[发明专利]水澄清的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过处理以确定流量的连续流供给的泥浆和/或液体中所含的胶体结构来澄清水的方法。

本发明还涉及允许此类处理的装置。

本发明还在例如包括干物质(MS)的混浊水的澄清领域中和在泥浆脱水领域中得到尽管非唯一的、但特别重要的应用。

大部分使用过的、污染的、含淤泥的或含污泥的水包括胶体，这些胶体要么存在于悬浮固体部分中、尤其是其有机部分中，要么存在于水本身中。

这些胶体使整个废液(effluent)具有颜色和不透明特性，其是缺点的来源。

本发明通过攻击这些胶体结构，将允许获得在处理之后特别透明的废液。

背景技术

已经获知一些允许至少部分地除去胶体存在的方法。

这些方法基本在于：在净化工艺链中以足以使胶体凝聚和固定的数量添加一种或几种凝结剂、然后一种或几种絮凝剂，随后例如通过沉淀或离心将胶体除去。

然而，现有技术的方法不允许充分地从废液中除去胶体，所述废液经常仍保持高的浑浊度和/或其固体部分仍处于高含水量。

此类处理于是产生大量的运输花费和通常额外的燃烧花费。

发明内容

利用本发明将可以降低污泥量同时获得高纯度的水，而无需添加大量的试剂。

知道胶体颗粒具有两种基本特性。

它们具有非常小的直径(1nm至1μm)，并且带负电荷，从而产生胶体间排斥力。

这两种特性赋予胶体极端小的沉降速度，在水处理的范围下，甚至可以将该沉降速度视为零。

用已知的凝结/絮凝处理，以如下方式解决了该问题。

首先，通过添加金属盐(通常是铁盐或铝盐)，凝结允许消除胶体间排斥。金属阳离子(Al³⁺和Fe³⁺)与胶体结合并中和胶体。此后胶体颗粒可以相遇。

其次，絮凝允许谋求解决胶体的小直径问题。事实上，胶体微小的质量不允许在处理的背景下可利用的自然沉降。

由于絮凝剂的添加，产生胶体颗粒的凝聚，胶体凝聚体被称为絮凝物，拥有足以能够沉淀的质量。

所添加的絮凝剂通常为无论有机的或天然的聚合物。

本发明从根本不同于现有技术想法的想法出发，以除去胶体。

为此，本发明旨在将大能量(＞10 000J)引入又呈液态又泥质的负载有胶体的废液中，一切都在封闭的和氧化(空气)的环境中，这令人惊奇地将引起妨碍去除胶体的胶体负面特性的丧失。

当应用于泥浆脱水时，本方法方便液/固分离并允许获得极好的结果，无论单独地或与其他分离技术如离心或过滤相组合地实施该方法。

特别地，该方法允许仅对于高矿化泥浆(即具有相对干物质重量100％而言的小于5％-15％的有机物质百分比)获得极好结果。

而用较低矿化泥浆，当该方法与布置在装置下游的补充分离工具(带式过滤机或离心)相组合时，可以获得优化的产率，提高干燥多于10％，例如25％。

现有的设备因此可以通过添加一个或多个实施本发明的反应器而容易得到改善，这将以后例如节省污泥的运输和最后焚化的花费。

此外，本发明具有非常低的电消耗并且使用很少的可消耗物质(压缩空气、添加剂)。

此外，本方法使用非常小体积尺寸的、可容易运输的简单装置，其因此将可以被安装在不易接近的地点上。

利用本发明，连续运行是可能的，并且这具有不大苛刻的操作约束。

此外，根据本发明的处理不产生任何污染，同时完全使用本身比在液/固分离领域中已知的技术(离心机、压滤机、带式过滤机、连续氧化再循环等)经济得多的技术。

最后，利用本发明，令人惊奇地获得了构成可利用余渣的新类型的脱水多孔泥饼。

为此，本发明主要提出通过处理以流量Q_EB＝V_EB/h的连续流供给的泥浆和/或液体中所含的胶体结构进行澄清的方法，其特征在于，将流喷射到相对于大气压处于过压的壳体中，所述壳体是具有容积v＜V_EB/20的用于连续流或半连续流通过的壳体，同时将空气以流量d在将流供给到所述壳体中的供给处的下方喷注入所述壳体。

在上面的定义中，值V_EB当然是例如以m³表达的容积值。

“壳体”，应理解为具有确定封闭容积的贮池或反应器，其包括截面比反应器截面更有限的处理后流的出口及流的入口。

因此，所述壳体是用于压力流通过的壳体。