申请日2014.12.24
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F1/24; B01D43/00; B03D1/02; B03D1/24
摘要
本发明涉及用于水或废水处理的处理系统、设备、总成、设施、循环和/或方法，特别涉及用于处理获得的以高流速(包括超过大约200升/分钟)通过一系列的两个或更多个溶气气浮室的水或废水的系统、设备、总成、设施、循环和/或方法。
摘要附图
权利要求书
1.一种水或废水处理系统或设备，其特征在于：
两个或更多溶气气浮室，各自包括淹没式接触室，用于指引进入该接触室的水至该溶气气浮室的表面;
用于漂浮物质的第一排出管道工程，与所述两个或更多溶气气浮室结合;
泵工具，适合于移动水或废水在压力下经由进料管道进入该接触室，其中经由该进料管道进入该接触室的该水或废水包括悬浮物并且所述进料管道包括至少絮凝所述水或废水于进入所述接触室之前的工具;
外部的加压溶解器，用于使水空气饱和;
再循环泵工具，适合于经由再循环管道移动经处理的水离开该溶气气浮室至该外部的加压溶解器并且随后回到该接触室，由此来自该溶解器的空气饱和水在进入该接触室时脱气并且形成附着至所述悬浮物的气泡，使得该悬浮物漂浮至每个室的表面以形成一层漂浮物质;以及
用于经处理的水的第二排出管道工程，与所述两个或更多溶气气浮室结合，所述第二排出管道工程包括控制阀，当其关闭时在预定时间内防止经处理的水流动离开该溶气气浮室，从而使得该室其中一个或多个的液体平面上升并且所述漂浮物质通过所述第一排出管道工程排出。
2.如权利要求1所述的系统或设备，其中该进料管道分支成进料入每个接触室的单独的管道。
3.如权利要求2所述的系统或设备，其中每个所述分支包括回压装置，以确保一致的流量进入每个接触室。
4.如权利要求3所述的系统或设备，其中所述回压装置为孔板总成。
5.如权利要求2所述的系统或设备，其中每个所述分支包括入口控制阀，当其关闭时防止水或废水流动进入该相应的接触室/复数接触室。
6.如权利要求2所述的系统或设备，其中每个所述分支包括入口控制阀，当其关闭时防止水或废水流动进入该相应的接触室/复数接触室，并且伴随着回压装置以确保一致的流量进入每个接触室。
7.如权利要求5或6所述的系统或设备，其中当所述与该第二排出管道工程结合的控制阀关闭时，在该相应的进料管道分支具有关闭的入口控制阀的每个室中的液体平面未引起升高。
8.如权利要求5至7中任一所述的系统或设备，其中与进料管道分支结合的每个入口控制阀包括自动定时器，用于在预设时间打开和关闭该阀。
9.如权利要求8所述的系统或设备，其中与该第二排出管道结合的该控制阀包括自动定时器，用于在预设时间打开和关闭该阀。
10.如权利要求9所述的系统或设备，其中该自动定时器配置为，在处理循环的开始，与第一，第二以及任意附加的溶气气浮室/复数溶气气浮室结合的进料管道分支的该入口控制阀打开，并且与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀打开。
11.如权利要求10所述的系统或设备，其中该自动定时器配置为，经过预设时间后，与该第二排出管道工程结合的该控制阀关闭，并且与该第二和任意附加的室的进料管道分支结合的该入口控制阀关闭一预设时间，使得该第一室中液体平面上升并且该第一室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
12.如权利要求11所述的系统或设备，其中该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与该第二室的该进料管道分支结合的该入口控制阀打开并且随后与该第一室的该进料管道分支结合的该入口控制阀关闭一预设时间，使得该第二室中液体平面上升并且该第二室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
13.如权利要求12所述的系统或设备，其中该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与任意附加的室的该进料管道分支结合的该控制阀打开并且随后与该预先打开的室的该进料管道分支结合的该控制阀关闭一预设时间，使得该附加的室中液体平面上升，并且其中对每个附加的室重复这个过程。
14.如权利要求12或13所述的系统或设备，其中该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与所有室的该进料管道分支结合的该控制阀打开，并且与用于经处理的水的该第二排出管结合的该控制阀打开。
15.如权利要求10至14中任一所述的系统或设备，其中所述泵工具形式为第一正位移泵，用于泵送水或废水至所述室，并且所述再循环泵工具形式为第二正位移泵，用于经由该再循环管道再循环经处理的水离开该溶气气浮室经由该溶解器进入该接触室。
16.如权利要求15所述的系统或设备，其中所述处理循环重复直至信号传输至该正位移泵以中断运行，其中在该泵中断运行之前，与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀关闭并且引起所有室中的液体平面升高以及使所有室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
17.如前述权利要求中任一所述的系统或设备，其中至少絮凝所述水的该工具形式为絮凝室。
18.如前述权利要求中任一所述的系统或设备，其中所述再循环管道分支成将空气饱和水送入每个接触室的单独的管道。
19.如权利要求18所述的系统或设备，其中每个所述再循环分支包括回压装置，以确保一致的流量进入每个接触室。
20.如权利要求19所述的系统或设备，其中与每个再循环分支结合的每个所述回压装置为孔板总成。
21.如权利要求1或2所述的系统或设备，其中该第一排出管道工程包括出自每个溶气气浮室的单独的分支，其连接形成单一的排出管道。
22.如权利要求21所述的系统或设备，其中每个室的上端具有倒转的漏斗形状以指引漂浮物质通过所述单独的漂浮物排出管道工程分支。
23.如权利要求21或22所述的系统或设备，其中所述单独的漂浮物排出管道工程分支设有开口并且自每个室的尖端大体上垂直并且随后在连接所述单一的管道前向外及向下延伸以使能所述排出，其中该分支的向外延伸部分限定了排出漂浮物质的最低平面。
24.如权利要求23所述的系统或设备，其中每个垂直延伸部分具有出口控制阀与其结合，使得当出口控制阀关闭，并且与该第二排出管道工程结合的控制阀也关闭时，仅在相应的漂浮物排出管道工程分支具有打开的出口控制阀的溶气气浮室/复数溶气气浮室将看到排出的漂浮物质。
25.如前述权利要求中任一所述的系统或设备，其中所述用于经处理的水的第二排出管道工程包括开口至大气的大体上垂直的分支，以及延伸自其上端限定了室中的液体平面的大体上水平的分支。
26.一种用于水或废水的方法或处理循环，所述方法或处理循环特征在于：
絮凝待处理的水;
泵送包含污染物的水或废水经由进料管道至两个或更多溶气气浮室，每个所述室包含经处理的水;
泵送所述经处理的水至外部的加压溶解器以及进入该两个或更多溶气气浮室，由此将来自该溶解器的空气饱和水送入所述室，使得所述污染物朝每个室中的水的顶部表面漂浮，由此形成一层漂浮物质，每个室包含定义一高度的在水的顶部表面上的最低排出平面，在此高度升高的漂浮物质将离开每个室进入第一排出管道工程;
经由用于经处理的水的第二排出管道工程排出来自每个室的经处理的水;
通过在所述用于经处理的水的第二排出管道工程上提供自动阀排出所述漂浮物质，所述阀配置为自动关闭并且在所述处理循环期间的一时段阻止从该两个或更多室至少其中之一所述排出经处理的水，并且由此使得所述至少一室中的水平面升高超出所述最低排出平面，以及在预定的漂浮物质排出时间后自动打开。
27.如权利要求26所述的方法或处理循环，进一步包括，在处理循环的开始，打开与第一，第二以及任意附加的溶气气浮室结合的进料管道分支的入口控制阀，并且打开与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的控制阀。
28.如权利要求27所述的方法或处理循环，进一步包括，经过预设时间后，关闭与该第二排出管道工程结合的该控制阀，并且关闭与该第二和任意附加的室的进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该第一室中液体平面上升并且该第一室中的漂浮物质通过该漂浮物排出管道工程排出。
29.如权利要求28所述的方法或处理循环，进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与该第二室的该进料管道分支结合的该入口控制阀并且随后关闭与该第一室的该进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该第二室中液体平面上升并且该第二室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
30.如权利要求29所述的方法或处理循环，进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与附加的室的该进料管道分支结合的该入口控制阀并且随后关闭与该预先打开的室的该进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该附加的室中液体平面上升，并且对任意附加的室重复这个步骤。
31.如权利要求30所述的方法或处理循环，进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与所有室的该进料管道分支结合的该入口控制阀，并且打开与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀。
32.如权利要求31所述的方法或处理循环，进一步包括，重复该处理循环直至如此时刻，信号传输至负责泵送水或废水一路至所述室的第一正位移泵以及负责经由所述溶解器再循环水的第二正位移泵，以中断该泵的运行。
33.如权利要求32所述的方法或处理循环，进一步包括，当所述信号传输至该正位移泵时并且在该泵中断运行之前，关闭与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀以由此使所有室中的液体平面上升以及所有室中的漂浮物质通过该第一排出管道工程排出，并且随后中断该进料泵的运行。
说明书
用于处理水或废水的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于水或废水处理的处理系统、设备、总成、设施、循环和/或方法，特别涉及用于处理水或废水的系统、设备、总成、设施、循环和/或方法。
背景技术
在废水处理领域，不断做出大量努力来减少排放入河，湖，地表和地下水源等的污染物的总量和浓度。这一点可以由关于废水处理过程和排放的更多和更严厉的政府法规和要求来证实。需要处理的人类废弃物的总量不断且迅速增加。在饮用水净化领域，可利用的地表和地下水源正在迅速恶化，原因在于由受污染径流和由人口增长及他们随便用水以及不恰当的处置废品所产生的污染所引起的污染。
例如，当前关注的一个方面为灰水排放入澳大利亚河系。船屋和其他海船是通常使用的用于家庭和度假游客的娱乐交通工具。在一些法规下，灰水能够排放入河中，但是一些新法规要求适当的处理或存储灰水。人类消费用水的处理也是本发明所应用的一个重要方面。还有工业废水工业，其中来自小企业(例如食品加工企业)的废水需要处理。
本申请人为作为参考合并于此的授权澳大利亚专利2010291882的拥有者，该专利涉及一种已经被证实为在包含于上述应用中的水和废水处理中成功的用于水处理的设备和方法。这种设备的一典型实施例绘示于图1a至图1d中，表明了使用标号为100的该设备的处理循环的连续步骤。
在该绘示的例子中，该设备100包括进料泵102，用于在压力下运送水或废水通过凝聚盘管104(使用相应的泵106和108向其加入凝结剂和絮凝剂)至连接有淹没式接触室112和外部的加压溶解器114的溶气气浮(DAF)室110。
待处理的水或废水连同来自溶解器114(其使用再循环泵116获得来自室110的经处理的水)的空气饱和水泵入该接触室，在进入该接触室112时脱气并且形成附着至该水或废水中悬浮物的气泡，使得该悬浮物漂浮至该室的表面。这一点绘示于图1a和图1b中。经处理的流出物离开连接有在图1a和1b中打开的流出阀120的出口管118。如图1c绘示，当阀120关闭时，室110中的水平面上升并且漂浮物质通过上部排出管道122排出进入废物槽(未绘示)。DAF室110顶部的尖端形状指引漂浮物质向上进入排出管道122并且随后沿着该排出管道122的向外延伸向外，这样的流动称为“漏斗效应”。当阀120再次打开时，如图1d绘示，流出物继续通过出口管118排出并且该循环再次开始。
在这个例子中，出口管118使水流动进入出口管道工程126的入口124，其中当阀120打开时该入口的高度指示室110内的液体平面。
诸如图1a-1d绘示的设备足够用于处理流动至一定流速的废水。能够处理的流量由室110的横截表面面积决定。当废水流速太高时，对于大多数实际应用来说，容器几何形状要求DAF室高度变得太高。另外，通过增加横截面积(也就是高度)，“漏斗效应”由于横截面积变得太大而效果变弱。因此，需要一种水或废水处理设备，能够应付较高流速无需增加DAF室110的横截面积以及高度。
因此，本发明的目的在于克服上述问题中至少一部分，或者提供一种有用的选择。
发明内容
根据一方面，本发明提供了一种水或废水处理系统或设备，其特征在于，两个或更多溶气气浮室，各自包括淹没式接触室，用于指引进入该接触室的水至该溶气气浮室的表面;用于漂浮物质的第一排出管道工程，与所述两个或更多溶气气浮室结合;泵工具，适合于移动水或废水在压力下经由进料管道进入该接触室，其中经由该进料管道进入该接触室的该水或废水包括悬浮物并且所述进料管道包括至少絮凝所述水或废水于进入所述接触室之前的工具;外部的加压溶解器，用于使水空气饱和;再循环泵工具，适合于经由再循环管道移动经处理的水离开该溶气气浮室至该外部的加压溶解器并且随后回到该接触室，由此来自该溶解器的空气饱和水在进入该接触室时脱气并且形成附着至所述悬浮物的气泡，使得该悬浮物漂浮至每个室的表面以形成一层漂浮物质;以及用于经处理的水的第二排出管道工程，与所述两个或更多溶气气浮室结合，所述第二排出管道工程包括控制阀，当其关闭时在预定时间内防止经处理的水流动离开该溶气气浮室，从而使得该室之中一个或多个的液体平面上升并且所述漂浮物质通过所述第一排出管道工程排出。
在一实施例中，该进料管道分支成进料入每个接触室的单独的管道。
在一实施例中，每个所述分支包括回压装置，以确保一致的流量进入每个接触室，并且所述回压装置为孔板总成。
在一实施例中，每个所述分支包括入口控制阀，当其关闭时防止水或废水流动进入该相应的接触室/复数接触室。或者，每个所述分支包括入口控制阀，当其关闭时防止水或废水流动进入该相应的接触室/复数接触室，并且伴随着回压装置以确保一致的流量进入每个接触室。
在一实施例中，当所述与该第二排出管道工程结合的控制阀关闭时，在该相应的进料管道分支具有关闭的入口控制阀的每个室中的液体平面未引起升高。
在一实施例中，与进料管道分支结合的每个入口控制阀包括自动定时器，用于在预设时间打开和关闭该阀。
在一实施例中，与该第二排出管道结合的该控制阀包括自动定时器，用于在预设时间打开和关闭该阀。
在一实施例中，该自动定时器配置为，在处理循环的开始，与第一，第二以及任意附加的溶气气浮室/复数溶气气浮室结合的进料管道分支的该入口控制阀打开，并且与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀打开。
在一实施例中，该自动定时器配置为，经过预设时间后，与该第二排出管道工程结合的该控制阀关闭，并且与该第二和任意附加的室的进料管道分支结合的该入口控制阀关闭一预设时间，使得该第一室中液体平面上升并且该第一室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
在一实施例中，该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与该第二室的该进料管道分支结合的该入口控制阀打开并且随后与该第一室的该进料管道分支结合的该入口控制阀关闭一预设时间，使得该第二室中液体平面上升并且该第二室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
在一实施例中，该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与任意附加的室的该进料管道分支结合的该控制阀打开并且随后与该预先打开的室的该进料管道分支结合的该控制阀关闭一预设时间，使得该附加的室中液体平面打开，并且其中对每个附加的室重复这个过程。
在一实施例中，该自动定时器配置为，经过进一步的预设时间后，与所有室的该进料管道分支结合的该控制阀打开，并且与用于经处理的水的该第二排出管结合的该控制阀打开。
在一实施例中，所述泵工具形式为第一正位移泵，用于泵送水或废水至所述室，并且所述再循环泵工具形式为第二正位移泵，用于经由该再循环管道再循环经处理的水离开该溶气气浮室经由该溶解器进入该接触室。
在一实施例中，所述处理循环重复直至信号传输至该泵以中断该正位移泵的运行，其中在该泵中断运行之前，与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀关闭并且引起所有室中的液体平面升高以及使所有室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
在一实施例中，至少絮凝所述水的该工具形式为絮凝室。
在一实施例中，所述再循环管道分支成将空气饱和水送入每个接触室的单独的管道。
在一实施例中，每个所述再循环分支包括回压装置，以确保一致的流量进入每个接触室，并且每个所述回压装置为孔板总成。
在一实施例中，该第一排出管道工程包括出自每个溶气气浮室的单独的分支，其连接形成单一的排出管道。
在一实施例中，每个室的上端具有倒转的漏斗形状以指引漂浮物质通过所述单独的漂浮物排出管道工程分支。
在一实施例中，所述单独的漂浮物排出管道工程分支设有开口并且自每个室的尖端大体上垂直并且随后在连接所述单一的管道前向外及向下延伸以使能所述排出，其中该分支的向外延伸部分限定了排出漂浮物质的最低平面。
在一实施例中，每个垂直延伸部分具有出口控制阀与其结合，使得当出口控制阀关闭，并且与该第二排出管道工程结合的控制阀也关闭时，仅在相应的漂浮物排出管道工程分支具有打开的出口控制阀的溶气气浮室/复数溶气气浮室将看到排出的漂浮物质。
在一实施例中，所述用于经处理的水的第二排出管道工程包括开口至大气的大体上垂直的分支，以及延伸自其上端限定了室中的液体平面的大体上水平的分支。
在另一方面，本发明提供了一种用于水或废水的方法或处理循环，所述方法或处理循环特征在于，絮凝待处理的水;泵送包含污染物的水或废水经由进料管道至两个或更多溶气气浮室，每个所述室包含经处理的水;泵送所述经处理的水至外部的加压溶解器以及进入该两个或更多溶气气浮室，由此将来自该溶解器的空气饱和水送入所述室，使得所述污染物朝每个室中的水的顶部表面漂浮，由此形成一层漂浮物质，每个室包含定义一高度的在水的顶部表面上的最低排出平面，在此高度升高的漂浮物质将离开每个室进入第一排出管道工程;经由用于经处理的水的第二排出管道工程排出来自每个室的经处理的水;通过在所述用于经处理的水的第二排出管道工程上提供自动阀排出所述漂浮物质，所述阀配置为自动关闭并且在所述处理循环期间的一时段阻止从该两个或更多室至少其中之一所述排出经处理的水，并且由此使得所述至少一室中的水平面升高超出所述最低排出平面，以及在预定的漂浮物质排出时间后自动打开。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，在处理循环的开始，打开与第一，第二以及任意附加的溶气气浮室结合的进料管道分支的入口控制阀，并且打开与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的控制阀。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，经过预设时间后，关闭与该第二排出管道工程结合的该控制阀，并且关闭与该第二和任意附加的室的进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该第一室中液体平面上升并且该第一室中的漂浮物质通过该漂浮物排出管道工程排出。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与该第二室的该进料管道分支结合的该入口控制阀并且随后关闭与该第一室的该进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该第二室中液体平面上升并且该第二室中的漂浮物质通过该第一漂浮物排出管道工程排出。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与附加的室的该进料管道分支结合的该入口控制阀并且随后关闭与该预先打开的室的该进料管道分支结合的该入口控制阀一预设时间，使得该附加的室中液体平面上升，并且对任意附加的室重复这个步骤。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，经过进一步的预设时间后，打开与所有室的该进料管道分支结合的该入口控制阀，并且打开与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，重复该处理循环直至如此时刻，信号传输至负责泵送水或废水一路至所述室的第一正位移泵以及负责经由所述溶解器再循环水的第二正位移泵，以中断该泵的运行。
在一实施例中，该用于水或废水的方法或处理循环进一步包括，当所述信号传输至该正位移泵时并且在该泵中断运行之前，关闭与用于经处理的水的该第二排出管道工程结合的该控制阀以由此使所有室中的液体平面上升以及所有室中的漂浮物质通过该第一排出管道工程排出，并且随后中断该进料泵的运行。