申请日2018.05.09
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/06
摘要
一种固定式或移动式水处理系统包括过滤废水以从废水中去除无机和有机的污染物的初级筛除罐，并且包括向离开初级筛除罐的废水提供电荷的电凝聚单元、在一个或多个沉降罐中进行的用于从废水中去除污染物的紫外光处理和氧化处理以及用于从废水中去除污染物的一个或多个过滤器。
翻译权利要求书
1.一种水处理系统，其包括：
被构造为接收废水的初级罐，其中该初级罐包括截留废水中的颗粒的滤网，并且其中该初级罐包括用于收集由初级罐的滤网过滤出的颗粒的漏斗;
电凝聚单元，其被构造为接收离开初级罐的废水并且在废水中产生金属氢氧化物;
接收来自电凝聚单元的废水的二级罐，该二级罐被构造为分离和抽出或排出废水中的污染物;
接收来自二级罐的废水的初始过滤器，该初始过滤器被构造为去除1至5微米的污染物;
接收来自初始过滤器的废水的三级罐，该三级罐被构造为分离和抽出废水中的污染物;
接收来自三级罐的废水的附加袋式过滤器，该附加袋式过滤器被构造为去除1至5微米的污染物;
接收来自附加袋式过滤器的废水的微过滤器，该微过滤器被构造为去除0.1至10微米的污染物;
接收来自微过滤器的废水的四级罐，该四级罐被构造为分离和抽出废水中的污染物;以及
接收来自四级罐的废水的纳米过滤器，该纳米过滤器被构造为去除1至10纳米的污染物。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括反洗系统，该反洗系统被构造为在与废水进入方向相反的方向上泵送清洗溶液穿过微过滤器和纳米过滤器。
3.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括酸投送系统和碱投送系统，该酸投送系统和碱投送系统连接至初级罐或四级罐以进行pH调节。
4.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括紫外光发生器，该紫外光发生器被构造为使废水暴露于紫外光下。
5.根据权利要求1所述的水处理系统，其中，离开微过滤器的废水的一部分被再循环至微过滤器的入口或三级罐。
6.根据权利要求1所述的水处理系统，其中，离开纳米过滤器的废水的一部分被再循环至纳米过滤器的入口或四级罐。
7.根据权利要求1所述的水处理系统，其中，初级罐、二级罐、三级罐和四级罐中的每一个都向排放筒提供污染物。
8.根据权利要求7所述的水处理系统，其中，排放筒向初级罐提供上层水。
9.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括氧化器，该氧化器使离开电凝聚单元的废水氧化。
10.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括溢水口和溢水道，该溢水口和溢水道被构造为使浮渣和液体与二级罐的顶表面分离，以进行进一步处理。
11.根据权利要求1所述的水处理系统，其还包括蒸汽废气去除系统，该蒸汽废气去除系统具有再生式热催化氧化器。
12.一种水处理系统，其包括：
初级筛除罐，其机械式过滤废水，以从废水中去除无机和有机的污染物;
电凝聚单元，其向离开初级筛除罐的废水提供电荷;
一个或多个沉降罐，其从废水中去除污染物;以及
一个或多个过滤器，其从废水中去除污染物。
13.根据权利要求12所述的水处理系统，其还包括反洗系统，该反洗系统被构造为清洗至少一个过滤器。
14.根据权利要求13所述的水处理系统，其中，反洗系统向初级筛除罐提供浓缩的废水。
15.根据权利要求12所述的水处理系统，其中，电凝聚单元包括并列设置的至少两个电凝聚单元。
16.根据权利要求12所述的水处理系统，其还包括一个或多个酸投送系统和一个或多个碱投送系统，以进行pH调节。
17.根据权利要求12所述的水处理系统，其还包括紫外光发生器，该紫外光发生器被构造为使废水暴露于紫外光下。
18.根据权利要求12所述的水处理系统，其还包括导管，该导管用于再循环成品水，从而维持穿过管道的最小流量。
19.一种用于处理废水的方法，其包括下述步骤：
向初级筛除罐提供废水;
从初级筛除罐中的废水中去除大的污染物;
向电凝聚单元提供废水;
在废水中产生金属氢氧化物;
向一个或多个沉降罐提供废水，以允许废水中的污染物沉降在沉降罐的底部，或者使污染物升至表面以通过撇渣去除;
向一个或多个过滤器提供废水，以从废水中去除污染物;
从每个沉降罐中收集浓缩的废水;以及
向初级筛除罐提供从沉降罐收集的浓缩的废水。
20.根据权利要求19所述的用于处理废水的方法，其还包括：
使废水暴露于紫外光下;
将空气或臭氧注入一个或多个沉降罐，以搅动废水、帮助杂质的絮凝并且辅助去除挥发性杂质;
使浮渣和液体与二级罐的顶表面分离，以进行进一步处理;以及
将空气和挥发性杂质从沉降罐中去除，并且在释放到大气中之前氧化蒸气或以其他方式处理蒸气。
21.根据权利要求20所述的用于处理废水的方法，其还包括调节初级筛除罐或四级罐中废水的pH水平的步骤。
22.根据权利要求20所述的用于处理废水的方法，其还包括氧化废水的步骤。
23.根据权利要求20所述的用于处理废水的方法，其还包括使用反洗系统清洗过滤器的步骤。
24.根据权利要求20所述的用于处理废水的方法，其还包括使离开过滤器的废水的一部分再循环至过滤器的入口或沉降罐的步骤。
25.根据权利要求20所述的用于处理废水的方法，其还包括使废水暴露于紫外光下的步骤。
说明书
废水处理和固体回收系统
技术领域
本发明涉及用于被污染的淡水的净化系统。更具体而言，本发明涉及用于石油接触水的净化系统。另外，本发明的系统也用于从水中回收固体。
背景技术
在历史上，淡水在世界上大部分地区已被视为通常由政府控制的无限自然资源。水的低廉的价格加上难以长距离移动水使大部分淡水在本地使用。随着使用量和人口的增加，淡水资源在某些地区可能达到其自然极限。价格通常会随之上涨。
在世界上的许多地方，水是极为有限的资源。水是城市发展(包括个人用途)、农业、工业、园林绿化和消费用途(石油和天然气开发)所必需的。在淡水资源有限的地区，竞争性用水往往按层级分配。这种分配结构通常将个人用途置于最优先考虑，而将工业用途置于最底层。
经济增长需要水和能源的可靠且成本有效的供应。随着工业用途处于或接近优先级列表的底部，往往导致工业界寻找新方法来减少用水同时还寻找其他水源，例如泉源。总体而言，当今政府和社会的最为棘手的问题之一是平衡经济增长和环境保护的需求。因此，对于有利于经济增长但不显著损害水环境的水生产存在很大需求。
石油接触水是工业废水的一个特定类别，并且可以被定义为含有石油产品的水。石油接触水的例子包括但不限于：(1)来自地下和地上石油罐的冷凝物;(2)从石油储罐系统中移除的水底部沉积物或沉降水;(3)在与石油罐藏、石油运输和石油分配系统相关联的溢出控制和二次控制区域中含有的、与显示可见光泽的石油产品接触的水;(4)石油罐填料槽和分配槽的水;以及(5)来自对石油溢出做出的首次响应行动或来自石油污染场地清理的回收的石油产品或与石油产品接触的水，其不包含石油以外的有害成分。
现有的水处理系统效率低并且通过该水处理系统不能提供足够的废水流量。这些现有的水处理系统可能使用分批处理，消耗较大的容积或陆地区域，或者为了便于处理而需要较长时间来充分去除和固结杂质。因此，需要一种在从废水中去除颗粒状杂质和石油产品的同时能够保持最佳的水流量的水处理系统。
发明内容
在一个实施方式中，一种水处理系统包括被构造为接收废水的初级罐，该初级罐包括截留废水中的颗粒的滤网。该初级罐包括用于收集从废水中分离出的颗粒的沉降室。该系统包括电凝聚单元，该电凝聚单元被构造为接收离开初级罐的废水并且在废水中产生金属氢氧化物。该系统还包括接收来自电凝聚单元的废水的二级罐，该二级罐被构造为凝聚、分离和抽出废水中的颗粒状污染物，并且收集、排出和破坏挥发性气态污染物。该系统还具有从二级罐接收废水的初始过滤器，该初始过滤器被构造为去除1至5微米的污染物。该系统还包括接收来自初始过滤器的废水的三级罐和接收来自三级罐的废水的附加袋式过滤器，该三级罐被构造为分离和抽出废水中的污染物，该附加袋式过滤器被构造为去除1至5微米的污染物。该系统还包括接收来自附加袋式过滤器的废水的微过滤器和接收来自微过滤器的废水的四级罐，该微过滤器被构造为去除0.1至10微米的污染物，该四级罐被构造为分离和抽出废水中的污染物。该系统还包括接收来自四级罐的废水的纳米过滤器，该纳米过滤器被构造为去除1至10纳米的污染物。
水处理系统还可以包括反洗系统，该反洗系统被构造为在与废水进入方向相反的方向上泵送清洗溶液穿过微过滤器和纳米过滤器。该系统还可以包括连接至初级罐的酸投送系统和碱投送系统。该系统还可以包括被构造为使废水暴露于紫外光下的紫外光发生器。离开微过滤器的废水的一部分可以再循环至微过滤器的入口或三级罐。离开纳米过滤器的废水的一部分可以再循环至纳米过滤器的入口或四级罐。初级罐、二级罐、三级罐和四级罐可以向排放筒提供浓缩的废水。该排放筒可以向初级罐提供上层水。该水处理系统还可以包括使离开电凝聚单元的废水氧化的氧化器。
在另一个实施方式中，一种移动式水处理系统包括过滤废水以从废水中去除非有机颗粒的初级筛除罐、向离开初级筛除罐的废水提供电荷的电凝聚单元、从废水中去除污染物的一个或多个沉降罐以及从废水中去除污染物的一个或多个过滤器。沉降罐可以向排放筒提供浓缩的废水。
本实施方式的移动式水处理系统还可以包括被构造为清洗至少一个过滤器的反洗系统。反洗系统可以向初级筛除罐提供反洗废水。一个或多个过滤器可以包括一个或多个微过滤器和一个或多个纳米过滤器。电凝聚单元可以是一个电凝聚单元或并列设置的多个电凝聚单元。本实施方式的系统还可以包括被构造为使废水暴露于紫外光下的紫外光发生器。
在又一个实施方式中，一种用于处理废水的方法包括下述步骤：向初级筛除罐提供废水，从初级筛除罐中的废水中去除大的污染物、向电凝聚单元提供废水，在废水中产生金属氢氧化物，向一个或多个沉降罐提供废水以允许废水中的污染物沉降在沉降罐的底部，向一个或多个过滤器提供废水以从废水中去除污染物，从每个沉降罐收集浓缩的废水，以及向初级筛除罐提供从沉降罐收集的浓缩的废水。
本实施方式的方法还可以包括调节初级筛除罐中废水的pH水平的步骤。该用于处理废水的方法还可以包括氧化废水的步骤。该用于处理废水的方法还可以包括使用反洗系统清洗过滤器的步骤。该用于处理废水的方法还可以包括将离开过滤器的废水的一部分再循环至过滤器的入口或沉降罐的步骤。该方法还可以包括使废水暴露于紫外光下的步骤。