[發明專利]凈化水的方法

無效

• 申請號: 201110087133.3
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN102730804A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 哈里希.阿查里雅;黃群健;阿卜杜勒.R.科華伽;安東尼.Y.庫;梁延剛;布賴恩.摩爾;大衛.M.頗利左緹;斯蒂芬.桑伯恩;孫怡文;卡爾.韋斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及一種凈化水的方法，尤其是涉及一種在高溫凈化水的方法。

背景技術

天然熱水，如至少有60攝氏度的高溫的地熱水和煤層甲烷水，通常在使用前和/或運輸前需要凈化。工業生產過程，如包括蒸汽輔助重力泄油等的石油和天然氣勘探過程，要使用相當數量的水，并產生大量至少60攝氏度的高溫的熱廢水。熱廢水在循環利用前或排放前也需要凈化，尤其是在天然水供應不足的情況下。

天然熱水或熱廢水中的雜質包括二氧化硅(SiO₂)、油、硼及其他懸浮的、膠質的、溶解的物質。

已有文獻涉及在室溫或略高于室溫的溫度使用電絮凝凈化水。例如，WO2010/028097披露了在120°F(49℃)用電絮凝處理水以減少二氧化硅等雜質。

然而，二氧化硅在水中既以膠質又以溶解形式存在，而且由于熱水中較高的二氧化硅溶解度，在高溫下更多地以溶解的形式存在。通過電絮凝去除溶解的二氧化硅是一個放熱過程，通常在熱水中是不易進行的。

A.Erdem?Yilmaz等人在Journal?of?Hazardous?Materials(153(2008)146-151)發表了一篇文章，題為用電絮凝從地熱水中去除硼(Boron?removal?from?geothermal?waters?by?electrocoagulation)。文章提及當溫度從293K(20℃)升到333K(60℃)過程中，陽極表面形成凝膠導致電絮凝時的能量消耗提高了。因為根據報道二氧化硅和硼在電絮凝中均是通過化學吸附以被去除，所以二氧化硅極有可能在電極上沉積。從而，可以合理預期在使用電絮凝去除二氧化硅時，溫度升高將導致能量消耗增加，尤其是在硼也同時存在于水中的情況下。

此外，來自蒸汽輔助重力泄油過程中的熱廢水包含二氧化硅、油(有機物)及硼，這幾種物質的同時存在更增加了凈化的難度。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的凈化水的方法。

本發明凈化水的方法，包括：在約60攝氏度到低于約100攝氏度的溫度范圍用電絮凝凈化含有第一濃度的二氧化硅的被凈化水，從而獲得含有低于第一濃度的第二濃度的二氧化硅的電絮凝凈化水。

具體實施方式

本發明包括涉及一種凈化水的方法的多個實施例。

說明書和權利要求中的近似用語用來修飾數量，表示本發明并不限定于該具體數量，還包括與該數量接近的可接受的修正的部分，而不會導致相關基本功能的改變。相應的，用“約”或“大約”等修飾一個數值，意為本發明不限于該精確數值。在某些例子中，近似用語可能對應于測量數值的儀器的精度。

本發明中所提及的數值包括從低到高一個單元一個單元增加的所有數值，此處假設任何較低值與較高值之間間隔至少兩個單元。舉例來說，如果提及一個組分的數量或一個工藝參數的值，比如，溫度，壓力，時間等等，是從1到90，20到80，或30到70，是想表達15到85，22到68，43到51，30到32等數值都已經明白的列舉在此說明書中。對于小于1的數值，0.0001，0.001，0.01或者0.1被認為是比較適當的一個單元。前述只是想要表達的特別示例，所有在列舉的最低到最高值之間的數值組合均被視為以類似方式清楚地列在本說明書中。

本發明涉及凈化水的方法，包括：在約60攝氏度到低于約100攝氏度的溫度范圍用電絮凝凈化含有第一濃度的二氧化硅的被凈化水，從而獲得含有低于第一濃度的第二濃度的二氧化硅的電絮凝凈化水。

本發明各實施例中的方法可被用于凈化來自于不同工業過程的高溫廢水和/或來自地下水回收過程中的高溫天然水。在一些實施例中，被凈化水來自石油和天然氣勘探過程、煤層甲烷勘探過程和地熱水回收過程中的至少一種。石油和天然氣勘探的一個示例為蒸汽輔助重力泄油。在一些實施例中，電絮凝進行的溫度范圍為大約80攝氏度到大約90攝氏度。

被凈化水和電絮凝凈化水中的二氧化硅可有各種不同的形態，例如，溶解的和膠質的。此外，考慮到電絮凝過程可能改變二氧化硅的形態或者可能更傾向于去除某些形態的二氧化硅，被凈化水中的二氧化硅和電絮凝凈化水中的二氧化硅形態可能相同也可能不同。類似地，本發明中涉及的其他方法處理前后的水中的二氧化硅形態可能相同也可能不同。