[发明专利]用于净化流体的方法以及装置

说明书

发明领域

本发明涉及用于净化水的装置，特别是借助电解装置来清除砷、重金属、碳氢化合物、表面活性剂、磷酸盐、镝(dies)、悬浮物质、毒性物质、可电化学裂解的其他物质及其化合物的装置。这种装置除了可以降低CSB值以及可以清除氯和芳族化合物之外，甚至可以消灭并且随后过滤出诸如霍乱弧菌以及乳酸肠球菌(enterococcus faecium)的顽固细菌培养物。本发明可以提供受污染的水源的处理，比如地上和地下来源的饮用水净化，以及提供工业废水和生活废水的净化用于处理后排放。

发明背景

施加于国家水道(nation′s waterways)的环境以及社会压力正在渐增。对现有水源日益增长的需求量迫使对先前不能使用的水源进行评估以便满足国内的需求。此外，对国家水道中各种形式的已处理污水施加了更多的压力。各种污染物，比如重金属、砷、天然形成的以及工业的致癌物等，都须符合日渐严格的规章要求。联邦、州以及当地政府针对饮用水分布以及排入公共和私有水道的废水的最大污染程度进行课税。

存在旨在处理各种废水和饮用水源的、经济且有效的方法以及装置的需求，所述方法以及装置可以将受控制的污染物减少到所控制和提出的最大限量以下。目前的方法以及装置通常只能处理一种污染物，并且需要持续的监控、化学添加物，或者需要多次通过装置以从水分离出污染物。具有支持每小时20加仑至每小时100000加仑范围处理量的能力和灵活性的方法以及装置是合乎需求的。

发明概述

本发明涉及用于净化流体，特别是借助于电解来从水清除重金属和/或砷和/或它们的化合物的方法以及装置，其中所述水有待经受不同极性的电极进行净化。本发明可以包括用于控制流体pH的装置。本发明还可以通过减少水中的诸如钙、镁组分的浓度或者碱度来降低水的“硬度”。本发明还可以包括允许电极自清洗、过滤器自清洗以及自动化监控维护情况的控制系统。

根据本发明的方法可以包括提供其中安装有电极的、并且适用于容纳充满污染物的流体的反应器。可以通过在所述电极之间施加电势来使其通电，从而有助于与污染物的电解反应。该电解反应产生电极材料与污染物的组合物，从而生成可以经由过滤清除的絮状体。

激发某种电流所需的电势可以取决于电极之间的间距。由于电极受到反应的损耗，因此电极间的间距增加，正如所需的电势也增加一样。可以监测这种电势以便提供所述电极状态的指示。例如，所需的电势超过阈值(或者相等，得到的电流低于阈值)可能表明电极应进行更换。

流体中的污染物还可以粘附至未损耗的电极，从而降低反应器的效能。可以定期地使所述电势的极性发生逆转。通过逆转极性，已经受到污染的电极可转化为反应中损耗的电极。电极材料的耗损可以从电极表面清除污染物，从而允许反应器进行某种程度的自清洗。

附图简述

通过使用引入并形成说明书一部分的实施方案的实例以及相应的附图来解释本发明。

图1是根据本发明的装置的示意图。

图2(a、b、c)是依据本发明的各种阳极/阴极结构的示意图。

图3是根据本发明的装置的示意图。

发明以及工业实用性的详细描述

净化流体的方法

本发明提供了促进从水或其他低传导性流体清除砷、重金属、碳氢化合物、表面活性剂、磷酸盐、镝、悬浮物质、毒性物质、电化学裂解的物质及其化合物的方法以及装置。本发明还可以降低CSB值以及清除氯和芳族化合物，甚至可以消灭并且随后过滤出诸如霍乱弧菌以及乳酸肠球菌的顽固细菌培养物。本发明还可以抑制气味。与以前的方法不同的是，本发明不需要使用膜、化学制品、微滤，或者是用于阳极和阴极结构的特殊材料或合金。本发明可以使用简单的构造方法来实现，并且充分灵活地支持多种设计选择。