[发明专利]用于处理废水的系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及废水的处理。具体地，本申请涉及水处理以从其中除去各种沉淀的或悬浮的污染物。

背景技术

来自许多工业操作的废水必须进行处理以除去可产生严重环境问题的污染物如金属。许多工业用水处理厂包括三种基础部件。参考图1，废水处理厂100包括化学处理工艺池102、絮凝工艺池104和澄清工艺池108。所述化学处理工艺池102接收废水和储存废水，同时对其进行化学处理以将溶解的金属转化为可沉降的金属。接下来，将经化学处理的废水转移到絮凝工艺池104。该絮凝工艺池104储存废水，同时使该废水中的金属结合在一起。聚合物絮凝化学试剂被引入絮凝工艺池104中的废水中。絮凝化学试剂导致金属结合在一起以形成较大的较容易沉降的絮状物或团簇。最后，将含有絮凝物质的废水向下游转移到澄清工艺池104。该澄清工艺池104容许结合的金属沉降到底部，同时从顶部除去残留的水。

在这样的常规系统中，澄清工艺池104必须与絮凝工艺池102位于相同的水平面(grade)上或者位于其下方。这容许大量的废水靠重力进料到澄清工艺池104。如果大量的废水被泵送到较高水平面的澄清工艺池，则泵送阶段将分解废水中的絮凝材料，导致金属返回到溶液中。这明显限制了废水处理厂可以安排的方式。而且，需要大量的时间用于絮凝和用于重力进料大量废水以进行澄清。

因此，需要改善废水处理系统和方法。

附图说明

图1是常规废水处理系统的示意图；

图2是根据本公开的废水处理系统的示意图；和

图3是适合与图2所示的废水处理系统一起使用的静态混合器的局部剖视图。

具体实施方式

参考附图中的图2，其中显示了废水处理系统200的示意图。废水处理系统200包括用于接收和化学处理废料的化学处理工艺池202。当从化学处理工艺池202释放经处理的物料时，该经处理的物料流入与所述化学处理工艺池202流体连通的静态混合器204。废水处理系统200还包括混合系统206。该混合系统206包括计量泵210和混合室212。混合系统206接收来自聚合物储库208的聚合物，产生聚合物混合物并将该聚合物混合物提供给静态混合器204。随着经处理的物料流入澄清池214，该静态混合器204将从化学处理工艺池202接收的经处理的物料与从混合系统206接收的聚合物混合物结合。

化学处理工艺池202可实现为一个或多个储罐。化学处理工艺池202接收废水和储存废水，同时对其进行化学处理以将溶解的金属转化为可沉降的金属。在一些实施方式中，化学处理工艺池202可用于储存废水并同时调节该废水的pH水平。例如，在废水包括铬酸盐的实施方式中，化学处理工艺池202可用于将六价铬转化为三价铬。转化过程可包括降低废水的pH水平，例如降低到3以下或者2.5以下，以将废水酸化。可将足量的重亚硫酸盐(bisulfite)加入废水以使废水中所有的或基本上所有的六价铬转化为三价铬。然后，可将pH水平升高到适合导致铬酸盐形成可以从废水中沉降出来的沉淀物的水平。用于确定有效量的重亚硫酸盐以实现所需的六价铬到三价铬的转化的方法是本领域技术人员已知的。而且，用于提高和降低液体物质pH水平的方法也是本领域技术人员已知的。在其它实施方式中，化学处理工艺池202可用于附加的和/或其它的化学工艺过程，特别是导致沉淀物形成的那些化学过程。

一旦完成所需的化学处理过程，可将废水从化学处理工艺池202排出。该废水通过适合运输这种流体的导管导入静态混合器204，在该静态混合器204中加入聚合物混合物并将其与废水混合。

聚合物混合物是由混合系统206提供的。该混合系统206作为用于活化非活性(inactive)的聚合物(其将被用作絮凝剂)的系统而发挥作用。非活性聚合物是由紧密、卷曲的分子构成的。当与合适的流体如水结合时，该紧密的分子是无卷曲的并且展开的以暴露正电位点和负电位点。这些无卷曲的聚合物分子非常长，具有数百万个吸引悬浮在废水中的带电颗粒的位点。由于大部分悬浮在废水中的颗粒带有负的或正的静电荷，这些颗粒趋向于与聚合物分子聚集以形成絮状物。