廢水凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】廢水凈化系統(tǒng)包括用于接收廢水(120)且用于輸出第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水(121)和沉渣(122)的第一凈化設(shè)備(101)，和用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水(121)且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水(123)和凈化殘留物(127)的第二凈化設(shè)備(102)。第二凈化設(shè)備基于反滲透和/或納濾技術(shù)(105)。廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于使沉渣(122)燃燒以便產(chǎn)生熱(125)的燃燒設(shè)備(103)，和用于在產(chǎn)生的熱(125)的幫助下使凈化殘留物(128)干燥的干燥機(jī)設(shè)備(104)。因此，由第一凈化設(shè)備(101)產(chǎn)生的沉渣(122)被用于產(chǎn)生熱(125)，該熱用于使通過(guò)反滲透和/或納濾技術(shù)(105)產(chǎn)生的并且初始水含量如此地高以至于對(duì)于不干燥的處置是個(gè)問(wèn)題的凈化殘留物(128)干燥。
【專利說(shuō)明】
廢水凈化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大體涉及廢水、諸如例如但不一定是污水的凈化。更特別地，本發(fā)明涉及廢水凈化系統(tǒng)和用于廢水凈化的過(guò)程。
【背景技術(shù)】
[0002]反滲透“R0”基于半透膜的水凈化技術(shù)。在正常滲透過(guò)程中，水或其他溶劑自然地從較低溶質(zhì)濃度的區(qū)域穿過(guò)膜移動(dòng)至較高溶質(zhì)濃度的區(qū)域。溶劑的移動(dòng)通過(guò)使膜的各側(cè)上的溶質(zhì)濃度均衡而被驅(qū)動(dòng)以減少系統(tǒng)的自由能量。作為必然結(jié)果，生成滲透壓。在反滲透中，所施加的壓力被用來(lái)克服上面提到的滲透壓。反滲透能夠?qū)⒑芏囝愋偷姆肿雍碗x子從溶液中去除，并且因此反滲透被用在工業(yè)過(guò)程和用于產(chǎn)生飲用水的過(guò)程兩者中。反滲透牽涉到擴(kuò)散機(jī)制，使得分離效率取決于溶質(zhì)濃度、壓力和水通量率。反滲透通常已知為其在來(lái)自海水的飲水凈化中的使用。適合于水凈化的另一技術(shù)是被稱作納濾“NF”技術(shù)的膜分離過(guò)程。該技術(shù)基本上是液相技術(shù)，因?yàn)樗诳梢岳绲灰欢ㄊ撬囊后w中使一系列的無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)從溶液中分離。這通過(guò)在相當(dāng)?shù)匦∮谟糜诜礉B透的那些但仍然顯著地大于用于超濾的那些的壓力差下穿過(guò)膜的擴(kuò)散來(lái)完成。
[0003]然而基于反滲透和納濾的凈化技術(shù)不是沒(méi)有挑戰(zhàn)的。挑戰(zhàn)中的一個(gè)與當(dāng)反滲透和/或納濾被用于廢水凈化時(shí)的凈化殘留物有關(guān)。凈化殘留物包括大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且歸因于凈化殘留物的高的水含量，凈化殘留物的量可以如此地高以至于它可能對(duì)于以環(huán)境友好的方式進(jìn)行的凈化殘留物的處置是有問(wèn)題的。例如，基于反滲透和/或納濾并且具有例如每日20000立方米的凈化能力的中等大小的廢水凈化系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生每日多達(dá)大約1000立方米至2000立方米的凈化殘留物。通過(guò)將凈化殘留物浸泡到土壤內(nèi)或者以一些其他方式進(jìn)行的該量的凈化殘留物的處置非常具有挑戰(zhàn)性。每天將需要大約40個(gè)30立方米的卡車裝載，用于將凈化殘留物傳輸至浸泡區(qū)域。值得注意的是，將凈化殘留物釋放到內(nèi)陸水域或大海內(nèi)實(shí)際上與將廢水的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放到內(nèi)陸水域或大海內(nèi)一樣。如果取代使污水凈化而是從海水中制造飲水，則狀況自然不同。在該情況中，凈化殘留物的含量源自大海并因此凈化殘留物典型地被返回至大海。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]以下呈現(xiàn)簡(jiǎn)化概述以便提供發(fā)明的一些實(shí)施例的基礎(chǔ)理解。概述不是發(fā)明的廣泛綜述。它既不旨在識(shí)別出發(fā)明的關(guān)鍵或重要元素也不記述發(fā)明的范圍。以下概述作為發(fā)明的示例性實(shí)施例的更詳細(xì)的描述的前序僅以簡(jiǎn)化的形式呈現(xiàn)出發(fā)明的一些構(gòu)思。
[0005]依照發(fā)明，提供有一種至少部分基于反滲透“R0”和/或納濾“NF”的新的廢水凈化系統(tǒng)。根據(jù)發(fā)明的廢水凈化系統(tǒng)包括:
[0006]-第一凈化設(shè)備，用于接收廢水并且用于輸出第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和沉渣，
[0007]-第二凈化設(shè)備，用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，第二凈化設(shè)備包括用于使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化的以下中的至少一個(gè):一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置，
[0008]-燃燒設(shè)備，用于使沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱，和
[0009]-干燥機(jī)設(shè)備，用于在由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱的幫助下使凈化殘留物干燥。
[0010]因此，由第一凈化設(shè)備產(chǎn)生的沉渣被用于產(chǎn)生熱，該熱用于使通過(guò)反滲透和/或納濾技術(shù)產(chǎn)生的并且初始水含量如此地高以至于對(duì)于不干燥的處置是個(gè)問(wèn)題的凈化殘留物干燥。第一凈化設(shè)備可以包括例如活性沉渣站(activated sludge plant)。此外，第一凈化設(shè)備可以包括例如氮回收設(shè)備和/或沉渣干燥設(shè)備。此外，除了使沉渣燃燒之外，也可以使諸如例如不適合用于再循環(huán)的干燥廢棄物等的其他材料燃燒，如果需要更多熱功率的話。
[0011]依照發(fā)明，還提供有一種用于廢水凈化的新的過(guò)程。根據(jù)發(fā)明的過(guò)程包括:
[0012 ]-使廢水凈化以便產(chǎn)生第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和沉渣，和
[0013]-使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)被凈化:一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置，
[0014]-使沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱，和
[0015]-在使沉渣燃燒產(chǎn)生的熱的幫助下使凈化殘留物干燥。
[0016]發(fā)明的若干示例性且非限制性實(shí)施例被描述在隨附的從屬權(quán)利要求中。
[0017]針對(duì)構(gòu)造和操作的方法兩者的發(fā)明的各種示例性且非限制性實(shí)施例將從與附圖有關(guān)地閱讀時(shí)的具體示例性實(shí)施例的以下描述中得到更好的理解。
[0018]動(dòng)詞“包括”和“包含”在該文檔中被用作既不排除也不要求還未記載的特征的存在的開放性限制。從屬權(quán)利要求中所記載的特征可相互自由組合，除非另有明確陳述。此夕卜，需要理解的是，“一”或“一個(gè)”、即單數(shù)形式的使用貫穿該文檔本身不排除多個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面在示例的意義上并且參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0020]圖1示出根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)的功能框圖，和
[0021]圖2示出根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的用于廢水凈化的過(guò)程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示出根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)的功能框圖。廢水凈化系統(tǒng)包括用于接收廢水120并且用于輸出第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水121和第一沉渣122的第一凈化設(shè)備101。第一凈化設(shè)備可以包括例如但不一定是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的活性沉渣站和/或膜生物反應(yīng)器。此外，第一凈化設(shè)備101可以包括例如氮回收設(shè)備160。在一些情況中，第一凈化設(shè)備100可以進(jìn)一步包括沉渣干燥設(shè)備，其有利地是機(jī)械干燥設(shè)備。機(jī)械沉渣干燥設(shè)備可以是例如干燥離心機(jī)。廢水凈化系統(tǒng)包括用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水121并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水123和凈化殘留物124的第二凈化設(shè)備102。第二凈化設(shè)備102至少部分基于反滲透“R0”和/或納濾“NF”技術(shù)，并且第二凈化設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置和/或一個(gè)或多個(gè)納濾裝置。廢水凈化系統(tǒng)包括用于使第一沉渣122燃燒以便產(chǎn)生熱的燃燒設(shè)備103。熱流在圖1中用虛線箭頭125描繪出。廢水凈化系統(tǒng)包括用于在由燃燒設(shè)備103產(chǎn)生的熱的幫助下使凈化殘留物124干燥的干燥機(jī)設(shè)備104。在上面描述的廢水凈化系統(tǒng)中，由第一凈化設(shè)備101產(chǎn)生的沉渣122在以離心或一些其他方式干燥之后被用于產(chǎn)生熱，該熱用于干燥凈化殘留物124，凈化殘留物124是當(dāng)利用反滲透和/或納濾技術(shù)時(shí)所產(chǎn)生的并且初始水含量如此地高以至于對(duì)于沒(méi)有干燥的處置是有問(wèn)題的。干燥機(jī)設(shè)備104產(chǎn)生經(jīng)過(guò)干燥的凈化殘留物132，從那里可以分離出一些有用的部分。經(jīng)過(guò)干燥的凈化殘留物132的一部分可以經(jīng)受熱處理。干燥機(jī)設(shè)備104可以包括例如多級(jí)蒸發(fā)器，并且此外干燥機(jī)設(shè)備104可以包括用于凈化殘留物的化學(xué)處理的部件。凈化殘留物的一部分可以例如被轉(zhuǎn)化成肥料。
[0023]在圖1中圖示出的示例性廢水凈化系統(tǒng)中，第二凈化設(shè)備102包括用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水121并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水123的第一部分126和中間凈化殘留物127的第一凈化裝置105。第一凈化裝置105包括第一反滲透“R0”裝置和/或第一納濾“NF”裝置。第二凈化設(shè)備102包括用于接收中間凈化殘留物127并且用于輸出第二沉渣128和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物129的物理-化學(xué)處理裝置106。第二凈化設(shè)備102包括用于接收經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物129并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的水123的第二部分130和凈化殘留物124的第二凈化裝置107。第二凈化裝置107包括第二反滲透裝置和/或第二納濾裝置。燃燒設(shè)備103有利地適于使第一和第二沉渣122和128兩者燃燒。取決于情況，物理-化學(xué)處理裝置106可以例如與固體分離、結(jié)晶和/或氧化組合基于電凝結(jié)、凝結(jié)或絮凝。在第一和第二凈化裝置105和107之間的物理-化學(xué)處理裝置106通過(guò)去除物質(zhì)提高經(jīng)過(guò)凈化的水的產(chǎn)量，使得第一和第二凈化裝置105和107與物理-化學(xué)處理裝置106的組合比基于反滲透或納濾的單一個(gè)凈化裝置更加高效。
[0024]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將第二次經(jīng)過(guò)凈化的水123消毒以便產(chǎn)生經(jīng)過(guò)消毒的水131的紫外線處理設(shè)備108。
[0025]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)中，燃燒設(shè)備103包括循環(huán)流化床“CFB”燃燒反應(yīng)器。循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器可以是例如但不一定是出版物TO2005037422中所描述的種類。在該情況中，循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器包括具有下部分和上部分的長(zhǎng)形且大致豎直的立管通道。立管通道的下部分被連接至下燃燒室，待燃燒的沉渣被供給至該下燃燒室并且沉渣在其中與空氣和可以例如是砂的循環(huán)材料混合。沉渣包括至少第一沉渣122并且在圖1中圖示出的情況中還有第二沉渣128。沉渣在下燃燒室中燒著并且被向上穿過(guò)立管通道傳輸至上燃燒室，在那里完成燃燒。循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器包括在上燃燒通道下方的分離器部。分離器部將燃燒氣體與循環(huán)材料分離，使得燃燒氣體經(jīng)由氣體出口通路被去除并且循環(huán)材料經(jīng)由返回通道被傳導(dǎo)回下燃燒室。沉渣在與循環(huán)材料混合時(shí)燃燒，并且因此上面所描述的種類的循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器的特征化功率密度kW/m3可以顯著地高于基于通過(guò)輻射的熱傳遞的燃燒反應(yīng)器的?；覡a134可以利用旋風(fēng)分離器從燃燒氣體中分離，并且此外燃燒氣體可以被冷卻并且隨后被過(guò)濾以便將有害物質(zhì)從燃燒氣體中去除。廢水凈化系統(tǒng)可以包括用于使例如磷和/或有毒物質(zhì)從灰燼134中分離的灰燼處理設(shè)備110。
[0026]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)中，燃燒設(shè)備103包括用于在使沉渣燃燒之前將沉渣預(yù)干燥的預(yù)干燥機(jī)，其中預(yù)干燥基于由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱。沉渣包括至少第一沉渣122并且在圖1中圖示出的情況中還有第二沉渣128。預(yù)干燥機(jī)可以例如是適于在由燃燒反應(yīng)器產(chǎn)生的燃燒氣體和部分經(jīng)由預(yù)干燥機(jī)被循環(huán)的熱循環(huán)材料的幫助下使沉渣干燥的循環(huán)流化床干燥機(jī)。在預(yù)干燥之后，沉渣有利地是干燥且粒狀的材料。
[0027]上面所描述的種類的燃燒設(shè)備提供了放熱燃燒反應(yīng)，并且因此燃燒設(shè)備能夠?qū)峁β使┙o至干燥機(jī)設(shè)備104。
[0028]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)中，除了包括至少第一沉渣122并且在圖1中圖示出的情況中還有第二沉渣128的沉渣之外，燃燒設(shè)備103還適于使輔助燃料135燃燒。輔助燃料135可以是例如固體回收燃料“SRF"。
[0029]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)包括電功率產(chǎn)生設(shè)備109，其包括用于在由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱的幫助下使工作流體蒸發(fā)的鍋爐，和用于將由蒸發(fā)的工作流體所包含的能量轉(zhuǎn)換成電能量的電渦輪機(jī)。電功率產(chǎn)生設(shè)備109可以是例如使用合適的有機(jī)流體作為上面提到的工作流體的有機(jī)朗肯循環(huán)“0RC”能量轉(zhuǎn)換器。有機(jī)流體可以是例如但不一定是硅氧烷中的一個(gè)。使用合適的非有機(jī)流體作為工作流體的能量轉(zhuǎn)換器也是可能的。電功率產(chǎn)生設(shè)備109的電渦輪機(jī)有利地是旋轉(zhuǎn)速度可以例如高達(dá)1000rpnr"60000rpm的高速機(jī)。由電渦輪機(jī)輸出的電能量可以被用于滿足廢水凈化系統(tǒng)的能量需要，例如用于產(chǎn)生在反滲透中所需要的壓力。在一些情況中，廢水凈化系統(tǒng)僅通過(guò)廢棄物所包含的能量來(lái)操作可以是可能的。電能量的可能的剩余(如果有的話的)可以在頻率轉(zhuǎn)換器的幫助下被供給至電功率電網(wǎng)。
[0030]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的廢水凈化系統(tǒng)包括用于接收來(lái)自第一凈化設(shè)備101的第一沉渣122、用于在第一沉渣的幫助下產(chǎn)生生物氣體136并且用于將第一沉渣輸出至燃燒設(shè)備的生物氣體產(chǎn)生設(shè)備111。第二沉渣128也可以被用于生物氣體產(chǎn)生。在很多情況中，在生物氣體產(chǎn)生設(shè)備111與燃燒設(shè)備103之間需要干燥設(shè)備以便將水從第一沉渣122中去除。干燥設(shè)備可以是例如機(jī)械干燥設(shè)備，諸如例如干燥離心機(jī)等。此外，在很多情況中，有利的是，在將第二沉渣傳送至燃燒設(shè)備103之前例如通過(guò)離心也使第二沉渣128干燥。在圖1中，框150代表干燥。
[0031]上面描述的廢水凈化系統(tǒng)使得至少在一些情況中能夠在社區(qū)、例如城鎮(zhèn)或村莊和/或在工業(yè)廠房和/或在需要干凈水并且產(chǎn)生廢水的其他系統(tǒng)中布置閉合水循環(huán)。
[0032]圖2示出根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的用于廢水凈化的過(guò)程的流程圖。過(guò)程包括以下動(dòng)作:
[0033]-動(dòng)作201:使廢水凈化以便產(chǎn)生第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣，
[0034]-動(dòng)作202:使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)被凈化:一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置，
[0035]-動(dòng)作203:使第一沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱;和
[0036]-動(dòng)作204:在熱的幫助下使凈化殘留物干燥。
[0037]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程中，使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化202包括:
[0038]-處理第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第一部分和中間凈化殘留物，第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:反滲透裝置中的第一個(gè)、納濾裝置中的第一個(gè)，
[0039]-用物理-化學(xué)的方式處理中間凈化殘留物以便產(chǎn)生第二沉渣和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，第二沉渣與第一沉渣一起被燃燒，和
[0040]-處理經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第二部分和凈化殘留物，經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:反滲透裝置中的第二個(gè)、納濾裝置中的第二個(gè)。
[0041]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程進(jìn)一步包括用紫外線輻射處理第二次經(jīng)過(guò)凈化的水以便將第二次經(jīng)過(guò)凈化的水消毒。
[0042]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程中，用活性沉渣站和/或膜生物反應(yīng)器來(lái)產(chǎn)生第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣。
[0043]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程中，循環(huán)流化床“CFB”燃燒反應(yīng)器被用于使包括至少第一沉渣的材料燃燒。
[0044]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程中，在使第一沉渣燃燒之前將第一沉渣預(yù)干燥，預(yù)干燥基于由用于使第一沉渣燃燒的燃燒設(shè)備所產(chǎn)生的熱。例如，循環(huán)流化床干燥機(jī)可以被用于預(yù)干燥。
[0045]在根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程中，在使第一沉渣燃燒之前在第一沉渣的幫助下產(chǎn)生生物氣體。
[0046]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程包括在通過(guò)使第一沉渣燃燒而產(chǎn)生的熱的幫助下使工作流體蒸發(fā)，并且在電渦輪機(jī)的幫助下將蒸發(fā)的工作流體所包含的能量轉(zhuǎn)換成電能量。工作流體可以是有機(jī)工作流體并且有機(jī)朗肯循環(huán)“0RC”過(guò)程可以被用于能量轉(zhuǎn)換。電能量適合至少部分滿足用于廢水凈化的過(guò)程的能量需要。
[0047]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程包括使輔助燃料與包括至少第一沉渣的材料一起燃燒。輔助燃料135可以例如是固體回收燃料“SRF^’。
[0048]根據(jù)發(fā)明的示例性且非限制性實(shí)施例的過(guò)程包括在使包括至少第一沉渣的材料燃燒之前用機(jī)械的方式、例如通過(guò)離心將材料干燥。
[0049]下面參照附圖在編號(hào)的條款的幫助下限定了一些示例性且非限制性實(shí)施例:
[0050]條款1.一種廢水凈化系統(tǒng)，包括:
[0051]-第一凈化設(shè)備101，用于接收廢水并且用于輸出第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣，和
[0052]-第二凈化設(shè)備102，用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，第二凈化設(shè)備包括用于使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化的以下中的至少一個(gè):一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置，
[0053]其特征在于，廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括:
[0054]-燃燒設(shè)備103，用于使第一沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱，和
[0055]-干燥機(jī)設(shè)備104，用于在由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱的幫助下使凈化殘留物干燥。
[0056]條款2.根據(jù)條款I(lǐng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中第二凈化設(shè)備包括:
[0057]-第一凈化裝置105，用于接收第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第一部分和中間凈化殘留物，第一凈化裝置包括以下中的至少一個(gè):反滲透裝置中的第一個(gè)、納濾裝置中的第一個(gè)，
[0058]-生物-化學(xué)處理裝置106，用于接收中間凈化殘留物并且用于輸出第二沉渣和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，和
[0059]-第二凈化裝置107，用于接收經(jīng)過(guò)凈化的中間殘留物并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第二部分和凈化殘留物，第二凈化裝置包括以下中的至少一個(gè):反滲透裝置中的第二個(gè)、納濾裝置中的第二個(gè)。
[0060]條款3.根據(jù)條款I(lǐng)或2的廢水凈化系統(tǒng)，其中廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將第二次經(jīng)過(guò)凈化的水消毒的紫外線處理設(shè)備108。
[0061]條款4.根據(jù)條款I(lǐng)至3中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中第一凈化設(shè)備包括以下中的至少一個(gè):活性沉渣站、膜生物反應(yīng)器。
[0062]條款5.根據(jù)條款I(lǐng)至4中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中燃燒設(shè)備包括循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器。
[0063]條款6.根據(jù)條款I(lǐng)至5中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中燃燒設(shè)備包括用于在使第一沉渣燃燒之前將第一沉渣預(yù)干燥的預(yù)干燥機(jī)，預(yù)干燥基于由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱。
[0064]條款7.根據(jù)條款6的廢水凈化系統(tǒng)，其中預(yù)干燥機(jī)是循環(huán)流化床干燥機(jī)。
[0065]條款8.根據(jù)條款I(lǐng)至7中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中廢水凈化系統(tǒng)包括生物氣體產(chǎn)生設(shè)備111，用于接收來(lái)自第一凈化設(shè)備的第一沉渣、用于在第一沉渣的幫助下產(chǎn)生生物氣體并且用于將第一沉渣輸出至燃燒設(shè)備。
[0066]條款9.根據(jù)條款I(lǐng)至8中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中廢水凈化系統(tǒng)包括電功率產(chǎn)生設(shè)備109，其包括:用于在由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱的幫助下使工作流體蒸發(fā)的鍋爐;和，用于將蒸發(fā)的工作流體所包含的能量轉(zhuǎn)換成適合至少部分滿足廢水凈化系統(tǒng)的能量需要的電能量的電渦輪機(jī)。
[0067]條款10.根據(jù)條款9的廢水凈化系統(tǒng)，其中工作流體是有機(jī)工作流體。
[0068]條款11.根據(jù)條款I(lǐng)至10中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中除了包括至少第一沉渣的材料之外，燃燒設(shè)備適于使輔助燃料燃燒。
[0069]條款12.根據(jù)條款I(lǐng)至11中的任一項(xiàng)的廢水凈化系統(tǒng)，其中廢水凈化系統(tǒng)包括機(jī)械干燥機(jī)，用于在使包括至少第一沉渣的材料傳送至燃燒設(shè)備之前用機(jī)械的方式將材料干燥。
[0070]條款13.—種用于廢水凈化的過(guò)程，過(guò)程包括:
[0071 ]-使廢水凈化以便產(chǎn)生第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣201，和
[0072]-使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物202，第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)被凈化:一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置，
[0073]其特征在于，過(guò)程進(jìn)一步包括:
[0074]-使第一沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱203，和
[0075]-在熱的幫助下使凈化殘留物干燥204。
[0076]條款14.根據(jù)條款13的過(guò)程，其中使第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化202包括:
[0077]-處理第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水，以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第一部分和中間凈化殘留物，第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:反滲透裝置中的第一個(gè)、納濾裝置中的第一個(gè)，
[0078]-用物理-化學(xué)的方式處理中間凈化殘留物，以便產(chǎn)生第二沉渣和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，第二沉渣與第一沉渣一起被燃燒，和
[0079]-處理經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第二部分和凈化殘留物，經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:反滲透裝置中的第二個(gè)、納濾裝置中的第二個(gè)。
[0080]條款15.根據(jù)條款13或14的過(guò)程，其中過(guò)程進(jìn)一步包括用紫外線輻射處理第二次經(jīng)過(guò)凈化的水，以便將第二次經(jīng)過(guò)凈化的水消毒。
[0081]條款16.根據(jù)條款13至15中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣用如下中的至少一個(gè)產(chǎn)生:活性沉渣站、膜生物反應(yīng)器。
[0082]條款17.根據(jù)條款13至16中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器被用于使包括至少第一沉渣的材料燃燒。
[0083]條款18.根據(jù)條款13至17中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中在使第一沉渣燃燒之前將第一沉渣預(yù)干燥，預(yù)干燥基于由用于使第一沉渣燃燒的燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱。
[0084]條款19.根據(jù)條款18的過(guò)程，其中循環(huán)流化床干燥機(jī)被用于預(yù)干燥。
[0085]條款20.根據(jù)條款13至19中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中在使第一沉渣燃燒之前在第一沉渣的幫助下產(chǎn)生生物氣體。
[0086]條款21.根據(jù)條款13至20中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中過(guò)程包括在通過(guò)使第一沉渣燃燒產(chǎn)生的熱的幫助下使工作流體蒸發(fā)，并且在電渦輪機(jī)的幫助下將蒸發(fā)的工作流體包含的能量轉(zhuǎn)換成電能量，電能量適合至少部分滿足用于廢水凈化的過(guò)程的能量需要。
[0087]條款22.根據(jù)條款21的過(guò)程，其中工作流體是有機(jī)工作流體。
[0088]條款23.根據(jù)條款13至22中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中過(guò)程包括使輔助燃料與包括至少第一沉渣的材料一起燃燒。
[0089]條款24.根據(jù)條款13至23中的任一項(xiàng)的過(guò)程，其中過(guò)程包括在使包括至少第一沉渣的材料燃燒之前用機(jī)械的方式使材料干燥。
[0090]上面給出的描述中所提供的具體示例不應(yīng)該被解釋為限制性的。因此，發(fā)明不僅限于上面描述的實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢水凈化系統(tǒng)，包括: -第一凈化設(shè)備(101)，用于接收廢水并且用于輸出第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣，和 -第二凈化設(shè)備(102)，用于接收所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水并且用于輸出第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，所述第二凈化設(shè)備包括用于使所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化的以下中的至少一個(gè):一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置， 其特征在于，所述廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括: -燃燒設(shè)備(103)，用于使所述第一沉渣燃燒以便產(chǎn)生熱，和 -干燥機(jī)設(shè)備(104)，用于在由所述燃燒設(shè)備產(chǎn)生的所述熱的幫助下使所述凈化殘留物干燥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述第二凈化設(shè)備包括: -第一凈化裝置(105)，用于接收所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水并且用于輸出所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第一部分和中間凈化殘留物，所述第一凈化裝置包括以下中的至少一個(gè):所述反滲透裝置中的第一個(gè)、所述納濾裝置中的第一個(gè)， -生物-化學(xué)處理裝置(106)，用于接收所述中間凈化殘留物并且用于輸出第二沉渣和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，和 -第二凈化裝置(107)，用于接收所述經(jīng)過(guò)凈化的中間殘留物并且用于輸出所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第二部分和所述凈化殘留物，所述第二凈化裝置包括以下中的至少一個(gè):所述反滲透裝置中的第二個(gè)、所述納濾裝置中的第二個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述廢水凈化系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于將所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水消毒的紫外線處理設(shè)備(108)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述第一凈化設(shè)備包括以下中的至少一個(gè):活性沉渣站、膜生物反應(yīng)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述燃燒設(shè)備包括循環(huán)流化床燃燒反應(yīng)器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述燃燒設(shè)備包括用于在使所述第一沉渣燃燒之前將所述第一沉渣預(yù)干燥的預(yù)干燥機(jī)，所述預(yù)干燥基于由燃燒設(shè)備產(chǎn)生的熱。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述預(yù)干燥機(jī)是循環(huán)流化床干燥機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述廢水凈化系統(tǒng)包括生物氣體產(chǎn)生設(shè)備(I 11 )，用于接收來(lái)自所述第一凈化設(shè)備的所述第一沉渣、用于在所述第一沉渣的幫助下產(chǎn)生生物氣體并且用于將所述第一沉渣輸出至所述燃燒設(shè)備。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述廢水凈化系統(tǒng)包括電功率產(chǎn)生設(shè)備(109)，其包括:用于在由所述燃燒設(shè)備產(chǎn)生的所述熱的幫助下使工作流體蒸發(fā)的鍋爐；和，用于將蒸發(fā)的工作流體所包含的能量轉(zhuǎn)換成適合至少部分滿足所述廢水凈化系統(tǒng)的能量需要的電能量的電渦輪機(jī)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述工作流體是有機(jī)工作流體。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中除了包括至少所述第一沉渣的材料之外，所述燃燒設(shè)備適于使輔助燃料燃燒。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的廢水凈化系統(tǒng)，其中所述廢水凈化系統(tǒng)包括機(jī)械干燥機(jī)，用于在使包括至少所述第一沉渣的材料傳送至所述燃燒設(shè)備之前用機(jī)械的方式將所述材料干燥。13.—種用于廢水凈化的過(guò)程，所述過(guò)程包括: -使廢水凈化(201)以便產(chǎn)生第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和第一沉渣，和 -使所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化(202)以便產(chǎn)生第二次經(jīng)過(guò)凈化的廢水和凈化殘留物，所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)被凈化:一個(gè)或多個(gè)反滲透裝置、一個(gè)或多個(gè)納濾裝置， 其特征在于，所述過(guò)程進(jìn)一步包括: -使所述第一沉渣燃燒(203)以便產(chǎn)生熱，和 -在通過(guò)使所述第一沉渣燃燒產(chǎn)生的所述熱的幫助下使所述凈化殘留物干燥(204)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過(guò)程，其中使所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水凈化(202)包括: -處理所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水以便產(chǎn)生所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第一部分和中間凈化殘留物，所述第一次經(jīng)過(guò)凈化的廢水利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:所述反滲透裝置中的第一個(gè)、所述納濾裝置中的第一個(gè)， -用物理-化學(xué)的方式處理所述中間凈化殘留物以便產(chǎn)生第二沉渣和經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物，所述第二沉渣與所述第一沉渣一起被燃燒，和 -處理所述經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物以便產(chǎn)生所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水的第二部分和所述凈化殘留物，所述經(jīng)過(guò)凈化的中間凈化殘留物利用以下中的至少一個(gè)來(lái)處理:所述反滲透裝置中的第二個(gè)、所述納濾裝置中的第二個(gè)。15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的過(guò)程，其中所述過(guò)程進(jìn)一步包括用紫外線輻射處理所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水，以便將所述第二次經(jīng)過(guò)凈化的水消毒。
【文檔編號(hào)】C02F1/16GK105899466SQ201480072612
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日
【發(fā)明人】J·皮霍南, E·馬蒂拉, S·呂奧圖, M·芒塔里
【申請(qǐng)人】拉普蘭塔理工大學(xué)