用于水處理系統(tǒng)中的豎直升降傾析器系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體而言涉及水處理領(lǐng)域；更特定而言涉及在水處理系統(tǒng)中的沉淀罐，其 中允許砂礫和致密固體從流入物沉淀，并且防止漂浮固體(脂肪、油、油脂、非致密固體）進(jìn) 入到流出物傾析器內(nèi)；以及，最特定地涉及一種豎直驅(qū)動的篩箱組件（SBX)，其包括用于分 離液體與固體的篩。
【背景技術(shù)】
[0002] 在發(fā)達(dá)和發(fā)展中國家中，對從收集系統(tǒng)和廢水處理設(shè)施排放的廢水進(jìn)行一級處理 和消毒是改進(jìn)水質(zhì)的第一步。隨著國家不斷發(fā)展，增加了二級和三級廢水處理工藝來對一 級流出物提供額外處理。
[0003] -級處理經(jīng)由篩分和重力沉淀移除輕的和致密固體從而移除較大固體，允許中性 浮力物質(zhì)進(jìn)入到二級處理工藝或者接收水體。利用重力沉淀或澄清/凈化的一級處理被認(rèn) 為移除了 20-33%的有機(jī)負(fù)荷，如在生化需氧量（BOD)中測量。二級處理通過將BOD轉(zhuǎn)變?yōu)?生物質(zhì)（biomass)(細(xì)菌）和0) 2而移除了另外的50+%的有機(jī)負(fù)荷。
[0004] 二級處理在厭氧工藝中提供適當(dāng)溫度、體積、混合、和氧氣或無氧的環(huán)境以維持用 以消在一級處理之后的廢水中殘留的BOD和營養(yǎng)物所必需的細(xì)菌種群。新有機(jī)物持續(xù)地進(jìn) 入處理設(shè)施，因此從該工藝移除現(xiàn)有細(xì)菌種群的一部分來促進(jìn)新細(xì)菌生長。一級處理的效 果直接影響到二級處理或者若在從收集系統(tǒng)排放的情況下接收水體。
[0005] -級澄清器或沉淀池被認(rèn)為是減少BOD的最經(jīng)濟(jì)手段，因?yàn)樾枰苌倌芰坎⑶也?用維持生物質(zhì)。一級處理不具有生物質(zhì)，因此無曝氣能量（aeration energy);沒有用于監(jiān) 視生物質(zhì)以根據(jù)細(xì)菌類型和量來確定生物質(zhì)健康狀況的工藝控件；無需通過移動到測流消 化器（digester)來分離并移除細(xì)菌或消耗細(xì)菌；無需對消化器進(jìn)行曝氣；以及無需對剩余 細(xì)菌(也被稱作二級污泥)進(jìn)行脫水和處置。一級處理的不復(fù)雜性特別適合于發(fā)展中國家并 且開始有效回收它們的地表水和含水層，導(dǎo)致減輕的健康問題。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)一級澄清器可以是圓形或者矩形罐并且體積和幾何大小適于提供低于 固體沉淀速度的水平流體速度。液體從入口到出流堰的水平行進(jìn)時間和距離必須大于懸浮 固體的沉淀時間和距離使得固體在到達(dá)高的出流堰之前沉淀到罐底部。這些沉淀的固體 包含了在原污水（raw sewage)中的大部分B0D。這是重要的第一階段，因?yàn)殡x開一級澄清 器的固體越多（或者如果不存在一級澄清器)，則進(jìn)入二級處理工藝或者流出物接收水體的 BOD就越高。進(jìn)入二級處理工藝的BOD越高，所需的二級工藝器械和罐就越大，所需要、生成 和處置的生物質(zhì)就越多，必須花費(fèi)的工藝能量就越多。進(jìn)入接收水體的流出物流的BOD越 高，水體的超營養(yǎng)作用就越大并且由于消毒效果差，對健康的危害就越大。
[0007] 基于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)33%B0D減少的示例被示出如下： 最小深度=10' ；表明溢流率=1，〇〇〇加侖/天（GPD)/平方英尺(設(shè)計(jì))和1，500 GPD/ SF (峰值）；堰加載@高峰小時=20, 000 GPD/線性英尺； 使用設(shè)計(jì)流量=1，〇〇〇, 〇〇〇 GPD (1.55 CFS);高峰小時=2, 500, 000GPD (3.87 CFS)； 設(shè)計(jì)=1，〇〇〇, 〇〇〇 GPD/1, OOO GPD/SF. = 1,000 SF ;峰值=2,500,000/1,500=1,667 SF 典型設(shè)計(jì)設(shè)法實(shí)現(xiàn)長度為寬度的約3倍，因此，1，667 SF = 24'寬X70'長X 10'深； 前進(jìn)速度=3.87 CFS 八10' X 24，）= 0.016 Ft/s(FPS)。
[0008] EPA研宄提供了來自多個廢水廠的沉淀數(shù)據(jù)的概要。下表是支持與BOD減少相關(guān) 的設(shè)計(jì)參數(shù)的有關(guān)發(fā)現(xiàn)的平均值：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于分離在罐中的水性混合物中的液體與固體的傾析器系統(tǒng)，包括： 能至少部分地淹沒于所述罐中的所述流入物中的結(jié)構(gòu)，其具有在其外表面的至少一 部分上延伸的篩以用于執(zhí)行所述分離并且具有敞開的內(nèi)部，所述篩結(jié)構(gòu)限定所述罐內(nèi)的區(qū) 域，所述篩結(jié)構(gòu)包括水出口，所述水出口用于從所述篩結(jié)構(gòu)內(nèi)移除經(jīng)篩分的水并且構(gòu)造成 使得水不能在不通過所述篩的情況下就從所述篩結(jié)構(gòu)的外側(cè)傳遞到所述篩結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)； 升降機(jī)構(gòu)，其附連到所述結(jié)構(gòu)用于相對于所述罐來升降所述結(jié)構(gòu)；以及 控制機(jī)構(gòu)，其支配所述升降機(jī)構(gòu)以用于相對于所述罐來調(diào)節(jié)所述結(jié)構(gòu)的豎直位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：升降柱，其穿過所述篩 結(jié)構(gòu)的底部和頂部延伸并且附連到所述篩結(jié)構(gòu)的底部和頂部，所述柱為中空的并且具有向 所述敞開的內(nèi)部暴露的開口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述升降柱為管，且還包括將所述 升降柱連接到所述流出物出口控制閥的柔性軟管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)包括：在所述結(jié)構(gòu)內(nèi) 的第一壓力傳感器；在所述罐內(nèi)的第二壓力傳感器；在所述罐內(nèi)的編碼器；流出物出口控 制閥；流量計(jì)；以及可編程的控制器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述篩結(jié)構(gòu)總體上構(gòu)造為多面體 形式，具有由篩構(gòu)成的至少兩個側(cè)部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述篩結(jié)構(gòu)總體上構(gòu)造為圓柱，在 其外表面上具有篩。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述篩結(jié)構(gòu)的形狀選自包含下列 的組：矩形、圓柱形和平截頭體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的豎直升降傾析器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：布置成平行流 動的多個所述篩結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傾析器系統(tǒng)，其特征還在于，所述結(jié)構(gòu)還包括安置于所述框 下方并且安裝到所述升降柱上的偏轉(zhuǎn)器板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：安置于所述罐上以接 納并且處理所述結(jié)構(gòu)的罩設(shè)備。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：歧管，其用于經(jīng)由在所 述結(jié)構(gòu)的基部與所述歧管之間的密封開口來收集經(jīng)篩分的液體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，所述歧管包括多個間隔開的通 道，在所述通道之間具有開放面積以允許未篩分的液體在所述通道之間向上流動到所述篩 結(jié)構(gòu)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的傾析器系統(tǒng)，其特征在于，其還包括：安置于所述罩中以用 于對所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔和消毒的設(shè)備。
14. 一種用于分離在罐中的液體與固體的方法，包括以下步驟： 提供傾析器系統(tǒng)，其包括能至少部分地淹沒于所述罐中的所述液體中的結(jié)構(gòu)，其具有 在其外表面的至少一部分上延伸的篩以用于執(zhí)行所述分離并且具有敞開的內(nèi)部，所述篩結(jié) 構(gòu)限定在所述罐內(nèi)的區(qū)域，所述篩結(jié)構(gòu)包括液體出口，所述液體出口用于從所述篩結(jié)構(gòu)內(nèi) 移除經(jīng)篩分的液體并且構(gòu)造成使得水不能在不通過所述篩的情況下就從所述篩結(jié)構(gòu)的外 側(cè)傳遞到所述篩結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)；升降機(jī)構(gòu)，其附連到所述結(jié)構(gòu)用于相對于所述罐來升降所述 結(jié)構(gòu)；以及，控制機(jī)構(gòu)，其支配所述升降機(jī)構(gòu)以相對于所述罐來調(diào)節(jié)所述結(jié)構(gòu)的豎直位置， 其中所述控制機(jī)構(gòu)包括：在所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的第一壓力傳感器；在所述罐內(nèi)的第二壓力傳感 器；在所述罐內(nèi)的編碼器；流出物出口控制閥；流量計(jì)；以及可編程的控制器； 確定流出物從所述罐通過所述流出物出口控制閥的設(shè)置點(diǎn)流量； 計(jì)算所述結(jié)構(gòu)在所述罐中所述液體中的浸沒深度； 將所述結(jié)構(gòu)浸沒到所述計(jì)算的深度； 監(jiān)視來自所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器、所述編碼器和所述流量計(jì)的輸出數(shù) 據(jù)來確定通過所述流出物出口控制閥的瞬時流量； 根據(jù)需要相對于所述罐中的液位來調(diào)整所述結(jié)構(gòu)的豎直位置以維持所述計(jì)算的浸沒 深度；以及 根據(jù)需要調(diào)整所述浸沒深度和所述流出物出口控制閥的打開以提供通過所述流量計(jì) 的所希望的流出物流率。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括以下步驟：從所述罐中的所述 液體升高所述結(jié)構(gòu)以允許在所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的濾液回洗所述篩。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括以下步驟： 將所述結(jié)構(gòu)升高到所述罩內(nèi)； 噴淋清潔所述罩內(nèi)的所述結(jié)構(gòu)；以及 對所述罩內(nèi)的所述結(jié)構(gòu)進(jìn)行消毒。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其還包括以下步驟：將所述結(jié)構(gòu)降低回 到所述液體中的所述浸沒深度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括以下步驟：在所述浸沒步驟之 前，將凝結(jié)劑添加到所述罐中的所述液體。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其還包括以下步驟：提供靜止時段，其 中，在通過打開所述流出物出口控制閥而開始通過所述篩結(jié)構(gòu)的流動之前，允許在所述罐 中的所述液體和固體靜置，不加攪拌持續(xù)一段時間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種豎直可調(diào)整的篩分傾析器系統(tǒng)，其用于替換在水澄清器和沉淀池中現(xiàn)有技術(shù)固定或樞轉(zhuǎn)出流堰。篩分傾析器并不具有物理堰而是替代地依靠通過可控制地改變篩分箱的浸沒深度來維持所希望的流率。傾析器被周期性地升高到罩內(nèi)，這對篩分箱提供噴淋清潔和消毒。該系統(tǒng)能夠移除廢水流中多達(dá)85%的BOD。
【IPC分類】B01D36-04
【公開號】CN104857770
【申請?zhí)枴緾N201410823682
【發(fā)明人】T.賴特, T.科爾內(nèi)利森, M.鮑爾, A.阿布拉姆斯
【申請人】克利爾科夫系統(tǒng)有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年12月26日
【公告號】CA2873409A1, EP2889067A1, US20150183658