[发明专利]从液流中除去材料的方法

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及如下从液流中除去有机和无机材料的方法：添加多糖和/或水胶体，任选地，随后添加阳离子以引起该多糖和/或水胶体的凝胶化。

2.现有技术的描述

来自石油工业的大量排放水通常在旋风分离器和浮选车间中通过分离油进行清洁。这些分离方法将油烃的含量从大约200-1000mg/l降低到大约10-40mg/l。然而，大多数这样的方法常有变化并且通常不产生小于规章要求的稳定排放物(大体上，要求是在水中的油为15-40mg/l)。此外，这些方法不太适合于处理对海洋生物的遗传和生殖能力具有相当大影响的水溶性组分，例如C₁-C₅烷基酚。

目前的方法对所产生的已经庞大且日益增加的排放废水的处理不是最理想的。这些方法也不能适应水污染程度的变化。这些方法在一定程度上还依赖于化学和机械参数并且不能很好地处理乳液。上述限制对可以达到的水净化程度设置了限制，以致并不总是满足水净化要求和使有害排放物最小化的目标。

行业不断地寻找可以提高材料的液滴尺寸以改善现有设备清洁效果的方法和手段。这样的手段迄今包括例如，絮凝剂和萃取剂(extraction means)的计量添加。这两种手段对此类废水具有有限的应用。萃取剂不可容易获得并且导致不同种类污染，而絮凝剂在高温下和在化学参数方面具有变化的大水流中产生差的结果。具体来说，使用用于沉淀的聚合物不如通过胶囊化工作的聚合物令人满意地作用并且产生低强度和差的机械应力耐受性的颗粒集成物，该机械应力可能在各种可能采用的分离方法(例如旋风分离器和苛刻浮选单元)中施加于此类集成物上。

至于油/水溶液，众所周知，藻酸盐通过与油液滴缔合将它们转化成稳定乳液。这样的一种应用是与含油色拉调料的制造有关。

还已知的是，分别从褐藻和红藻提取的藻酸盐和角叉菜胶和从果实提取的果胶是水溶性的生物聚合物，并且在水中形成水胶体溶液。这些水胶体的粘性形成特性由分子的尺寸决定。藻酸盐是甘露糖醛酸盐(M)和古罗糖醛酸盐(G)单体的共聚物并且包含交替的甘露糖醛酸盐嵌段、古罗糖醛酸盐嵌段(MG-嵌段)，甘露糖醛酸盐嵌段(M-嵌段)和古罗糖醛酸盐嵌段(G-嵌段)，并且藻酸盐的凝胶形成特性由古罗糖醛酸盐嵌段的含量，以及它们的长度支配。藻酸盐形成凝胶的能力由二价阳离子(例如C⁺⁺)或其它多价离子产生，所述离子配合到G-嵌段结构中并因此将藻酸盐单体结合在一起而形成连续网络。这种机理的应用迄今主要是在食品材料、医药、织物、着色和纸制品中成膜、成凝胶。

在排放废水清洁以便除去颗粒物质的领域，已经尝试根据与使用电解质相同的原理(胶囊化)使用藻酸盐，以其本身使用或作为在使用其它絮凝剂时的絮凝助剂使用，具有差的结果。尤其从JP 10076274获知，使用无机凝结剂，例如Fe³⁺，随后添加水溶性、大分子尺寸羧酸盐以便将凝聚的材料胶囊化，然后添加多价离子以增强该凝聚的材料。

另外，从JP 58029098获知，通过按大约100份油与0.5-30份藻酸盐的比例将油和水溶性藻酸盐分散，其后添加大量多价离子，可以将该油转变成不浮选并且可以容易地处理用于燃烧的固体凝胶。

从KR 9609380进一步获知，0.5-1％藻酸盐在水中的pH值为1-4的溶液在含重金属的水中在20-40℃的温度下混合之后在大约20-40分钟之后可以用来促进该重金属从水的过滤。

从美国专利号5,520,819进一步获知，通过在排放废水的浆料中添加和其后溶解藻酸盐和抑制剂，可以实现淤泥的脱水。通常，将藻酸盐粉末与作为抑制剂的碳酸盐、磷酸盐或柠檬酸盐混合到浆料中，其中多价离子是该浆料的一部分，以便不发生与金属离子的过早凝胶化和与该浆料中的固体物质的不完全附聚和凝聚。该方法包括添加多价离子以使该液体、颗粒、抑制剂和中和的多价离子反应。实施例显示添加大量粉末并且处理时间是数小时。可以这样分离水和颗粒物质。实施例还似乎指示随后应该用无机凝结剂处理水。

从JP 19980827还获知将活性炭粉末与聚合物絮凝剂一同计量添加，其中预先将该粉末混合，和其中目标是使该聚合物粉末可溶于水而没有块体形成。这种结合用来以间歇法使固体物质随着时间沉淀。根据这一专利，与水溶性粉末相比的优点是聚合物具有更长的储存期限并且当将该聚合物和碳混合在一起时碳粉是使得更容易将该聚合物溶解在液体中而没有凝块形成的手段。

发明概述