[發(fā)明專利]從水性溶液中除去氯胺和汞

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201480014578.0
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN105102377A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 馬克·R·斯托弗;梅雷迪思·M·多伊勒;安格拉·M·莫雷諾;埃里克·C·彭伯頓;艾倫·R·西德爾
• 申請（專利權）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: C02F1/68
• 分類號: C02F1/68;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 王靜;丁業(yè)平

技術領域

描述了一種包含能夠從水性溶液中除去氯胺和汞兩者的材料的過濾介質，以及除去方法。

發(fā)明內容

期望提供一種過濾介質，其比目前可用過濾介質便宜、除去氯胺和汞更有效和/或具有用于除去氯胺和汞的更高容量。在一些情況下，希望鑒定能夠在要求高通過量及水性流與過濾床之間短接觸時間的應用中有效使用的過濾介質。

在一個方面，提供了一種從水性溶液中除去氯胺和汞的方法，該方法包括：提供包含氯胺和汞的水性溶液；以及使水性溶液與包含多孔碳基質的介質接觸，其中多孔碳基質包含至少1.5質量％的硫。

在另一個方面，提供了一種從水性溶液中除去汞的方法，該方法包括：使包含至少0.5ppm氯胺和汞的水性溶液與包含具有至少1.5質量％硫的多孔碳基質的介質接觸，以及收集洗出液，其中洗出液包含小于0.1ppm的氯胺。

在又一個實施例中，提供了一種方法，該方法包括：提供通過對(i)碳質固體的表面和(ii)含硫反應物化合物進行熱處理而制備的介質；以及使介質與包含氯胺和汞的水性溶液接觸，其中在與介質接觸之后，水性溶液具有減少量的氯胺和減少量的汞。

上述發(fā)明內容并非旨在描述每個實施例。本發(fā)明的一個或多個實施例的細節(jié)還在下面的說明書中給出。根據(jù)本說明書和權利要求書，其他特征、目標和優(yōu)點將顯而易見。

附圖說明

圖1為使用比較例A和實例1的流出物中的氯胺量相對于所處理的加侖數(shù)的圖表；

圖2為使用以一式兩份運行的實例2的流出物中的汞量相對于所處理的加侖數(shù)的圖表；以及

圖3為使用以一式兩份運行的比較例B的流出物中的汞量相對于所處理的加侖數(shù)的圖表。

具體實施方式

如本文所用，術語

“一個(一種)”和“所述(該)”可替換使用并意指一個或多個；并且

“和/或”用于表明一個或兩個所述的情況都可能發(fā)生，例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

另外，本文中由端點表述的范圍包括該范圍內所包含的所有數(shù)值(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。

另外，本文中“至少一個”的表述包括一個及以上的所有數(shù)值(例如，至少2個、至少4個、至少6個、至少8個、至少10個、至少25個、至少50個、至少100個等)。

城市供水經純化或處理以產生被認為對人類消耗安全的水。物理方法(例如，過濾、蒸餾)、生物方法(例如，慢砂濾池)和化學方法(例如，氯化作用)均可用于提供滿足特定標準的水。氯胺現(xiàn)在常常作為用游離氯進行氯化作用的替代形式以低濃度用作城市配水系統(tǒng)中的次級消毒劑。然而，對氯胺處理的水的味道和氣味的關注已導致對具有氯胺除去能力的水過濾器的需求增加。

已使用多種具有催化活性的活性炭粒子從水性流中除去氯胺。例如，美國專利No.5,338,458(Carrubba等人)公開了一種用于通過使該介質與具有催化活性的碳質炭接觸來從氣體或液體介質中除去氯胺的改善方法。美國專利No.6,699,393(Baker等人)示出與具有催化活性的碳質炭相比，當流體流與已在含氮分子的存在下熱解的活性炭接觸時改善了從流體流中除去氯胺。WO專利公布No.2011/125504(Hitomi等人)公開了一種包含1.40-4.30質量％的氧、0.90-2.30質量％的氮、0.05-1.20質量％的硫和0.40-0.65質量％的氫的具有高催化活性的活性炭，該活性炭被認為能有效地分解氯胺。Hitomi等人公開了如果這些元素的量過高，則活性炭的催化活性將被減弱。

最近，申請人已發(fā)現(xiàn)了碳基過濾介質，其比目前可用過濾介質便宜和/或除去氯胺更有效。此外，該過濾介質可在過濾床中具有短接觸時間的高通過量應用中有效地使用。

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)除了除去氯胺之外，這些介質可被調整成除去水性流中的其他污染物諸如汞，從而使單一過濾介質能夠除去多種類別的雜質，在這種情況下為氯胺和汞。