[发明专利]通过实施天然絮凝剂的压载絮凝来处理水的方法

说明书

技术领域

本发明的领域涉及对各种类型的水进行处理，从而清洁水并使其能够饮用。具体而言，本发明涉及水处理的技术，所述技术包括压载絮凝的步骤。

背景技术

此类型的方法除了包括待处理的水之外，还包括一种或多种试剂，这些试剂至少能使水中存在的大部分污染物质絮凝，即以絮状物形式结合，并且随后能使这些污染物质的絮状物从净化水中分离出来。

在絮凝之前通常先进行凝结。

凝结包括将至少一种凝结试剂注入到待处理的水中，从而减少或移除水中以悬浮胶体颗粒形式存在的污染物质所携带的电荷，从而促进其随后的以絮状物形式的凝聚。

絮凝包括将至少一种絮凝试剂注入到优选为预凝结的水中从而通过悬浮在水中的胶体颗粒的凝聚而形成较大的、容易分离的颗粒或絮状物。絮凝由凝结的预备实施来协助。

随后通过沉淀来分离出悬浮在水中的絮状物以获得净化水。

在一项变体中，密度大于水的粒状材料，例如沙，优选地具有60到300微米的粒度，在絮凝的上游或在絮凝过程中将其注入到待处理水中，以向絮状物提供压载，并且因此促进并加速絮状物的倾析。在FR2627704下公开的法国专利文件中特别描述了此类技术。

在絮凝步骤中或絮凝步骤的上游，将密度大于水的粒状材料或压载物注入到水中，通常称作压载絮凝。

为了使待处理的水中的压载物保持悬浮从而促进絮状物围绕压载物的颗粒而形成，可在搅动状态下实施压载絮凝。因此，絮凝步骤发生在絮凝罐中，所述絮凝罐中通常有桨式搅拌器类型的机械搅拌器。

因此，为了使压载絮凝更为有效，理想的是在罐内实施压载絮凝的特定速度应大于0.1m.s^-1。

所述特定速度等于在絮凝罐中搅动净化水的泵流速Q_p与所述罐的占地面积的比。

此外，已知的是可根据以下公式计算出搅拌器的功率P(N_P表示在流体中搅拌器的阻力系数)：

P＝ρN_PN³D⁵

并且罐中的混合的强度可通过平均速度梯度G来评估；

G=PVμ]]>

因此可根据以下公式计算出平均速度梯度G：

G=ρNpN3D5Vμ]]>

其中：Qp是泵流速(m³.s^-1)

Np是功率数

N是搅拌器的旋转速度(rpm^-1)

D是搅拌器的直径(m)

ρ是流体的密度(kg.m^-3)

μ是流体的运动粘度(kg.s^-1.m^-1)

V是罐的体积(m³)

P是搅拌器的功率(kg.m².s^-3)

G是平均速度梯度(s^-1)

因此，实施此类搅拌器能够在絮凝罐中引起通常为100到1400s^-1的平均速度梯度G。

在絮凝罐中存在的平均速度梯度可对悬浮在罐内的絮状物产生剪力。

因此，絮状物必须具有大的机械阻力，才不会在这些剪力的作用下分离。为此，所实施的絮凝试剂，也称作絮凝添加剂，必须向絮状物提供足够的机械阻力。

目前所实施的满足这些约束的絮凝试剂是有机的。它们通常是从石油衍生物中合成出来的。

实施此类絮凝剂的优势在于这样有利于生成能够抵抗压载絮凝中固有的水力条件的絮状物，并且因此能够有效地生产由压载絮凝所处理的水。然而此项实施也存在一些缺点。