[发明专利]在压载工艺中除去重金属

说明书

一种用于处理金属污染的废水的系统包括一级处理子系统、二级处理子系统和三级处理子系统。三级处理子系统包括反应器罐、压载物材料的源、凝结剂的源、固体‑液体分离器和控制器，所述控制器被配置成将压载固体从固体‑液体分离器再循环至反应器罐，所述压载固体的量足以在反应器罐中产生金属氢氧化物絮凝物以减小反应器罐中溶解的金属的浓度。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年6月6日提交的标题为“REMOVINGHEAVY METALS IN A BALLASTED PROCESS”的美国临时申请序号62/346,017的优先权，该临时申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开内容的一个或更多个方面总体上涉及水和废水处理，并且更具体地，涉及用于在三级处理系统(tertiary treatment system)中从废水中除去溶解的金属污染物的系统和方法。

概述

根据本公开内容的方面，提供了用于处理废水的系统。该系统包括一级处理子系统(primary treatment sub-system)和与一级处理子系统的下游流体连通的二级处理子系统(secondary treatment sub-system)。二级处理子系统被配置成从废水中除去生物污染物并产生包含溶解的金属的部分处理过的废水。该系统还包括与二级处理子系统的下游流体连通的三级处理子系统(tertiary treatment sub-system)。三级处理子系统包括：反应器罐，该反应器罐被配置且被布置成接收来自二级处理子系统的部分处理过的废水，该反应器罐包括至少一个入口和出口；压载物材料(ballast material)的源，其被流体地连接至反应器罐；凝结剂的源，其被流体地连接至反应器罐；固体-液体分离器，其具有被流体地连接至反应器罐的出口的入口并包括贫固体流出物出口(solids-lean effluentoutlet)和压载固体出口(ballasted solid outlet)，该固体-液体分离器被配置成将来自反应器罐的出口的压载流出物分离成贫固体流出物(solids-lean effluent)和压载固体(ballasted solid)，以从贫固体流出物出口排放贫固体流出物并且从压载固体出口排放压载固体；再循环导管(recycle conduit)，其具有被流体地连接至压载固体出口的入口和被流体地连接至反应器罐的出口；以及控制器，其被配置成将压载固体的一部分以一定量通过再循环导管从固体-液体分离器的压载固体出口再循环至反应器罐，该一定量足以在反应器罐中产生足以减小溶解的金属在反应器罐中的浓度的量的金属氢氧化物絮凝物(metal hydroxide floc)。

在某些实施方案中，控制器被配置成将压载固体的该部分以一定量通过再循环导管从固体-液体分离器的压载固体出口再循环至反应器罐，该一定量足以在反应器罐中产生足以将反应器罐中溶解的金属的浓度降低至低于约10微克/升至低于约5微克/升的量的金属氢氧化物絮凝物。

在某些实施方案中，控制器被配置成将从固体-液体分离器中的压载流出物分离出的约5％和约25％之间的压载固体再循环至反应器罐。控制器可以被配置成将从固体-液体分离器中的压载流出物分离出的约10％的压载固体再循环至反应器罐。

在某些实施方案中，该系统还包括与反应器罐流体连通的金属沉淀剂的源。金属沉淀剂可以是含硫化合物(sulfide-containing compound)。

在某些实施方案中，该系统还包括与反应器罐流体连通的pH调节剂的源。在某些实施方案中，控制器还可以被配置成控制被引入到反应器罐中的pH调节剂的量，以反应器罐中实现一pH，在该pH，包含溶解的金属的化合物大体上不溶。

在某些实施方案中，该系统还包括与反应器罐流体连通的絮凝剂的源和/或与反应器罐流体连通的吸附剂(adsorbant)的源和/或与反应器罐流体连通的pH调节剂的源。