1.發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域。

更特別地，本發(fā)明涉及用于處理水以降低其有機(jī)物質(zhì)含量以及其微污染物含量的方法。這些微污染物可尤其由殺蟲(chóng)劑、內(nèi)分泌干擾物、醫(yī)學(xué)殘余物或工業(yè)產(chǎn)品殘余物構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的方法屬于使用粒狀材料的水處理方法的范圍，該粒狀材料使得能夠保留水中所含的有機(jī)物質(zhì)和微污染物。

作為本發(fā)明目標(biāo)的方法可尤其應(yīng)用于以下的領(lǐng)域：水的飲用化(potabilisation)領(lǐng)域，廢水三級(jí)處理領(lǐng)域以及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，目的在于將其排放到自然環(huán)境中或者將其再利用。

背景技術(shù)：

2.現(xiàn)有技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中已知各種水處理方法使用粒狀材料來(lái)保留在水中或在排放物中包含的有機(jī)物質(zhì)以及有可能的微污染物。

因而，最基本的技術(shù)是在簡(jiǎn)單砂床上實(shí)施過(guò)濾。當(dāng)這種床被堵塞時(shí)，則必須停止過(guò)濾以便對(duì)其進(jìn)行沖洗，通常通過(guò)逆流發(fā)送經(jīng)處理的水(逆流沖洗)來(lái)進(jìn)行。

其它在更為復(fù)雜的裝置中使用砂的技術(shù)使得能夠在過(guò)濾器運(yùn)行期間清潔砂，而不中斷過(guò)濾。

因而由專(zhuān)利申請(qǐng)F(tuán)R2342769A可知一種水過(guò)濾方法，其在于使待處理水按照上升流以一定的速度經(jīng)過(guò)包含砂床的反應(yīng)器，所述速度不能使床流化，但允許砂隨著過(guò)濾的發(fā)生而向所述反應(yīng)器的下部遷移；通過(guò)向其中吹入氣體的反應(yīng)器內(nèi)所提供的管道在反應(yīng)器的底部連續(xù)提取臟污的砂；連續(xù)清潔如此提取的臟污的砂以獲得清潔的砂；并且將如此清潔的砂再注入到床的上部。

該砂盡管能夠進(jìn)行物理過(guò)濾但無(wú)法保留未團(tuán)聚的有機(jī)物質(zhì)。

有時(shí)與在砂上的過(guò)濾結(jié)合的更為改善的方法在一種或多種吸附性粒狀材料上實(shí)施過(guò)濾。在這些吸附性材料當(dāng)中，活性炭由于其與其吸附能力成比例的非常高的比表面積而是優(yōu)先的材料。

某些方法因而采用在顆粒狀活性炭(CAG)床上過(guò)濾水的步驟。該顆粒狀活性炭由平均尺寸為1mm-3mm的粒子構(gòu)成。

這種材料具有過(guò)濾和吸附性能。

CAG還具有可再生的優(yōu)點(diǎn)，在這方面可對(duì)其應(yīng)用物理和/或物理-化學(xué)處理以至少部分地恢復(fù)其吸附能力。為此，最常實(shí)施的方法在于在爐中進(jìn)行的熱再活化，在該爐內(nèi)占優(yōu)勢(shì)的是能夠使吸附的分子被熱破壞的高溫(800℃左右)。水蒸汽可用于改善這種再生，該顆粒狀活性炭則可被恢復(fù)為與沒(méi)有任何污染物的初始結(jié)構(gòu)非常類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。顆粒狀活性炭的再生也可通過(guò)酸沖洗或者堿沖洗來(lái)進(jìn)行，但這通常無(wú)法使CAG恢復(fù)其所有的初始性能。

在水處理方法的范圍內(nèi)使用顆粒狀活性炭的主要缺點(diǎn)在于這種材料非常快地被吸附于其中的物質(zhì)飽和。

這種快速飽和迫使使用者要對(duì)其進(jìn)行頻繁地更新。由此提高了使用成本。

另外，CAG的快速飽和意味著使用這種CAG的水處理的性能不是隨時(shí)間穩(wěn)定的，也不是持久的，使得其難以甚至被禁止用于某些應(yīng)用。

還已經(jīng)觀察到，當(dāng)顆粒狀活性炭被飽和時(shí)，會(huì)產(chǎn)生被吸附的有機(jī)物質(zhì)的析出(relargage)。這種析出尤其可對(duì)經(jīng)處理的水的最終品質(zhì)具有負(fù)面結(jié)果。為了避免這種后果，CAG的更新必須快速進(jìn)行。

在實(shí)際中，這種更新不可能在停止設(shè)備運(yùn)行的情況下進(jìn)行。這將導(dǎo)致與這種中斷有關(guān)的所有缺陷并且尤其是設(shè)備的生產(chǎn)率損失。同樣在實(shí)際中，定時(shí)地放置大量的新鮮CAG系統(tǒng)性地導(dǎo)致系統(tǒng)的過(guò)性能(surperformance)周期并且因此需要調(diào)整消毒系統(tǒng)，氧化劑(氯)的要求發(fā)生變化。

根據(jù)另一種類(lèi)型的現(xiàn)有技術(shù)，已知使用非顆粒狀形式而是粉末狀形式的活性炭。根據(jù)水處理領(lǐng)域的技術(shù)人員，粉末狀活性炭(CAP)由不考慮細(xì)屑的平均尺寸5μm-50μm并且優(yōu)選15μm-25μm的粒子構(gòu)成，因而遠(yuǎn)小于顆粒狀活性炭的平均尺寸。與CAG相比，CAP確實(shí)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：其具有大得多的比表面積。

這些技術(shù)使用包含CAP的反應(yīng)器，在其中待處理水與其接觸足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期以使得在CAP上有效吸附水中所含的待除去物質(zhì)。這種接觸可以在固定床或流化床上進(jìn)行或者通過(guò)注入CAP到反應(yīng)器中來(lái)進(jìn)行。在后一種情況下，接觸步驟之后的水與CAP的混合物經(jīng)歷分離步驟，導(dǎo)致一方面獲得加載了吸附的物質(zhì)的粉末狀活性炭，并且另一方面獲得凈化的水。這種分離步驟能夠以不同的方式進(jìn)行，主要通過(guò)沉降或者通過(guò)膜或機(jī)械過(guò)濾或者甚至通過(guò)流化(改變水力速度)來(lái)進(jìn)行。

典型地是添加凝結(jié)劑或絮凝劑化學(xué)產(chǎn)品到水和CAP中，使得能夠在反應(yīng)器內(nèi)形成絮凝物以促進(jìn)分離步驟。

在這些膜或沉降器的出口處以污泥形式回收的加載了有機(jī)物質(zhì)的CAP可例如在水力旋流器中進(jìn)行處理以清除其所保留的有機(jī)物質(zhì)。如此處理的CAP可在反應(yīng)器中再循環(huán)。

但是，盡管其可以被再循環(huán)，但CAP還是會(huì)逐漸地喪失其吸附能力并且在反應(yīng)器內(nèi)使用的CAP的一部分必須定期地用新鮮CAP更換。若干量的新鮮CAP必須被平行地定期注入到反應(yīng)器中以補(bǔ)償用過(guò)的CAP的吸附能力的損失。

盡管這種類(lèi)型的方法允許用新鮮CAP更換一部分的用過(guò)的CAP而不需要停止使用其的設(shè)備，但它還具有其它缺陷。

因而，來(lái)自系統(tǒng)清洗的CAP無(wú)法進(jìn)行再生，因?yàn)檫€無(wú)法獲知能夠使CAP返回到其原始吸附能力或者與這種原始吸附能力接近的能力的經(jīng)濟(jì)有效的處理。結(jié)果是所產(chǎn)生的CAP污泥必須被從設(shè)備排出并且因而不能無(wú)缺陷地進(jìn)行處理。污泥在被運(yùn)送之前因而必須進(jìn)行脫水，這提高了與它們的排放或者它們的焚化或者它們的農(nóng)業(yè)噴撒有關(guān)的成本。

由于CAP是高成本的材料，因此其在水處理范圍內(nèi)的使用會(huì)遇到經(jīng)濟(jì)限制，因?yàn)槭褂闷涞募夹g(shù)具有因此導(dǎo)致高運(yùn)行成本的缺陷。

另外，通過(guò)CAP的水處理常常意味著需要求助于平行使用化學(xué)產(chǎn)品即凝結(jié)劑和/或絮凝劑，導(dǎo)致獲得顯著體積的污泥，這必須要在平行系統(tǒng)中進(jìn)行處理。成本因此會(huì)提高。

此外，不可能使用高速以使待處理水在包含其的反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)來(lái)限制CAP的損失。為此，反應(yīng)器必須具有顯著的體積，這還提高了這些處理的成本。

還要指出的是，當(dāng)分離步驟使用超濾膜進(jìn)行時(shí)，觀察到高的水損失。這是因?yàn)椋さ哪媪鳑_洗的頻率必須加倍或者三倍，以限制CAP餅在它們的表面上形成，從而導(dǎo)致過(guò)濾能力的損失。結(jié)果是臟污的水并且因此的水損失顯著增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明的目標(biāo)

本發(fā)明的目標(biāo)在于提出一種用于通過(guò)使用可不中斷處理而進(jìn)行更新的吸附性粒狀材料來(lái)處理水以去除其有機(jī)物質(zhì)和微污染物的方法。

本發(fā)明的目標(biāo)在于公開(kāi)了這種類(lèi)型的方法，其使得能夠保持隨時(shí)間基本恒定的水處理水平。

本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于描述了這種類(lèi)型的方法，其導(dǎo)致在基本相同的處理水平下比現(xiàn)有技術(shù)方法要低的處理成本。

因而，本發(fā)明的目標(biāo)在于公開(kāi)了這種類(lèi)型的方法，其不要求組合使用化學(xué)產(chǎn)品如凝結(jié)劑或絮凝劑。

必然地，本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供了這種類(lèi)型的方法，其不會(huì)導(dǎo)致形成必須經(jīng)歷特定處理步驟如增稠和脫水的污泥。

本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)在于描述了這種類(lèi)型的方法，在至少一些實(shí)施方案中，在基本相同的處理水平下，與現(xiàn)有技術(shù)方法所用相比，該方法可在體積減小的設(shè)備中實(shí)施。

本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)在于公開(kāi)了這種類(lèi)型的方法，其在至少一些實(shí)施方案中可利用可容易再生的粒狀材料來(lái)實(shí)施。

4.發(fā)明概述

這些目標(biāo)以及將在下文顯現(xiàn)的其它目標(biāo)通過(guò)本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明涉及通過(guò)在粒狀材料床上過(guò)濾以降低其污染物含量的水處理方法，所述方法包括以下步驟：

使待處理的水以上升流在一定速度下在包含所述床的反應(yīng)器中經(jīng)過(guò)(transiter)，所述速度不能使所述床流化，但允許所述粒狀材料隨著過(guò)濾的發(fā)生而向所述反應(yīng)器的下部遷移；

借助于向其中吹入氣體的管道在反應(yīng)器的底部連續(xù)提取由粒狀材料、在其上吸附的污染物以及由其過(guò)濾的粒子所構(gòu)成的臟污的粒狀材料；

連續(xù)或間歇物理清潔如此提取的臟污的粒狀材料，以獲得基本上去除了所述污染物和所述粒子的清潔的粒狀材料；

將如此清潔的粒狀材料再注入到所述床中。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于所述粒狀材料是吸附性粒狀材料并且在于該方法包括：

用于在過(guò)濾期間排出在反應(yīng)器的底部提取的所述臟污的粒狀材料的一部分的連續(xù)或間歇步驟；以及

用于在過(guò)濾期間向所述反應(yīng)器中引入新鮮粒狀材料的連續(xù)或間歇步驟，其中所述新鮮粒狀材料的用量為足以補(bǔ)償排出的所述粒狀材料部分的量。

因而，本發(fā)明提出從反應(yīng)器排出吸附性粒狀材料，這種吸附性粒狀材料就其性質(zhì)來(lái)說(shuō)具有吸附能力，該吸附能力甚至在發(fā)生過(guò)濾的同時(shí)隨時(shí)間而下降，并且也要在發(fā)生過(guò)濾期間用新鮮吸附性粒狀材料替換如此排出的材料。

該方法的這種特性使得能夠不必停止過(guò)濾、即不停止在其中實(shí)施該方法的反應(yīng)器就能夠更新吸附性材料。

由于本發(fā)明方法的實(shí)施并不意味著要停止反應(yīng)器的運(yùn)行，因此其生產(chǎn)率相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)方法得到了提高。

根據(jù)本發(fā)明的方法，吸附性粒狀材料因而不僅被不斷地清潔而且還不斷地進(jìn)行部分更新。因而可在不中斷在其中實(shí)施所述方法的反應(yīng)器的運(yùn)行的情況下保持隨時(shí)間基本恒定的處理水平。

在實(shí)際中，這種更新可通過(guò)間歇排出若干量的臟污的粒狀材料或者通過(guò)經(jīng)由反應(yīng)器的底部連續(xù)轉(zhuǎn)移所排出的臟污的粒狀材料的一部分來(lái)進(jìn)行。

與采用使待處理水與吸附性粒狀材料接觸的步驟然后通過(guò)沉降(décantation)或者膜分離的步驟的現(xiàn)有技術(shù)方法相比，本發(fā)明的方法具有三重優(yōu)勢(shì)，其中它可在更小尺寸的設(shè)備中實(shí)施，不會(huì)導(dǎo)致形成必須進(jìn)行特定處理的污泥，并且不要求輸入凝結(jié)劑或絮凝劑類(lèi)型的化學(xué)產(chǎn)品。它因而比現(xiàn)有技術(shù)的方法更為經(jīng)濟(jì)。

可考慮的是，用于在過(guò)濾期間排出所述臟污的粒狀材料的一部分的所述連續(xù)或間歇步驟通過(guò)在反應(yīng)器的下部直接進(jìn)行這種提取(例如借助于用于此目的的清洗裝置(moyens de purge))來(lái)實(shí)施

但是，優(yōu)選地，這個(gè)步驟通過(guò)從向其中吹入氣體(“air-lift”)的管道取出所述部分來(lái)進(jìn)行，所述管道用于在反應(yīng)器的底部提取臟污的粒狀材料，目的在于將其清潔。在此范圍內(nèi)，用于實(shí)施該方法的反應(yīng)器配備有相對(duì)于反應(yīng)器的本體本身來(lái)說(shuō)外部安裝的這種管道。

從反應(yīng)器外部的這種管道提取臟污的粒狀材料的實(shí)施方案促進(jìn)了這個(gè)步驟的實(shí)施。實(shí)際上，這種管道可配備有清洗裝置，其使得能夠不時(shí)地從其排出若干量的臟污的粒狀材料。

根據(jù)另一種實(shí)施方案，這種管道可配備有使得能夠連續(xù)排出經(jīng)過(guò)其的材料流的一部分的裝置。無(wú)論所使用的排出模式如何，其均使得能夠從反應(yīng)器取出正在使用的粒狀材料的一部分，以通過(guò)向反應(yīng)器中添加一部分的新鮮粒狀材料而在反應(yīng)器中將其逐步更新，使得能夠補(bǔ)償排出的若干量的臟污的粒狀材料并且因而保持該方法隨時(shí)間的處理性能。

可考慮在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)使用不同類(lèi)型的吸附性粒狀材料。因而可考慮尤其使用活性炭、膨脹粘土或者樹(shù)脂。但是，所使用的材料將優(yōu)選是微顆粒狀的活性炭。

但在其中優(yōu)選地，活性炭將既不以其“粉末狀活性炭”(CAP)的形式也不以其“顆粒狀活性炭”(CAG)的形式(根據(jù)如上所指出的本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)這些術(shù)語(yǔ)的定義)使用，而是以活性炭粒子的團(tuán)聚物(agglomérats)的形式使用，所述團(tuán)聚物具有200μm-1000μm、優(yōu)選400μm-600μm的平均尺寸以及大于1000mg/g的碘值。

這種商業(yè)上可獲得的團(tuán)聚物具有比CAG小并且比CAP大的粒度。另外，它所具有的比表面積表明其吸附能力與CAP的吸附能力大致相當(dāng)。其還具有自排水(auto-drainant)的優(yōu)點(diǎn)，這使得它們?cè)谂潘竽軌蛞詭缀醺稍锏男问奖换厥詹⑶乙子谕ㄟ^(guò)熱途徑再生。其使得能夠優(yōu)異地吸附有機(jī)物質(zhì)和微污染物并且因而具有過(guò)濾能力。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法包括使由排出的臟污的活性炭粒子的團(tuán)聚物所構(gòu)成的所述粒狀材料瀝水的額外步驟。這種瀝水步驟是一個(gè)簡(jiǎn)單的步驟，通過(guò)該步驟可以使這種材料處于隨后直接經(jīng)歷熱再生方法的狀態(tài)。根據(jù)這種變化形式，不必使臟污的粒狀材料經(jīng)歷旨在將其與保留的有機(jī)物質(zhì)分離的處理步驟，該步驟會(huì)導(dǎo)致污泥產(chǎn)生。正如上面已經(jīng)指出的，本發(fā)明方法確實(shí)使得能夠消除這種污泥產(chǎn)生，而該污泥產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致需要高處理成本和特定設(shè)備。相反，在簡(jiǎn)單瀝水之后，該粒狀材料可被簡(jiǎn)單地保存在桶中，以在不需要另外處理的情況下向熱再生單元運(yùn)送，所述熱再生單元可由這種材料的供應(yīng)者承擔(dān)費(fèi)用。實(shí)施本發(fā)明方法的水處理設(shè)備因而不需要臟污的粒狀材料的特定處理線，無(wú)論是目標(biāo)在于其清潔還是在于其再生來(lái)說(shuō)，這使得與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠同時(shí)降低使用成本和維護(hù)成本。

根據(jù)一種有益的變化形式，被吸入到用于從反應(yīng)器的底部提取臟污的粒狀材料的管道中的氣體包括臭氧或者由臭氧構(gòu)成，該方法則包括額外氧化步驟，用于氧化吸附在通過(guò)這種氣體提取的粒狀材料上的污染物，例如可溶性錳或可溶性鐵。這種由臭氧構(gòu)成或者包括臭氧的氣體因而滿足進(jìn)行空氣提升(air-lift)操作所需的物理功能，而且還滿足氧化有機(jī)物質(zhì)以使其降解的化學(xué)功能。根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾和吸附的方法的性能由此得以進(jìn)一步改善。

優(yōu)選地，進(jìn)行用于使待處理的水經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)器的所述步驟，以使得所述水與所述粒狀材料的接觸時(shí)間為5min-20min并且優(yōu)選8min-12min。這些時(shí)間適合于獲得優(yōu)質(zhì)處理水平，同時(shí)限制反應(yīng)器的體積。

有利地，以5m/h至流化速率(典型地為50m/h)并且優(yōu)選10-20m/h的速度進(jìn)行用于使待處理的水經(jīng)過(guò)所述反應(yīng)器的所述步驟。選擇這些速度以使得粒狀材料和排放物在床內(nèi)的接觸時(shí)間足以能夠進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)和微污染物的吸附以及過(guò)濾，導(dǎo)致污染和混濁度降低。

新鮮材料的輸入可人工地進(jìn)行。但是，根據(jù)一種變化形式，該方法包括測(cè)量經(jīng)處理的水的品質(zhì)的步驟以及根據(jù)所述測(cè)量的結(jié)果在反應(yīng)器中自動(dòng)分配新鮮粒狀材料的步驟。

有利地，進(jìn)行用于在過(guò)濾期間排出在反應(yīng)器的底部提取的所述臟污的粒狀材料的一部分的所述連續(xù)或間歇步驟以及用于在過(guò)濾期間向所述反應(yīng)器中引入新鮮粒狀材料的所述連續(xù)或間歇步驟，以遵循2g/m³-50g/m³的待處理水、優(yōu)選10g/m³-20g/m³的待處理水的所述粒狀材料的更新率。

這種更新率將使得能夠保持該方法在大多數(shù)情況下的性能。

根據(jù)本發(fā)明的方法可以在包括反應(yīng)器的設(shè)備中實(shí)施，該反應(yīng)器的本身具有圓柱形部分和基本上錐形的底部，所述本體在其內(nèi)部容納吸附性粒狀材料的床，該反應(yīng)器配備有用于引入原水的裝置，用于優(yōu)選通過(guò)溢流取出在其上部提供的已過(guò)濾的水的裝置，以及用于提取在其下部提供的臟污的粒狀材料的裝置，包括向其中吸入氣體的管道，設(shè)計(jì)用于使臟污的粒狀材料達(dá)到反應(yīng)器的上部；用于清潔如此提取的這種臟污的粒狀材料的裝置以獲得一部分的清潔的粒狀材料以及臟污的水；用于將如此清潔的粒狀材料再注入到所述床中的裝置以及用于排出臟污的水的裝置，該設(shè)備包括連續(xù)或間歇排出在反應(yīng)器的底部提取的臟污的粒狀材料的一部分的裝置。

新鮮粒狀材料的引入就其本身來(lái)說(shuō)可根據(jù)針對(duì)離開(kāi)反應(yīng)器的經(jīng)處理的水所進(jìn)行的測(cè)量而人工地或自動(dòng)地進(jìn)行。在后一種情況下，用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備優(yōu)選包括用于測(cè)量經(jīng)處理的水的品質(zhì)的裝置以及用于根據(jù)所述測(cè)量的結(jié)果在反應(yīng)器中自動(dòng)分配新鮮粒狀材料的裝置。

優(yōu)選地，向其中吹入氣體的管道在反應(yīng)器的本體的外部，也即它并不位于此本體的內(nèi)部并且因而不經(jīng)過(guò)粒狀材料的床。它優(yōu)選將反應(yīng)器的底部連續(xù)至其上部。它配備有用于輸送氣體以使得能夠運(yùn)送臟污的粒狀材料到反應(yīng)器的頂部的裝置。因而，臟污的粒狀材料的一部分的排出可從這個(gè)管道進(jìn)行，這有利于該方法的實(shí)施和該設(shè)備的維護(hù)。

還優(yōu)選地，構(gòu)成所述床的粒狀材料由活性炭粒子的團(tuán)聚物構(gòu)成，所述團(tuán)聚物具有200μm-1000μm、優(yōu)選400μm-600μm的平均尺寸，以及大于1000mg/g的碘值。

還優(yōu)選地，用于清潔反應(yīng)器本體的裝置包括在反應(yīng)器本體的上部中提供的螺旋坡道(rampe)，這種坡道的上部連接到向其中吹入氣體的管道的一端并且向其提供待清潔的臟污的粒狀材料，并且這個(gè)坡道的下部與容納已過(guò)濾的水的反應(yīng)器的內(nèi)容物連通，所述已過(guò)濾的水在此反應(yīng)器中經(jīng)歷上升運(yùn)動(dòng)。借助于這種裝置，臟污的粒狀材料借助重力沿著坡道下落，在該處與沿著相反路徑的已過(guò)濾的水相遇。這種交叉促進(jìn)了粒狀材料的逐步清潔，所述粒狀材料當(dāng)從該坡道離開(kāi)時(shí)則以清潔的形式再分配在該床中。

有利地，用于實(shí)施本發(fā)明的設(shè)備包括在反應(yīng)器本體內(nèi)提供的導(dǎo)向器(déflecteur)，以利于粒狀材料向反應(yīng)器的底部的遷移。

還有利地，該方法在配備有等分布裝置的設(shè)備中實(shí)施，該等分布裝置使得能夠均化原水在反應(yīng)器中的分配。這些裝置優(yōu)選包括多個(gè)徑向布置的坡道。這些坡道的遠(yuǎn)端可有利地通過(guò)增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的元件如環(huán)而彼此連接。

最后，根據(jù)一種有益的變化形式，用于在管道中傳送氣體的裝置是用于傳送臭氧或空氣與臭氧的混合物的裝置。

附圖說(shuō)明

5.附圖清單

根據(jù)以下參考附圖給出的本發(fā)明的非限制性的實(shí)施方案的描述將更清楚地理解本發(fā)明及其不同優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：

-圖1示意性地示出了用于實(shí)施本發(fā)明方法的設(shè)備；

-圖2也示意性地示出了用于在圖1所示的反應(yīng)器的本體中分配原水的裝置；

-圖3也示意性地示出了圖1所示設(shè)備的反應(yīng)器的剖而圖，尤其詳細(xì)示出了用于清潔在反應(yīng)器的底部提取的臟污的粒狀材料的裝置；

-圖4表示對(duì)比通過(guò)本發(fā)明的隨時(shí)間的有機(jī)物質(zhì)(“化學(xué)需氧量”或COD)降低的圖。

具體實(shí)施方式

6.本發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)描述

參考圖1和3，本發(fā)明的方法在包括反應(yīng)器1的設(shè)備中實(shí)施，所述反應(yīng)器1包括反應(yīng)器本體2，在其內(nèi)部布置有吸附性粒狀材料3的過(guò)濾床。

此反應(yīng)器本體2具有圓柱形上部2a和形成反應(yīng)器的底部的錐形下部2b。

這個(gè)反應(yīng)器1在其上部配備有用于引入待處理的水的裝置4和用于取出經(jīng)處理的水的裝置5。

這個(gè)反應(yīng)器還包括安裝在反應(yīng)器1的本體2的外部的管道6。這個(gè)管道6的末端之一連接到在反應(yīng)器本體2的錐形下部2b中提供孔。這個(gè)管道6的另一末端與反應(yīng)器本體2的圓柱形上部2a連通。這個(gè)管道6與用于傳送由壓縮機(jī)(未示出)供應(yīng)的氣體(在此情況為空氣)的裝置7合作。

用于排放反應(yīng)器內(nèi)容物的裝置9也在反應(yīng)器的下部提供。

用于將原水引入到反應(yīng)器中的裝置4由管道14延伸，管道14將原水引導(dǎo)到在過(guò)濾床3內(nèi)部的待處理水的等分布裝置11。

在反應(yīng)器的內(nèi)部還提供導(dǎo)向器10，該導(dǎo)向器10采用在反應(yīng)器的中心加載的錐體的形式。

最后，該反應(yīng)器還包括在反應(yīng)器1的上部提供的粒狀材料清潔裝置20并且管道6的末端到達(dá)該裝置20的水平。這些清潔裝置包括螺旋坡道21，其下端通入反應(yīng)器的內(nèi)部，而其上端與連接到用于排出臟污的水的管道23的箱22合作。

參考圖2，在過(guò)濾床內(nèi)的待處理的原水的等分布裝置11采取多個(gè)徑向坡道12的形式，這些坡道12穿有孔并且通過(guò)也穿有孔的圓形管道13彼此連接。

螺旋坡道的斜率被設(shè)計(jì)為確保這種粒狀材料由于重力沿著該坡道以與在這個(gè)坡道中上升的已過(guò)濾的水逆流的方式下落。已過(guò)濾的水則構(gòu)成沖洗水，其逐步地加載了有機(jī)物質(zhì)并且因而對(duì)粒狀材料進(jìn)行清潔。臟污的水在清潔裝置20的上部中提供的箱22中回收并且通過(guò)管道23排出。

由金屬錐體構(gòu)成的導(dǎo)向器10在反應(yīng)器的下部提供。這個(gè)導(dǎo)向器10使得能夠避免經(jīng)處理的水采用在過(guò)濾床3內(nèi)經(jīng)過(guò)的優(yōu)先路徑。

與本發(fā)明方法的實(shí)施相符，該過(guò)濾床由活性炭粒子的團(tuán)聚物構(gòu)成。

所考慮的團(tuán)聚物具有396μm的平均直徑。這種材料的均勻系數(shù)是1.4。其表觀密度為510g/l。

參考圖1，下面是用于實(shí)施該方法的所示出設(shè)備的運(yùn)行。

在所進(jìn)行的試驗(yàn)期間，對(duì)于9分鐘的水在粒狀材料中的停留時(shí)間來(lái)說(shuō)(對(duì)應(yīng)于15分鐘的水在反應(yīng)器中的總停留時(shí)間)，過(guò)濾速度是3.7m/h?？諝馓嵘牧髁烤推浔旧韥?lái)說(shuō)被固定在0.1m³/h。

待處理的水通過(guò)管道4到達(dá)并且由管道14傳送到等分布裝置11。為了實(shí)驗(yàn)需要，這種供應(yīng)以1m³/h的流量進(jìn)行。但是，在工業(yè)階段可使用大約10m³/h-15m³/h的高得多的供應(yīng)流量，或者甚至更高。

水在吸附性粒狀材料的過(guò)濾床3中經(jīng)過(guò)。這種經(jīng)過(guò)使得能夠同時(shí)在所考慮的粒狀材料上進(jìn)行其所含的有機(jī)物質(zhì)和微污染物的過(guò)濾和吸附。這種經(jīng)過(guò)以如空白箭頭15所示的上升流的形式進(jìn)行。如此過(guò)濾的水由用于取出經(jīng)處理的水的裝置5排出，所述裝置5包括溢流元件17和排出管道18。

在反應(yīng)器的內(nèi)部，隨著其加載了有機(jī)物質(zhì)，吸附性粒狀材料向著由反應(yīng)器本體2的錐形部分2b確定界限的反應(yīng)器的下部遷移。這種遷移由實(shí)心箭頭16表示。這種臟污的粒狀材料最終通過(guò)裝置7向管道6中輸入空氣所引起的空氣提升而被捕獲，并且返回到反應(yīng)器的本體2的上部的清潔裝置20中。

參考圖1，在管道6上提供包括管道24的排出裝置25。這些排出裝置25使得能夠在過(guò)濾期間即在反應(yīng)器運(yùn)行期間排出在反應(yīng)器的底部提取并且向著清潔裝置20傳送的臟污的粒狀材料的一部分。在實(shí)際中，在所進(jìn)行的試驗(yàn)過(guò)程中，排出的物質(zhì)的流量被固定在0.08m/h，即處理流量的8％。

為了補(bǔ)償可連續(xù)或間歇進(jìn)行的這種臟污的粒狀材料的排出，新鮮粒狀材料被引入到裝置中，如箭頭26所示。

借助于空氣提升，臟污的粒狀材料通過(guò)管道6到達(dá)清潔裝置20。在其于螺旋坡道21的路徑過(guò)程中，其與通過(guò)這種同一坡道上升的已過(guò)濾的水相遇，這使得其能夠進(jìn)行清潔。使用這種螺旋坡道的優(yōu)點(diǎn)在于提高臟污的材料與由已過(guò)濾的水構(gòu)成的沖洗水之間的接觸。實(shí)際上，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于這種類(lèi)型的反應(yīng)器來(lái)說(shuō)存在清潔裝置，其中僅僅一部分的臟污的粒狀材料與沖洗水相遇，這導(dǎo)致這種水的不完全清潔。

由來(lái)自水壩并且經(jīng)歷了凈化步驟的待飲用化的水所構(gòu)成的水通過(guò)本發(fā)明的方法在2014年1月15日至2月17日進(jìn)行處理。在凈化之前，該水根據(jù)周期而具有11℃-13℃的相對(duì)穩(wěn)定的溫度和4mg/l-5.5mg/l的有機(jī)物質(zhì)含量(COD)。

在凈化結(jié)束時(shí)，原水取決于周期而具有3mg/l-4mg/l的COD含量。

這種經(jīng)凈化的水被傳送到參考圖1-3所示并且所描述的設(shè)備中。

參考圖4，本發(fā)明的方法使得這個(gè)COD值能夠從3mg/l-4mg/l達(dá)到大約1.7–2.5mg/l。