專利名稱：用于通過壓載絮凝和沉降來處理水的方法，包含用吸附劑預(yù)接觸水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以可飲用為目的的水處理領(lǐng)域。本發(fā)明的領(lǐng)域還涉及含有吸附性材料的工業(yè)水處理和三級廢水處理，以凈化水，并特別降低其中具有內(nèi)分泌擾亂效應(yīng)的試劑的濃度。更進(jìn)一步而言，本發(fā)明涉及一種水的物理化學(xué)處理，其包含采用壓載絮凝 (ballasted flocculation)和沉降(settling)來進(jìn)行的固液分離。
背景技術(shù)：
水的物理化學(xué)處理，不論其是用于使地表水、喀斯特水(karstic water)等可飲用還是凈化城市或工業(yè)廢水，均是通過包含一連串步驟的方法實現(xiàn)的。此類型的處理一般包含一個凝結(jié)步驟。凝結(jié)引發(fā)懸浮在水中的膠體粒子的聚結(jié)。 這一般通過將待處理的水引入到一個凝結(jié)區(qū)中而實現(xiàn)，所述凝結(jié)區(qū)中注射有凝結(jié)劑，如采用三價金屬鹽組成的凝結(jié)劑。以此方式凝結(jié)的水接著經(jīng)受進(jìn)行一個絮凝步驟。所述絮凝引發(fā)先前凝結(jié)的膠體粒子相互聚結(jié)而形成絮凝物(flock)。這一般通過將凝結(jié)的水引入到一個絮凝區(qū)中而實現(xiàn)，在所述絮凝區(qū)中通常將由有機(jī)聚合物組成的絮凝試劑注射到凝結(jié)的水中。最后，經(jīng)凝結(jié)和絮凝的水經(jīng)受一個沉降步驟以便從水中分離出所述絮凝物。所述沉降式通過在一個沉降槽內(nèi)部運(yùn)輸水而實現(xiàn)的，經(jīng)由下溢形成并提取污泥，同時經(jīng)由上溢 (overflow)提取經(jīng)處理的水?？山又鴮⒔?jīng)處理的水投送到定位在實施凝結(jié)、絮凝和沉降所需的設(shè)備下游的過濾裝置以便經(jīng)歷隨后的拋光步驟。為了改進(jìn)絮凝物所述絮凝物的形成率及其沉降率，已開發(fā)出所謂的壓載絮凝技術(shù)。此技術(shù)在代表申請人申請的案號為W0-A1-03/053862和W0-A1-2008/083923的國際專利申請案中特定描述。壓載絮凝包括使用一般由高密度精細(xì)粒度材料組成的壓載物，其被直接注射到絮凝區(qū)中或其上游。壓載物的注射導(dǎo)致相對快速地形成壓載絮凝物，其中沉降率相對于常規(guī)絮凝物的沉降率增加。本質(zhì)上既定降低水中懸浮粒子的含量的所述壓載絮凝處理可與一個吸附處理相關(guān)聯(lián)，其中吸附處理的使用本質(zhì)上導(dǎo)致水中溶解的污染含量減少。借助吸附對水的處理一般通過在水中注射至少一種具有吸附特性的試劑而實現(xiàn)， 例如，活性炭。已知直接向絮凝和/或凝結(jié)區(qū)中或在與凝結(jié)和絮凝區(qū)分離的接觸區(qū)中執(zhí)行吸附試劑的注射，如例如代表申請人申請的案號為FR-A1-2 868 064的法國專利申請案中所指定。這些技術(shù)的使用受到特別關(guān)注，因為其導(dǎo)致水中溶解或懸浮的膠體雜質(zhì)含量顯著降低。
然而，這些技術(shù)包含一些缺點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)特定來說，吸附處理只有在其受到控制的情況下才可能是有效的。然而，對吸附試劑的消耗的控制的缺乏代表了這些水處理技術(shù)的使用中的主要固有的問題。此問題本質(zhì)上以兩種形式表達(dá)吸附試劑供應(yīng)不足或過剩。吸附試劑供應(yīng)不足限制了借助吸附進(jìn)行的水中所含雜質(zhì)的下降，并因此導(dǎo)致經(jīng)處理的水的生產(chǎn)不滿足可飲用的標(biāo)準(zhǔn)。吸附試劑供應(yīng)過剩，盡管使得有可能顯著減少水中所含的雜質(zhì)的量，但引發(fā)由于水中存在很多粒子而生產(chǎn)平均質(zhì)量的水。事實上，當(dāng)以過高比例供應(yīng)吸附試劑時，水已經(jīng)處理之后在水中發(fā)現(xiàn)吸附試劑的一部分并不少見。除了不良的吸附試劑供應(yīng)控制引發(fā)與所生產(chǎn)的水的質(zhì)量有關(guān)的問題外，其還引發(fā)經(jīng)濟(jì)問題。吸附試劑供應(yīng)不足導(dǎo)致生產(chǎn)平均質(zhì)量的水，其中質(zhì)量水平的改進(jìn)要求使用補(bǔ)充處理從而產(chǎn)生額外花費(fèi)。吸附試劑供應(yīng)過多代表過度消耗，其本身產(chǎn)生額外花費(fèi)。另外，給定在吸附試劑供應(yīng)過多的情況下生產(chǎn)的水的質(zhì)量相對中等，也有必要使用補(bǔ)充處理，其對總體水處理成本具有負(fù)面影響。最后，不良的吸附試劑供應(yīng)控制一般導(dǎo)致生產(chǎn)平均質(zhì)量的水和/或水處理成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的目的在于特別用于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的所述缺點(diǎn)。進(jìn)一步而言，本發(fā)明的目的是在本發(fā)明的至少一個實施例中提供一種水處理技術(shù)，其特別包括壓載絮凝和吸附處理，其至少相較于現(xiàn)有技術(shù)可生產(chǎn)高質(zhì)量的水。本發(fā)明的另一目的是在本發(fā)明的至少一個實施例中使用實現(xiàn)經(jīng)處理水的生產(chǎn)成本減少的此種水處理技術(shù)。本發(fā)明的又一目標(biāo)是在本發(fā)明的至少一個實施例中產(chǎn)生尤其經(jīng)濟(jì)或至少比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)更經(jīng)濟(jì)的此種水處理技術(shù)。本發(fā)明的目標(biāo)還為在本發(fā)明的至少一個實施例中提供穩(wěn)健、有效且易于使用的此種水處理技術(shù)。本發(fā)明的描述使用用于在一個處理設(shè)備中處理帶有溶解或懸浮的膠體雜質(zhì)的未經(jīng)處理的水的方法來實現(xiàn)這些目標(biāo)以及下文將呈現(xiàn)的其它目標(biāo)，所述方法包括至少以下步驟-在一個經(jīng)攪拌的預(yù)接觸區(qū)中放置所述水與至少一種粉末吸附劑接觸；-將所得的第一混合物從所述預(yù)接觸區(qū)引入到一個經(jīng)攪拌的壓載絮凝區(qū)中；-將所述第一混合物放置在所述經(jīng)攪拌的壓載絮凝區(qū)中與至少一種絮凝試劑接觸且與至少一種壓載物接觸，所述壓載物由至少一種比水重的不可溶解粒狀材料組成，以實現(xiàn)壓載絮凝物形成；-將所得的第二混合物從所述壓載絮凝區(qū)引入到一個沉降區(qū)中；-在所述沉降區(qū)的下部部分中提取污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物；-在所述沉降區(qū)的上部部分中提取與所述污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物相互分離的經(jīng)處理的水；-將所述污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物引入到一個水力旋流器 (hydrocyclone)中；-回收所述水力旋流器的下溢，所述下溢本質(zhì)上由所述壓載絮凝區(qū)中的壓載物組成；-將所述水力旋流器的上溢投送到一個過渡區(qū)中，所述上溢由污泥和粉末吸附劑的混合物組成。根據(jù)本發(fā)明，此方法還包括-一個回收步驟，回收在所述預(yù)接觸區(qū)中來自所述過渡區(qū)的污泥和粉末吸附劑的混合物的至少一個部分；-—個連續(xù)測量步驟，測量所述預(yù)接觸區(qū)中粉末吸附劑濃度的信息的至少一個代表性項目；-一個注射步驟，當(dāng)所述預(yù)接觸區(qū)中的所述粉末吸附劑濃度小于預(yù)定閾值時，在所述預(yù)接觸區(qū)的上游的水介質(zhì)中注射一種新的粉末吸附劑懸浮液；-一個所述吸附劑懸浮液的酸化步驟。以此方式，本發(fā)明是基于包括借助吸附來控制水處理的完全新穎且獨(dú)創(chuàng)性的方法-通過從一個水力旋流器的上溢回收污泥和吸附劑的混合物，其中所述水力旋流器與位于一個預(yù)接觸區(qū)中的一個沉降區(qū)的下溢相互連接，其中待處理的水放置成與此試劑相互接觸，以及-通過測量一個預(yù)接觸區(qū)中粉末吸附劑濃度的信息的代表性項目，其中水放置成與此試劑接觸，以及-通過在需要在所述預(yù)接觸區(qū)中維持一個預(yù)定的吸附劑濃度以便生產(chǎn)適宜質(zhì)量的水的情況下，在所述接觸區(qū)的上游注射一個特定量的新的粉末吸附劑，所述粉末吸附劑懸浮在一個水介質(zhì)中。因此，此技術(shù)的使用使得有可能回收吸附劑的已使用的部分，且在待處理的水中注射必要的準(zhǔn)確量的水介質(zhì)中的新的吸附劑懸浮液以便生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水，同時限制吸附劑消耗且限制水生產(chǎn)所需的處理操作的數(shù)目。因此，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)的使用實現(xiàn)生產(chǎn)與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)相比至少等效質(zhì)量的水但成本更低。根據(jù)一優(yōu)選方面，根據(jù)本發(fā)明的方法包括一個所述懸浮液的酸化步驟。此步驟的使用使得有可能減小吸附劑粒子的大小，且在相等濃度下增加其與待處理的水接觸的總體比表面積。這實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力的改進(jìn)。相反，在相等性能下，所述酸化的使用使得有可能進(jìn)一步減少吸附劑消耗。這導(dǎo)致經(jīng)處理的水中殘余吸附劑的量較低，這對在根據(jù)本發(fā)明的方法的下游使用的處理具有積極影響。懸浮液的粉末吸附劑濃度有利地在5mg/l與50mg/l之間，且優(yōu)選在5mg/l與 15mg/l之間。此濃度特定來說根據(jù)處理的目的、所使用的吸附劑的質(zhì)量和待處理的水的pH 而變化。根據(jù)有利特征，所述預(yù)接觸區(qū)中粉末吸附劑濃度的信息的至少一個代表性項目的所述連續(xù)測量步驟包括由以下各項組成的子步驟-測量所述未經(jīng)處理的水的UV吸收率；-測量所述經(jīng)處理的水的UV吸收率；-從吸收率測量值推斷粉末吸附劑濃度。事實上，這些子步驟的使用使得有可能簡單、有效且準(zhǔn)確地獲得關(guān)于預(yù)接觸區(qū)中存在的吸附劑濃度的信息的代表性項目。這使得有可能以新的吸附劑的適宜供應(yīng)而以令人滿意的方式重新調(diào)整此濃度，且相應(yīng)地盡可能精確地限制所述試劑的消耗。根據(jù)有利特征，所述粉末吸附劑由粉末活性炭組成。在此情況下，所述預(yù)接觸區(qū)中所述粉末活性炭的濃度閾值優(yōu)選在0. 5g/l與10g/l 之間。預(yù)接觸區(qū)中小于0. 5g/l的吸附劑濃度將不會使得有可能以令人滿意的方式處理水，因為根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力將不夠。然而，已觀察到，如果此濃度維持在3g/l以上，那么吸附劑的吸附能力增加，而且顯著增加。如果預(yù)接觸區(qū)中的粉末吸附劑濃度大于5g/l，那么依據(jù)所述方法經(jīng)處理的水含有某一比例的所述試劑，從而對下游處理具有負(fù)面影響。特定來說，如果這些處理涉及直接使用過濾膜，那么過分高的吸附劑濃度可導(dǎo)致膜的堵塞且因此導(dǎo)致其過濾時間縮短。為了防止此缺點(diǎn)，可設(shè)想增加絮凝區(qū)中的絮凝劑(例如，聚合物)濃度。然而，這導(dǎo)致水處理成本增加。有利地，所述預(yù)接觸區(qū)中所述粉末活性炭的所述濃度閾值在lg/Ι與3g/l之間變化。預(yù)接觸區(qū)中的此吸附劑濃度使得有可能維持令人滿意的吸附水平且還限制經(jīng)處理的水中殘余吸附劑的比例，且因此限制對下游處理的負(fù)面影響的發(fā)生率。有利地，所述粉末活性炭顯示8微米與60微米之間的粒度分布。根據(jù)優(yōu)選特征，所述粉末活性炭顯示15微米與35微米之間的粒度分布。此與預(yù)接觸區(qū)中0. 5g/l與5g/l之間的吸附劑濃度值相關(guān)聯(lián)的粒度分布(與常規(guī)粉末活性炭的粒度分布等效)實現(xiàn)產(chǎn)生給予所述方法令人滿意的吸附能力的總體比表面積。根據(jù)另一優(yōu)選特征，所述粉末活性炭顯示8微米與15微米之間的粒度分布。此粒度分布(與經(jīng)校準(zhǔn)粉末活性炭的粒度分布等效)使得有可能在相等的吸附劑濃度下增加其比表面積并相應(yīng)地增加根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力。根據(jù)另一優(yōu)選特征，所述粉末活性炭顯示小于1微米的粒度分布。此粒度分布(與經(jīng)微粉化(micronised)粉末活性炭的粒度分布等效)使得有可能在相等的吸附劑濃度下增加其比表面積并相應(yīng)地增加根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力。此粉末活性炭一般直接以乳狀液的形式銷售且因此提供易于使用的優(yōu)點(diǎn)，而不需要使用如使
7用常規(guī)或經(jīng)校準(zhǔn)粉末活性炭時的情況的特定設(shè)備。事實上，此類型的PAC的使用需要在其注射之前將其與不可飲用水混合，這需要昂貴的特定構(gòu)件，例如容納攪拌器的槽。吸附劑懸浮液的所述酸化步驟包括在水介質(zhì)中的所述新的粉末吸附劑懸浮液中注射酸直到2與5之間的pH值。優(yōu)選地，酸將注射到懸浮液中直到獲得3與4之間的pH為止。特定來說優(yōu)選地，酸將注射到懸浮液中直到獲得等于3的pH為止。根據(jù)一優(yōu)選方面，根據(jù)本發(fā)明的方法包括所述未經(jīng)處理的水的凝結(jié)步驟。有利地，單獨(dú)注射凝結(jié)劑和絮凝劑使得一者的作用不會抑制另一者的作用。在此情況下，所述凝結(jié)步驟有利地包括在所述預(yù)接觸區(qū)上游在所述未經(jīng)處理的水中注射至少一種凝結(jié)劑。根據(jù)一不同方法，所述凝結(jié)步驟有利地包括在位于所述預(yù)接觸區(qū)與所述壓載絮凝區(qū)之間的凝結(jié)區(qū)中在所述未經(jīng)處理的水中注射至少一種凝結(jié)劑。可使用除PAC外的吸附劑，例如吸附性樹脂、膨脹黏土(expanded clay)或活性鋁土粉末。


在閱讀僅作為說明性而非限制性實例給出的優(yōu)選實施例的以下描述和所附的唯一圖1后將更清楚地了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，圖1說明既定用于根據(jù)本發(fā)明的方法的使用的設(shè)備。
具體實施例方式1.本發(fā)明的原理的概述本發(fā)明的一般原理是基于采用-一個回收步驟，從一個水力旋流器的上溢回收污泥和吸附劑的混合物，其中所述水力旋流器與位于一個預(yù)接觸區(qū)中的一個沉降區(qū)的下溢相互連接，其中待處理的水放置成與此試劑相互接觸，以及-一個測量步驟，測量所述預(yù)接觸區(qū)中吸附劑濃度的信息的代表性項目的。這使得有可能在另一步驟中，在需要在預(yù)接觸區(qū)中維持預(yù)定吸附劑濃度以便生產(chǎn)適宜質(zhì)量的水的情況下，在所述區(qū)的上游注射一種在水介質(zhì)中懸浮的新的吸附劑。此技術(shù)的使用使得有可能控制水的吸附處理且因此以至少與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)相比相對減少的成本來生產(chǎn)具有可接受質(zhì)量的水。2.參看圖1，描述既定用于根據(jù)本發(fā)明的水處理方法的使用的設(shè)備的實施例。如圖1中表示，此水處理設(shè)備包括一個待處理的未經(jīng)處理水的進(jìn)料管1，其向一個預(yù)接觸區(qū)2中開放。例如注射器9等注射構(gòu)件，能用于實現(xiàn)向在進(jìn)料管1中循環(huán)的待處理的水中，注射一種懸浮在水介質(zhì)中的粉末吸附劑。一個槽21的各側(cè)壁界定所述預(yù)接觸區(qū)2，所述預(yù)接觸區(qū)2內(nèi)容納一個攪拌器22并且其上部部分中與一個凝結(jié)區(qū)3連通。一個槽31的輪廓界定所述凝結(jié)區(qū)3，所述槽31容納一個攪拌器32。例如注射器33等注射構(gòu)件實現(xiàn)在所述凝結(jié)區(qū)3中注射至少一種凝結(jié)劑。所述凝結(jié)區(qū)3在下部部分中與一個壓載絮凝區(qū)4連通。一個槽41的輪廓界定了所述壓載絮凝區(qū)4，所述槽41容納一個攪拌器42。例如注射器43等注射構(gòu)件實現(xiàn)在所述壓載絮凝區(qū)4中注射至少一種絮凝劑。所述注射構(gòu)件45 也使得能夠?qū)⒁环N壓載物引入到槽41中，所述壓載物由比水密度大的不可溶解的粒狀材料組成，例如，沙。所述壓載絮凝區(qū)4還容納一個導(dǎo)流元件，其包括一個本質(zhì)上呈管狀的元件44，一個在所述管狀元件44內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的攪拌器42。出于這個原因，所述壓載絮凝區(qū)4形成成熟區(qū)，且其在上部部分中與一個沉降區(qū)5連通。一個本質(zhì)上界定為“U”形的槽51界定了所述沉降區(qū)5。所述沉降區(qū)5包括一個下溢6和一個上溢8，前者連接到一個污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物的提取管道7，后者用以排空經(jīng)處理的水。一個管道19和提取構(gòu)件，例如泵10，實現(xiàn)將污泥、壓載物和粉末吸附劑的所述混合物投送到所述水力旋流器11的入口。所述水力旋流器11包括一個下溢，其實現(xiàn)將壓載物和少量污泥的混合物投送到所述注射構(gòu)件45。所述下溢連接到不可飲用水注射構(gòu)件18。這實現(xiàn)在所述壓載絮凝區(qū)4 中注射壓載物和稀釋的污泥的混合物。所述水力旋流器11還包括一個上溢，其連接到一個管道12，所述管道12用于將污泥和粉末吸附劑的混合物排放到一個過渡區(qū)14中。所述過渡區(qū)14包括一個用于將污泥排空到輔助處理區(qū)的上溢15，還包括一個污泥和粉末吸附劑的混合物的排空管道16，其向所述預(yù)接觸區(qū)2中開放。此設(shè)備包括一個測量構(gòu)件，用以測量所述預(yù)接觸區(qū)2中的水中的粉末吸附劑濃度的信息的代表性項目。在此實施例中，所述測量構(gòu)件17包括-在管道1中循環(huán)的待處理的未經(jīng)處理的水的UV吸收率測量構(gòu)件；-在上溢8中循環(huán)的經(jīng)處理的水的UV吸收率測量構(gòu)件；-計算構(gòu)件，其用于從以上測量值推斷包含在預(yù)接觸區(qū)2中的水的吸附劑濃度的信息的代表性項目。所述測量構(gòu)件17連接到控制構(gòu)件(未圖示)，其使得有可能將包含在預(yù)接觸區(qū)2 中的水的吸附劑濃度的代表值與預(yù)定參考值進(jìn)行比較。所述控制構(gòu)件還使得有可能當(dāng)所述濃度的值證明為不足時控制注射構(gòu)件9的使用，以便在預(yù)接觸區(qū)2的上游引入新的粉末吸附劑在不可飲用水中的懸浮液而使得所述濃度恒定。3.根據(jù)本發(fā)明的水處理方法的實施例現(xiàn)將參考圖1中表示的設(shè)備，描述根據(jù)本發(fā)明的水處理方法。此方法包括將待處理的水投送到所述預(yù)接觸區(qū)2中，其中將其放置成與至少一種粉末吸附劑接觸，例如PAC(粉末活性炭)。在等于10分鐘的接觸時間之后，將水與PAC的混合物引入到所述凝結(jié)區(qū)3中，其中使用所述注射構(gòu)件33將所述混合物放置成與至少一種凝結(jié)劑接觸。在此實施例的替代實施例中，所述接觸時間可在5分鐘與15分鐘之間。所述凝結(jié)劑由鋁鹽組成，其中凝結(jié)區(qū)中的濃度等于1. 5mg/l。在一個替代實施例中，所述凝結(jié)劑可由鐵鹽組成。不論凝結(jié)劑為鐵鹽還是鋁鹽，其在所述凝結(jié)區(qū)中的濃度均將優(yōu)選地在0. 5mg/l與3mg/l之間。在另一替代實施例中，所述凝結(jié)劑可由聚合物，例如Polyadamc ，組成，其在所述凝結(jié)區(qū)中的濃度將在 0. lmg/1 與 lmg/1 之間。在等于2分鐘的接觸時間之后，水、粉末吸附劑和凝結(jié)劑的混合物在所述壓載絮凝區(qū)4中轉(zhuǎn)變。在替代實施例中，所述接觸時間可在1分鐘與3分鐘之間。將所述混合物放置成在其中與以下各物接觸-使用注射構(gòu)件43的至少一種絮凝劑，以及-使用注射構(gòu)件45的壓載物。導(dǎo)流件44的使用實現(xiàn)產(chǎn)生引發(fā)由箭頭A表示的水運(yùn)動的動態(tài)現(xiàn)象。因此，壓載絮凝區(qū)形成一個成熟區(qū)。在等于6分鐘的成熟時間之后，來自所述壓載絮凝區(qū)4的混合物在所述沉降區(qū)5 中轉(zhuǎn)變。在替代實施例中，所述接觸時間可在3分鐘與8分鐘之間。借助所述管道7經(jīng)由所述沉降區(qū)5的下溢6提取污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物。經(jīng)由所述沉降區(qū)的下溢8收集經(jīng)處理的水。借助所述管道19和所述泵10將污泥、壓載物和粉末吸附劑的所述混合物再循環(huán)到所述水力旋流器11的入口。所述壓載物在所述水力旋流器11內(nèi)部與污泥和粉末吸附劑的混合物分離。經(jīng)由下溢從其提取壓載物并將壓載物排放到所述壓載絮凝區(qū)4中。又經(jīng)由所述水力旋流器11 的上溢提取污泥和粉末吸附劑的混合物。經(jīng)由所述管道12將所述混合物投送到所述過渡區(qū)14中。在所述預(yù)接觸區(qū)2中回收所述混合物的一部分。連續(xù)使用所述測量構(gòu)件17以便確定包含在所述預(yù)接觸區(qū)2中的水中粉末吸附劑濃度的信息的代表性項目。在此圖中，測量相對于在所述管道1中循環(huán)的未經(jīng)處理的水和經(jīng)由所述上溢8的經(jīng)處理水排空的UV吸收率，以便通過比較這兩個值而確定包含在所述預(yù)接觸區(qū)2中的水的粉末吸附劑濃度的信息的代表性項目。接著使用控制構(gòu)件，例如計算機(jī)，將此濃度的值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，以便檢驗所述濃度的水平是否足夠高。如果所述濃度的水平證明為過低，那么使用所述注射構(gòu)件9以便在所述預(yù)接觸區(qū) 2的上游在待處理的水中注射一定量的水介質(zhì)中的新的粉末吸附劑懸浮液，使得所述預(yù)接觸區(qū)2中存在的水的粉末吸附劑濃度在處理期間保持大體恒定。設(shè)想此濃度維持在0. 5g/l與5g/l之間且有利地在lg/Ι與3g/l之間。在此實施例中，其將維持每升包含在預(yù)接觸區(qū)2中的水有2. 5克的粉末吸附劑。根據(jù)本發(fā)明，必需使水環(huán)境中的粉末吸附劑懸浮液酸化。此酸化可例如包括將酸， 例如硫酸或優(yōu)選地檸檬酸，注射到所述懸浮液中。酸將注射到懸浮液中直到其PH值變?yōu)榈扔?為止。在其它替代實施例中，酸將注射到懸浮液中直到其pH值在2與5之間且優(yōu)選地在3與4之間為止，一旦pH變?yōu)榈扔?便觀察到改進(jìn)。所述酸化導(dǎo)致吸附劑粒子的大小減小，且在相等的濃度下，所述試劑與待處理的水的總體特定接觸表面積增加。這導(dǎo)致根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力改進(jìn)。應(yīng)注意，PAC吸附能力隨其每一次回收而減小。然而，預(yù)接觸區(qū)中PAC濃度的增加僅對根據(jù)本發(fā)明的方法的吸附能力具有輕微的積極影響。在某一閾值以上，這反而可對容易定位在此方法的下游的處理產(chǎn)生負(fù)面影響，因為PAC含量容易在所述方法的出口處由經(jīng)處理的水顯示。特定來說，預(yù)接觸區(qū)中水的PAC濃度增加到5g/l以上可能引發(fā)定位在所述方法的下游的過濾膜堵塞的風(fēng)險。4.替代實施例在一個替代實施例中，可不使用凝結(jié)區(qū)3。在此情況下，待處理的水將在預(yù)接觸區(qū) 2中在其注射之前凝結(jié)。5.優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的水處理方法的使用使得有可能控制水中的粉末吸附劑供應(yīng)，且因此借助吸附來控制水處理。本發(fā)明導(dǎo)致粉末吸附劑消耗和水處理所需的操作的數(shù)目的限制。確定性地，所述使用因此使得有可能以比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)所允許的成本低的成本來生產(chǎn)適宜質(zhì)量的水。
權(quán)利要求
1.一種用于在處理設(shè)備中處理帶有溶解或懸浮的膠體雜質(zhì)的未經(jīng)處理的水的方法，所述方法包括至少以下步驟在經(jīng)攪拌的一個預(yù)接觸區(qū)O)中放置所述水，并使其與至少一種粉末吸附劑接觸； 將所得的第一混合物從所述預(yù)接觸區(qū)( 引入到經(jīng)攪拌的一個壓載絮凝區(qū)中； 將所述第一混合物放置在所述經(jīng)攪拌的壓載絮凝區(qū)中，并使其與至少一種絮凝試劑接觸以及與至少一種壓載物接觸，所述壓載物由至少一種不可溶解粒狀材料組成，所述不可溶解粒狀材料比水重從而實現(xiàn)壓載絮凝物形成的；將所得的第二混合物從所述壓載絮凝區(qū)引入到一個沉降區(qū)(5)中； 在所述沉降區(qū)(5)的下部部分中提取污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物； 在所述沉降區(qū)(5)的上部部分中提取與污泥、壓載物和粉末吸附劑的所述混合物分離的經(jīng)處理的水；將污泥、壓載物和粉末吸附劑的所述混合物引入到一個水力旋流器(11)中； 回收本質(zhì)上由所述壓載絮凝區(qū)(4)中的壓載物組成的所述水力旋流器(11)的下溢； 將由污泥和粉末吸附劑的混合物組成的所述水力旋流器(11)的上溢投送到一個過渡區(qū)(14)中；所述方法的特征在于其進(jìn)一步包括一個回收步驟，在所述預(yù)接觸區(qū)( 回收中來自所述過渡區(qū)(14)的污泥和粉末吸附劑的所述混合物的至少一個部分；一個連續(xù)測量步驟，測量所述預(yù)接觸區(qū)O)中粉末吸附劑濃度的信息的至少一個代表性項目；一個注射步驟，當(dāng)所述預(yù)接觸區(qū)O)中的所述粉末吸附劑濃度小于預(yù)定閾值時，在所述預(yù)接觸區(qū)O)的上游注射一種水介質(zhì)中的新的粉末吸附劑懸浮液；以及一個所述吸附劑懸浮液的酸化步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述預(yù)接觸區(qū)(2)中所述粉末吸附劑濃度的信息的至少一個代表性項目的所述連續(xù)測量步驟包括由以下各項組成的子步驟測量所述未經(jīng)處理的水的UV吸收率； 測量所述經(jīng)處理的水的UV吸收率； 從吸收率測量值推斷所述粉末吸附劑濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于，所述粉末吸附劑由粉末活性炭組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理方法，其特征在于，所述預(yù)接觸區(qū)( 中所述粉末活性炭的濃度閾值在0. 5g/l與IOg/1之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述預(yù)接觸區(qū)( 中所述粉末活性炭的所述濃度閾值在lg/Ι與3g/l之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于，所述粉末活性炭顯示8微米與60微米之間的粒度分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理方法，其特征在于，所述粉末活性炭顯示15微米與35微米之間的粒度分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理方法，其特征在于，所述粉末活性炭顯示8微米與15微米之間的粒度分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于，所述粉末活性炭顯示小于1微米的粒度分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于，所述酸化步驟包括，在所述水介質(zhì)中的所述新的粉末吸附劑懸浮液中注射酸直到其PH值在2與5之間為止。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理方法，其特征在于，所述酸化步驟包括，在水介質(zhì)中的所述新的粉末吸附劑懸浮液中注射酸直到其PH值等于3為止。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一權(quán)利要求所述的處理方法，其特征在于，其包括所述未經(jīng)處理的水的凝結(jié)步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的處理方法，其特征在于，所述凝結(jié)步驟包括，在所述預(yù)接觸區(qū)(2)上游在所述未經(jīng)處理的水中注射至少一種凝結(jié)劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的處理方法，其特征在于，所述凝結(jié)步驟包括，在位于所述預(yù)接觸區(qū)(2)與所述壓載絮凝區(qū)(4)之間的凝結(jié)區(qū)(3)中在所述未經(jīng)處理的水中注射至少一種凝結(jié)劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在處理設(shè)備中處理載有雜質(zhì)的未處理的水的方法，其至少包括一個在經(jīng)攪拌的一個預(yù)接觸區(qū)(2)中放置所述水并使其與至少一種粉末吸附劑接觸的步驟、一個壓載絮凝步驟、一個沉降并從所述沉降區(qū)(5)底部提取污泥、壓載物和粉末吸附劑的混合物的步驟、以及將所述混合物引入到一個水力旋流器(11)中并將由污泥和粉末吸附劑的混合物組成的上溢從所述水力旋流器(11)投送到一個過渡區(qū)(14)中。所述方法還包括一個回收步驟，在所述預(yù)接觸區(qū)(2)回收中來自所述過渡區(qū)(14)的污泥和粉末吸附劑的所述混合物的至少一個部分；一個連續(xù)測量步驟，測量所述預(yù)接觸區(qū)(2)中粉末吸附劑濃度的信息的至少一個代表性項目；一個注射步驟，當(dāng)所述預(yù)接觸區(qū)(2)中的所述粉末吸附劑濃度小于預(yù)定閾值時，在所述預(yù)接觸區(qū)(2)的上游注射一種水介質(zhì)中的新的粉末吸附劑懸浮液；以及一個所述吸附劑懸浮液的酸化步驟。
文檔編號C02F1/28GK102292297SQ201080005384
公開日2011年12月21日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日
發(fā)明者菲利普·索維內(nèi), 阿卜杜卡迪爾·蓋德 申請人:威立雅水務(wù)技術(shù)支持公司