出于工业意图用于处理水的系统的制作方法_4

文档序号:8534811阅读:来源:国知局
的优选实 施方式中,容纳装置(8)的底部覆盖有塑料衬垫。
[0132] 容纳装置(8)能够包括入口管线(7),用于将水进料至容纳装置(8)。由于蒸发, 由于用于工业过程的水消耗,和水的其它损失,入口管线(7)允许重新充满容纳装置(8)。
[0133] 系统包括至少一个协调装置(1),其能够根据系统需要(例如水质或纯度)控制 必需的过程。所述过程能够包括激活(13)化学应用装置(4)和激活(11)移动式抽吸装置 (5)。协调装置(1)能够基于信息(12)比如输出或产生速率变化经处理的水向工业过程 (2)的流动。控制装置也可以接受关于入口管线(7)的信息(9),以及接受有关水质和容纳 装置(8)底部的沉淀物质厚度的信息(10)。
[0134] 通过应用取决于水温的算法,协调装置(1)允许仅在实际上需要化学品时才将它 们加入容纳装置(8),避免需要保持恒定的水中浓度。从而,所用化学品的量能够显著降低, 与常规水处理方案相比直至100倍,这降低操作成本。协调装置(1)能够接受有关受控的 水质参数的信息(10),和能够适时激活必需的过程以调节所述品质参数在它们各自的界限 内。协调装置(1)接受的信息(10)能够这样获得:视觉检查、经验方法、基于经验的算法, 电子检测器,或其组合。协调装置(1)能够包括一个或多个人,电子装置,能够接受信息、处 理信息并激活其它过程的任意装置,并且其包括它们的组合。控制装置的一个实例计算装 置,比如个人计算机。协调装置(1)还能够包括用来接受关于水质参数的信息(10)的传感 器。
[0135] 化学施用装置(4)被协调装置(1)激活并且将化学品(14)施用或分配至水中。化 学应用装置(4)包括但不限于注射器,喷洒器,人工应用,分配器重量,管道,及其组合。
[0136] 移动式抽吸装置(5)沿容纳装置(8)底部移动,抽吸本文公开的任何过程产生的 含有沉淀颗粒和物质的水。推进装置(6)偶联至移动式抽吸装置(5),允许移动式抽吸装置 (5)移动穿过容纳装置(8)底部。推进装置(6)驱动移动式抽吸装置(5),使用的是选自轨 道系统,电缆系统,自推进系统,人工推进系统,机器人系统,从远处引导的系统,具有发动 机的船或具有发动机的飘浮装置,或其组合的系统。在本发明的优选实施方式中,推进装置 是具有发动机的船。
[0137] 移动式抽吸装置(5)抽吸的水能够输送至过滤装置(3)。过滤装置(3)接受移动 式抽吸装置(5)抽吸的水流,并且过滤抽吸的含有沉淀颗粒的水和物质,从而消除过滤全 部水体积的需要(例如,仅仅过滤小部分)。过滤装置(3)包括但不限于,过滤柱,砂滤器, 微滤器,纳米过滤器,超滤器,及其组合。经抽吸的水能够通过连接至移动式抽吸装置(5) 的收集管线(15)输送至过滤装置(3)。收集管线(15)能够选自柔性胶管,刚性胶管,任意 物质构成的管道,及其组合。系统能够包括从过滤装置(3)返回容纳装置(8)的返回管线 (16),以返回过滤的水。
[0138] 系统还能够包括水出口管线(18),其向工业过程(2)提供来自容纳装置(8)的经 处理的水。工业过程的实例包括但不限于,反渗透,脱盐,蒸发,纯化,藻类培育,水产业过 程,采矿过程,及其组合。工业过程能够将经处理的水用作其工艺的原料(21),或者其能够 应用方法以便处理残余水(22),用于不同的意图尤其是比如维护意图,灌溉,浸润,或排放 意图。预先确定的参数界限取决于工业过程(2)的需要。工业过程(2)又能够修饰界限 (12)以便适应其工艺。
[0139] 图2显示本发明的系统的俯视图。容纳装置(8)能够包括进料管道系统(7),由 于蒸发、工业过程中的水消耗或水从容纳装置(8)的其它损失,其允许重新充满容纳装置 (8)。容纳装置(8)还能够包括安排在容纳装置(8)安排的注射器(19),用于将化学品施用 或分配至水中。容纳装置(8)还能够包括撇渣器(20),用于除去表面油和颗粒。
[0140] 在一种实施方式中,本发明的系统包括下述组件:
[0141] -至少一个水进料管线(7),连接至至少一个容纳装置(8);
[0142] -至少一个容纳装置(8),其包括用于本文公开的任何过程产生的沉淀颗粒(17) 的固定至所述容纳装置底部的接受装置;
[0143] -至少一个协调装置(1),其中协调装置适时激活必需的过程以调节参数在它们 的界限内;
[0144] -至少一个化学施用装置(4),其通过所述至少一个协调装置激活
[0145] -至少一个移动式抽吸装置(5),其移动通过所述至少一个容纳装置底部,抽吸本 文公开的任何过程所产生的含有沉淀颗粒的水流;
[0146] -至少一个推进装置(6),其向所述至少一个移动式抽吸装置提供运动,从而其能 够移动通过所述至少一个容纳装置的底部;
[0147] -至少一个过滤装置(3),其过滤含有沉淀颗粒的水流,从而不需要过滤全部水体 积,而是仅仅过滤小部分;
[0148] -至少一个收集管线(15),其偶联在所述至少一个移动式抽吸装置与所述至少一 个过滤装置之间;
[0149] -至少一个返回管线(16),从所述至少一个过滤装置至所述至少一个容纳装置; 和
[0150] -至少一个水出口管线(18),从所述至少一个容纳装置至下游过程。
[0151] 同一系统允许消除加入化学试剂易沉淀的其它化合物,原因是移动式抽吸装置 (5)将从容纳装置(8)底部抽吸全部沉淀颗粒。
[0152] 用于处理水的本发明的方法,相比与传统水处理系统相比,能够以低成本进行,原 因是本发明比传统水处理系统使用更少的化学品和消耗更少能量。在一方面,本申请方法 使用与传统水处理系统相比显著更少的化学品,原因是其应用算法,取决于水温,允许保持 ORP为至少500mV持续一定时间段,其根据用水过程的需要维持高微生物学品质的水。本 申请方法在如本文描述的系统上进行,其包括协调装置(1)。基于从系统接受的信息,协调 装置决定何时应用化学品至水中,以便调节受控参数在其界限内。由于使用了协调装置,化 学品仅在需要时施用,避免在水中保持持久浓度的化学品的需要。从而,化学品的量显著减 少,比传统水处理系统更少直至100倍,这降低操作和维护成本。
[0153] 在又一方面中,本发明方法和系统在特定时间框架内过滤仅仅水的总体积的小部 分,与在相同时间框架内过滤远远更大体积的水的常规水处理过滤系统相比。在一种实施 方式中,水的总体积的小部分比传统配置的中央过滤系统所处理的水流更少直至200倍, 后者在相同时间框架内过滤全部水体积。由于从协调装置接受的命令,与传统方法水处理 需要的中央过滤单元相比,本发明的方法和系统中的过滤装置以更短时间段操作,从而过 滤装置具有很小的容量,基建投资和能耗更低直至50倍。
[0154] 本发明的方法和系统允许以低成本处理水。本申请方法和系统从水除去金属、细 菌、藻类等,并且提供经淤泥密度指数(SDI)测量具有低污染水平的经处理的水。从而,本 申请方法和系统提供高微生物学品质且透明的水,其能够用于工业意图。在一种实施方式 中,本发明的方法和系统能够处理在工业意图中用作原料的水。本申请方法和系统还能够 用来处理工业液体残留以用于浸润、灌溉、排放或其它意图,使用比常规水处理系统更少化 学品并且无需如常规水处理系统那样过滤全部水体积。
[0155] 在一种实施方式中,本发明方法包括下述阶段:
[0156] a.收集水(7),具有多至60, OOOppm的总溶解固体(TDS)浓度;
[0157] b.将所述水储存在至少一个容纳装置中(8),其中所述容纳装置具有能够通过移 动式抽吸装置彻底清洁的底部(17);
[0158] c.在7天时间段内:
[0159] i.对于水温多至35摄氏度,对于水温的各摄氏度,通过向水加入消毒剂,保持所 述水的ORP为至少500mV持续最小1小时的时间段;
[0160] ii.对于水温大于35摄氏度和直至69摄氏度,通过向水加入消毒剂,保持所述水 的ORP为至少500mV持续最小的小时时间段,其中最小的小时时间段通过下述公式计算:
[0161] [35小时]-[水温摄氏度-35]=最小的小时时间段;和
[0162] iii.对于水温70摄氏度或更多,保持所述水的ORP为至少500mV持续最小1小时 的时间段。
[0163] d.通过协调装置(1)激活下述过程,其中各过程通过过滤总水体积的仅小部分消 除悬浮固体,从而代替过滤全部水体积的常规水处理:
[0164] i.施用氧化剂以避免铁和猛浓度超过Ippm ;
[0165] ii.施用促凝剂,絮凝剂,或它们的混合物以避免浊度超过5NTU ;
[0166] iii.用移动式抽吸装置(5)抽吸先前过程产生的含有沉淀颗粒的水流,以避免沉 淀物质的厚度超过平均IOOmm ;
[0167] iv.用至少一个过滤装置(3)过滤经移动式抽吸装置(5)抽吸的水流;和
[0168] V.将过滤的水返回所述至少一个容纳装置(8);
[0169] e.将所述经处理的水用于下游过程。
[0170] 通过本发明方法处理的水能够通过天然水源,比如海洋,地下水,湖泊,河流,经处 理的水,或其组合来提供。水还能够通过工业过程提供,其中根据本发明方法处理来自工业 过程的液体残留,从而经处理的液体残留能够用于浸润,排放,灌溉或其它意图。
[0171] 消毒剂能够通过化学应用装置(4)施用至水,以便在7天时间段内保持ORP水平 为至少500mV持续根据水温的最小时间段。消毒剂包括但不限于臭氧,双胍产品,杀藻剂 和抗菌剂比如铜产品;铁盐;醇;氯和氯化合物;过氧化物;酚化合物;碘伏;季胺(聚季铵 盐)通常,比如苯扎氯铵和S-三嗪;过氧乙酸;基于??素的化合物;基于溴的化合物,及其 组合。
[0172] 如果水温多至35摄氏度,对于水温的各摄氏度,保持ORP水平为至少500mV持续 最
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