[發明專利]用于水回收的方法和系統

無效

• 申請號: 201380038852.3
• 申請日: 2013-05-19
• 公開（公告）號: CN104619649A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 阿哈龍·伊亞爾;卡麥·拉茲
• 申請（專利權）人: 索利克斯水有限公司
• 主分類號: C02F1/26
• 分類號: C02F1/26;C02F1/44;C02F9/08;C02F103/36;C02F103/32;B01D61/04;B01D61/58;B01D11/04
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 高瑜;鄭霞

相關申請

本申請從以下的美國臨時專利申請獲得優先權：

由Aharon?Eyal于2012年5月21日提交并且題為“METHODS?AND?SYSTEMS?FORWATERRECOVERY”的US?61/649,728；

由Aharon?Eyal于2013年1月22日提交并且題為“METHODS?AND?SYSTEMS?FORWATERRECOVERY”的US?61/754,980；和

由Aharon?Eyal于2013年4月24日提交并且題為“METHODS和SYSTEMS?FORWATERRECOVERY”的US?61/815,283；其中的每個通過引用全部被并入本文。

發明領域和背景

本發明在水處理領域中。

水，如多種其他自然資源一樣，以有限量存在于地球上。地球上多于95％的水作為含有致使其不適用于多種目的的鹽濃度的微咸水或海水存在。

據估計，多于三分之二的剩下的非鹽水作為冰、主要是極地冰冠和冰川存在。

這意味著地球上少于1％的水可用作淡水。

這小部分的淡水必須不僅維持生活，而且維持工業。雖然對食用水的需求隨著世界人口而增加，由人直接消耗的水(即飲用水)和由人間接消耗的水(例如，洗浴、洗衣部、衛生設備中)構成世界上總水消耗的相對小的百分比。

世界上總水消耗的大部分是工業過程，包括用作冷卻介質。

例如，加拿大國家能源局(The?National?Energy?Board?of?Canada)(2006)估計使用約2桶至4.5桶淡水生產1桶合成原油。計劃用于生產合成原油的總水消耗達到5億2900萬立方米/年。來自合成原油生產的廢水是堿性的且含鹽的。

用于從頁巖生產天然氣和其他石油化學品的誘發性水力壓裂(induced?hydraulic?fracturing)(A.K.A.壓裂(fracking))也消耗大量的水。據估計，20％至多于70％的壓裂用水作為回流水或作為采出水被回收。

僅在賓夕法尼亞州，在2011年由天然氣工業計劃通過壓裂和必要處理產生的高TDS(總溶解固體)廢水的量將達到73億加侖每年。壓裂用水中的鹽的水平可以是海水中的六倍多。

發明概述

本發明的廣泛方面涉及從含有親水性的、或水溶性的污染物的水流中分離可用水。在本發明的某些示例性實施方案中，該流是來自工業過程的流出物并且可用水被充分純化以被再用于相同的工業過程。

本發明的某些實施方案的一個方面涉及雙向溶劑(bi-directional?solvent)和廢水流之間接觸以回收可用水。

本發明的某些實施方案的另一個方面涉及在所述雙向溶劑和所述廢水流之間的所述接觸之后回收并且再使用雙向溶劑以及在處理廢水流中再使用回收的溶劑。

本發明的某些實施方案的另一個方面涉及將膜分離整合至凈水工藝內和/或整合至溶劑再循環工藝內。

如在本說明書和所附權利要求中使用的術語“雙向溶劑”指示在水中溶解至少2％且少于50％(W/W)并且在相同的溫度下水在其中溶解至少10％且少于50％(W/W)的有機溶劑和/或胺或兩種或更多種這類溶劑的混合物。

雙向溶劑的實例包括但不限于3個至6個碳的醇和/或3個至6個碳的酮和/或3個至6個碳的酯和/或3個至6個碳的有機酸以及胺類。在某些實施方案中，雙向溶劑包括丁醇。在某些實施方案中，丁醇在雙向溶劑的混合物中是主要活性組分。在某些實施方案中，丁醇充當唯一的活性雙向溶劑。可選擇地或此外，在某些實施方案中，提供一種或更多種雙向溶劑作為提取劑。任選地，提取劑包含不是雙向溶劑的組分。根據實施方案，提取劑包含水。

在本發明的某些示例性實施方案中，接觸在第一溫度(T₁)下發生并且然后進行調節至第二溫度(T₂)。在本發明的某些示例性實施方案中，T₁>T₂。在本發明的其他示例性實施方案中，T₂>T₁。在本發明的某些示例性實施方案中，T₁在雙向溶劑和水的臨界溫度的20℃、25℃、30℃、35℃或40℃之內。