[发明专利]污染液体的处理

说明书

技术领域

本发明涉及通过与吸附材料接触而处理污染液体的方法和产品。在除去有机污染物的液体处理中，本发明具有特别的但并非唯一的应用。本发明利用公开于国际专利公开号WO 2007/125334以及WO 2008/047132中；未公布的国际专利申请号GB 07/20429.0中以及未公布的英国专利申请号0823165.6中的技术。这些公布的以及未公布的申请所公开的全部内容援引加入本文。

背景技术

吸附材料常用于液体处理装置。碳基的这种材料特别有用，并且具有借助通过其中的电流再生的能力。下面文章描述了碳基吸附剂在污染水处理中的使用，该文章由The University of Manchester Institute of Science and Technology(the University of Manchester)曼彻斯特科学技术学院(现在为曼彻斯特大学)在2004年出版，在此将其援引加入本文：

负载龙胆紫染料的碳基吸附剂电化学再生Electrochemical regeneration of a carbon-based absorbent loaded with crystal violet dye by N W Brown，E P L Roberts，A A Garforth和R A W Dryfe，电化学学报Electrachemica Acta 49(2004)3269-3281

利用吸附和电化学再生除去阿特拉津Atrazine removal using adsorption and electrochemical regeneration by N W Brown，E P L Roberts，A Chasiotis，T Cherdron和N Sanghrajka，水研究Water Research 39(2004)3067-3074

发明内容

本发明特别关注个体液体间歇处理而非连续处理工艺。根据本发明，在从污染液体中除去污染物的方法中，输送液体到处理容器，所述容器包含能电化学再生的碳基吸附材料并在容器底部以材料床层形式存在。搅动该床层一段时间以向液体中分散吸附材料并从中吸附污染物，这段时间结束时停止搅动，使得吸附材料床层沉降。在该沉降期间，吸附材料将与液体分离。分离度取决于沉降的时间。有可能根据被处理液体的性质调节时间范围。在沉降期间或之后，使电流通过该床层以从吸附材料上释放来自污染物的气体产物以再生吸附材料，气体产物以气泡形式在容器中通过被去污的液体上升，然后被除去。当然可以在吸附材料最终再生以前移出液体。在再生周期的不同阶段，可以调整电流。例如，再生周期起初，仅沉淀了非常薄层的吸附材料，所以比出现大量沉淀的再生周期后期需要更小的电流。

在本发明的方法中，吸附发生在再生区域以及吸附区域内，有利于形成紧凑并且潜在可移动的装置。也获得了更大的再生区域。增加电极的尺寸有利于处理含有高浓度污染物的液体。

上述方法特别的优点是为待处理的特定液体选择处理循环。该方法中，搅动床层和使其沉降、以及再生吸附材料的步骤是可以重复的，从而在液体移出之前进一步除去其中的污染物。换句话说，可以监测液体的去污程度，相应地采取方法。可以理解的是，再生区域和吸附区域的相对大小可以根据处理需要而改变。加入到容器内的吸附材料的量应当与液体中存在的污染物的类型和含量相适应。改进该方法的能力、吸附材料的数量以及吸附区域与再生区域的相对大小赋予了该方法显著的灵活性。

用于本发明方法中的优选的吸附材料包括未膨胀的插层石墨(unexpanded intercalated graphite)，优选以粉剂或薄片的形式。该材料可能仅由未膨胀的插层石墨构成，或者是这种石墨与一种或多种其他吸附材料的混合物，正如我们在应用领域中所描述的主题为“用于处理污染液体的吸附剂”。吸附剂的各个颗粒可以本身包括一种以上的吸收剂材料的混合物。

在本发明的方法中，通常通过向床层基底输送流体来搅动吸附材料的床层。所述流体通常是气体，如空气，但是在一些情况下可以使用液体。液体可以是中性的，如水，或者可以是污染液体本身或输送到该容器的那部分。换句话说，至少在初始的去污阶段，污染液体可以输送到处理容器作为搅动工艺的一部分。如果需要随后的去污阶段，可使用不同的搅动流体，如空气。如果需要的话，该搅动流体本身可以包括处理组分或待处理的组分。