[发明专利]水处理装置和水处理方法

权利要求书

1.一种水处理装置，其包括：

除去水中含有的成分的单元；和

使用多孔成形体作为吸附剂的离子吸附单元，其中

该多孔成形体包含含有有机聚合物树脂的原纤维，和无机离子吸附材料；

所述原纤维形成在所述成形体的外表面开口的连通孔，且具有内腔，每个所述内腔通过各内腔的至少一部分在所述原纤维的表面开孔；和

所述无机离子吸附材料被负载在所述原纤维的外表面上和所述原纤维的内腔的表面上。

2.根据权利要求1的水处理装置，其中所述多孔成形体在该成形体的表面附近具有连通孔的最大孔径层。

3.根据权利要求1或2的水处理装置，其中所述有机聚合物树脂包含选自乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PS)和聚偏二氟乙烯(PVDF)的至少一种。

4.根据权利要求1～3中任一项的水处理装置，其中

所述无机离子吸附材料包含下式(I)代表的至少一种金属氧化物：

MN_xO_n·mH₂O                   (I)

其中x为0～3；n为1～4；m为0～6；M和N彼此不同，并且为选自Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb和Ta的金属元素。

5.根据权利要求4的水处理装置，其中所述式(I)代表的金属氧化物为选自下列(a)～(c)组中的一种或者其中两种或更多种的混合物：

(a)水合二氧化钛、水合氧化锆、水合氧化锡、水合氧化铈、水合氧化镧和水合氧化钇；

(b)由选自钛、锆、锡、铈、镧和钇的金属元素和选自铝、硅和铁的金属元素组合而成的多金属氧化物；和

(c)活化氧化铝。

6.根据权利要求1～5中任一项的水处理装置，其中所述原纤维包含所述有机聚合物树脂、所述无机离子吸附材料和水溶性聚合物。

7.根据权利要求1～6中任一项的水处理装置，其中所述除去水中含有的成分的单元为生物处理单元和污泥分离单元的组合。

8.根据权利要求7的水处理装置，其中所述生物处理单元包括两个或更多个曝气池。

9.根据权利要求7或8的水处理装置，其中所述生物处理单元包括其中浸渍生物膜载体的曝气池。

10.根据权利要求9的水处理装置，其中所述生物膜载体包含芯材料和部分固定至该芯材料上的纤维状材料，且所述纤维状材料围绕着所述芯材料浓密生长。

11.根据权利要求10的水处理装置，其中所述芯材料具有螺旋形。

12.根据权利要求10或11的水处理装置，其中所述纤维状材料为聚偏二氯乙烯。

13.根据权利要求7～12中任一项的水处理装置，其中所述污泥分离单元为具有沉淀池和/或分离膜的膜分离装置。

14.根据权利要求13的水处理装置，其中所述膜分离装置的分离膜包含选自聚丙烯腈(PAN)、聚砜(PS)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的至少一种。

15.根据权利要求13或14的水处理装置，其中所述分离膜的一种形式为中空纤维形式。

16.根据权利要求13～15中任一项的水处理装置，其中所述分离膜为通过附着和固定垂直排列的多个中空纤维的两端而制得的膜滤芯，和具有液密地附着和固定至第一端部的外周上的滤芯头以及固定至第二端部的外周上的裙缘；所述滤芯头与所述裙缘分离；所述滤芯头侧的中空纤维的端部是开口的；将所述裙缘侧的中空纤维的端部的中空部分封闭；和在所述裙缘侧的粘合固定层中形成有多个通孔。

17.根据权利要求7～16中任一项的水处理装置，其进一步包括污泥溶解单元。

18.根据权利要求17的水处理装置，其中所述污泥溶解单元采用选自机械细胞破坏法、超声波法、臭氧法、水热氧化法、化学试剂添加法和嗜热菌法的至少一种方法。