[其他]使流化床中的悬浮粒子絮凝以处理和净化水的方法

说明书

本发明有关通过使流化床中的悬浮粒子絮凝来处理和净化水的方法。更具体地说，本发明有关这样的一种方法，即在有些情况下（有机物质悬浮液），应用这种方法时可不加入化学试剂，但所获得的结果又与用常用的物质化学方法获得的结果相似。

已经知道，城市废水中的悬浮物质含量为大约200至300毫克/升，而且其中总的生物需氧量（BOD₅，5天的生物需氧量）为大约200至400毫克/升，这当中的100至200毫克/升是溶解的BOD₅。这样的水中含有的污染物质可大致分为固体污染物（大约占三分之一），胶体污染物（也占三分之一）以及溶解的污染物（还是占三分之一）。

通常的水净化途径是使用生物学或者物理化学方法。

尽管生物学方法的确在相当程度上降低了水的污染程度，但是，这类方法很难适应所处理水的污染程度的变化或者说很难适应毒性污染物的流入量，例如，如果水处理装置接收工业上的排出物，就会出现这种情况。

大约10年或者20年之前，人们最感兴趣的是物理化学方法，特别是那些在絮凝器的上游安装了液/固分离器的物理化学方法。例如，在澄清絮凝方法中将絮凝器和沉降器结合起来使用，也就是这种情况。

这种装置的优点是，能够处理流入的广泛范围内的污染物，例如使用人员变动很大的度假胜地所用的洗刷装置（face    plants）。这些方法能够降低污染物流通量的70%至90%，而且残留下来的污染，如果必要，可进行进一步的处理。

这类解决方案的主要缺点是需要使用大量昂贵的试剂，这意味着由于毫无价值的矿化作用而产生大量的污泥。

还有人建议[参见欧洲专利申请（公开号为No0    085    629）]，采用这样的方法，即让包含有悬浮物质的液体通过固定床中的粒状介质，直到介质达到饱和（即可以是部分地，也可以是全部地）。然后，至少部分地排除该固定床中介质的堵塞状况，然后再一次将包含有悬浮粒子的液体通过介质，这时，即可以用化学试剂，也可以不用化学试剂，其作用是在液体中形成絮凝团粒。但是，这种方法的缺点是，这些方法的确需要最初使粒状介质达到饱和。

本发明的目的就是提供一种水的净化方法，其中包括，让水流通过流化状态的粒状介质以对其进行处理，在该方法中，完全不需要预先使固定床中的这种介质达到饱和，而且在有些应用场合，还无需加入化学絮凝试剂。

使液体中的悬浮粒子絮凝，这种现象与两个主要参数有关;

a）粒子之间的排斥-吸引力，这可以通过加入适当试剂的方法来加以修正;

b）速度梯度，或者是水力梯度G，其值由下式定义：

G = Pμ V]]>

式中：P为该系统中所应用的功率，

μ为液相的动力粘度，

V为液相体积。

为了建立粘度梯度，大多数絮凝器都应用了搅拌能。

然而，本发明发明人却表明，可以在絮凝过程中采用粒状介质，而降低的能量相当于压力降。

可有利地应用粒状材料形成的流化床来达到此目的。

首先，在整个流化区域，压力降为常数;

其次，速度梯度与初始流化状态的速度梯度之比G/Go几乎不随流化数而变化（空塔速度与初始流化空塔速度之比）;

最后，在所研究状态下的CAMP    Gt数与初始流化状态下的CAMP    G。t。数之比也几乎不发生变化。

这意味着，只需对初始流化状态下的流化床里的絮凝器进行计算，就可容易地将该絮凝器的实际流量转换成流化场。

而且，应当注意到，在最低流化状态下，G。是与该床中组成材料的表观密度以及粒子的平均直径成比例的。同样，Gt也是与固定床的高度H。与粒子的平均直径d之比H。/d成比例的，而与所用材料的密度无关。

本发明基于流化床的上述性质，这些性质作为产生水力梯度的手段，本发明还基于如下所述的该系统中废水的自然絮凝特性。

因此，本发明有关一种从水中分离出悬浮物质的方法，其特征在于，将所处理水通过流化床中的粒状介质，而无需预先使固定床中的粒状介质达到饱和，在下游将絮凝所得团粒从所说的床中收集起来，然后让其经过液/固分离过程，例如沉降，从而获得最初污染物得到部分净化的流出物以及由絮凝粒子形成的团粒物。