專利名稱：廢水凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凈化廢水流的方法和裝置，該廢水流如來自公共和家庭噴淋管，浴盆和洗滌盆，自助洗衣店，餐館，包括車輛服務(wù)設(shè)施和洗車房的車輛庫，旅館，船舶和飛機(jī)。特別地，本發(fā)明涉及凈化和再循環(huán)廢水用于人類再使用的方法。
背景技術(shù)：
水是無價(jià)商品和世界上許多地區(qū)面臨著新鮮，可消耗水的有限來源。因此廢水的處理和再循環(huán)漸增地是全世界的必要功用和其中水特別珍貴的狀況下，如降雨非常少的地理區(qū)域，船舶和飛機(jī)，水再循環(huán)是必要的。
政府通常對(duì)家庭用戶和商業(yè)機(jī)構(gòu)施行水限制。在水短缺的狀況下，水供應(yīng)僅可維持每天一到兩小時(shí)。然而，即使淡水的來源容易獲得，水保存和再循環(huán)是生態(tài)學(xué)優(yōu)選的選項(xiàng)和也提供基本的成本益處。
存在產(chǎn)生大量廢水的許多工業(yè)，如工業(yè)自助洗衣店，旅館，巡航船舶，飛機(jī)，石化工業(yè)(洗車房)和醫(yī)院。這樣的廢水包含污染物如洗滌劑，油，油脂，懸浮物，石化產(chǎn)品，生物和非生物有機(jī)化合物，和食品和飲料廢物。通常將廢水排到主管，它導(dǎo)致這樣廢水的浪費(fèi)。
以Cawley和Mercer名義的US專利號(hào)4,812,237描述了處理家庭廢水的水凈化和再循環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括腐敗罐，砂濾器，超濾器，消毒單元和水質(zhì)量和數(shù)量傳感器以監(jiān)測(cè)和管制工藝。設(shè)計(jì)此系統(tǒng)用于家庭用途和相對(duì)少數(shù)量的水，和水需要長(zhǎng)的時(shí)間以通過系統(tǒng)。因此它不適于必須快速凈化的大量廢水，例如在商業(yè)狀況下，如旅館，醫(yī)院或商業(yè)洗車房。
以Kenneth Leek名義的US專利號(hào)5,147,532也描述了用于來自家庭器具的廢水的水凈化系統(tǒng)。這也是包括如下部分的復(fù)雜系統(tǒng)篩網(wǎng)，沉降，碳和顏色過濾器，紫外線輻射單元和貯存罐。設(shè)計(jì)此系統(tǒng)用于家庭和不用于商業(yè)用途和該系統(tǒng)不有效處理大體積水。
以George Miller名義的US專利號(hào)4,802,991描述了特別適于凈化包含脂肪酸的水的水凈化方法。凈化裝置包括入口導(dǎo)管，電解腔，絮凝腔和監(jiān)測(cè)設(shè)備。絮凝腔具有錐形和直接在電解腔以上和與電解腔接觸。電解和絮凝腔包括固體非導(dǎo)電粒子，如花崗巖的移動(dòng)床，其比密度大于要凈化的水。將廢水向上通過電解腔和粒子移動(dòng)床，經(jīng)過電極進(jìn)入絮凝腔。當(dāng)水通入絮凝腔時(shí)粒子移動(dòng)床在重力下經(jīng)過電極落入電解腔。這允許電極的有效和恒定自清潔。監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)廢水的污染程度和包括光源和對(duì)水濕度的變化反應(yīng)的傳感器。
此類型的凈化系統(tǒng)不適于處理包括粒子高油脂或油含量的廢水。粒子或稠油會(huì)在粒子的移動(dòng)床中被捕集，它阻止水的有效凈化。
總之，現(xiàn)有技術(shù)的顯著缺點(diǎn)在于存在廢水的實(shí)質(zhì)浪費(fèi)，和凈化系統(tǒng)如US專利No.5,147,532不能處理大體積水。其它凈化系統(tǒng)，如US專利No.4,802,991結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜。US專利No.4,812,237盡管它提及在閉路中廢水的再循環(huán)，不能處理大體積水和因此不可用于商業(yè)或工業(yè)裝置。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供水的凈化方法，該方法減輕現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。不可預(yù)料地，本發(fā)明人確定大體積的廢水可以使用電凝結(jié)槽凈化，因此提供凈化水的無盡來源?？砷_發(fā)凈化水用于清潔，或其它有用的操作，和可以將這樣產(chǎn)生的廢水通過電凝結(jié)槽再循環(huán)和再使用。
在第一方面，本發(fā)明提供一種凈化廢水的方法，該方法包括如下步驟(i)將廢水通過包括多個(gè)反應(yīng)板或電極的電凝結(jié)槽，該多個(gè)反應(yīng)板或電極在該槽中并且彼此分隔布置，因此將電流通過廢水而處理該廢水以因此生產(chǎn)凈化水；(ii)再使用該凈化水用于清潔或其它目的以產(chǎn)生廢水；和(iii)再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽。
在步驟(i)之前廢水可以從公共或家庭噴淋管、洗滌盆、水池、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、廚房或洗車房獲得和可以初始在收集罐或污水坑中貯存。
在步驟(i)之前可以將廢水在電凝結(jié)處理之前過濾以從廢水除去大粒子。優(yōu)選，除去尺寸大于200μm的粒子。也可以將廢水通過一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理罐，它允許在廢水中如果存在的重油、污泥和燃料的脫除。
優(yōu)選，將直流電(DC)施加到電凝結(jié)槽的反應(yīng)板或電極。這樣的優(yōu)點(diǎn)是使用比在交流電情況下數(shù)目少的電極。
將電凝結(jié)槽優(yōu)選垂直定向使得出口導(dǎo)管位于反應(yīng)腔的頂部和入口導(dǎo)管位于反應(yīng)腔的底部。然而，這不排除水平布置的電解槽的使用，如在例如WO96/28389中所述或在US專利No.5,611,907中所述。也可以采用迂回方式采用垂直或水平定向在整個(gè)槽中循環(huán)水。
電凝結(jié)槽可包括任何數(shù)目的電極或反應(yīng)板，但使用的至少兩個(gè)電耦合到電源。
優(yōu)選，施加到電極的電壓為10-110伏。更優(yōu)選，電壓范圍為20-80伏和甚至更優(yōu)選20-60伏。
優(yōu)選，施加到電極的電流為2-100安培。更優(yōu)選，電流范圍為5-60安培和甚至更優(yōu)選5-20安培。
電極可以從任何金屬，例如鋁、鋼、鈦、鋼、黃銅和鐵制造。優(yōu)選，使用鋁或鈦電極。2-75個(gè)電極也可用于電凝結(jié)槽。在這些電極中，2-26個(gè)可以連接到電源。優(yōu)選，連接2-8個(gè)電極。
優(yōu)選使用2-1000L/min范圍的流量。更優(yōu)選使用5-200L/min和甚至更優(yōu)選10-50L/min范圍的流量。
將凈化水排入一個(gè)或多個(gè)沉降罐用于從凈化水分離污染的絮凝物。沉降罐可以連接到雨水收集罐以允許收集的雨水排入沉降罐以增加可用于再循環(huán)的水體積。
優(yōu)選，在步驟(i)之后將凈化水通過過濾器以除去粒子。優(yōu)選，過濾器除去尺寸大于10μm的粒子。
合適地在步驟(i)之后，可以將凈化水在再使用之前過濾和通過反滲透系統(tǒng)以進(jìn)一步凈化水。
在步驟(ii)中凈化水可以在使用之前在貯存罐中貯存。在再使用之后可以將水收集和在收集罐或污水坑中貯存。
在第二方面，本發(fā)明提供一種用于處理廢水的閉路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(i)包括電化學(xué)池的處理區(qū)，該電化學(xué)池用于處理廢水以產(chǎn)生凈化水；(ii)應(yīng)用或使用凈化水用于清潔或產(chǎn)生廢水的其它操作的應(yīng)用區(qū)；和(iii)再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽的再循環(huán)區(qū)。
處理區(qū)可包括一個(gè)或多個(gè)如下設(shè)備(a)一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理罐；(b)一個(gè)或多個(gè)沉降或凝結(jié)罐；(c)用于雨水收集的收集罐；(d)一個(gè)或多個(gè)過濾器；和(e)反滲透系統(tǒng)。
應(yīng)用區(qū)可包括貯存罐或污水坑。
再循環(huán)區(qū)可包括再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽和貯存罐或污水坑的收集導(dǎo)管。
在整個(gè)此說明書中，″包括(comprise)″，″包括(comprises)″和″包括(comprising)″以包括性而不排它性使用，理解為意味著所述整體或整體組的包括，但不排除其它整體或整體組。
附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)在可以提及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，如在附圖中所示，其中

圖1是顯示工藝步驟的水凈化裝置的簡(jiǎn)圖，該裝置可應(yīng)用于來自洗車房的廢水。
圖2是顯示電凝結(jié)電極配置和它對(duì)電源的連接的簡(jiǎn)圖。
發(fā)明詳述對(duì)于本發(fā)明的目的，″廢水″表示從洗車房和商業(yè)和家庭洗衣機(jī)，洗碗機(jī)，噴淋管，浴盆和洗滌盆獲得的任何類型水。
廢水可包含污染物如懸浮固體，油，油脂，溶解金屬和洗滌劑。
圖1顯示水凈化裝置1的簡(jiǎn)圖，該裝置可應(yīng)用于從洗車房獲得的廢水。
水凈化裝置1包括三個(gè)區(qū)，廢水處理或凈化區(qū)48，應(yīng)用區(qū)49和再循環(huán)區(qū)50。
將來自污水坑2的水通過導(dǎo)管3轉(zhuǎn)移或泵送入過濾器4。過濾器4除去尺寸大于200μm的懸浮粒子。將來自過濾器底流的固體收集和通過導(dǎo)管4A處理。
在將廢水通過過濾器4之前，可以將廢水通過一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理罐(未顯示)或三聯(lián)截取器。預(yù)處理罐或三聯(lián)截取器允許從廢水除去如果存在的重油，污泥和燃料。
將來自過濾器4的液體溢流通過導(dǎo)管7轉(zhuǎn)移入電凝結(jié)槽5。導(dǎo)管7可含有流量控制閥(未顯示)。泵3A可產(chǎn)生進(jìn)入電凝結(jié)槽5的水的可變流量。
電凝結(jié)槽5包括多個(gè)反應(yīng)板6。廢水通過優(yōu)選位于電凝結(jié)槽底部的入口導(dǎo)管(7)進(jìn)入電凝結(jié)槽5。
在電凝結(jié)槽5中的電凝結(jié)處理之后，將水通過導(dǎo)管8排入凝結(jié)或沉降罐9。將處理的水通過優(yōu)選位于電凝結(jié)槽5的頂部的出口導(dǎo)管(8)排出。泡沫和油的溢流可通過導(dǎo)管10排出，該導(dǎo)管優(yōu)選位于罐9的頂部。將溢流通過導(dǎo)管10A處理。也可以將在收集罐11中收集的雨水通過導(dǎo)管11A轉(zhuǎn)移入凝結(jié)或沉降罐9。
然后將水通過導(dǎo)管12轉(zhuǎn)移入凝結(jié)或沉降罐13和然后通過導(dǎo)管15轉(zhuǎn)移入沉降或凝結(jié)罐16。沉降罐13和16也可含有溢流導(dǎo)管(未顯示)以允許排出任何剩余的泡沫或油。
將廢水通過泵18通過導(dǎo)管19送到過濾器20。過濾器20除去尺寸大于10μm的懸浮粒子。將來自過濾器底流的固體收集和通過導(dǎo)管21處理。
將來自過濾器20的液體溢流通過導(dǎo)管22轉(zhuǎn)移入貯存罐23。貯存罐23可包括控制罐23的水流入和流出的球閥控制機(jī)構(gòu)24。將凈化水通過導(dǎo)管25轉(zhuǎn)移到洗車水供應(yīng)管?？梢詫⑺ㄟ^一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)或安裝的軟管出口或?yàn)⑺?，或高壓?6排出到要洗滌的車輛上。
如果要求處理或凈化的廢水的進(jìn)一步凈化，可以將廢水從沉降罐16泵送到反滲透系統(tǒng)43。將水由泵39通過導(dǎo)管40和一個(gè)或多個(gè)過濾器41和42泵送到反滲透系統(tǒng)43。在反滲透處理之前也可以將廢水通過一個(gè)或多處處理系統(tǒng)(未顯示)，例如水軟化系統(tǒng)和/或脫氯系統(tǒng)。
在反滲透處理之后將水由泵44通過導(dǎo)管45泵送到貯存罐46。貯存罐46可包括控制罐46的水流入和流出的球閥控制機(jī)構(gòu)47。將凈化水通過導(dǎo)管51轉(zhuǎn)移到洗車水供應(yīng)管。可以將水通過一個(gè)或多個(gè)手動(dòng)或安裝的軟管出口或?yàn)⑺?，或高壓?6排出到要洗滌的車輛上。
將臟廢水通過位于所停車輛(未顯示)以下布置的排水系統(tǒng)收集和槽引入收集導(dǎo)管27。導(dǎo)管27轉(zhuǎn)移廢水入污水坑2用于通過水凈化裝置1再循環(huán)。
圖2顯示電凝結(jié)電極(反應(yīng)板)配置30和它連接到電源31的例子?？傆?jì)存在25個(gè)平板電極；九個(gè)連接到DC電源31的單極電極32和十六個(gè)雙極電極33。將電流通過電凝結(jié)槽5中的水以誘導(dǎo)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，因此從電極釋放的金屬離子和從水釋放的水陰離子引起廢水中的凝結(jié)和解穩(wěn)定從水溶液的膠體懸浮液。絮凝物結(jié)合或吸收廢水中存在的其它雜質(zhì)和用作輸送介質(zhì)以從水除去雜質(zhì)。
電凝結(jié)槽的描述在國際專利公開No.WO 01/53568和US專利No.6,139,710中提供?？梢詫⒊恋砦锘驊腋∫?絮凝物)通過分離技術(shù)，如沉降、過濾及自然或電解浮選除去。
將電極通過合適的電纜和匯流結(jié)構(gòu)31連接到DC電源，該結(jié)構(gòu)由螺栓34直接連接到每個(gè)單極電極32。對(duì)于廢水的有效凈化，可以將最優(yōu)的電流和電壓通過電極施加到水。電流和電壓值依賴于如下關(guān)鍵參數(shù)；(i)使用的電極數(shù)目；(ii)槽中電極的總潤濕表面積；(iii)到DC電源的電極連接數(shù)目；(iv)在電極之間的間隙尺寸；(v)水的pH；(vi)水的電導(dǎo)率；(vii)廢水中污染物的濃度和類型；和(viii)廢水通過槽的流量和槽停留時(shí)間。
優(yōu)選，在設(shè)定工藝之前測(cè)量廢水的電導(dǎo)率和在整個(gè)工藝使用中規(guī)則地測(cè)量電導(dǎo)率變化。優(yōu)選，考慮到最小電導(dǎo)率數(shù)值設(shè)定電凝結(jié)槽參數(shù)。洗車廢水的電導(dǎo)率變化典型地非常低。然而，洗衣或洗碗廢水的電導(dǎo)率可相當(dāng)?shù)刈兓?，和因此?yīng)當(dāng)更規(guī)則地測(cè)量電導(dǎo)率數(shù)值。
最優(yōu)的參數(shù)可以由熟練技術(shù)人員按經(jīng)驗(yàn)測(cè)定。如果使用固定的水流量，測(cè)定電流和電壓值的關(guān)鍵因素是槽配置，即槽中電極的數(shù)目，在電極之間的間隙和連接到DC電源的電極數(shù)目。優(yōu)選，固定參數(shù)如流量、槽中電極的數(shù)目、在電極之間的間隙尺寸和連接到DC電源的電極數(shù)目。優(yōu)選，反應(yīng)板經(jīng)過電凝結(jié)槽5的寬度或長(zhǎng)度延伸和電極的每側(cè)由水接觸以允許與流過槽的水的最大接觸(槽的總潤濕表面積)。
優(yōu)選，如果使用低流量(2-30L/min)，要求更低數(shù)目電極和更少總動(dòng)力(電壓和電流)的更小槽設(shè)計(jì)。如果使用高流量(例如，1000L/min或更大)，要求大于20個(gè)電極，更優(yōu)選50-75電極的更大槽設(shè)計(jì)。
其它重要的因素是溶液通過槽的線速度和槽停留時(shí)間。槽停留時(shí)間依賴于水的流量和通過電凝結(jié)槽5的流動(dòng)類型，例如層流或迂回流。優(yōu)選，使用通過槽的水流動(dòng)的如下特性(i)層流；(ii)線性流速度；(iii)在槽底部進(jìn)入的取向溶液；和(iv)垂直在溶液進(jìn)入點(diǎn)以上和在槽頂部的溶液輸出。
可以將控制電凝結(jié)系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)化以促進(jìn)精確控制和提供控制電凝結(jié)槽5中的靈活性。
凈化裝置1和相關(guān)的動(dòng)力系統(tǒng)也可以自動(dòng)化。流動(dòng)控制閥和傳感器也可以引入裝置。
優(yōu)選，設(shè)計(jì)凈化裝置1和相關(guān)的動(dòng)力系統(tǒng)以為緊密和輕便以促進(jìn)輸送到和用于各種位置。優(yōu)選，它可以在地面配合輪或滑動(dòng)墊木上安裝，或甚至在地下安裝，例如在洗車房以下或在房間內(nèi)安裝。也可以提供向電源14提供電動(dòng)力的發(fā)電機(jī)。
過濾器4，20，41和42可以為任何類型的過濾器，如壓帶機(jī)、袋子、碳床、砂子、和板框類型過濾器。優(yōu)選，使用容易清潔或補(bǔ)充的過濾介質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的最小停工時(shí)間。
閥門24可以是引入偏置元件如彈簧的任何類型止回閥，該偏置元件當(dāng)從閥座偏置時(shí)打開位于閥腔中的閥孔口用于流體的通過。彈簧通常與可移動(dòng)閥元件如球相關(guān)?；蛘呖梢允褂脭[動(dòng)和提升閥。
優(yōu)選，如果電凝結(jié)槽包括在每個(gè)電極之間的間隙為3mm的8-75個(gè)電極和連接到DC電源的2-26個(gè)電極，施加到電凝結(jié)槽的電壓為10-110伏(DC)和電流可以為2-100安培。這些數(shù)值當(dāng)然依賴于廢水的樣品基質(zhì)的變化特性。
廢水可以在沉降罐9，13和16中停留變化數(shù)量的時(shí)間。優(yōu)選，廢水在每個(gè)罐中停留20-60分鐘，更優(yōu)選，30-40分鐘。
優(yōu)選，沒有化學(xué)品用于工藝。然而，在一些情況下可能必須加入化學(xué)品用于(i)電導(dǎo)率改進(jìn)或標(biāo)準(zhǔn)化；(ii)用于pH控制(在高或低pH廢水的情況下)；和(iii)在沉降罐9，13和16中電凝結(jié)處理之后聚電解質(zhì)溶液向廢水的加入以促進(jìn)污染物凝結(jié)。
可以對(duì)凈化工藝進(jìn)行改進(jìn)。受限于廢水的本質(zhì)或組成可以省略任何預(yù)處理或后處理步驟。
可以要求使用預(yù)處理(三聯(lián)截取器)罐，例如在手動(dòng)洗車房和車輛服務(wù)設(shè)施中，其中廢水可包括燃料，污泥和重油。如果在區(qū)域中進(jìn)行汽車養(yǎng)護(hù)，如換油和散熱器流體改變這可發(fā)生。來自自動(dòng)洗車房的廢水的凈化可不要求使用預(yù)處理罐。
如果通過電凝結(jié)槽的廢水要求進(jìn)一步的凈化，可要求廢水的反滲透處理。例如，如果對(duì)于洗車或洗碗要求無斑點(diǎn)清洗整理，或如果由醫(yī)院要求純水或蒸餾水，可以將廢水經(jīng)受反滲透處理。可以要求也將廢水經(jīng)歷脫氯和水軟化處理。
應(yīng)當(dāng)規(guī)則地清潔凝結(jié)和保持罐，過濾器和電凝結(jié)槽。
如果系統(tǒng)保持空閑大于24小時(shí)，可以將凝結(jié)和保持罐中的處理的水返回到污水坑2用于第二次通過電凝結(jié)槽?；蛘?，可以將紫外線或曝氣系統(tǒng)引入凝結(jié)和保持罐以防止水中細(xì)菌的生長(zhǎng)。
盡管特別參考從洗車房獲得的廢水的凈化方法描述了本發(fā)明，以改進(jìn)的形式理解本發(fā)明也可用于從洗衣機(jī)，洗碗機(jī)，噴淋管，家庭浴盆和洗滌盆，旅館，餐館，船舶，飛機(jī)或醫(yī)院獲得的水的凈化。依賴于廢水的組成和廢水通過系統(tǒng)的流量，可以要求不同的電壓和不同數(shù)值和不同的電凝結(jié)槽設(shè)計(jì)用于有效的水凈化。
應(yīng)用區(qū)49也可以是清潔區(qū)和由清潔區(qū)產(chǎn)生的廢水(也稱為灰水)包括洗滌劑和清潔劑。
可以將來自一個(gè)或多個(gè)洗衣機(jī)，洗碗機(jī)，洗滌盆或噴淋管的使用過的廢水在導(dǎo)管27中收集和轉(zhuǎn)移到污水坑2。然后可以將廢水如上所述凈化和在通過導(dǎo)管25再循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)上述洗衣機(jī)或水出口之前，貯存罐23中貯存。
為使可以更容易理解本發(fā)明和將本發(fā)明投入使用，熟練技術(shù)人員可參考如下非限制性實(shí)施例。
實(shí)施例如下實(shí)施例使用臺(tái)架類型電凝結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行。
實(shí)施例1如下實(shí)施例應(yīng)用于EC系統(tǒng)用于從廢水樣品脫除淋浴和洗滌盆污染物。
樣品中存在的污染物-懸浮固體(臟物)，TP(總磷-洗滌劑)樣品是在溶液中具有肥皂泡和臟物的灰色水。存在一些懸浮粒子和將樣品在處理的同時(shí)攪拌。
粗樣品的pH為5.4和電導(dǎo)率為780μS/cm。
流量1L/min試驗(yàn)結(jié)果使用如下參數(shù)達(dá)到最成功的處理
電極類型鋁電極的數(shù)目＝8連接的數(shù)目＝4(電極1，3，6，8)伏＝35安培＝4.8產(chǎn)生的凝結(jié)劑-輕密度泡沫凝結(jié)劑和非常透明的水層。
觀察到臟物和洗滌劑的非常有效脫除。
水再循環(huán)是處理工藝的供選項(xiàng)。
處理樣品而沒有pH或電導(dǎo)率的任何調(diào)節(jié)。
實(shí)施例2如下實(shí)施例應(yīng)用于EC系統(tǒng)用于脫除從廢水樣品脫除餐館排出污染物(食品和脂肪)。
樣品中存在的污染物-懸浮固體，總磷(TP-洗滌劑)，食品，油和油脂(烹調(diào)油)，BOD(生物需氧量-食品蛋白質(zhì))，總克氏氮(TKN-營養(yǎng)物)。
樣品是溶液中具有食品粒子的灰色/棕色水。
優(yōu)選，在處理之前預(yù)過濾樣品。
粗樣品的pH為5.5和電導(dǎo)率為1,150μS/cm。
流量1L/min試驗(yàn)結(jié)果使用如下參數(shù)達(dá)到最成功的處理電極類型鋁電極的數(shù)目＝8連接的數(shù)目＝4(電極1，3，6，8)伏＝50安培＝9.5產(chǎn)生的凝結(jié)劑-由于高BOD含量的高密度/大體積泡沫凝結(jié)劑。也除去脂肪和油脂。存在非常透明的水層。方法是非常成功的。
水再循環(huán)是處理工藝的供選項(xiàng)。
采用對(duì)pH的調(diào)節(jié)處理樣品。由于樣品中的食品鹽，電導(dǎo)率高。
實(shí)施例3
如下實(shí)施例應(yīng)用于EC系統(tǒng)用于從來自汽車服務(wù)設(shè)施的廢水樣品除去發(fā)動(dòng)機(jī)油污染物。
樣品中存在的污染物-懸浮固體，TP(洗滌劑)，車油和油脂(發(fā)動(dòng)機(jī)油)，石化產(chǎn)品和溶解的金屬。
樣品是棕色/黑色乳液，在溶液中具有臟物和洗滌劑的油/油脂乳液。
粗樣品的pH為6.8和電導(dǎo)率為490μS/cm。
流量1L/min試驗(yàn)結(jié)果使用如下參數(shù)達(dá)到最成功的處理電極類型鋁電極的數(shù)目＝8連接的數(shù)目＝4(電極1，3，6，8)伏＝51安培＝3.0產(chǎn)生的凝結(jié)劑-高密度/低體積凝結(jié)劑除去油和油脂，臟物和其它組分。
存在非常透明的水層。因此方法是成功的。
水再循環(huán)是處理工藝的供選項(xiàng)。
處理方法經(jīng)過寬范圍的pH和電導(dǎo)率工作。
實(shí)施例4如下實(shí)施例應(yīng)用于EC系統(tǒng)用于凈化來自商品廢物的排水。
樣品中存在的污染物-油，油脂和懸浮固體。
樣品是溶液中具有臟物和洗滌劑的油/油脂乳液。
粗樣品的pH為7.7和電導(dǎo)率為1260μS/cm。
流量是1L/分鐘。
試驗(yàn)結(jié)果使用如下參數(shù)達(dá)到最成功的處理電極類型鋁電極的數(shù)目＝8連接的數(shù)目＝4
伏＝33安培＝11除去洗滌劑，油和油脂，臟物和其它組分。
實(shí)施例5如下實(shí)施例應(yīng)用于EC系統(tǒng)用于凈化由油污染的水。
樣品中存在的污染物-油樣品是油/油脂乳液粗樣品的pH為5.6和電導(dǎo)率為1090μS/cm。
流量是1L/分鐘。
試驗(yàn)結(jié)果使用如下參數(shù)如下處理是成功的電極類型鋁電極的數(shù)目＝8連接的數(shù)目＝8伏＝10安培＝10除去油以留下透明水層。
本發(fā)明的廢水凈化方法的優(yōu)點(diǎn)如下(i)方法再循環(huán)和保存水，急劇在每日基礎(chǔ)上使用的水?dāng)?shù)量；(ii)方法允許大體積水的快速處理；(iii)系統(tǒng)是自動(dòng)化的，緊密和輕便的；(iv)電凝結(jié)分離而不破壞廢水污染物和產(chǎn)生低體積，含水穩(wěn)定污泥，容易從液體流分離該污泥用于隨后的處理；(v)方法是基本無化學(xué)品的工藝；(vi)方法可有效進(jìn)行多個(gè)污染物的同時(shí)處理；(vii)方法適用于所有類型的洗車系統(tǒng)，例如自動(dòng)，半自動(dòng)和手動(dòng)系統(tǒng)；(viii)可以將雨水收集和用于工藝；和(ix)通過降低水帳單的方法節(jié)省金錢。
權(quán)利要求
1.一種凈化廢水的方法，包括如下步驟(i)將廢水通過包括多個(gè)反應(yīng)板或電極的電凝結(jié)槽，該多個(gè)反應(yīng)板或電極在該槽中并且彼此分隔布置，因此將電流通過廢水而處理該廢水以因此生產(chǎn)凈化水；(ii)再使用該凈化水用于清潔或其它目的以產(chǎn)生廢水；和(iii)再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽。
2.權(quán)利要求1的方法，其中將廢水在步驟(i)之前過濾以從廢水除去如果存在的大粒子。
3.權(quán)利要求2的方法，其中除去尺寸大于200μm的粒子。
4.權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的方法，其中將廢水通過一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理罐以從廢水除去如果存在的重油、污泥和燃料。
5.權(quán)利要求1的方法，其中將直流電施加到電凝結(jié)槽的反應(yīng)板或電極。
6.權(quán)利要求1的方法，其中將電凝結(jié)槽垂直定向使得出口導(dǎo)管位于電凝結(jié)槽的頂部和入口導(dǎo)管位于電凝結(jié)槽的底部。
7.權(quán)利要求1的方法，其中施加到電極的電壓范圍為10-110伏。
8.權(quán)利要求7的方法，其中施加到電極的電壓范圍為20-80伏。
9.權(quán)利要求7的方法，其中施加到電極的電壓范圍為20-60伏。
10.權(quán)利要求1的方法，其中施加到反應(yīng)板或電極的電流范圍為2-100安培。
11.權(quán)利要求10的方法，其中施加到反應(yīng)板或電極的電流范圍為5-60安培。
12.權(quán)利要求10的方法，其中施加到反應(yīng)板或電極的電流范圍為5-20安培。
13.權(quán)利要求1的方法，其中電極從選自鋁、鋼、鐵、鈦、銀和黃銅的金屬制造。
14.權(quán)利要求13的方法，其中電極從鋁或鈦制造。
15.權(quán)利要求1的方法，其中在槽中采用2-75個(gè)電極。
16.權(quán)利要求15的方法，其中2-26個(gè)電極連接到電源。
17.權(quán)利要求1的方法，其中廢水通過電凝結(jié)槽的流量范圍為2-1000L/min。
18.權(quán)利要求17的方法，其中流量范圍為5-200L/min。
19.權(quán)利要求17的方法，其中流量范圍為10-50L/min。
20.權(quán)利要求1的方法，其中將凈化的廢水排入一個(gè)或多個(gè)沉降罐用于從凈化的廢水分離如果存在的污染的絮凝物。
21.權(quán)利要求20的方法，其中將沉降罐連接到雨水收集罐以允許收集的雨水排入沉降罐以增加可用于循環(huán)的水體積。
22.權(quán)利要求1的方法，其中將凈化的廢水在再使用之前過濾。
23.權(quán)利要求22的方法，其中除去尺寸大于10μm的粒子。
24.權(quán)利要求1的方法，其中將凈化水在再使用之前在貯存罐中貯存。
25.權(quán)利要求1的方法，其中將凈化水在再使用之后在污水坑中貯存。
26.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(i)之后將廢水通過反滲透系統(tǒng)。
27.權(quán)利要求1和權(quán)利要求26的方法，其中將廢水通過脫氯系統(tǒng)。
28.權(quán)利要求1，26或27任意一項(xiàng)的方法，其中將廢水通過水軟化系統(tǒng)。
29.權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(i)之前廢水可以從公共或家庭噴淋管、洗滌盆、水池、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、廚房或洗車房獲得和可以初始在收集罐或污水坑中貯存。
30.一種用于處理廢水的閉路系統(tǒng)，包括(iv)包括電化學(xué)池的處理區(qū)，該電化學(xué)池用于處理廢水以產(chǎn)生凈化水；(v)應(yīng)用或使用凈化水用于清潔或產(chǎn)生廢水的其它操作的應(yīng)用區(qū)；和(vi)再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽的再循環(huán)區(qū)。
31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)預(yù)處理罐用于從廢水除去如果存在的燃料，污泥和重油。
32.權(quán)利要求30和權(quán)利要求31的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)沉降或凝結(jié)罐。
33.權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括用于雨水收集的收集罐。
34.權(quán)利要求30-33任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)過濾器。
35.權(quán)利要求30-34任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括反滲透系統(tǒng)。
36.權(quán)利要求30-35任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括水軟化系統(tǒng)。
37.權(quán)利要求30-36任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中處理區(qū)包括脫氯系統(tǒng)。
38.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中應(yīng)用區(qū)包括貯存罐或污水坑。
39.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中應(yīng)用區(qū)是清潔區(qū)和在該清潔區(qū)中生產(chǎn)的廢水或灰水包含洗滌劑和清潔劑。
40.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中再循環(huán)區(qū)包括再循環(huán)廢水回電凝結(jié)槽的收集導(dǎo)管。
41.權(quán)利要求30和權(quán)利要求40的系統(tǒng)，其中再循環(huán)區(qū)包括貯存罐或污水坑。
42.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)是自動(dòng)化的。
全文摘要
一種凈化廢水的方法，包括如下步驟(i)將廢水通過包括多個(gè)反應(yīng)板或電極(6)的電凝結(jié)槽(5)，該多個(gè)反應(yīng)板或電極在該槽中和彼此分隔布置，因此將電流通過廢水而處理該廢水以因此生產(chǎn)凈化水(8)；(ii)再使用該凈化水用于清潔或其它目的以產(chǎn)生廢水；和(iii)再循環(huán)(3)廢水回電凝結(jié)槽。廢水可以從公共或家庭噴淋管、洗滌盆、水池、洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、廚房或洗車房獲得。
文檔編號(hào)C02F1/40GK1882509SQ200480034116
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者P·J·沃爾普 申請(qǐng)人:阿奎諾克斯私人有限公司