[发明专利]用于水溶性有机废物处理的设备和方法

说明书

本发明公开了一种用于处理水溶性有机废液以提供含有较少有机物的处理液的设备，所述设备包括：处理容器，其限定由多孔隔离物隔开的第一区域和第二区域，能够进行电化学再生的碳基吸附剂材料，其设置在所述第一区域和第二区域中，每个区域中的吸附剂材料联接到电源，以用于在每个区域中的吸附剂材料之间提供电势差，使得第一区域中的吸附剂材料用作阳极，第二区域中的吸附剂材料用作阴极；其中，第一区域中吸附剂材料的总表面积不同于第二区域中吸附剂材料的总表面积。本发明还描述了一种用于处理水溶性有机废液的方法。

技术领域

本发明涉及用于水溶性有机废物处理的方法和设备，水溶性有机废物特别是但不限于含有有机成分的水溶性废物和已分散、乳化或溶解在水中的大量有机废物。

背景技术

已经研发了许多方法来处理水溶性有机废物。现有技术的方法通常通过使水溶性有机废物与多孔材料接触来处理该废物。多孔材料包含内部孔，取决于有机成分在水中的分解特性，有机成分吸附(adsorbed)或吸收(absorbed)在内部孔中。无论采用何种吸取(take-up)机制，内部孔的存在都会对多孔材料的再生产生负面影响。对该领域的先前研究试图以复杂性且难以再生为代价，来增加吸附性材料的吸收能力。

再生是指从材料中去除污染物以供后续再使用。可以多种方式实现再生，包括电化学、热学、生物和化学方式。电化学再生是指电流通过材料，以经由氧化电化学过程来实施破坏吸附的污染物。但是，如“Electrochemical regeneration of granular activatedcarbon”中所记载(R M Narbaitz，J Cen；Wat.Res.28(1994年)，第1771-1778页)：阴极解吸污染物，然后在阳极处氧化所解吸的污染物是有利的。这样，处理包括进行解吸，然后进行氧化。当暴露于电流时，吸附或吸收到材料的内部孔中的有机成分不会被氧化。替代地，多孔材料众所周知的昂贵再生通常是通过长时间的高能量、热暴露来实现的。替代地，替代利用昂贵的再生过程来进行再利用，可处置所装载的多孔材料，例如将其丢弃到垃圾填埋场。

在英国专利号GB2470042B中描述的系统和方法消除或减轻了许多以前与从水溶性废物中去除有机成分有关的问题。该专利中描述的发明涉及通过以下方式处理水溶性有机废物：通过吸附有机成分，然后对有机成分的后续氧化，并利用相对较低的功率、在单个单元内同时再生吸附剂，从而避免了对处理期间使用的材料处置的需要或热再生处理期间使用的材料的需要。

在英国专利号GB2504097中描述的系统和方法涵盖了一种设备的使用，设备包括吸附剂材料的交替料床(bed)，这些交替料床交替地作为阳极和阴极。污水流连续流过阳极料床和阴极料床。在阴极料床中，有机污染物被吸附而不被氧化，但是在阳极料床中，有机污染物被吸附并且被进一步氧化。当电流反向时，阳极料床转变成阴极料床，而阴极料床转变成阳极料床。因此，在先前的阴极料床中的有机污染物现在处于氧化条件下并被氧化。先前的阳极料床的吸附剂表面已经进行了电化学再生，并因此能够从待处理的液体中吸附其他有机污染物。尽管使用连续操作来处理污水是已知的，但现有技术的设备使用分批方式来处理污水。