[發(fā)明專利]用于廢水凈化的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210115485.X
• 申請(qǐng)日: 2007-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN102730806A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬格·米勒;盧薩·克林·米勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 飲用水系統(tǒng)公司;喬格·米勒;盧薩·克林·米勒
• 主分類號(hào): C02F1/465
• 分類號(hào): C02F1/465;C02F1/463;C02F1/461
• 代理公司: 北京嘉和天工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11269
• 代理人: 嚴(yán)慎

本申請(qǐng)是2007年3月30日遞交的PCT國際申請(qǐng)PCT/US2007/065651于2008年12月1日進(jìn)入中國國家階段的中國專利申請(qǐng)?zhí)?00780020134.8、發(fā)明名稱為“用于廢水凈化的方法和裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用：

本申請(qǐng)要求2006年3月31日遞交、序列號(hào)為No.60/787,907的美國臨時(shí)申請(qǐng)和2006年3月31日遞交、序列號(hào)為No.60/788,278的美國臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，所述美國臨時(shí)申請(qǐng)被整體包括在本文中。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于水凈化的方法和用于進(jìn)行該方法的設(shè)備。本發(fā)明還涉及凈化水的電解氯化。

背景技術(shù)

長期以來一直在尋找經(jīng)濟(jì)且高效的方法和設(shè)備來凈化污水，特別是用來凈化包含脂肪酸的水。污水，例如包含可溶氮化合物、懸浮有機(jī)膠體乳液或懸浮液的水(例如來自肉類加工廠、奶場、乳酪加工廠、面包廠、化工廠、造紙廠以及石油廠的排出物(effluent)和包括原始污水的排出物)特別引人關(guān)注。

膠體(colloids)具有負(fù)電荷，所述負(fù)電荷阻止膠體聚結(jié)(coalesce)并且使得過濾或分離在實(shí)踐上不可能。之前用于水凈化的方法包括將脂肪酸污水與在電解期間從電極釋放的金屬離子結(jié)合，從而形成疏水的金屬皂(metallic?soap)。二價(jià)或三價(jià)金屬離子在電解期間從電極釋放，并與脂肪酸結(jié)合，以形成不可溶的絮凝劑(flocculant)。該絮凝劑又吸引或者吸收存在于污水中的其他雜質(zhì)。因此，該絮凝劑充當(dāng)不僅從水中去除脂肪酸還去除其他雜質(zhì)的運(yùn)輸介質(zhì)。為了確保持續(xù)產(chǎn)生離子，電極被設(shè)置在固體顆粒的移動(dòng)床中。所述固體顆粒由處理水流動(dòng)通過電解腔而保持運(yùn)動(dòng)，以便持續(xù)地摩擦并清潔電極表面。絮凝劑和所吸引的雜質(zhì)被引導(dǎo)到絮凝/分離盆，在此處絮凝劑和所吸引的雜質(zhì)通過浮選而被分離，剩下凈化水以從所述盆回收。

包括電浮選和電凝結(jié)(electrocoagulation)系統(tǒng)的電解水處理系統(tǒng)盡管起作用，但是在它們的電極在被僅通過改變電極的極性不可去除的不可溶的層覆蓋時(shí)存在困難。在以金屬電極電解包含脂肪酸的廢水時(shí)尤其是這樣，這在陽極表面形成難以去除的不可溶性金屬皂。

當(dāng)前的電解水處理系統(tǒng)通過硬顆粒的移動(dòng)床來清潔電極，并且在電解池前引入空氣來使所述床和水移動(dòng)通過該系統(tǒng)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電解池前的氣泡增加電極之間的電阻，由此需要高電壓并引起電極、壁和電解池部分的過度磨損。

在大多數(shù)污染物已經(jīng)被去除后，剩余的溶解和懸浮的污染材料需要被去除，并且已經(jīng)用氯以電解方式處理。氯通常以電解方式制成，持續(xù)地將富集的鹽溶液(氯離子)引入到電解池的陽極室，所述陽極室通過可滲透膜與所述陰極室分開。在離子交換膜出現(xiàn)前，膜是由陽極和陰極之間的很多層石棉紙制成，以盡可能阻止陰極室中產(chǎn)生的苛性堿(caustic)與陽極室中產(chǎn)生的氯混合。當(dāng)前，通常使用這樣的陽離子交換膜，所述陽離子交換膜阻止陰離子以及溶液從一個(gè)室流動(dòng)到另一個(gè)室。

可以通過電解鹽水來制造為次氯酸鈉的氯，而無需使用膜。該方法對(duì)于游泳池應(yīng)用來說尤其有用。該方法具有這樣的缺點(diǎn)，即使用鹽和存在于水中的鈣和鎂來形成碳酸鹽，所述碳酸鹽沉積在陰極上，最終使陰極絕緣而阻止電極之間的電流流動(dòng)。隨后陰極必須以酸清潔來去除鈣質(zhì)覆層。

對(duì)游泳池中氯化水的該標(biāo)準(zhǔn)電解技術(shù)是提供包含高濃度的普通鹽的分離的池，所述鹽一旦電解則給出饋送到游泳池中的次氯酸鈉或氯。理論上來說，有可能向游泳池水中添加足夠的普通鹽并且直接電解之。然而，該技術(shù)具有這樣的缺點(diǎn)，即水對(duì)入池者來說嘗起來是咸的，并且包含于水中的鈣沉積在陰極上達(dá)到這樣的程度，以至于電流流動(dòng)停止或者受損。在實(shí)踐中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)極性改變來去除沉積在陰極上的鈣導(dǎo)致陰極的腐蝕。

水凈化行業(yè)已經(jīng)繼續(xù)尋找新的并且改進(jìn)的用于從水中去除脂肪酸和其他污染物的方法。因此，對(duì)于更經(jīng)濟(jì)、更高效和更方便的用于凈化水，尤其是被脂肪酸和其他污染物污染的水并且針對(duì)最終排放或使用而處理所述凈化水的方法，已經(jīng)存在長期感覺到而未能滿足的需求。

發(fā)明內(nèi)容