降低流體化學需氧量的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種降低流體化學需氧量的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包電分離單元及化學添加劑單元。電分離單元可接受第一流體以降低其化學需氧量及接收第二流體以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體?；瘜W添加劑單元可向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
【專利說明】降低流體化學需氧量的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于降低或減少流體化學需氧量(Chemical OxygenDemand, COD)的系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種利用電分離(Electrical Separation orElectrochemical Separation, E-separation)單元來減少流體化學需氧量的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學需氧量通常是指在流體中的化學需氧量源(或物質(zhì))在處理過程中，如其有機物分解過程或無機物氧化過程中所消耗氧氣的量。在工業(yè)領(lǐng)域中，大量的具有較高化學需氧量的廢水被生產(chǎn)出來。通常，這樣的廢水并不適合直接在家庭或工業(yè)中使用。鑒于可使用的水資源的有限性及對廢水的再利用和環(huán)境保護，降低此種流體的化學需氧量就顯得尤為重要。
[0003]已經(jīng)有多種嘗試來降低流體化學需氧量。比如，利用多種處理流程，如化學預(yù)處理(chemical pretreatment)及在活性反應(yīng)器中進行生物修復(fù)處理(biologicalremediation)或生物強化處理(bio-augmentation)來降低流體化學需氧量。然而,這些處理流程常常需要比較復(fù)雜的處理需求，且處理效率并不高。這樣，就導致處理成本的增加。另外，也需要比較復(fù)雜的系統(tǒng)來完成這些處理流程，這就進一步增加了處理成本。
[0004]所以，需要提供一種新的可用來降低流體化學需氧量的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個實施例提供了一種降低流體化學需氧量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包電分離單元及化學添加劑單元。電分離單元可接受第一流體以降低其化學需氧量及接收第二流體以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體?；瘜W添加劑單元可向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
[0006]本發(fā)明另一個實施例提供了一種降低流體化學需氧量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電分離單元、沉淀單元及化學添加劑單元。電分離單元可接受第一流體以降低其化學需氧量及接收第二流體以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體。沉淀單元與所述電分離單元流體相通，以在其和所述電分離單元間循環(huán)所述流出流體。化學添加劑單元可向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
[0007]發(fā)明的實施例進一步提供了一種降低流體化學需氧量的方法。該方法包括輸入第一流體到電分離單元中以降低該第一流體的化學需氧量；輸入第二流體到所述電分離單元中以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體；及向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實施例進行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:[0009]圖1為本發(fā)明用于降低流體化學需氧量的系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；
[0010]圖2為本發(fā)明設(shè)置有倒極電滲析(Electrodialysis Reverse,EDR)單元的系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；及
[0011]圖3為本發(fā)明設(shè)置有超級電容脫鹽(Supercapacitor Desalination, SO))單元的系統(tǒng)的一個實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下將描述本發(fā)明的【具體實施方式】，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設(shè)計項目的過程中，為了實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行的一些設(shè)計，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0013]除非另作定義，權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學術(shù)語應(yīng)當為本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，也不限于是直接的還是間接的連接
[0014]圖1所示為本發(fā)明用 于降低流體化學需氧量的系統(tǒng)10的一個實施例的示意圖。如圖1所示，系統(tǒng)10設(shè)置有電分離單元(Electrical Separation Unit) 11及與電分離單元流體相通的沉淀單元(Precipitation Unit)12。如上所述,在本發(fā)明實施例中“降低化學需氧量”可指降低流體中的化學需氧量源(或物質(zhì))所消耗氧氣的量，換句話說就是要降低或移除流體中的化學需氧量源(或物質(zhì))。該化學需氧量源可指對流體消耗氧氣的量的能力有貢獻的物質(zhì)，其可包括有機物或其他任何合適的物質(zhì)，如氧化過程中可消耗氧氣的無機物。
[0015]在本發(fā)明實施例中，電分離單元11可用來接收來自于第一流體源(未圖示)且含有化學需氧量的第一流體13，以降低該第一流體13的化學需氧量。在其他示例中，第一流體13也可包含有多種物質(zhì)，如鹽或其他雜質(zhì)，這樣，電分離單元11可進一步用來移除第一流體13中的至少一部分鹽以對其進行脫鹽處理。在非限定示例中，流體13中包含的物質(zhì)可包括帶電離子，比如鎂離子(Mg2+)、鈣離子(Ca2+)、鈉離子(Na+)、氯離子(CD和其他離子。在一些應(yīng)用中，電分離單元11可用來在降低第一流體13的化學需氧量的同時來移除該第一流體13中的至少一部分物質(zhì)。這樣，由于電分離單元11的處理，與第一流體13相比較，來自于該電分離單元11的輸出流體(產(chǎn)品流體)14就含有較低濃度的化學需氧量源及/或帶電離子，如陰陽離子。[0016]電分離單元11可進一步用來接收第二流體15以把從第一流體13移除的化學需氧量源及/或帶電粒子帶出該電分離單元11，這樣，與第二流體15相比較,相應(yīng)的來自于該電分離單元11的流出流體(濃縮流體)16就含有較高濃度的化學需氧量源及/或帶電離子。在一些應(yīng)用中，第一流體13和第二流體15可含有相同或不同的種類的物質(zhì)或其他雜質(zhì)，且該物質(zhì)或其他雜質(zhì)的濃度也可相同或不同。在其他示例中，第一流體13可作為第二流體15來使用。
[0017]在一些應(yīng)用中，輸出流體14也可再被輸入進電分離單元11中或其他電分離單元中進行進一步的處理。流出流體16可被輸入進沉淀單元12中，以作為第二流體15使用，從而通過通道18在電分離單元11和沉淀單元12間循環(huán)。
[0018]隨著流體15的不斷循環(huán)，其中的物質(zhì)或其他雜質(zhì)的濃度持續(xù)增加直到其在流體15達到飽和或超飽和的程度。這樣，當飽和或超飽和度達到臨界點時，就會發(fā)生沉淀現(xiàn)象。在一些實施例中，包含有至少一部分流出流體16的排放流體19可通過設(shè)置于沉淀單元12底部的排放通道(未標注)進行排放。另外，一定量的補充流體20可被輸入進沉淀單元12以對其內(nèi)的流體進行補充。在非限定示例中，補充流體20可以與第一流體13來自相似的流體源。
[0019]在本實例中，沉淀單元12可為一個容器，其用于容納第二流體15(或流出流體16)并把其輸入進電分離單元11中，從而把從第一流體13中移除的化學需氧量源及/或帶電離子移出電分離單元11。當然，在一定的示例中，也可不設(shè)置沉淀單元12，比如在當降低第一流體13化學需氧量的過程中不發(fā)生沉淀的情況下可不設(shè)置沉淀單元12。
[0020]如圖2所示，在一定的應(yīng)用中，電分離單元11可包括倒極電滲析(Electrodialysis Reversal,EDR)單元21。相似的，電分離單元11也可包括電滲析單元。由于電滲析單元和倒極電滲析單元具有相似的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，在本實施例中，以倒極電滲析單元為例進行說明。在一些示例中，“倒極電滲析”可指在直流電流及定期極性顛倒(Polarity Reversal)作用`下,利用交替排列的陰陽離子交換膜以移除水或其他流體中離子或其他帶電物質(zhì)的電化學分離過程。
[0021]在非限定示例中，倒極電滲析單元21可設(shè)置一對電極，其可分別作為陽極和陰極使用。復(fù)數(shù)個交替設(shè)置的陰陽離子交換膜(Anion and Cation Exchange Membranes)設(shè)置在陰陽極之間以形成復(fù)數(shù)個交替設(shè)置的濃室和淡室。陰陽離子交換膜可分別允許陰陽離子通過。另外，倒極電滲析單元21在每對膜之間及電極和鄰近的膜之間設(shè)置有隔網(wǎng)單元。
[0022]在一些應(yīng)用中，電極可包括可導熱或不導熱的導電材料，且其可包括具有較小尺寸和較大的表面積的顆粒。在一些示例中，電極也可為鈦板或涂敷有鉬等貴金屬的鈦板。在另一些示例中，導電材料可包括一種或多種碳材料。在非限定示例中，碳材料可包括活性碳顆粒(Activated Carbon Particles)、多孔碳顆粒(Porous Carbon Particles)、碳纖維(Carbon Fibers)、碳氣溶膠(Carbon Aerogels)、多孔中間相碳微球(Porous MesocarbonMicrobeads )或其組合。在其他示例子，導電材料可包括導電復(fù)合材料，如猛，鐵，猛和鐵的氧化物，鈦、鋯、釩、鎢的碳化物或其組合。
[0023]隔網(wǎng)單元可包括任何離子可通過(1n-permeable)的、非電子導電(Electronically Nonconductive)的材料，該材料可為膜及多空或無孔的材料。在非限定示例中，陰離子交換膜的材料可包括含有陽離子基團，比如季胺基(Quaternary AmineGroup)的聚苯乙烯骨架結(jié)構(gòu)的離子聚合物。陽離子交換膜的材料可包括包括有陰離子基團，比如橫酸基(Sulfonic Acid Groups)的和 / 或羧酸基(Carboxylic Acid Group)的聚苯乙烯骨架結(jié)構(gòu)的離子聚合物。
[0024]這樣，在操作中，當?shù)箻O電滲析單元21處于正常極性狀態(tài)時，電流施加在其上，輸入流體，如第一和第二流體13、15分別沿著第一輸入通道24、25且通過閥22、23進入相應(yīng)的交替設(shè)置的淡室和濃室中。
[0025]在淡室中，第一流體13被離子化，其中的陽離子通過陽離子交換膜朝向陰極移動以進入鄰近的腔室中；其中的陰離子通過陰離子交換膜朝向陽極移動以進入其他鄰近的腔室中。在淡室每一側(cè)的鄰近的腔室(濃室)中，即使電場可對離子施加一定的牽引力，陽離子也不能通過陰離子交換膜進行遷移；陰離子也不能通過陽離子交換膜進行遷移。這樣，陰陽離子就保留在相應(yīng)的濃室中且濃度不斷增大。
[0026]這樣，第二流體15通過濃室以把從淡室遷移來的濃縮的陰陽離子移除出倒極電滲析單元21中，從而輸出流體14和流出流體16分別經(jīng)由相應(yīng)的閥26、27而進入相應(yīng)的第一輸出通道28、29中。與在淡室中對第一流體13進行脫鹽處理相似，第一流體13中的化學需氧量源也從淡室進入相應(yīng)的濃室。這樣，相較于第一和第二流體13、15，輸出流體14和流出流體16分別具有較低和較高的化學需氧量。
[0027]一些示例中，倒極電滲析單元21的電極的極性可進行反轉(zhuǎn)以來降低在該單元21中發(fā)生結(jié)垢的可能性。這樣，在倒極狀態(tài)下，原先在正常極性狀態(tài)下的淡室變成濃室以接收第二流體15,原先在正常極性狀態(tài)下的濃室就變成淡室來接收第一流體13。這樣,在操作時，第一和第二流體 13、15可沿相應(yīng)的第二輸入通道30、31進入倒極電滲析單元21中進行處理。輸出流體14和流出流體16分別沿著第二輸出通道32、33流出倒極電滲析單元21。在本發(fā)明示例中，電分離單元11并不局限于任何特定的倒極電滲析單元來處理流體。
[0028]在其他示例中，如圖3所示，電分離單元11可包括超級電容脫鹽單元(Supercapacitor Desalination Unit, SO)) 34。所謂“超級電容脫鹽單元”可指利用電容單元(Supercapacitor)對海水或其他咸水進行脫鹽或或消電離從而減少其內(nèi)的鹽或其他電離雜質(zhì)的量到可接收的水平，以便于家庭或工業(yè)使用。
[0029]在一定的應(yīng)用中，超級電容脫鹽單元34通常可由一個或多個超級電容脫鹽單體組成。在非限定示例中，每個超級電容脫鹽單體包括一對電極、隔網(wǎng)裝置及設(shè)置在相應(yīng)電極上的集流體。當一個以上的超級電容脫鹽單體疊加在一起時，可在相鄰的每對超級電容脫鹽單元間設(shè)置相應(yīng)的電絕緣隔離件。
[0030]在本實施例中，電極可包括可導熱或不導熱的導電材料，且其可包括具有較小尺寸和較大的表面積的顆粒。在一些示例中，電極也可為鈦板或涂敷有鉬等貴金屬的鈦板。在另一些示例中，導電材料可包括一種或多種碳材料。
[0031]集流體可設(shè)置為板狀(Plate)、網(wǎng)狀(Mesh)、箔狀(Foil)或片狀(Sheet)，其可由金屬或金屬合金制成。在非限定示例中，金屬可包括鈦、鉬、銥或銠。在一個示例中，金屬合金可包括不銹鋼。在其他示例中，集流體也可包括石墨(Graphite)或塑料材料,如聚烯烴(PoIyoIef in )。另外，塑料材料的集流體可混合有導電的碳黑或金屬顆?；旌弦赃_到一定的導電率。在一些應(yīng)用中，集流體可分別與電源(未圖示)的正極和負極相連，這樣，一對電極就可分別作為正極和負極使用。[0032]隔網(wǎng)裝置可包括任何離子可通過(1n-permeable)的、非電子導電(Electronically Nonconductive)的材料,從而把相鄰的一對電極隔離開。在非限定示例中，隔網(wǎng)裝置可具有或其本身可設(shè)置有空間以形成通道，從而流體可通過該通道流過電極對間。
[0033]在圖3所示的實施例中，當超級電容脫鹽單元34充電時，來自電源的正負電荷分別聚集在陽極和陰極上。第一流體13通過閥35進入超級電容脫鹽單元34中進行脫鹽。在此時，第二流體15進入超級電容脫鹽單元34的通路被閥35關(guān)閉。第一流體13中的帶電離子被正負電荷吸附到相應(yīng)的電極上。由于在電極上帶電離子的聚集，輸出流體14可為變淡的流體(或產(chǎn)品流體)，其通過閥36流出超級電容脫鹽單元34以進行使用。相較于第一流體13而言，其含有較低濃度的帶電物質(zhì)。
[0034]在放電時，吸附在相應(yīng)電極上的陰陽離子從電極的表面脫離。第二流體15通過閥35進入超級電容脫鹽單元34以從該超級電容脫鹽單元34中移出從第一流體13中移除的離子。流出流體16通過閥36流出超級電容脫鹽單元34。相較于第二流體15,流出流體16中含有較高濃度的物質(zhì)或其他雜質(zhì)。此時，第一流體13進入超級電容脫鹽單元的通道被閥35關(guān)閉。
[0035]與在超級電容脫鹽單元34中對第一流體13進行脫鹽處理相似，在處理過程中，第一流體13中的化學需氧量得到降低，同 時，來自第一流體13中的化學需氧量源在第二流體15中得到濃縮并被第二流體15移出超級電容脫鹽單元34以產(chǎn)生流出流體16。這樣，相較于第一和第二流體13、15，輸入流體14和流出流體16分別具有較低和較高的化學需氧量。
[0036]當超級電容脫鹽單元34放電結(jié)束后，然后其可處于充電狀態(tài)一段時間用來準備接下來的放電。這也就是說，超級電容脫鹽單元34的放電和充電是交替進行的，從而把第一流體13中的化學需氧量源及/或帶電離子轉(zhuǎn)移到第二流體17中以來降低第一流體13中的化學需氧量及/或帶電離子。
[0037]在其他非限定示例中，與疊加設(shè)置在一起的超級電容脫鹽單元相似，超級電容脫鹽單元34可包括一對電極、與相應(yīng)電極接觸的集流體、設(shè)置在一對電極間的一個或多個雙極性電極及設(shè)置在每對相鄰的電極間的復(fù)數(shù)個隔網(wǎng)單元，從而在充電單元處理第一流體13及在放電狀態(tài)處理第二流體15。每一個雙極性電極設(shè)置有被離子隔離層(1n-1mpermeableLayer )所隔離的正極和負極側(cè)。美國申請公開專利20110024287可作為參考以進一步對設(shè)置有雙極性電極的超級電容脫鹽單元進行說明。
[0038]如上所述，流出流體16具有較高的化學需氧量。在圖1-3所示的實施例中，系統(tǒng)10可進一步設(shè)置有化學添加劑單元37，其可用于向流出流體16中輸入化學添加劑，用來降低該流出流體16中的化學需氧量。在本發(fā)明實施例中，化學添加劑單元37可作為化學添加劑源來提供化學添加劑?；瘜W添加劑可手動或自動的被添加進流出流體16中。
[0039]在非限定示例中，化學添加劑可包括凝結(jié)劑(Coagulant)、氧化劑(Oxidant)或其結(jié)合。凝結(jié)劑可包括招鹽,如聚合氯化招(Polyaluminum Chloride)和鐵鹽,如硫酸鐵(Ferric Sulfate)、氯化鐵(Ferric Chloride)和硫酸亞鐵(Ferrous Sulfate)。氧化劑可包括次氯酸鹽(Hypochlorite Salts),如次氯酸鈉(Sodium Hypochlorite)和次氯酸鈣(Calcium Hypochlorite)和臭氧(Ozone)及過氧化氫(Hydrogen Peroxide)。在一個非限定示例中，化學添加劑可為次氯酸鈉。[0040]在本實施例中，化學添加劑單元37可用于把化學添加劑輸入進沉淀單元12中以降低沉淀單元12中的流出流體16的化學需氧量。在其他示例中，化學添加劑也可在流出流體16進入沉淀單元12前被輸入進流出流體16中或被輸入到排放流體19中以降低該排放流體19的化學需氧量，以便于其通過排放通道進行排放。在一定的應(yīng)用中，也可不設(shè)置沉淀單元12，這樣，化學添加劑也可被輸入進把流出流體16循環(huán)到電分離單元11的通道18中。
[0041]在一些實施例中，在對第一流體13的處理過程中，流出流體16中的鹽或其他雜質(zhì)的沉淀直到其飽和度或超飽和度達到相對較高的水平時才會發(fā)生。因此，在一些示例中，晶種顆粒(Seed Particles)可添加進沉淀單元12中以誘導流體中含有的鹽或其他雜質(zhì)在相對較低的濃度下發(fā)生沉淀。晶種顆?？砂ü腆w顆粒，其包括但不限于硫酸鈣顆?；蚱錃溲趸镱w粒。至少一部分沉淀物可作為排放流體19而通過排放通道排出。
[0042]以下為降低第一流體13和流出流體16中的化學需氧量的非限定示例。
[0043]示例 I
[0044]在本示意性實驗中，使用圖2所示的倒極電滲析單元。該倒極電滲析單元包括有兩個電力分級，每個電力分級包括兩個流體相通的水力分級，該四個水力分級串聯(lián)設(shè)置。這樣，第一和第二流體13、15可依次通過四個水力分級以分別產(chǎn)生輸出流體14和流出流體
16。在本倒極電滲析單元中，每一個水力分級設(shè)置有五對離子交換膜。兩個電源被設(shè)置用來與每個電力分級分別電性連接。
[0045]在實驗中，實驗條件可包括施加在倒極電滲析單元中的每個電力分級上的電壓大致為7伏；該倒極電滲析 單元每個1000秒倒極一次；第一流體13的流速大致為0.5升/每分鐘；流出流體16被循環(huán)進沉淀單元12中以作為第二流體15使用；大約300克的硫酸鈣顆粒被加入到沉淀單元12中作為晶種顆粒，這樣，沉淀單元12中的硫酸鈣的初始濃度大約為10wt% (wt%:重量百分比)。當然，如上所述，在一定應(yīng)用中，沉淀單元12也可不設(shè)置。
[0046]在操作中，對第一流體13、輸出(或淡化)流體14和流出(或濃縮)流體16進行采樣并分析。表一所示為采樣所得的第一流體13、輸出流體14和流出流體16的特性。
[0047]表一:
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種降低流體化學需氧量的系統(tǒng)，包括: 電分離單元，其可接受第一流體以降低其化學需氧量及接收第二流體以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體；及 化學添加劑單元，其可向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
2.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中所述流出流體的化學需氧量源的濃度高于所述第二流體中的化學需氧量源的濃度。
3.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中所述化學添加劑可包括鋁鹽、鐵鹽、次氯酸鹽、臭氧、過氧化氫及其組合。
4.如權(quán)利要求3所述系統(tǒng)，其中所述化學添加劑包括次氯酸鈉。
5.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，進一步包括與所述電分離單元流體相通的沉淀單元，該沉淀單元可用于在其和所述電分離單元間循環(huán)所述流出流體。
6.如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其中所述化學添加劑單元可向所述沉淀單元中輸入所述化學添加劑來降低所述流出流體的化學需氧量。
7.如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其中所述沉淀單元可排出排放流體，所述化學添加劑單元可向所述排放流體中輸入化學添加劑來降低其化學需氧量。
8.如權(quán)利要求1 所述系統(tǒng)，其中所述電分離單元包括超級電容脫鹽單元、倒極電滲析單元及電滲析單元中的一個或多個。
9.如權(quán)利要求8所述系統(tǒng)，其中所述電分離單元包括所述倒極電滲析單元。
10.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中所述電分離單元在降低所述第一流體的化學需氧量的同時可移除該第一流體中的離子。
11.一種降低流體化學需氧量的系統(tǒng)，包括: 電分離單元，其可接受第一流體以降低其化學需氧量及接收第二流體以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體； 沉淀單元，其與所述電分離單元流體相通，以在其和所述電分離單元間循環(huán)所述流出流體；及 化學添加劑單元，其可向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
12.如權(quán)利要求11所述系統(tǒng)，其中所述化學添加劑單元可向所述沉淀單元中輸入所述化學添加劑來降低所述流出流體的化學需氧量。
13.如權(quán)利要求11所述系統(tǒng)，其中所述沉淀單元可排出排放流體，所述化學添加劑單元可向所述排放流體中輸入化學添加劑來降低其化學需氧量。
14.如權(quán)利要求11所述系統(tǒng)，其中所述化學添加劑可包括鋁鹽、鐵鹽、次氯酸鹽、臭氧、過氧化氫及其組合。
15.如權(quán)利要求11所述系統(tǒng)，其中所述電分離單元包括倒極電滲析單元。
16.一種降低流體化學需氧量的方法，包括: 輸入第一流體到電分離單元中以降低該第一流體的化學需氧量； 輸入第二流體到所述電分離單元中以把從第一流體中移除的化學需氧量源移出該電分離單元并產(chǎn)生流出流體；及向所述流出流體中輸入化學添加劑以降低該流出流體的化學需氧量。
17.如權(quán)利要求16所述方法，其中所述化學添加劑可包括鋁鹽、鐵鹽、次氯酸鹽、臭氧、過氧化氫及其組合。
18.如權(quán)利要求16所述方法，其中所述化學添加劑包括次氯酸鈉。
19.如權(quán)利要求16所述方法，進一步包括在所述電分離單元及與該電分離單元流體相通的沉淀單元間循環(huán)所述流出流體。
20.如權(quán)利要求19所述方法，其中向所述流出流體中輸入化學添加劑包括向所述沉淀單元中輸入所述化學添加劑以降低所述流出流體的化學需氧量。
21.如權(quán)利要求16所述方 法，，其中所述電分離單元包括倒極電滲析單元。
【文檔編號】C02F9/06GK103787532SQ201210433485
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】張呈乾, 熊日華, 余振江, 楊海 申請人:通用電氣公司