[发明专利]液体处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过气体浮选对液体中的悬浮物的分离，并且更具体而言，但不限于，涉及节能的水处理系统或废水处理系统，所述系统使用溶气浮选技术(DAF)从水或废水中分离并除去悬浮物和/或沉淀或凝结的溶解或胶状的物质。

背景技术

使用溶气浮选技术(DAF)作为水处理工艺从水中除去悬浮物(例如固体、颗粒物质或其它杂质)为人熟知。DAF可以用于固体、油脂、油或其它杂质的分离，并且DAF是通过产生一连串附着到悬浮物的小气泡，使悬浮物飘浮到表面，继而在表面通过表面刮削或类似手段除去悬浮物而工作的。

现已证明DAF的使用可以得到非常好的出水质量，然而本发明的申请人已经证实使用DAF相对于其它处理方法存在一些缺点。特别的，由于需要泵送高压来产生足够的压力将气体或空气溶解在液体中，而其它竞争的处理工艺不需要泵送任何高压，因此DAF能耗大。本发明的申请人确信提供一种具有改进能效的DAF液体处理系统将是非常有益的。

本发明的实施例寻求提供一种改进的液体处理系统，该系统克服或至少减少了先前提出的DAF水处理系统的一个或多个劣势。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种液体处理系统，该系统使用气体浮选从流入液体中分离悬浮物，该系统包括：浮选槽，流入液经由入口送入所述浮选槽中；出口管道(conduit)，已处理的流出液经由所述出口管道从所述浮选槽中送出；分离管道，用于将液体送至气泡释放点；用于在分离管道中使液体增压并将气体溶解在增压的液体中的机构，其中，能量回收装置用于在气泡释放点之前降低所述液体的压力，从而将气泡释放到所述浮选槽中以使所述悬浮物飘浮到槽中液体的表面，并且其中由所述能量回收装置供应通过所述液体的压力降低获得的能量。

优选地，所述分离管道为循环管道形式，用于将已处理的流出液送至气泡释放点，布置所述增压/溶解机构以在循环管道中使已处理的流出液增压，并将气体溶解在所述增压的已处理流出液中，并且所述能量回收装置用于在气泡释放点之前降低所述已处理流出液的压力，并且其中由所述能量回收装置供应通过所述已处理流出液的压力降低获得的能量。

更优选地，所述用于在循环管道中使液体增压的机构包括循环泵。在一种形式中，所述能量回收装置提供的能量为所述已处理流出液经由所述循环泵的增压过程提供动力或补充能量。由所述能量回收装置供应的能量可以用于减少所需的用以驱动循环泵的外部能源。所述能量回收装置可以使用电能传递、机械能传递或压力能传递以减少用于驱动循环泵的外部能源的需求量。

在一种形式中，所述能量回收装置包括结合到涡轮机上的叶轮。

在一种可选的形式中，所述能量回收装置为正位移压力交换器的形式，被布置以将压力从所述增压的已处理流出液交换到所述循环管道。所述能量回收装置可以是正位移压力交换器的形式。

在优选的实施例中，所述正位移压力交换器具有：带有多个腔室(chamber)的转动部件；结合到所述交换器上的高压入口，以接收富集溶解气的增压的已处理流出液；结合到所述交换器上的低压出口，以将所述已处理流出液从所述高压入口排出到所述气泡释放点；结合到所述交换器上的低压入口，以接收来自所述出口管道的已处理流出液；和结合到所述交换器上的高压出口，以将所述已处理流出液从所述低压入口输送至用于将气体溶解到流出液中的机构，其中所述部件的转动使得所述腔室从所述高压入口交换成批的流出液(parcels of effluent)到所述低压出口，以及从所述低压入口交换成批的流出液到所述高压出口。

优选地，用于将气体溶解到流出液中的机构包括设置在所述高压出口和所述高压入口之间的饱和器。更优选地，用于将气体溶解到流出液中的机构包括为向所述饱和器输送增压气而布置的增压气体供应(pressurised gas supply)。

优选地，所述循环泵设置在所述能源回收装置的高压出口与所述饱和器之间。在一种形式中，在所述压力交换器的循环管道的上游设置了额外的循环泵。更优选地，所述液体处理系统包括布置在所述出口管道和所述饱和器之间与所述循环泵平行的饱和器液位控制泵，用于保持饱和器中的流出液的液位。

在一个优选的形式中，所述气体为空气。所述流入液体可以是未处理的水(raw water)，比如用于饮用水的水，所述饮用水可以源自于一系列源头，包括大坝(即雨水)、海洋(即在海水淡化处理工厂内)、暴雨水、涌潮(bore)等。在其它的实施例中，所述流出液体可以是废水，包括工业废水和/或污水。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种处理液体的方法，该方法包括以下步骤：