所述工作容器(11)通过导回管线(13)在所述进入单向阀(2)的下游与所述进入管线(3)连接，在所述导回管线(13)中布置有导回单向阀(12)，所述工作容器(11)还通过浓缩物-输出管线(17)连接到过滤系统(18)中，被导出的渗透物通过一分析装置(22)针对重金属的极限值的存在进行监控，以及在超过极限值时，所述渗透物被往回引导到通往所述分离器(5)的所述进入管线(3)中，并且同时沉淀剂被供给所述分离器(5)。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，所述沉淀剂也通过相对于所述导回管线(13)到所述进入管线(3)中的汇入口位置邻近的沉淀剂管线(14)被导入所述进入管线(3)中，并且，通往所述分离器(5)的进一步的进入管线(3)作为用于所述沉淀剂与所述渗透物的反应段使用。
9.根据权利要求7或8所述的方法，
其特征在于，所述沉淀剂的计量根据在所述渗透物中的浓度和pH值进行，所述浓度是所述重金属的浓度。
10.根据权利要求7或8所述的方法，
其特征在于，在所述分离器(5)中，所述重金属作为泥浆从所述渗透物中分离。
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