[发明专利]含有用过的吸附材料的水相的处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域。

更具体地说，本发明涉及处理水以使其净化或者使其可饮用的方法，其实施至少一个处理步骤，在该步骤中使水与粉状吸附材料接触以减少其有机物含量。

背景技术

这样的吸附材料可以按照不同的配置在这些方法和装置中使用。

根据一种配置，吸附材料以固定床的形式放置在装置内，通过合适的手段形成过滤器。待处理的水通过该固定床，在其上水被过滤且有机物被吸附。为了制作这种过滤床，经常使用颗粒状活性碳(GAC)。GAC具有1到几毫米的平均粒径。

根据另一种配置，根据足以吸附有机物的接触时间，将颗粒状吸附材料加入到反应器中的待处理的水中。然后必须通过合适的手段将该用过的吸附材料从经处理的水中分离出来。本发明特别涉及该第二种配置。

对于这种配置，通常使用活性碳粉(PAC)。活性碳粉是指惰性的碳化材料，其具有高度发展的固有孔隙率，其比表面积赋予其吸附(即结合到其内表面上)有机分子以及催化反应的性质。活性碳可以具有植物(椰子等)或者矿物(煤等)来源。以平方米每克碳表示的活性碳的比表面根据BET方法测量(以作者MM.Brunauer，Emmet和Teller的名字命名)。它在于对活性碳的孔中气体(氮气或者氩气)分子可到达的表面积的定量测定。

在水处理方法中使用的PACs通常具有10μm至50μm的平均粒径，并且具有对应于800至1000mg/g PAC的碘值的比表面积。

根据上述第二种配置，水与粉末状吸附材料接触的接触时间足以使大部分的有机物吸附到所讨论的材料上。然后水和吸附材料的混合物经过分离步骤，用以获得除去其大部分有机物的水和含有吸附了有机物和污染物的吸附材料的污泥。该分离步骤通常通过沉淀实施，其中在沉降槽的下部收集污泥，在沉降槽的上部收集净化水。

考虑到吸附材料特别是活性碳粉的较高的成本，当使用这种材料的注入来实施水处理方法时，通常将其再循环。为此，已知处理上述分离步骤最后收集的含有吸附材料的污泥，以便从中除去大部分的水相。该步骤通常采用水力旋流器分离来实施。在该步骤的最后，利用水力旋流器的底流获得含有粉状吸附材料的相，它可以再引入水处理方法中。实际上，该相含有高比例的粉状材料以及水，并且是相对流体性的污泥的形式，而上述分离步骤产生的污泥的大部分水相已经在水力旋流器的底流中除去。

现有技术中的这种方法的一个例子还包括凝聚步骤和絮凝步骤，它记载于法国专利申请FR-A-2868064中。

根据该现有技术文件，粉状吸附材料在再循环时是不再生的。尤其是，用过的吸附材料在水力旋流步骤中并没有除去吸附在其上的有机物的主要部分。因此有机物被再循环，但是其吸附能力显著降低，因此大大地减少了该再循环操作的益处。

吸附材料的吸附能力取决于多种因素，而这些因素取决于其性质。在PAC的情况下，吸附能力主要与它的孔隙率并因此与它的比表面积有关。当使用PAC时，即当使用它吸附流体中所含的有机物时，它的一定比例的孔被吸附的物质占据，因此就不能起作用了。

实际上，可以通过测量碘值来评价粉状吸附材料的吸附能力。通过测量碘值得到的吸附能力表明每克活性碳粉末材料吸附的以毫克计的碘的量。对于新的PAC，根据制造商，碘值通常为800至1000。该碘值测量尤其可以根据ASTM的参考号D4607提出的方案进行。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种方法，在其至少一种实施方案中，能够使得来自水处理装置的吸附材料(以下称为用过的吸附材料)至少部分地再生，也就是使其对于有机物的吸附能力至少部分地恢复。

本发明的另一目的是提出一种方法，在其至少一种实施方案中，可以在简单设计的小装置中实施，仅要求简单且很少的维护，并且能够容易地整合到常规水处理装置中以便净化水或者使之可饮用。

本发明的再一个目的是描述一种方法，在其至少一种实施方案中，能够恢复吸附材料50％的吸附能力，即能够获得至少部分再生的吸附材料，其吸附能力相当于新的相同吸附材料的吸附能力的至少50％。

本发明的另一目的是提供用于实施这种方法的装置。

本发明实现了上述各个目的以及下面将说明的其它目的，本发明涉及一种用于处理含有用过的粉状吸附材料如活性碳粉的水相的方法，所述粉状吸附材料来自水净化或可饮用化装置，该装置实施至少一个将所述粉状吸附材料注入所述水中的步骤和所述水中所含的至少一部分有机物吸附到所述粉状吸附材料上的步骤，

所述方法至少包括：