包括與重力過濾相結合的浮選的水處理方法以及相應設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 1.技術領域
[0002] 本發(fā)明的領域是使水可飲用或脫鹽的水處理領域。
[0003] 更確切的說，本發(fā)明設及W結合的方式實施浮選與重力過濾的水處理技術。
【背景技術】
[0004] 2.現(xiàn)有技術
[0005] 可W采用不同的方法來產(chǎn)生飲用水。也被稱為使水可飲用的方法的該些方法包括 將浮選與顆粒過濾相結合的DAFF(英文為"DissolvedAirFlottationFiltration",即溶 氣氣浮過濾）類方法。
[0006] 參照圖1，該類方法包括相繼的處理周期，該些處理周期通常在于通過引流管道 11將待處理水引入到可能后面接有一個或多個絮凝池10'、10"的凝聚池10中。凝聚和絮 凝可W在同一個池10中進行。帶有或不帶有絮凝劑13的一種或多種凝聚劑12被注入到池 中并混合到待處理水中。因此，凝聚劑的使用是必須的，而絮凝劑的使用是可選的。因此， 待處理水中的呈膠態(tài)且懸浮的微粒，尤其是藻類、浮游植物，積聚并形成絮狀物。溶解在水 中的有機物的一部分也可W被吸附。
[0007] 預先凝聚、必要時還預先絮凝的水隨后經(jīng)由上溢部18運送到浮選反應器14的注 入?yún)^(qū)域140的基部，在該基部處還引入白水（eaublanche) 15、即氧飽和水。在氧在浮選反 應器14的內部膨脹的作用下，氣泡形成并上升到浮選反應器14的表面，隨氣泡帶動存在于 水中的絮狀物。因此，氣泡與絮狀物的混合物從浮選反應器14的分離區(qū)域141W溢流經(jīng)由 排放槽19排出，混和物在排放槽中被為此設置的刮擦裝置推動。
[000引已經(jīng)過浮選的水在重力作用下從浮選反應器14的基部、特別是其分離區(qū)域141的 基部流入到重力過濾器16中，該重力過濾器在浮選反應器14的分離區(qū)域141的位于分離 區(qū)域下方的延伸部分中延伸。該重力過濾器16容置有粒狀過濾介質，該粒狀過濾介質分布 在約為1.20米的最大介質高度上。該介質可W是單層的，例如由一砂層構成，該介質或者 可W是多層、尤其是雙層的，例如由一砂層W及至少一個另一材料層構成，其中另一材料例 如是無煙煤、輕石、顆粒狀活性炭等。來自浮選反應器14的水在該重力過濾器16中被過濾， 從而濾除懸浮于其中的殘留絮狀物和殘留微粒。已處理水17在重力過濾器16的出口處被 收集。
[0009] 隨著水在重力過濾器16內被過濾，重力過濾器發(fā)生堵塞。為了允許重力過濾器16 保持適當?shù)男阅芩?，在兩個處理周期之間定期實施清洗周期。該類清洗周期通常在于經(jīng) 由注入裝置15'W逆流注入水通過重力過濾器16,W清理堆積在形成于過濾介質顆粒之間 的間隙之間的物質。該物質與清洗用水一起上升至浮選反應器的上溢部19并從其中排出。
[0010] 也可W在脫鹽處理中作為預處理實施該類方法，來自重力過濾器16的水因而用 作供給脫鹽單元的給水，該脫鹽單元例如是反滲透式脫鹽單元。
[0011] 該類方法特別有效，該是因為該類方法允許產(chǎn)生飲用水或供給反滲透式薄膜的高 質量給水。但是，該類方法可w進一步加w改進。
[0012] 3.現(xiàn)有技術中的缺陷
[0013] 尤其是，將浮選與重力過濾相結合的現(xiàn)有技術系統(tǒng)的粒狀介質的高度約為1. 20 米。該種高度不允許使用大于lOm/h的過濾速度。然而，希望能夠使用更高的速度。
[0014] 此外，為了確保絮狀物和水之間的適當?shù)囊?固分離，浮選反應器14中的水的高 度應足夠高。該高度通常在3. 5米至5. 5米之間。
[0015] 鑒于該種較高的水的高度，觀察到在現(xiàn)有方法中，逆流注入到重力過濾器中的清 洗用水的上升時間較長。舉例來說，當水在浮選反應器中的高度在4米至5. 5米之間時，和 當清洗用水在重力過濾器中的速度在20mVmVh至50mVmVh之間時，清洗用水上升至浮選 反應器的上溢部的上升時間分別在12分鐘-16.6分鐘和4.8分鐘-6.6分鐘之間。比較而 言，當W20m3/m2/h的速度清洗過濾器時，在高度在1米至1.2米之間的傳統(tǒng)砂過濾器中清 洗用水的上升時間約為3分鐘。
[0016] 清洗用水在浮選反應器中較長的上升時間為被從重力過濾器驅離的微粒和絮狀 物在浮選反應器中相遇并彼此聚集W形成尺寸較大的微粒或絮狀物留出足夠的時間。該種 被稱為再絮凝的現(xiàn)象因而造成更重的微粒和絮狀物的形成，當清洗用水上升至上溢部時， 所形成的更重的微粒和絮狀物難W從浮選反應器排出。因此，該些微粒和絮狀物趨向于在 重力過濾器的表面淺析，即在重力過濾器和浮選反應器之間的界面淺析。因此，在重力過濾 器的表面形成由微粒和絮狀物構成的薄層，該薄層的存在趨向于在清洗周期結束時增大通 過重力過濾器的初始壓頭損失。因此，該種再絮凝現(xiàn)象會降低重力過濾器的性能。
[0017] 根據(jù)另一方面，當經(jīng)歷過浮選工序、氧飽和的水穿過重力過濾器的過濾層時，產(chǎn)生 該水的脫氣，從而引起在過濾材料內氣泡的形成，并且氣泡通常截留在過濾介質顆粒之間 的間隙中。源于該種被稱為過濾器氣體栓塞的現(xiàn)象的過濾介質內氣泡的存在，傾向于逐漸 增大通過過濾器的壓頭損失。因此，需要實施經(jīng)常性的過濾器的清洗周期W允許過濾器保 持適當?shù)男阅芩?。過濾器的氣體栓塞因此導致處理周期的時間的縮短、由于清洗過濾器 所造成的水損耗的增加、W及已處理水的產(chǎn)量的減少。
[001引此外，現(xiàn)有技術W使用尺寸較大的凝聚設備、W及必要時尺寸較大的絮凝設備為 前提，該是因為根據(jù)溫度和待處理水的質量，為獲得有效的凝聚、W及必要時有效的絮凝的 處理時間相對較長。

【發(fā)明內容】

[0019] 4.發(fā)明目的
[0020] 本發(fā)明尤其旨在彌補現(xiàn)有技術中的該些缺陷。
[0021] 更確切的說，本發(fā)明的一個目的在于提供一種將浮選和重力過濾相結合的水處理 技術，其中在至少一個實施方式中，該水處理技術的性能能夠相較根據(jù)現(xiàn)有技術的該類處 理技術有所提高。
[0022] 尤其是，本發(fā)明的一個目的在于在至少一個實施方式中實施該樣一種技術；該技 術可W使用大于lOm/h的過濾速度。
[0023] 本發(fā)明的另一目的在于在至少一個實施方式中，限制甚至消除在清洗重力過濾器 的清洗操作時浮選反應器中的再絮凝現(xiàn)象。
[0024] 本發(fā)明還旨在實施該樣一種技術；該技術在至少一個實施方式中有助于限制甚至 消除重力過濾器的氣體栓塞現(xiàn)象。
[0025] 本發(fā)明還旨在提供該樣一種技術；在至少一個實施方式中，該技術的實施允許尤 其通過縮短水與一種或多種凝聚劑W及可能的絮凝劑的接觸時間，并通過減小凝聚設備和 可能的絮凝設備的尺寸，優(yōu)化凝聚工序W及可能的絮凝工序。
[0026] 本發(fā)明的另一目的在于提供該樣一種技術：該技術在至少一個實施方式中是簡單 的和/或安全可靠的和/或經(jīng)濟的。
[0027] 5.
【發(fā)明內容】

[002引借助一種使水可飲用或脫鹽的水處理方法，實現(xiàn)所述目的W及在后文中得W體現(xiàn) 的其他目的，所述水處理方法包括至少一個用于處理所述水的處理周期，所述處理周期其 包括：
[0029] -接有或不接有絮凝工序的凝聚工序；
[0030] -在浮選反應器內對來自所述接有或不接有絮凝工序的凝聚工序的水進行浮選 的浮選工序；
[0031] -在重力過濾器內對來自所述浮選工序的水在重力作用下進行過濾的重力過濾 工序，所述浮選反應器至少部分地疊置于所述重力過濾器上，
[0032] W及至少一個清洗所述重力過濾器的清洗周期，所述清洗周期包括反洗所述重力 過濾器的反洗工序。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明，WlOm/h至30m/h之間的速度實施所述重力過濾工序，所述重力過濾 器具有分布在1. 5米至3. 0米之間的高度上的過濾介質所構成的濾床。
[0034] 因此，根據(jù)本發(fā)明，借助使用更高的過濾介質高度，可W顯著提高過濾速度、W及 必然提高已處理水的流量。
[0035] 確切的說，浮選反應器至少部分地疊置在重力過濾器上。優(yōu)選地，浮選反應器不是 完全疊置在重力過濾器上。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選變型，所述清洗周期包括由流體清掃所述浮選反應器和所述 重力過濾器之間的界面的清掃工序，其中所述流體通過在所述界面的表面延伸的注入管網(wǎng) 被分配。
[0037] 因此，根據(jù)該優(yōu)選變型，本發(fā)明基于一種完全獨創(chuàng)的方案，該方案在于，在將浮選 反應器內的浮選和在位于浮選反應器的延伸部分的重力過濾器中的高速過濾相結合的方 法中，在清洗過濾器時，由流體清掃浮選反應器和重力過濾器之間的界面，其中所述流體通 過在該界面的表面延伸的注入管網(wǎng)被分配。
[003引在清洗過濾器的過程中，對浮選反應器和重力過濾器之間的界面的清掃，換句話 說，對重力過濾器的上表面或者至少對該表面附近的區(qū)域的清掃該一事實，允許縮短從重 力過濾器清理出的微粒和/或絮狀物上升到浮選反應器的上溢部的上升時間，從而加快所 述微粒和/或絮狀物的排出。由于微粒和/或絮狀物的上升時間被縮短，因而再絮凝現(xiàn)象 得W避免或至少減少。
[0039] 根據(jù)一有利特征，