專利名稱：通過吸附和納米過濾處理污染的水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理污染的水的方法。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于處理被極性有機化合物和/或非極性有機化合物、和/或重金屬鹽類、和/或分散油或乳狀油污染的水的方法，包括將所述污染的水送至包括至少一個吸附單元和至少一個納米過濾單元的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在其處置或再使用之前必須被處理的工業(yè)廢水經(jīng)常包含污染的水，污染的水包括極性有機化合物和/或非極性有機化合物、和/或重金屬鹽類、和/或分散油或乳狀油。所述水可來自各種工業(yè)，諸如，例如，鋁和剛生產(chǎn)工業(yè)、化學(xué)工業(yè)和/或石油化學(xué)工業(yè)、汽車工業(yè)、石油工業(yè)。特別地，石油工業(yè)，在萃取過程中和在精煉過程中，產(chǎn)生大量水。例如，在萃取過程中，產(chǎn)生了與石油一起被萃取的生產(chǎn)水和用于將壓力值保持在適當水平而抽入井中的水與烴類一起回到地面而產(chǎn)生的注射水。來自石油工業(yè)的廢水、特別是生產(chǎn)水和煉油廢水(例如，冷卻水、洗滌水、煉油廠地下水)，和來自石油化學(xué)工業(yè)的廢水(例如，冷卻水、洗滌水、來自石油化學(xué)工業(yè)的地下水)中存在的典型的污染化合物，如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種用于處理被極性有機化合物和/或非極性有機化合物、和/或重金屬鹽類、和/或分散油或乳狀油污染的水的方法，包括將所述污染的水送至包括以下單元的系統(tǒng): -至少一個吸附單元，所述至少一個吸附單元包含至少一種微孔鋁硅酸鹽或中孔鋁硅酸鹽； -至少一個納米過濾單元，所述至少一個納米過濾單元包含至少一個親水納米過濾膜； 其中所述親水納米過濾膜與水的接觸角低于或等于45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理污染的水的方法，其中所述接觸角為25°至40°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水選自:來自油井或氣井的生產(chǎn)水、用于將壓力值保持在適當水平而抽入井中的水與烴類一起回到地面產(chǎn)生的注射水、煉油廢水、來自石油化學(xué)工業(yè)的水、來自精煉和/或石油化學(xué)工業(yè)的地下水。
4.根據(jù)前述權(quán)利要 求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述吸附單元和所述納米過濾單元依次定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于處理污染的水的方法，其中所述吸收單元定位在所述過濾單元的前面。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述極性有機化合物在所述污染的水中存在的量為Ippm至30000ppm。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述非極性化合物在所述污染的水中存在的量為Ippm至30000ppm。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述重金屬鹽類在所述污染的水中存在的量為0.1ppm至40000ppm。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水包括堿金屬或堿土金屬的鹽類，諸如鈉、鉀、鈣、鎂、鋇、鍶、鐵的氯化物、硫酸鹽類、碳酸鹽類、碳酸氫鹽類、硼酸鹽類；或其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于處理污染的水的方法，其中所述堿金屬或堿土金屬的鹽類在所述污染的水中存在的量為0.1ppm至40000ppm。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述分散油或乳狀油在所述污染的水中存在的量為50ppm至500ppm。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述微孔鋁硅酸鹽選自平均孔徑為3.5 A至7.5人的沸石類。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于處理污染的水的方法，其中所述沸石類的硅/鋁摩爾比(SAR)為 2 至 500。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的用于處理污染的水的方法，其中所述沸石類選自硅沸石、沸石ZSM-5、沸石Y、絲光沸石、β沸石、鎂堿沸石、或其混合物。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽的平均孔徑為25 A至500人。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽的硅/鋁摩爾比(SAR)為30至無限大。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽的孔體積為0.3ml/g至1.3ml/g。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽的比表面積(Sbet)高于或等于500m2/g。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽具有完全非晶的結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至18中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述中孔鋁硅酸鹽材料具有大體非晶的結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水與所述微孔鋁硅酸鹽或所述中孔鋁硅酸鹽保持接觸的時間為I分鐘至5小時。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜在22°C下測量的透水率為0.51/ (m2x h x bar)至51/(m2x h x bar)。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜的表面能為40mN/m至80mN/m。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜的最大操作溫度為15°C至50°C。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜的最大操作壓 力為5巴至45巴。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜的截留分子量(MWCO)為150道爾頓至300道爾頓。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜的最大操作pH為I至12。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至27中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述親水納米過濾膜選自聚合物膜，所述聚合物膜包括諸如聚二甲基硅氧烷類的聚烷基硅氧烷類。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述比流量(每平方米所述親水納米過濾膜的表面每小時的滲透物的公斤數(shù))為0.5kg/On2X h)至50kg/ (m2x h)。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水在10°C至40°C的溫度下被送至所述系統(tǒng)。
31.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水在I至12的pH下被送至所述系統(tǒng)。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的用于處理污染的水的方法，其中所述污染的水在0.5巴至35巴的壓力下被送至所述系統(tǒng)。
全文摘要
一種用于處理被極性有機化合物和/或非極性有機化合物、和/或重金屬鹽類、和/或分散油或乳狀油污染的水的方法，包括將所述污染的水送至包括至少一個吸附單元(3)和至少一個納米過濾單元(7)的系統(tǒng)中，所述至少一個吸附單元(3)包含至少一種微孔鋁硅酸鹽或中孔鋁硅酸鹽，所述至少一個納米過濾單元(7)包含至少一個親水納米過濾膜，其中該親水納米過濾膜與水的接觸角低于或等于45°、優(yōu)選地為25°至40°。
文檔編號C02F101/30GK103249681SQ201180052157
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者羅伯托·巴加廷, 羅道爾弗·維吉諾拉, 拉斐爾·西斯托, 馬庫·帕特安杰利帕皮尼, 里卡多·圖菲, 亞歷山大·德·福里·得奧里西 申請人:艾尼股份公司