BR112014031141B1 - Sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante e método para separar um fluido de ingresso - Google Patents
Sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante e método para separar um fluido de ingresso Download PDFInfo
- Publication number
- BR112014031141B1 BR112014031141B1 BR112014031141-2A BR112014031141A BR112014031141B1 BR 112014031141 B1 BR112014031141 B1 BR 112014031141B1 BR 112014031141 A BR112014031141 A BR 112014031141A BR 112014031141 B1 BR112014031141 B1 BR 112014031141B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- contaminant
- fluid
- retentate
- stream
- membrane
- Prior art date
Links
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 title claims abstract description 351
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 213
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 196
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 58
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 48
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 137
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 85
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 85
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 71
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 57
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 51
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 37
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 34
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 31
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 24
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 24
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 21
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 14
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 13
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 13
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical group [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 9
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011176 pooling Methods 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims 23
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 78
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 29
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 19
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 16
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 16
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 13
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- -1 hexavalent chromium Chemical compound 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical class [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009295 crossflow filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 108090000862 Ion Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000012500 ion exchange media Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009285 membrane fouling Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- CSMWJXBSXGUPGY-UHFFFAOYSA-L sodium dithionate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)S([O-])(=O)=O CSMWJXBSXGUPGY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/16—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/06—Tubular membrane modules
- B01D63/066—Tubular membrane modules with a porous block having membrane coated passages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/18—Details relating to membrane separation process operations and control pH control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/2626—Absorption or adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/263—Chemical reaction
- B01D2311/2634—Oxidation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/263—Chemical reaction
- B01D2311/2638—Reduction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/04—Backflushing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2066—Pulsated flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/22—Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante; método para separar um fluido de ingresso; método para prevenir, reduzir ou remover a incrustação de pelo menos uma porção de uma membrana de filtração em um sistema de filtração em operação contínua; e método para aplicar um choque dinâmico a uma membrana de filtração em um sistema de filtração em operação contínua. a presente descrição refere-se, de acordo com algumas modalidades, a aparelho, a sistemas e a métodos para a redução e/ou para a remoção de um ou mais contaminantes (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos fosforosos, nitrogênio, compostos de nitrogênio) provenientes de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido). o aparelho, os sistemas e os métodos, em algumas modalidades, podem ser operáveis para descontaminar um fluido com fluido residual contendo uma quantidade comparativamente pequena ou nenhum contaminante.
Description
[0001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido Provisório no U.S. 61/658.186, depositado no dia 11 de junho de 2012, e do Pedido Provisório n- U.S. 61/679.410, depositado no dia 3 de agosto de 2012. O conteúdo de todos os pedidos acima está incorporado ao presente documento a titulo de referência em sua totalidade.
[0002] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a aparelho de filtração, a sistemas e a métodos que reduzem o incrustamento de membrana. A presente revelação se refere adicionalmente, em algumas modalidades, a aparelho, sistemas e métodos para a redução e/ou para a remoção de um ou mais contaminantes (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos fosforosos, nitrogênio, compostos de nitrogênio) provenientes de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido).
[0003] Visto que quase todas as formas de vida precisam de água para sobreviver, a melhora da qualidade da água em sistemas de descontaminação tipicamente tem sido uma matéria de interesse significativo. Como resultado, sistemas de tratamento e técnicas para remover contaminantes de fluidos contaminados foram desenvolvidos no passado. Abordagens anteriores incluiram tratamento de água aplicando-se vários micro-organismos, enzimas e nutrientes para os micro-organismos na água. Outras abordagens envolvem colocar produtos quimicos, tais como cloro, nos fluidos contaminados em um esforço para descontaminar abastecimentos. Alguns desses sistemas provaram ser, de alguma forma, bem sucedidos; no entanto, deficiências severas em cada abordagem ainda podem ser importantes. Em alguns sistemas anteriores, são usados reagentes sólidos que têm que ser dissolvidos ou dispersos antes do uso, ou eram complicados e não particularmente adequados para o tratamento de água prolongado, ou não poderiam ser usados em uma ampla variedade de tipos diferentes de aplicações. Em particular, o manuseio dos reagentes sólidos frequentemente representa problemas em relação a diferentes taxas de dissolução, concentrações e taxas de crescimento. Além disso, em sistemas que empregam aditivos quimicos, o fluido "descontaminado" resultante, na verdade, agora pode ser contaminado por esses produtos quimicos, apesar de terem sido removidos os contaminantes biológicos originais ou outros dos meios. Até mesmo em sistemas que empregam microfiltração, problemas com o sistema podem não ser provenientes de qualquer tipo de aditivo, mas, em vez disso, podem ser simplesmente o entupimento de membranas ou elementos de filtro com elementos incrustantes acumulados provenientes do processo de descontaminação. Processos de limpeza de filtro demorados combinados com inatividade do sistema podem se tornar dispendiosos e ineficazes para as empresas de purificação.
[0004] Uma abordagem para tratar águas superficiais e outros fluidos contaminados é coagular contaminantes transportados pela água com coagulantes adequados tais como cloreto férrico, cloreto de polialuminio, sulfato de aluminio, ou outros coagulantes conhecidos na técnica. Coagulantes quimicos alteram a carga de superficie de contaminantes, o que reduz a força repelente entre os contaminantes. Assim sendo, os coagulantes permitem que os contaminantes colidam e se coagulem em flocos maiores. Particulas maiores ainda podem ser formadas adicionando-se polimeros adequados ao fluido contaminado. Os polimeros formam pontes entre os flocos para formar grandes aglomerados. Os grandes aglomerados assentam com a gravidade e podem ser removidos por um clarificador ou um filtro.
[0005] Alguns processos de tratamento podem incluir modificar o pH do fluido contaminado antes de se adicionarem os coagulantes devido ao fato de que alguns coagulantes operam melhor dentro de uma faixa especifica de pH. Por exemplo, some coagulantes de base férrica podem operar melhor em niveis de pH reduzidos, o que pode necessitar de adição de ácidos ao fluido contaminado. Outros coagulantes podem operar melhor em alcalinidades especificas, o que pode necessitar da adição bicarbonato ou ácidos dependendo de se a alcalinidade é demasiadamente baixa ou alta. Em alguns casos, a adição do coagulante em si pode afetar o pH, e pode-se necessitar de neutralização.
[0006] Outra abordagem para tratar o fluido contaminado usa troca iônica para trocar moléculas benignas com os contaminantes de interesse. Um exemplo é a remoção de cromo hexavalente. Uma vez que os sitios de troca dos meios de troca iônica são consumidos, a refrigeração dos meios de troca cria um grande volume de salmoura contendo os contaminantes de interesse.
[0007] Conforme usado no presente documento, o "fluido contaminado" é um fluido que contém produtos orgânicos, inorgânicos, metais e possivelmente células microbianas ou outros micro-organismos indesejáveis. Embora os contaminantes sejam indesejáveis no sentido de que geralmente são tóxicos quando ingeridos ou contatados pelos seres humanos, o termo "indesejável" não deve ser entendido como estando restrito a tais substâncias tóxicas.
[0008] Em conformidade, surgiu a necessidade de aparelho, sistemas e métodos aprimorados para a redução e/ou para a remoção de um ou mais materiais indesejáveis de uma composição de alimentação.
[0009] A presente revelação se refere, de acordo com algumas modalidades, a aparelho, sistemas e métodos para remover elementos incrustantes em uma membrana de filtração. Uma membrana de filtração pode compreender um substrato poroso que tem uma pluralidade de canais longitudinais definidos no mesmo. Filmes de membrana podem ser dispostos na superficie dos canais. Meios contaminados podem ser alimentados para a membrana de filtração em uma primeira extremidade, e os filmes de membrana podem ser operáveis para separar os meios contaminados em um fluido de permeado que tem capacidade para passar através do filme de membrana e um fluido de retentado que sai em uma segunda extremidade da membrana de filtração. 0 fluido de permeado pode passar através dos poros do substrato e sair da membrana de filtração através de pelo menos uma saida. Tanto o fluido de permeado quanto de retentado podem ser submetidos a tratamento adicional tal como filtração e decantação adicionais.
[0010] A presente revelação se refere, de acordo com algumas modalidades, a aparelho, sistemas e métodos para a oxidação, a redução e/ou a remoção de um ou mais contaminantes (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos fosforosos, nitrogênio, compostos de nitrogênio) de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido de ingresso) . Por exemplo, em algumas modalidades, um sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente um fluido de ingresso pode compreender (a) um reator de fluido (por exemplo, um reator de redução, um reator de oxidação, ou reator de mistura), (b) uma unidade de recuperação de catalisador (CRU) em comunicação fluida com o reator de fluido, (c) um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) em comunicação fluida com a uma unidade de recuperação de catalisador, (d) um primeiro tanque de armazenamento contendo uma composição ácida ou uma composição básica e disposta em comunicação fluida com o módulo de concentração de contaminante, (e) um tanque misturador de concentração de contaminante (DeWMT) em comunicação fluida com o primeiro tanque de armazenamento, (f) um tanque de armazenamento de adsorvente limpo em comunicação fluida com uma corrente de adsorvente dessorvida e a corrente de ingresso, (g) um segundo tanque contendo (i) uma composição ácida se o primeiro tanque de armazenamento contiver uma composição Básica ou (ii) uma composição básica se o primeiro tanque de armazenamento contiver uma composição ácida, e/ou (h) um tanque de enxágue em comunicação fluida com uma corrente de contaminante dessorvida e o segundo tanque de armazenamento.
[0011] Um reator de fluido, em algumas modalidades, pode ser configurado (i) para receber o fluido de ingresso, (ii) opcionalmente, para reduzir ou oxidar pelo menos uma porção do contaminante para formar um contaminante reduzido ou um contaminante oxidado, (iii) para permitir que o contaminante (por exemplo, o contaminante (não alterado), o contaminante reduzido, ou o contaminante oxidado) se ligue a um adsorvente para formar um material adsorvente de contaminante, e/ou (iv) para formar uma corrente de saida de reator de fluido que compreende o material adsorvente de contaminante. Em algumas modalidades, um reator de fluido pode compreender um reator fotocatalitico operável para fotorreduzir um contaminante. Um fluido de ingresso pode compreender um ou mais contaminantes. Por exemplo, um fluido de ingresso pode compreender cromo (por exemplo, cromo hexavalente, cromo trivalente). Um contaminante reduzido pode compreender cromo trivalente em algumas modalidades.
[0012] Um sistema pode incluir, em algumas modalidades, um tanque de ácido em comunicação fluida com a corrente de ingresso e operável para regular o pH da corrente de ingresso e/ou o conteúdo do reator de fluido. Um tanque de ácido, em algumas modalidades, pode conter uma composição ácida. Uma composição ácida pode ter um pH baixo (por exemplo, abaixo de ~7, abaixo de ~6, abaixo de ~5, abaixo de ~4, abaixo de ~3, abaixo de ~2, e/ou abaixo de ~1) . Um ácido pode ser um ácido forte, um ácido fraco, um ácido mineral, um ácido orgânico, ou qualquer outro ácido adequado. Uma composição ácida pode compreender, por exemplo, ácido citrico. Sem limitar a revelação a qualquer mecanismo de ação particular, acidificar o conteúdo de uma redução fotocatalitica pode favorecer a redução de contaminante (por exemplo, em vez de oxidação).
[0013] De acordo com algumas modalidades, uma unidade de recuperação de catalisador (CRU) pode compreender (i) uma membrana porosa de CRU que define uma porção de retentado de CRU e uma porção de permeado de CRU da unidade de recuperação de catalisador. Uma unidade de recuperação de catalisador, em algumas modalidades, pode ser (ii) configurada para receber a corrente de saida de reator de fluido na porção de retentado de CRU da membrana porosa de CRU e fracionar a corrente de saida de reator de fluido em (A) um retentado de CRU que compreende o material adsorvente de contaminante na porção de retentado de CRU da unidade de recuperação de catalisador e/ou (B) um permeado de CRU substancialmente livre do contaminante na porção de permeado de CRU da unidade de recuperação de catalisador. A porção de retentado de CRU pode estar em comunicação fluida com a corrente de ingresso e o filtrado de CRU forma uma primeira corrente de descarga.
[0014] Uma membrane porosa de CRU pode compreender, por exemplo, uma membrana cerâmica. Uma unidade de recuperação de catalisador e sua membrana porosa de CRU pode ser configurada de modo que a membrana opere como uma membrana de fluxo cruzado. Em algumas modalidades, a concentração do material adsorvente de contaminante no retentado de CRU é de cerca de 10 vezes a cerca de 20 vezes maior do que a concentração do material adsorvente de contaminante na corrente de saida de reator de fluido.
[0015] Um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) pode (i) estar em comunicação fluida com a porção de retentado de CRU da unidade de recuperação de catalisador e/ou (ii) compreender uma membrana porosa de DeWRS, orientada em uma posição vertical, que define uma porção de retentado de DeWRS e uma porção de permeado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante, de acordo com algumas modalidades. Um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) pode ser configurado, em algumas modalidades, (iii) para receber pelo menos uma porção do retentado de CRU na porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante e fracionar o retentado de CRU em (A) um retentado de DeWRS que compreende o material adsorvente de contaminante na porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante e/ou (B) um permeado de DeWRS substancialmente livre do contaminante na porção de permeado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante, em que o filtrado de DeWRS forma uma segunda corrente de descarga. De acordo com algumas modalidades, um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) pode ser configurado para permitir que o material adsorvente de contaminante no retentado de DeWRS (A) assente em um coletor de contaminante posicionado abaixo da membrana porosa de DeWRS e/ou (B) forme uma lama de coletor de contaminante.
[0016] Uma membrana porosa de DeWRS pode compreender, por exemplo, uma membrana cerâmica. Um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) e sua membrana porosa de DeWRS pode ser configurado de modo que a membrana opere como uma membrana terminal. Em algumas modalidades, a concentração do material adsorvente de contaminante na lama de coletor de contaminante é de cerca de 10 vezes a cerca de 20 vezes maior do que a concentração do material adsorvente de contaminante no retentado de CRU. Um módulo de concentração de contaminante, em algumas modalidades, pode ser configurado para pulsar a membrana porosa de DeWRS com um choque dinâmico (por exemplo, para desincrustar a membrana).
[0017] Em algumas modalidades, uma membrana pode incluir um substrato poroso que tem uma pluralidade de canais longitudinais definidos no mesmo. Um filme de membrana pode ser disposto na superfície de canais longitudinais. Um choque dinâmico pode compreender um pulso do fluido que introduz uma quantidade de energia que é suficientemente alta e em uma curta duração de modo a criar cavitação no fluido próximo ao substrato e filmes de membrana. A cavitação do choque dinâmico, em algumas modalidades, pode ser operável para formar e implodir de modo substancialmente imediato as cavidades no fluido localizado ao longo da membrana, rompendo, desse modo, matérias biológicas e liberando matéria orgânica e inorgânica do substrato e filmes de membrana. Uma abordagem exemplificativa para a criação de cavitação é submeter o fluido na membrana a mudanças rápidas de pressão para causar a formação de cavidades onde a pressão for relativamente baixa.
[0018] De acordo com algumas modalidades, um primeiro tanque de armazenamento (por exemplo, um tanque de armazenamento de ácido) pode conter uma composição ácida. Uma composição ácida pode ter um pH baixo (por exemplo, abaixo de ~7, abaixo de ~6, abaixo de ~5, abaixo de ~4, abaixo de ~3, abaixo de ~2, e/ou abaixo de ~1) . Um ácido pode ser um ácido forte, um ácido fraco, um ácido mineral, um ácido orgânico, ou qualquer outro ácido que tende a favorecer a dissociação do contaminante e do adsorvente. A seleção de um ácido pode considerar a quantidade e/ou natureza do(s) contaminante(s) no fluido de ingresso e/ou no adsorvente adicionado. Em algumas modalidades, uma composição ácida pode compreender ácido sulfúrico. Um tanque de armazenamento de ácido pode estar em comunicação fluida com um tanque de acumulação contendo um volume de uma composição ácida acumulada, que pode ser transportada para o tanque de armazenamento de ácido conforme necessário e/ou desejado.
[0019] De acordo com algumas modalidades, um primeiro tanque de armazenamento (por exemplo, um tanque de armazenamento de base) pode conter uma composição básica. Uma composição básica pode ter um pH alto (por exemplo, acima de ~7, acima de ~8, acima de ~9, acima de ~10, acima de ~11, acima de ~12, e/ou acima de ~14) . A base pode ser uma base forte, uma base fraca, uma base mineral, uma base orgânica, ou qualquer outro ácido que tende a favorecer a dissociação do contaminante e do adsorvente. A seleção de uma Base pode considerar a quantidade e/ou natureza do(s) contaminante(s) no fluido de ingresso e/ou no adsorvente adicionado. Em algumas modalidades, uma composição básica pode compreender hidróxido de sódio. Um tanque de armazenamento de base pode estar em comunicação fluida com um tanque de acumulação contendo um volume de uma composição básica acumulada, que pode ser transportada para o tanque de armazenamento de base conforme necessário e/ou desej ado.
[0020] Um tanque misturador de concentração de contaminante (DeWMT), em algumas modalidades, (i) pode estar em comunicação fluida com a porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante e em comunicação fluida com o tanque de armazenamento de ácido e/ou (ii) pode compreender uma membrana porosa de DeWMT que define uma porção de retentado de DeWMT e uma porção de permeado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante.
[0021] De acordo com algumas modalidades, um tanque misturador de concentração de contaminante pode ser (iii) configurado para receber pelo menos uma porção do retentado de DeWRS na porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante e fracionar o retentado de DeWRS recebido em (A) um retentado de DeWMT que compreende o material adsorvente de contaminante na porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante e/ou (B) um permeado de DeWMT substancialmente livre do contaminante na porção de permeado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante, em que o filtrado de DeWMT forma uma terceira corrente de descarga. Um tanque misturador de concentração de contaminante pode ser configurado, em algumas modalidades, para receber do tanque de armazenamento de ácido na porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante uma quantidade da composição ácida, misturar o conteúdo da porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante para permitir a dessorção do contaminante do adsorvente para formar uma corrente de contaminante dessorvida, uma corrente de adsorvente dessorvida, e, opcionalmente, um material adsorvente de contaminante residual, e/ou transportar o material adsorvente de contaminante residual opcional, se estiver presente, para o tanque de armazenamento de ácido.
[0022] Um tanque misturador de concentração de contaminante pode ser configurado para receber a pelo menos uma porção do retentado de DeWRS na porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante sob pressão, em algumas modalidades. Um tanque misturador de concentração de contaminante pode ser configurado, de acordo com algumas modalidades, para misturar o conteúdo da porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante para formar uma mistura de DeWMT borbulhando-se um gás através do conteúdo da porção de retentado de DeWMT do tanque misturador de concentração de contaminante. Um tanque misturador de concentração de contaminante pode ser configurado para receber uma composição ácida a uma temperatura de cerca de 40 °C a cerca de 60 °C, a uma concentração de até cerca de 5% em peso, e/ou a um pH de menos do que cerca de 1.
[0023] Um sistema de descontaminação pode compreender, em algumas modalidades, um tanque de armazenamento de adsorvente limpo em comunicação fluida com a corrente de adsorvente dessorvida e a corrente de ingresso. Um tanque de armazenamento de adsorvente limpo pode ser configurado para abastecer adsorvente (por exemplo, em uma mistura de solvente) para uma corrente de ingresso e/ou um reator de fluido. A quantidade abastecida pode ser regulada, por exemplo, de acordo com o volume de fluido de ingresso, a quantidade antecipada ou medida de contaminante no fluido de ingresso, a natureza do(s) contaminante(s) no fluido de ingresso, qualquer outro parâmetro necessário ou desejado, ou combinações dos mesmos. Se for desejado, um sistema pode ser configurado para reciclar adsorvente. Por exemplo, um tanque de armazenamento de adsorvente limpo pode receber adsorvente dessorvido, por exemplo, proveniente de um tanque misturador de concentração de contaminante. De acordo com algumas modalidades, um adsorvente pode compreender titânio (por exemplo, óxido de titânio).
[0024] Em algumas modalidades, um sistema de descontaminação pode incluir um segundo tanque de armazenamento (por exemplo, um tanque de ácido) contendo uma composição ácida, por exemplo, em que o primeiro tanque de armazenamento contém uma composição básica. Uma composição ácida pode ter um pH baixo (por exemplo, abaixo de p,, abaixo de ~6, abaixo de ~5, abaixo de ~4, abaixo de ~3, abaixo de ~2, e/ou abaixo de ~1) . Um ácido pode ser um ácido forte, um ácido fraco, um ácido mineral, um ácido orgânico, ou qualquer outro ácido que tende a favorecer a formação de um sólido de contaminante (por exemplo, precipitado). A seleção de um ácido pode considerar a quantidade e/ou natureza do(s) contaminante(s) no fluido de ingresso e/ou o adsorvente adicionado. Em algumas modalidades, uma composição ácida pode compreender ácido sulfúrico.
[0025] Em algumas modalidades, um sistema de descontaminação pode incluir um segundo tanque de armazenamento (por exemplo, um tanque de Base) contendo uma composição Básica, por exemplo, em que o primeiro tanque de armazenamento contém uma composição ácida. Uma composição Básica pode ter um pH alto (por exemplo, acima de ~7, acima de ~8, acima de ~9, acima de ~10, acima de ~11, acima de ~12, e/ou acima de ~14) . A Base pode ser uma Base forte, uma Base fraca, uma Base mineral, uma Base orgânica, ou qualquer outra Base que tende a favorecer a formação de um sólido de contaminante (por exemplo, precipitado). A seleção de uma Base pode considerar a quantidade e/ou natureza do(s) contaminante(s) no fluido de ingresso e/ou o adsorvente adicionado. Em algumas modalidades, a Base pode compreender hidróxido de sódio.
[0026] De acordo com algumas modalidades, um tanque de enxágue pode estar em comunicação fluida com a corrente de contaminante dessorvido, em comunicação fluida com o tanque de Base, e/ou configurado para receBer e misturar a corrente de contaminante dessorvido receBida com a Base receBida para permitir a formação de um contaminante precipitado e um soBrenadante de tanque de enxágue, em que o soBrenadante de tanque de enxágue forma uma quarta corrente de descarga.
[0027] Um sistema pode ser configurado e/ou operado para regular a quantidade de contaminante presente em cada corrente de descarga. Em algumas modalidades, pode ser desejado configurar e/ou operar um sistema de descontaminação para entregar uma ou mais correntes de descarga com concentrações de contaminante residuais que são tão baixas quanto possível, tão baixas quanto praticável, e/ou abaixo de um limite desejado ou necessário. Em algumas modalidades, uma primeira corrente de descarga, uma segunda corrente de descarga, uma terceira corrente de descarga e uma quarta corrente de descarga podem compreender (cada uma de modo independente ou coletivo) menos do que cerca de 20 ppb de um contaminante (por exemplo, cromo). Uma primeira corrente de descarga, uma segunda corrente de descarga, uma terceira corrente de descarga e uma quarta corrente de descarga, de acordo com algumas modalidades, pode compreender (cada uma de modo independente ou coletivo) menos do que cerca de 1 ppb de um contaminante reduzido (por exemplo, cromo trivalente). Toda ou uma porção de cada corrente de descarga independentemente pode ser descarregada para fora do sistema e/ou reciclada de volta para o sistema conforme desejado e/ou necessário. Uma primeira corrente de descarga, uma segunda corrente de descarga, uma terceira corrente de descarga e uma quarta corrente de descarga, de acordo com algumas modalidades, pode ser combinada em uma corrente de descarga compósita.
[0028] A presente revelação se refere, de acordo com algumas modalidades, a métodos para a redução e/ou para a remoção de um ou mais metais pesados (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos fosforosos, nitrogênio, compostos de nitrogênio) de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido de ingresso). Por exemplo, em algumas modalidades, um método pode separar um fluido de ingresso que compreende um contaminante em (A) uma fração sólida de contaminante e (B) uma fração de fluido de descarga substancialmente livre do contaminante. Um método para descontaminar um fluido de ingresso pode compreender (a) opcionalmente reduzir ou oxidar o contaminante em um reator de fluido para formar um contaminante reduzido ou um contaminante oxidado; (b) adsorver o contaminante (por exemplo, o contaminante reduzido ou o contaminante oxidado ou o contaminante não reagido) a um adsorvente para formar um material adsorvente de contaminante; (c) formar uma corrente de salda de reator de fluido que compreende o material adsorvente de contaminante; (d) opcionalmente combinar uma porção da corrente de salda de reator de fluido na corrente de ingresso; (e) fracionar até a totalidade da corrente de salda de reator de fluido em uma unidade de recuperação de catalisador (CRU) que compreende uma membrana porosa em (i) um retentado de CRU que compreende o material adsorvente de contaminante e/ou (ii) um permeado de CRU substancialmente livre do contaminante, em que o filtrado de CRU forma uma primeira corrente de descarga; (f) fracionar o retentado de CRU em um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) que compreende uma membrana porosa de DeWRS orientada em uma posição vertical, em (i) um retentado de DeWRS que compreende o material adsorvente de contaminante e/ou (ii) um permeado de DeWRS substancialmente livre do contaminante, em que o filtrado de DeWRS forma uma segunda corrente de descarga; (g) reunir o material adsorvente de contaminante no retentado de DeWRS em uma lama contaminante; (h) fracionar a lama contaminante em um tanque misturador de concentração de contaminante (DeWMT) que compreende uma membrana porosa de DeWMT em (i) um retentado de DeWMT que compreende o material adsorvente de contaminante e/ou (ii) um permeado de DeWMT substancialmente livre do contaminante, em que o filtrado de DeWMT forma uma terceira corrente de descarga; (i) adicionar ácido proveniente de um tanque de armazenamento de ácido ao retentado de DeWMT que compreende o material adsorvente de contaminante para formar um retentado de DeWMT acidificado; (() misturar o retentado de DeWMT acidificado (por exemplo, borbulhando-se um gás através do conteúdo do tanque misturador de concentração de contaminante) para dessorver o contaminante do absorvente e formar uma corrente de contaminante dessorvida, uma corrente de adsorvente dessorvida e, opcionalmente, um material adsorvente de contaminante residual; (k) opcionalmente combinar até a totalidade da corrente de absorvente dessorvido na corrente de ingresso; (l) combinar em um tanque de enxágue a corrente de contaminante dessorvido com base suficiente para formar um contaminante precipitado e um sobrenadante de tanque de água de enxágue, em que o sobrenadante de tanque de água de enxágue forma uma quarta corrente de descarga; e/ou (m) opcionalmente transportar o material adsorvente de contaminante residual tanque de armazenamento de ácido, em que contaminante precipitado forma a fração sólida de contaminante e a primeira, a segunda, a terceira e a quarta correntes de descarga (untas formam a fração de fluido de descarga.
[0029] De acordo com algumas modalidades, reduzir o contaminante em um reator de fluido para formar um contaminante reduzido pode compreender fotorreduzir o contaminante. Um fluido de ingresso pode compreender um ou mais contaminantes. Por exemplo, um fluido de ingresso pode compreender cromo (por exemplo, cromo hexavalente, cromo trivalente). Um contaminante reduzido pode compreender cromo trivalente em algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, um adsorvente pode compreender titânio (por exemplo, óxido de titânio).
[0030] Uma membrana porosa de CRU e/ou uma membrana porosa de DeWRS pode (independentemente) compreender, por exemplo, uma membrana cerâmica. Um método de descontaminação pode compreender, em algumas modalidades, operar a membrana porosa de CRU como uma membrana de fluxo cruzado. Um método de descontaminação pode compreender, em algumas modalidades, operar a membrana porosa de DeWRS como uma membrana terminal. De acordo com algumas modalidades, um método de descontaminação pode compreender concentrar o material adsorvente de contaminante por várias etapas sucessivas. Por exemplo, a concentração do material adsorvente de contaminante no retentado de CRU pode ser de cerca de 10 vezes a cerca de 20 vezes maior do que a concentração do material adsorvente de contaminante na corrente de saida de reator de fluido. Por exemplo, a concentração do material adsorvente de contaminante na lama de coletor de contaminante pode ser de cerca de 10 vezes a cerca de 20 vezes maior do que a concentração do material adsorvente de contaminante no retentado de CRU. Em algumas modalidades, um método de descontaminação pode compreender pulsar a membrana porosa de DeWRS com um choque de fluido. Um método pode incluir transportar o retentado de DeWRS para o tanque misturador de concentração de contaminante sob pressão (por exemplo, pressão de ar), de acordo com algumas modalidades.
[0031] Um método de descontaminação pode compreender adicionar uma composição ácida (por exemplo, que compreende ácido sulfúrico) a um tanque misturador de concentração de contaminante a uma temperatura de cerca de 40 °C a cerca de 60 °C, a uma concentração de até cerca de 5% em peso, e/ou a um pH de menos do que cerca de 1. Um método pode compreender transportar ácido acumulado proveniente de um tanque de armazenamento de ácido acumulado para o tanque de armazenamento de ácido.
[0032] Em algumas modalidades, um método de descontaminação pode compreender manter constante a porção da corrente de saida de reator de fluido combinada na corrente de ingresso e a porção da corrente de saida de reator de fluido fracionada na unidade de recuperação decatalisador. A taxa de fluxo de cada corrente de descarga pode ser, independentemente, de cerca de 75, 77 cm3/s (1 galão por minuto) a cerca de 37.884,08 cm3/s (500 galões por minuto).
[0033] A presente revelação se refere, em algumas modalidades, a métodos para impedir, reduzir ou remover incrustação de pelo menos uma porção de uma membrana de filtração em um sistema de filtração continuamente operativo que compreende a membrana de filtração. Um método pode compreender, por exemplo, aplicar à membrana pelo menos um choque dinâmico que compreende pelo menos um pulso de pressão direcionada para contrafluxo, em que a duração de cada pulso é de até cerca de um segundo (por exemplo, substancialmente instantânea, até cerca de cerca de V segundo, até cerca de W segundo, até cerca de X) e a pressão é suficiente para formar e implodir de modo substancialmente imediato cavidades em fluido localizado ao longo da membrana. Em algumas modalidades, aplicar o pelo menos um choque dinâmico resulta em substancialmente nenhuma mudança no fluxo de fluido na membrana. Desse modo, o choque dinâmico pode ser aplicado a uma membrana de filtração durante a operação sem perda substancial de fluxo (por exemplo, sem retardamento ou reversão de fluxo) de acordo com algumas modalidades. Os pulsos de choque dinâmico podem ser repetidos com a frequência desejada.
[0034] A presente revelação se refere adicionalmente, em algumas modalidades, a métodos para aplicar um choque dinâmico a uma membrana de filtração em um sistema de filtração continuamente operativo. Um método pode compreender, por exemplo, acumular energia para formar uma onda de choque (por exemplo, em uma câmara separada do sistema), manter a energia armazenada separada do sistema de filtração, e/ou liberar a energia armazenada no sistema (por exemplo, abrindo-se válvulas para conectar a câmara de pressão e o sistema) para criar uma onda de choque reversa. A aplicação de um choque dinâmico pode resultar em substancialmente nenhuma mudança no fluxo de fluido na membrana. Em algumas modalidades, o fluido não precisa estar fluindo através de uma membrana para ser submetido ao choque dinâmico. Por exemplo, o choque dinâmico pode ser aplicado a uma membrana de filtração quando há pouco ou nenhum fluxo através da membrana. Uma onda de choque pode ser iniciada, em algumas modalidades, em uma membrana e/ou a jusante da mesma.
[0035] Algumas modalidades da revelação podem ser entendidas referindo-se, em parte, à presente revelação e aos desenhos anexos, em que:
[0036] A Figura 1A ilustra uma vista em perspectiva de uma membrana de filtração de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0037] A Figura 1B ilustra uma vista em corte da membrana de filtração mostrada na Figura 1A;
[0038] A Figura 2 ilustra um sistema de filtração que tem um mecanismo desincrustante de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0039] A Figura 3 ilustra um perfil de energia de um sistema de filtração que tem um mecanismo desincrustante de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0040] A Figura 4 ilustra um perfil de energia detalhado de um sistema de filtração que tem um mecanismo desincrustante de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0041] A Figura 5 ilustra um diagrama de blocos que demonstra uma modalidade exemplificativa de um método de desincrustação;
[0042] A Figura 6A ilustra um sistema de filtração que tem um mecanismo desincrustante de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0043] A Figura 6B ilustra um sistema de filtração que tem um mecanismo desincrustante de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0044] A Figura 7A ilustra uma vista em perspectiva de uma membrana de filtração de carbureto de silício de acordo com uma modalidade exemplificativa da revelação;
[0045] A Figura 7B ilustra uma vista em corte da membrana de filtração mostrada na Figura 7A;
[0046] A Figura 8 ilustra um diagrama de blocos que demonstra uma modalidade exemplificativa de um sistema de descontaminação;
[0047] A Figura 9 ilustra uma modalidade exemplificativa de uma unidade de filtro construída de acordo com os princípios revelados;
[0048] A Figura 10 ilustra uma modalidade exemplificativa de uma unidade de recuperação de adsorvente construída de acordo com os princípios revelados;
[0049] A Figura 11 ilustra uma modalidade exemplificativa de um sistema de descontaminação que tem um reator fotocatalítico construído de acordo com os princípios revelados;
[0050] A Figura 12 ilustra uma modalidade exemplificativa de um sistema de descontaminação que tem um reator não fotocatalítico construído de acordo com os princípios revelados;
[0051] A Figura 13 ilustra uma vista em corte transversal de uma primeira modalidade de uma modalidade exemplificativa de uma unidade de filtração de acordo com os princípios revelados;
[0052] A Figura 14 é uma relação exemplificativa de eficiência versus tempo em um processo de semibatelada;
[0053] A Figura 15 ilustra uma modalidade exemplificativa de um diagrama de blocos que demonstra uma modalidade exemplificativa de um sistema de descontaminação.
[0054] A Figura 16 shows os resultados de um teste piloto de um sistema de descontaminação operado em um modo de batelada;
[0055] A Figura 17 ilustra uma modalidade exemplificativa de uma retenção em que material adsorvente de contaminante foi coletado após a filtração terminal; e
[0056] A Figura 18 ilustra uma modalidade exemplificativa de água de contaminante de pH baixo após a neutralização com base a um pH mais alto do que o neutro, incluindo o precipitado de contaminante.
[0057] A presente revelação se refere, em algumas modalidades, a aparelho, sistemas e métodos para a redução e/ou para a remoção de um ou mais metais pesados (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos fosforosos, nitrogênio, compostos de nitrogênio) de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido).
[0058] A presente revelação se refere, em eficientes para remover elementos incrustantes em uma membrana de filtração. De acordo com algumas modalidades, a presente revelação se refere a membranas de filtração otimizadas para o uso com os mecanismos desincrustantes revelados.
[0059] A Figura 1A é um diagrama esquemático que ilustra uma membrana de filtração exemplificativa 10, e a Figura 1B é uma vista em corte transversal esquemática da membrana de filtração 10 mostrada na Figura 1A. A membrana de filtração 10 ilustrada inclui um substrato poroso 12 que tem uma pluralidade de canais longitudinais 14 definidos no mesmo. Na modalidade ilustrada, filmes de membrana 16 são dispostos na superfície dos canais 14. Meios contaminados podem ser alimentados à membrana de filtração 10 em uma primeira extremidade 18. Os filmes de membrana 16 podem ser operáveis para separar meios contaminados em um fluido de permeado que tem capacidade para passar através do filme de membrana 16 e um fluido de retentado que sai em uma segunda extremidade 11 da membrana de filtração 10. O fluido de permeado pode passar através dos poros (não mostrado) do substrato 12 e sair da membrana de filtração 10 através de pelo menos uma saída 13. Tanto o fluido de permeado quanto de retentado podem ser submetidos a tratamento adicional tal como filtração ou decantação adicionais. Conforme usado no presente documento, "meios contaminados" são um fluido que contém produtos orgânicos, inorgânicos, metais e possivelmente células microbianas ou outros microorganismos indesejáveis. Embora contaminantes sejam indesejáveis no sentido de que geralmente são tóxicos quando ingeridos ou contatados pelos seres humanos, o termo "indesejáveis" não deve ser entendido como estando restrito a tais substâncias tóxicas.
[0060] Em um processo para usar a membrana de filtração 10 para descontaminar meios contaminados, o desempenho da membrana de filtração 10 pode declinar devido a mecanismos de incrustação biológica, inorgânica e orgânica no processo. Por exemplo, a incrustação excessiva do substrato 12 e/ou as peliculas de membrana 16 podem diminuir o fluxo, aumentar o fluxo cruzado e a pressão transmembrana e aumentar o consumo de energia.
[0061] A Figura 2 ilustra um diagrama esquemático de um sistema de filtração 20 que tem um mecanismo desincrustante. O sistema de filtração 20 inclui a membrana de filtração 10 mostrada nas Figuras 1A e 1B e um pistão 22 e uma válvula 24 conectada à saida de permeado 13 da membrana de filtração 10. Em operação, a válvula 24 pode permanecer aberta até que as necessidades do processo de filtração sejam pausadas para desincrustação do substrato 12 e das peliculas de membrana 16. Em uma modalidade, um pulso reverso ou retrolavagem do fluido de permeado pode ser aplicado fechando-se a válvula 24 e usando-se o pistão 22 para empurrar o fluido de permeado de volta através do substrato 12 e através das peliculas de membrana 16. A força de cisalhamento do fluido de permeado causada pelo movimento do volume deslocado do fluido de permeado pode liberar algumas das incrustações a serem liberadas do substrato 12 e/ou das peliculas de membrana 16. Tal pulso reverso ou retrolavagem criada pelo pistão 22 pode ter ineficiências. Primeiro, visto que o pulso reverso ou a retrolavagem faz com que o fluido de permeado retorne à lateral do concentrado da película de membrana 16, a filtração da quantidade de fluido retornado é desperdiçada, e o tempo de filtração é estendido. Também com esses mecanismos desincrustantes, a canalização do pulso reverso ou do fluido de retrolavagem pode resultar em limpeza irregular do substrato 12 e/ou das películas de membrana 16. 0 pulso reverso ou fluido de retrolavagem tende a fluir de volta através dos elementos limpadores, não dos elementos incrustados, devido à queda de pressão reduzida. Como tal, os piores elementos incrustados receberam menos limpeza e irão continuar a degradar ao longo do tempo.
[0062] A Figura 3 é um diagrama esquemático que mostra os perfis de energia de um pulso reverso e uma retrolavagem ao longo do tempo. 0 período 42 na Figura 3 reflete a duração do fluxo de retorno do fluido de permeado em um pulso reverso. 0 período 44 reflete a duração do fluxo de retorno do fluido de permeado em uma retrolavagem. Devido ao tempo exigido para o movimento físico de fluido através do substrato 12 e das películas de membrana 16, o período 42 para um pulso reverso fica na faixa dos segundos, enquanto o período 44 para uma retrolavagem fica na faixa dos minutos.
[0063] Também é mostrado na Figura 4 um perfil de energia exemplificativo de uma modalidade de um choque dinâmico que pode ser usado para limpar a membrana 10. Comparado a um pulso reverso ou a uma retrolavagem, o choque dinâmico ilustrado introduz uma quantidade de energia que é suficientemente alta e em tal duração curta, de modo a criar cavitação no fluido próximo ao substrato 12 e às películas de membrana 16. Em uma modalidade, a cavitação do choque dinâmico é operável para formar e de modo substancialmente imediato implodir cavidades no fluido localizado ao longo da membrana 10, por meio da qual rompe matérias biológicas e libera matéria orgânica e inorgânica a partir do substrato 12 e das peliculas de membrana 16. Uma abordagem exemplificativa para criar a cavitação é submeter o fluido na membrana 10 a mudanças rápidas de pressão para causar a formação de cavidades, onde a pressão é relativamente baixa.
[0064] A Figura 4 é um diagrama esquemático que mostra uma vista focalizada de um perfil de energia exemplificativo do choque dinâmico ilustrado. A Figura 5 é um fluxograma que ilustra um método exemplificativo para produzir o choque dinâmico ilustrado nas Figuras 3 e 4. A modalidade ilustrada do choque dinâmico pode incluir três fases de subsegundo 52, 54 e 56. Na etapa 62, a primeira fase 52 pode incluir um acúmulo rápido de energia para criar uma primeira onda de choque ao longo do fluido e das incrustações na membrana 10. A transferência de energia para o fluido e para as incrustações na membrana 10 pode ser afetada com um aumento rápido de pressão. Em tal modalidade, nenhum movimento fisico do fluido na membrana 10 é exigido e, como tal, a transferência de energia na primeira fase 52 pode ser alcançada em menos de um segundo. Na etapa 64, a segunda fase 54 pode ou não incluir manter a energia transferida para o fluido e para as incrustações na membrana 10 por menos do que um segundo. Entretanto, na segunda fase 54, pode haver um limite para a rapidez com que as válvulas podem ser abertas e fechadas. Na etapa 66, a terceira fase 56 pode incluir uma liberação rápida da energia armazenada que cria uma onda de choque reversa que explode ao longo do fluido e das incrustações na membrana 10, por meio da qual destrói também as incrustações ou remove as mesmas do substrato 12 das ou peliculas de membrana 16. Novamente, nenhum movimento fisico do fluido na membrana 10 é exigido na terceira fase 56 e, como tal, a transferência de energia na terceira fase 56 pode ser alcançada em menos do que um segundo. A primeira onda de choque produzida na primeira fase 52 e a segunda onda de choque reversa produzida na terceira fase 56 podem criar cavitações tanto no substrato 12 quanto nas peliculas de membrana 16.
[0065] Deve-se observar que um choque dinâmico é distinto de um pulso reverso ou de uma retrolavagem e oferece aprimoramentos de desempenho em pelo menos vários aspectos. As fases de um choque dinâmico podem ser realizadas em menos do que um segundo, e substancialmente pouco ou nenhum permeado é perdido de volta para a lateral do concentrado das peliculas de membrana 16. Consequentemente, um choque dinâmico pode ser repetido tão frequente quanto desejado para prevenir a matéria de incrustação na membrana 10. Por exemplo, em uma modalidade, os choques dinâmicos podem ser aplicados à membrana 10 aproximadamente uma vez por minuto para prevenir o alojamento de incrustações antes que as mesmas se tornem fixas na membrana 10 e se acumulem. De acordo com algumas modalidades, pulsos dinâmicos podem ser aplicados de aproximadamente uma vez por segundo a aproximadamente uma vez por 5 segundos, a aproximadamente uma vez por 15 segundos, a aproximadamente uma vez por 30 segundos, a aproximadamente uma vez por 45 segundos, a aproximadamente uma vez por 60 segundos, a aproximadamente uma vez por 7 5 segundos, a aproximadamente uma vez por 90 segundos, a aproximadamente uma vez por 2 minutos, a aproximadamente uma vez por 5 minutos, ou mais. Os rompimentos de pulsos múltiplos (por exemplo, aproximadamente 2 a aproximadamente 5 pulsos, todos aplicados dentro de aproximadamente 1 a 10 segundos) podem ser aplicados nas mesmas frequências como pulsos únicos (por exemplo, um rompimento repetido aproximadamente a cada minuto).
[0066] Confiando-se na cavitação ao invés de na força fisica de cisalhamento para limpar a membrana 10, o efeito da canalização de água se torna irrelevante, e a limpeza da membrana 10 pode ser realizada de modo consistente, ao longo da membrana 10. Deve-se observar adicionalmente que a capacidade para limpeza mais consistente e eficiente ao longo da membrana 10 permite a compactação de mais peliculas de membrana 12 e canais 14 em uma membrana 10.
[0067] O choque dinâmico da presente revelação pode ser gerado com qualquer mecanismo para uma liberação rápida de energia para a superficie de membrana, tal como o efeito martelo, rebatimento de impacto para remover a tinta e sonificação. A Figura 6A é um diagrama esquemático de um sistema de filtração exemplificativo 70 operável para gerar um choque dinâmico para desincrustar a membrana 10. Em uma modalidade, o sistema 70 pode incluir a membrana de filtração 10 discutida na presente revelação. Para fornecer o choque dinâmico para desincrustar a membrana 10, o sistema 70 pode incluir uma válvula 72 na linha do permeado para controlar o fluxo do permeado fora da membrana 10. A linha do permeado pode ser conectada a um ar comprimido ou abastecimento de vapor 7 6, e uma válvula 74 pode ser disposta paralela à válvula 72 para controlar o fluxo de ar comprimido ou vapor na linha do permeado. As válvulas 72 e 74 podem ser controladas por um controlador 78, que pode ser configurado para ser operável para manipular as válvulas 72 e 74 para fornecer um choque dinâmico. Em uma modalidade, o controlador 78 pode fechar a válvula 72 para isolar ou fechar hidraulicamente a linha do permeado, que cria um breve martelo de água (energia baixa). O controlador 78 pode, então, abrir a válvula 74 imediatamente depois, a qual injetaria ar comprimido ou vapor na linha do permeado e liberaria rapidamente alta pressão no permeado. Em uma modalidade, a pressão na linha de vapor ou de ar comprimido é 0,6- MPa a 1,38 MPa (100 a 200 psi) maior do que a pressão na linha do permeado. Como tal, em uma modalidade, quando a válvula 74 é aberta, a pressão na linha do permeado pode aumentar rápido por 0,6MPa a 1,38 MPa (100 a 200 psi), que criaria uma onda de choque dinâmico no fluido de permeado da membrana 10, e ao longo do resto da membrana 10. Em uma modalidade, uma tecnologia de desgaseificação adequada pode ser usada para remover o ar que foi injetado para efetuar a onda de choque. A tecnologia de desgaseificação pode prevenir a perda de pressão de bomba de alimentação.
[0068] Em uma modalidade, a válvula 74 é aberta e fechada tão rápido quanto possivel fisicamente para completar a primeira fase de subsegundo 52 de um choque dinâmico. Em uma modalidade, a válvula 74 pode ser aberta e fechada em menos do que 0,50 segundo; em uma modalidade otimizada, uma válvula 74 pode ser aberta e fechada em menos do que 0,25 segundo. Em uma modalidade, após menos do que um segundo mantendo a pressão elevada, a segunda fase de subsegundo 54 pode ser concluida. Na terceira seção de subsegundo, a pressão alta rápida no fluido de permeado pode ser liberada abrindo-se a válvula 72 na linha do permeado, que cria uma despressurização rápida na membrana 10 e causa uma segunda onda de choque dinâmico reversa. Isso pode ser considerado um efeito de ação dobrado. Novamente, a válvula 72 pode ser aberta tão rápido quanto possivel. Em algumas modalidades, abrir a válvula 72 pode tomar menos do que 0,50 segundo ou menos do que 0,25 segundo. O processo descrito acima de operar o sistema 70 para fornecer o choque dinâmico pode ser substancialmente prevenir a incrustação da membrana 10, por meio da qual permite um processo continuo de filtração. Deve-se observar que outros métodos adequados poderiam ser usados para fornecer um choque dinâmico. Por exemplo, um diafragma (não mostrado) ou ariete (não mostrado) pode transferir a energia exigida rapidamente, sem mover ou deslocar o fluido de permeado na membrana 10.
[0069] A Figura 6B é um diagrama esquemático que mostra uma orientação do sistema de filtração exemplificativo 70, configurado para reduzir o amortecimento de transferência de energia na membrana 10. Em uma modalidade, uma consideração de projeto é uma eliminação substancial de inércia ou elasticidade em todas as partes da membrana 10 a fim de reduzir o amortecimento do choque dinâmico, que reduziria sua eficácia na cavitação ou remoção de incrustações. Uma modalidade para reduzir ou eliminar a inércia no sistema 70 pode incluir substancialmente eliminar espaços de ar, que pode absorver a energia do choque dinâmico como uma mola ou amortecedor. Em outra modalidade, a membrana 10 pode ser disposta horizontalmente, em relação ao solo 75, para reduzir ou eliminar o ar retido na membrana 10 e seu alojamento 75. Similarmente, a membrana 10 pode ser construída de um material que é rígido. Por exemplo, para o propósito de reduzir o amortecimento, o aço inoxidável pode ser preferencial sobre o PVC. Em uma modalidade, o choque dinâmico pode ser mais eficaz se a membrana 10 é produzida de carbureto de silício (SiC) sobre outros materiais e projetos de membrana devido ao fato de haver menos amortecimento pelas películas de membrana 16 e pelo substrato 12 em uma membrana de SiC. Além do mais, em uma modalidade, o ar comprimido ou vapor pode ser aplicado diretamente ao módulo para reduzir ou eliminar os efeitos de amortecimento. O uso de ar comprimido pode ser preferencial, visto que o uso de vapor pode sofrer colapso e amortecer o impacto de um choque dinâmico.
[0070] A Figura 7A ilustra uma modalidade exemplificativa de uma membrana 80 fabricada de SiC. A Figura 7B é uma vista em corte transversal da membrana de SiC 80. A membrana de SiC 80 pode ser configurada de modo similar à membrana 10 e é adequada para uso em quaisquer modalidades de membranas de filtração ou sistemas de filtração revelados no presente documento. Devido à natureza hidrofílica da mesma, a membrana de SiC 80 pode ser usada para filtração de uma variedade de incrustações que incluem incrustações com base em óleo, substâncias orgânicas e inorgânicas e incrustações biológicas.
[0071] A membrana de SiC 80 pode permitir pressão transmembrana reduzida (TMP) devido à resistência do substrato de SiC 82 sobre Alumina Alfa. Isso permite o uso econômico de um tamanho de poro menor. Adicionalmente, a membrana de SiC 80 tem partículas menores que permitem uma parede mais fina e uma membrana mais fina. As dimensões ilustradas que incluem o formato de corte transversal hexagonal da membrana de SiC 80, as separações entre canais 84, a largura da membrana de SiC 80 e a distância dos canais 84 da borda da membrana de SiC 80 foram otimizadas para fluxo, TMP e queda de pressão de fluxo transversal. Em uma modalidade, as separações entre os canais 84 (de centro para centro) podem ficar preferencialmente na faixa entre 0,50 a 0,63 cm (0,2 a 0,25 polegadas). Em uma modalidade, a largura da membrana de SiC 80 pode estar preferencialmente na faixa entre 3,17 a 4,44 cm (1,25 a 1,75 polegadas). Em uma modalidade, a distância entre o centro dos canais externos 84 para a borda da membrana de SiC 80 pode estar preferencialmente na faixa entre 0,35 a 0,45 cm (0,14 a 0,18 polegadas). Deve ser observado que as dimensões discutidas acima podem ser variadas de acordo com as necessidades da aplicação em particular
[0072] Deve ser observado que as membranas de filtração e os sistemas de filtração da presente revelação podem ser integrados a uma variedade de tecnologias de descontaminação como uma tecnologia fotocatalítica. A integração pode ser obtida sem quebrar tanques, perda de pressão de linha em excesso e/ou bombas amplificadoras.
[0073] Embora várias modalidades de acordo com os princípios revelados no presente documento tenham sido descritas acima, deve ser compreendido que as mesmas foram apresentadas somente como exemplo e não como limitação. Assim, o alcance e escopo desta revelação não devem ser limitados por quaisquer modalidades exemplificativas descritas acima, mas deve ser definido somente de acordo com quaisquer reivindicações e equivalentes das mesmas emitidas desta revelação. Ademais, as vantagens e os recursos acima são fornecidos nas modalidades descritas, mas não devem limitar a aplicação de tais reivindicações emitidas para processos e estruturas que alcançam quaisquer ou todas as vantagens acima.
[0074] Adicionalmente, os cabeçalhos de seção no presente documento são fornecidos para consistência com as sugestões sob 37 CFR 1.77 ou fornecem de outra forma dicas de organização. Esses cabeçalhos não devem limitar ou caracterizar a modalidade(s) apresentada em quaisquer reivindicações que possam ser emitidas a partir desta revelação. Especificamente e como exemplo, embora os cabeçalhos se refiram a um "Campo da Técnica", as reivindicações não devem ser limitadas pela linguagem escolhida sob este cabeçalho para descrever o denominado campo. Adicionalmente, uma descrição de uma tecnologia nos "Antecedentes" não deve ser considerada como uma admissão de que certa tecnologia é uma técnica anterior para qualquer modalidade(s) nesta revelação. Nem o "Sumário" deve ser considerado como uma caracterização da modalidade(s) apresentada nas reivindicações emitidas. Ademais, qualquer reverência nesta revelação a "invenção" no singular não deve ser usada para argumentar que existe somente um único ponto de novidade nesta revelação. Múltiplas modalidades podem ser apresentadas de acordo com as limitações das múltiplas reivindicações emitidas desta revelação e tais reivindicações consequentemente definem a modalidade(s) e equivalentes das mesmas que são protegidas pelas mesmas. Em todos os casos, o escopo de tais reivindicações deve ser considerado por si só tendo em vista esta revelação, mas não deve ser restringido pelos cabeçalhos apresentados no presente documento.
[0075] Em algumas modalidades, um sistema de descontaminação para remover contaminantes de um fluido compreende uma unidade de filtração e uma unidade de recuperação. A unidade de filtração é operável para receber um adsorvente e o fluido que compreende os contaminantes. A unidade de filtração compreende um filtro operável para separar o fluido do adsorvente e contaminantes adsorvidos no adsorvente, sendo que o filtro compreende uma primeira porção e uma segunda porção separadas por uma membrana. A unidade de filtração também compreende uma primeira saida de filtro em cooperação com a primeira porção e operável para receber o adsorvente e os contaminantes adsorvidos no adsorvente. A unidade de filtração também compreende uma segunda saida de filtro em cooperação com a segunda porção e operável para receber o efluente. A unidade de recuperação é operável para receber o adsorvente e os contaminantes adsorvidos no adsorvente da primeira saida de filtro da unidade de filtração. A unidade de recuperação também é operável para separar o adsorvente e os contaminantes adsorvidos no adsorvente. A unidade de recuperação compreende uma unidade de desmontagem operável para desmontar os contaminantes dos adsorventes e uma unidade de separação operável para separar o adsorvente para uma primeira saida de recuperação e os contaminantes para uma segunda saida de recuperação.
[0076] Um sistema de filtração para separar contaminantes de um fluido em um sistema de descontaminação, em algumas modalidades, é configurável para receber o fluido que compreende os contaminantes e um adsorvente. O sistema de filtração compreende um filtro, uma primeira saida e uma segunda saida. O filtro é operável para separar o fluido do adsorvente e os contaminantes adsorvidos no adsorvente. O filtro compreende uma primeira porção e uma segunda porção separadas por uma membrana. A primeira saida está em cooperação com a primeira porção e é operável para receber o adsorvente e os contaminantes adsorvidos no adsorvente. A segunda saida está em cooperação com a segunda porção e operável para receber o efluente.
[0077] De acordo com algumas modalidades, um método de remoção de um contaminante de um fluido compreende alimentar um adsorvente no fluido contaminado. O método compreende adicionalmente separar, em um primeiro tratamento de separação, o adsorvente e o contaminante adsorvido no adsorvente do fluido. O método compreende adicionalmente separar, em um segundo tratamento de separação, o contaminante dos contaminantes adsorvidos no adsorvente. O método compreende adicionalmente recuperar o adsorvente e fornecer o adsorvente recuperado para reutilização na alimentação em fluido contaminado.
[0078] Os custos de tratamento direto associados aos processos de tratamento de fluido contaminado podem incluir as despesas para os custos de clarificante/filtração, controle de pH, controle de alcalinidade, adição de polimero, adição de coagulante, espessamento de lodo e eliminação de lodo (aterro sanitário). Pela redução ou eliminação de algumas dessas despesas, o custo de tratamento de fluido residual pode ser reduzido. A adição periódica ou continua de um novo suprimento de coagulantes é necessária em alguns processos de tratamento devido aos coagulantes poderem reagir quimicamente conforme os mesmos são adicionados ao fluido contaminado e, assim, se rem consumidos irreversivelmente. Os coagulantes reagidos e os contaminantes coagulados terminam no lodo ou sólidos que são normalmente preenchidos com terra. Usar adsorventes que não reagem quimicamente durante o processo de tratamento pode permitir que os adsorventes sejam separados e recuperados dos contaminantes. E reutilizar os adsorventes recuperados pode reduzir ou eliminar a necessidade por um novo suprimento de adsorventes, o que reduz assim o custo do tratamento. Conforme discutido acima, em algumas operações clarificantes, um material polimérico pode ser adicionado para auxiliar na fixação de sólidos no clarificante. Mas a adição do material polimérico aumenta os custos. Pela redução ou eliminação da necessidade pela adição de materiais poliméricos, uma redução de custo pode ser obtida.
[0079] Um aspecto da presente revelação se refere ao tratamento de fluido contaminado com adsorventes adequados que são operáveis para adsorver os contaminantes na superficie dos adsorventes e para serem esgotados dos contaminantes com um processo de dessorção. 0 uso de tais adsorventes em lugar de coagulantes convencionais permite a recuperação de adsorventes para reutilização. A recuperação e reutilização dos adsorventes podem reduzir o custo de tratamento significativamente pela redução ou pela eliminação da necessidade por uma nova adição de coagulantes frescos e material polimérico no processo de tratamento. A aplicação de uma semibatelada ou processo continuo pela adição continua de adsorventes no tratamento também pode aprimorar a eficácia do processo de descontaminação geral.
[0080] Conforme usado no presente documento, o termo "fluido contaminado" é um fluido que contém produtos orgânicos indesejados, inorgânicos, metais e possivelmente células microbianas ou outros microrganismos. Embora contaminantes sejam indesejáveis no sentido de que os mesmos são normalmente tóxicos ao serem ingeridos ou entrarem em contato com humanos, "indesejável" não deve ser compreendido como restrito a tais substâncias tóxicas. Conforme usado no presente documento, o termo "efluente descontaminado" significa que as substâncias indesejadas no fluido contaminado foram alteradas ou modificadas em uma substância desejável ou uma substância aceitável, novamente, normalmente uma substância que não é tóxica. Normalmente tal alteração ou modificação de qualquer substância orgânica é obtida pela decomposição da substância em subprodutos que têm um menor peso molecular que o fluido contaminado original. Também deve ser observado que os termos "fluidos" e "efluentes" não devem ser lidos ou interpretados como sendo limitados a líquidos. Ao invés disso, tais termos devem ser interpretados como incluindo gases como ar.
[0081] A Figura 8 é um diagrama esquemático de alto nível que ilustra um sistema de descontaminação exemplificativo 100 de acordo com a presente revelação. O sistema 100 recebe uma corrente de alimentação 110 que fornece fluido contaminado entrante que precisa de filtração. Em uma modalidade, a corrente de alimentação 110 pode incluir uma variedade de contaminantes que incluem vários compostos orgânicos e inorgânicos como metais, sólidos dissolvidos e compostos de cor. Uma lista exemplificativa de contaminantes de metal inclui fósforo, chumbo, ferro, manganês, tecnécio, arsênico, prata, ouro, platina, mercúrio e cromo. A corrente de alimentação 110 pode ser misturada com adsorventes adequados fornecidos de um reservatório 115 através de uma corrente 120, o que resulta em uma corrente de pasta aquosa 130. Deve ser observado que os adsorventes adequados podem ser qualquer partícula ou mistura de partículas que tem boa capacidade de adsorção para os contaminantes na corrente de alimentação 110, mas podem ser esgotados dos contaminantes com o uso de um processo de dessorção. Quaisquer partículas insolúveis descritas na presente revelação podem ser um adsorvente adequado. Por exemplo, em uma modalidade onde compostos de fósforo estão presentes na corrente de alimentação 110, dióxido de titânio, TiO2, pode ser um adsorvente adequado. Também é mostrada na Figura 8 uma unidade de filtro 140 que recebe uma corrente de pasta aquosa 130 e separa os contaminantes e adsorventes do fluido na corrente de pasta aquosa 130. A unidade de filtro 140 pode emitir uma corrente descontaminada 150. Em uma modalidade, os contaminantes e adsorventes separados podem ser removidos do sistema 100 como resíduos. Em outra modalidade, um sistema 100 pode incluir uma unidade de dessorção 160 que recebe uma mistura 170 separada na unidade de filtro 140 e que compreende os contaminantes e adsorventes. A unidade de dessorção 160 pode ser operável para esgotar os contaminantes dos adsorventes e reciclar os adsorventes recuperados de volta para a unidade de filtro 140 e/ou corrente 120 para reutilização. Os contaminantes 180 podem ser removidos da unidade de dessorção 160 e dispostos como resíduo e/ou recuperados. Em uma modalidade exemplificativa, contaminantes 180 recuperados da unidade de dessorção 160 podem ser submetidos a um processo de recuperação adicional para recuperar os contaminantes para reutilização. Por exemplo, quando contaminantes como cromo hexavalente são misturados com adsorventes como TiO2 e passados pela unidade de filtro 140 e pela unidade de dessorção 160, os contaminantes resultantes separados dos adsorventes podem ser submetidos a um banho de sal de ebulição de modo a recuperar o cromo.
[0082] A Figura - é um diagrama esquemático que ilustra uma modalidade exemplificativa da de filtro 140. Conforme ilustrado, a unidade de filtro 140 pode incluir um misturador opcional 142 que permite que os contaminantes interajam com o adsorvente para formar complexos coagulados dos contaminantes e adsorventes. Em uma modalidade, um misturador 142 pode incluir um mecanismo de mistura ativa para dispersar os adsorventes no fluido contaminado. Em outra modalidade, o misturador opcional 142 pode ser um simples tanque de retenção, recipiente ou quaisquer outras estruturas que armazenam a mistura do fluido contaminado e dos adsorventes. Os adsorventes podem ser introduzidos em uma unidade de filtro 140 e/ou adicionados ao fluido contaminado corrente 110 antes de entrar na unidade de filtro 140.
[0083] A unidade de filtro 140 pode incluir adicionalmente um filtro adequado 144 para separar as macromoléculas que compreendem os contaminantes adsorvidos e adsorventes. O filtro 144 pode ser uma membrana que inclui uma parede (não mostrada) que separa o interior do filtro 144 do seu exterior e os poros (não mostrados) definidos na parede do filtro 144. Conforme a corrente de pasta 130 passa através do interior do filtro 144, os poros do filtro 144 permitem o movimento do fluido descontaminado do interior para o exterior do filtro 144. O filtro 144 pode ter um tamanho de poro médio que é maior do que o tamanho antecipado das macromoléculas formadas pelos contaminantes que são adsorvidos nos adsorventes. Em uma modalidade, o tamanho de poro do filtro 144 é suficientemente grande de modo a induzir a microfiltração da pasta tratada enquanto que permite apenas que as quantidades desprezíveis das macromoléculas de contaminante adsorvente permeiem através dos poros de filtro 144. Em outra modalidade, o tamanho de poro do filtro 144 pode ser dimensionado para ultrafiltração.
[0084] Deve ser observado que durante a operação do sistema 100, a taxa de fluxo da pasta 130 e a pressão através da membrana de filtro 144 podem ser mantidas para permitir tanto a filtração terminal quanto a filtração de fluxo cruzado. Na filtração terminal, as macromoléculas de contaminante adsorvente são direcionados em direção a e coletados na parede do filtro 144. Na filtração de fluxo cruzado, dois componentes direcionais são empregados. Primeiro, uma velocidade linear substancial é mantida através do filtro, isto é, paralela à parede do filtro 144. Por segundo, um diferencial de pressão substancial, também referenciado como uma pressão transmembrana, é aplicado sobre o filtro 144. A pressão transmembrana aciona o fluido descontaminado através da parede de filtro 144 enquanto a alta velocidade linear remove continuamente a maioria das macromoléculas de adsorvente de contaminante fora da parede do filtro 140. Isso impede o acúmulo das macromoléculas de contaminante adsorvente na parede do filtro 140.
[0085] Conforme mostrado na Figura 9, a corrente descontaminada poda sair da unidade de filtro 140 a partir do filtro 144. As macromoléculas de contaminante adsorvente podem ser periodicamente removidas do filtro 144 em várias maneiras. Por exemplo, o ar de alta pressão pode ser usado para criar uma "onda de choque" no interior de filtro 144. Isso é mais completamente revelado na série de pedido de patente no U.S. 08/205.699, intitulado "Method and System for Photocatalytic Decontamination", depositado no dia 3 de março de 1994, incorporado ao presente documento a titulo de referência para todos os propósitos. Alternativamente, as técnicas de despejo reverso e de pulsação reversa, como são facilmente conhecidas por uma pessoa comum versada na técnica, também podem ser empregadas para remover as macromoléculas de contaminante adsorvente.
[0086] As macromoléculas de adsorvente de contaminante podem ser fornecidas para a unidade de dessorção 160 para retirar os contaminantes dos adsorventes. A unidade de dessorção 160 pode ser configurada de acordo com uma variedade de processos de dessorção conhecidos na técnica. Em uma modalidade, a unidade de dessorção pode incluir uma unidade de aquecimento para elevar a temperatura e através da mesma promover a dessorção natural dos contaminantes a partir dos adsorventes. Na modalidade exemplificativa mostrada na Figura 10, a unidade de dessorção 160 inclui o tanque de retirada 162 em que as macromoléculas de contaminante adsorvente na mistura 170 são introduzidas em um banho ácido para separar e/ou dissolver os contaminantes dos adsorventes. Entende-se que o banho pode ser um banho ácido, banho básico ou qualquer outro tipo de banho conhecido na técnica adequado para separar e/ou dissolver os contaminantes dos adsorventes. A solução ácida que inclui os contaminantes separados e/ou dissolvidos e os adsorventes podem ser fornecidos a um dispositivo de separação 164 para recuperar os adsorventes 270 da solução ácida. Em uma modalidade, o dispositivo de separação 164 pode ser um filtro adequado conhecido na técnica, tal como um filtro cerâmico. Deve ser observado que com uso de adsorventes ao invés de coagulantes na corrente de alimentação 130 permite a separação eventual dos adsorventes e dos contaminantes. Isso, por sua vez, permite a reutilização dos adsorventes recuperados na corrente 120 e na recuperação óptica de contaminantes, tal como compostos de fósforo e cromo.
[0087] Em algumas modalidades, os contaminantes tal como o fósforo e o cromo podem ser facilmente adsorvidos em um adsorvente adequado, tal como TiO2. Em outras modalidades, pode ser desejado irradiar os contaminantes com a luz UV para promover a adsorção dos contaminantes no adsorvente. A irradiação UV pode permitir a redução e/ou oxidação fotocalitica dos contaminantes para aprimorar adsorção. Tal irradiação UV pode ser aplicada a corrente de alimentação 110 e/ou corrente de pasta 130 e tal pode ser realizada tanto antes de entrar na unidade de filtro 140 ou dentro da unidade de filtro 140. Por exemplo, contaminantes de chumbo podem ser oxidados em óxido de chumbo, que podem ser adsorvidos ao TiO2 mais facilmente. Em uma modalidade, aço, magnésio, tecnécio e/ou arsênio também pode ser oxidado em um padrão similar para promover uma adsorção mais eficiente. Em outro exemplo, o cromo hexavalente pode ser reduzido para cromo trivalente, que pode ser adsorvido com o TiO2 mais facilmente. Em uma modalidade, prata, ouro, platina e mercúrio também podem ser reduzidos em um padrão similar para promover adsorção mais eficiente. Em algumas modalidades, tal como o tratamento de ligantes de cor, a irradiação UV pode aprimorar a adsorção até sem uma reação de oxidação ou redução. Nas modalidades preferenciais, a irradiação UV é preferencialmente aplicada a corrente de alimentação 110 antes de combinar com a corrente adsorvente 120 de modo a assegurar uma exposição máxima da superficie dos contaminantes para a irradiação UV. Adicionalmente para promover a adsorção dos contaminantes, a irradiação UV pode ser adicionalmente aplicada a corrente de pasta 130 e/ou dentro da unidade de filtro 140.
[0088] A irradiação UV pode ser implementada no sistema de descontaminação 100 em uma variedade de configurações. Em uma modalidade, a unidade de filtro 140 pode incluir uma fonte de luz (não mostrada) configurada para irradiar a corrente de alimentação 110, a corrente de pasta 130 e/ou os teores da unidade de filtro 140, tal como os teores do misturador 142, com a luz UV para permitir uma reação de redução ou oxidação fotocalitica. Enquanto a unidade de filtro 140 pode incluir a fonte de luz UV em algumas modalidades, o sistema de descontaminação 100 pode incluir um ou mais reatores UV separados 102 a montante da unidade de filtro 140 conforme mostrado na Figura 11. Um ou mais reatores de UV 102 pode(m) ser configurado(s) para receber a corrente de alimentação 110 e/ou a corrente de pasta 130 para permitir uma reação fotocalitica para alterar a composição dos contaminantes na corrente de pasta 130 antes de ser alimentado na unidade de filtro 140.
[0089] Em outra modalidade, uma redução ou oxidação não fotocalitica dos contaminantes no fluido de contaminante 110 pode ser afetada adicionalmente a ou em substituição da irradiação UV descrita acima adicionando-se a quimica oxidante adequada, tal como cloro ou um agente de redução, tal como metabissulfato de sódio, no fluido contaminado 110 e/ou na corrente de pasta 130. Com referência a Figura 12, o sistema de descontaminação 100 pode incluir um ou mais reatores não fotocataliticos 104 que recebem agente de redução ou oxidante adequado e permite que os mesmos reajam com os contaminantes no fluido contaminado 110 e/ou corrente de pasta 130. Em relação ao anterior, a salda de reator 104 pode, então, misturar com o adsorvente para fornecer uma corrente de pasta 130. Em uma modalidade exemplificativa, o agente de redução ou oxidante adequado pode ser adicionado a unidade de filtro 140, tal como no misturador 142, em adição a ou em substituição da modalidade mostrada na Figura 12. Em uma modalidade exemplificativa, a corrente de pasta 130 na Figura 12 pode ser irradiada pela luz UV de acordo com os princípios descritos na presente revelação para promover adicionalmente a adsorção dos contaminantes para a adsorção. Por exemplo, corrente contaminada 110 pode ser passada através de um reator UV 102 e um reator não fotocatalltico 104 antes de ser combinado com os adsorventes. No presente documento, entende-se que os adsorventes podem ser combinados com a corrente contaminada 110 antes de ser passado através da unidade de filtro 140 e/ou dentro da unidade de filtro 140, tal como no misturador 142.
[0090] Outro aspecto da presente revelação se relaciona a uma unidade de filtração que é sinergicamente empregada com as partículas insolúveis. Uma modalidade exemplificativa de tal unidade de filtração 200 é mostrada na Figura 13, que representa uma vista em corte transversal de uma membrana 202. Enquanto a membrana 202 pode ser configurada para ter uma variedade de formatos e tamanhos, a modalidade ilustrada é uma membrana cilíndrica 202 que tem uma parede lateral 204 que se estende em uma direção longitudinal. A parede lateral 204 inclui uma pluralidade de poros 206 definidos no mesmo. Conforme configurado, a membrana 202 é operada para permitir que o fluido contaminado que compreende contaminantes (não mostrados), adsorventes (não mostrados) e partículas insolúveis 208 flua em uma direção longitudinal ao longo do interior da membrana 202 e os poros 206 permitem que o fluido descontaminado passe de modo radial para o lado externo da membrana 202.
[0091] Os efeitos sinérgicos de empregar partículas insolúveis 208 sobre a membrana 202 pode ser alcançada mantendo-se a taxa de fluxo do fluido contaminado e a pressão transmembrana de modo que a unidade de filtração 200 esteja operando nas condições de fluxo cruzado. Um efeito sinérgico resultante quando a condição de fluxo cruzado é mantida é de que as partículas insolúveis 208 formam uma membrana temporária ao longo da parede lateral 204 da membrana. A membrana temporária formada por partículas insolúveis 208, por sua vez, permite o fluxo aumentado através da membrana. Por exemplo, em uma modalidade que tem uma membrana de microfiltração 202, a adição de uma membrana temporária permite que o desempenho de ultrafiltração enquanto mentem o fluxo de um sistema de microfiltração. Por exemplo, em uma modalidade, a membrana temporária permite a filtragem das partículas de cerca de 1 micrômetro a 1 nanômetro em diâmetro. O fluxo de ultrafiltração típico alcançado na indústria está na faixa de 50 a 100 GFD, mas uma membrana temporária criada por partículas insolúveis em um sistema de microfiltração pode alcançar o fluxo na faixa de 2000 GFD.
[0092] Embora as partículas insolúveis 208 possam incluir quaisquer adsorventes revelados na presente revelação, as partículas insolúveis 208 também podem incluir partículas substancialmente não adsorventes. Em uma modalidade sinérgica, as partículas insolúveis 208 podem ser adsorventes e não fotocalíticas. Com uso de partículas insolúveis adsorventes 208, os benefícios adicionais podem ser realizados adicionalmente ao aumento no fluxo. Em uma modalidade exemplificativa nas quais as partículas adsorventes insolúveis são usadas no sistema de descontaminação 100 e um fluxo cruzado é mantido no filtro 144, a membrana temporária resultante pode permitir uma combinação sinérgica de benefícios, que incluem alto fluxo, eliminação ou redução na necessidade de adição de polímero e recuperação e reutilização de adsorvente. As vantagens adicionais podem ser realizadas usando-se partículas não fotocalíticas 208. Alguns dos maiores custos em um processo fotocatalítico incluem o custo de energia para fornecer luz UV e custo de manutenção da fonte UV. Executando-se o processo de tratamento em um sistema não fotocatalítico, elimina esses custos e permite uma economia significativa.
[0093] Com referência novamente a Figura 11, uma aplicação exemplificativa das modalidades exemplificativas acima será agora descrita para uma corrente de contaminante que compreende o cromo hexavalente. Em uma primeira etapa, uma quantidade apropriada de ácido cítrico é adicionada à corrente de contaminante 110 de modo a aumentar a taxa na qual o cromo hexavalente é reduzido para cromo trivalente, uma vez que a corrente de contaminante 130 é enviada para um processo fotocatalitico 102. Em uma segunda etapa, os adsorventes de TiO2 são adicionados à corrente de contaminante antes e após entrar na unidade de filtração 140. Na unidade de filtração 140, o TiO2 adsorve com o cromo trivalente e o TiO2 resultante - macromoléculas de cromo trivalente 170 são filtradas para a unidade de dessorção 160. Em uma terceira, o TiO2 - macromoléculas de cromo trivalente são submetidas a um tanque de banho ácido 162 da unidade de dessorção 160 e são aquecidas a cerca de 65 °C de modo a separar o TiO2 e o cromo trivalente. O adsorvente de TiO2 recuperado 270 é, então, recuperado e reciclado para uso no próximo lote.
[0094] Em outra aplicação exemplificativa, o processo acima foi um pouco modificado de modo a fornecer um processo continuo ou de semilote. Com relação a isso, como a corrente de contaminante 110 é adicionada de modo continuo na primeira etapa, a quantidade apropriada de ácido citrico também é continuamente adicionada à corrente de contaminante antes de submeter a corrente de contaminante 130 a um processo fotocatalitico 102. Na segunda etapa, os adsorventes de TiO2 também são continuamente adicionados à corrente de contaminante na forma de uma corrente de arraste de TiO2 antes e após entrar na unidade de filtração 140 de modo a assegurar a alimentação continua de corrente de contaminante 130 na unidade de filtração 140 irá encontrar quantidades suficientes do adsorvente de TiO2. Na terceira etapa, uma etapa de desidratação com uso de uma membrana cerâmica é realizada tanto antes quanto após entrar no banho ácido. Nessa etapa, o adsorvente de TiO2 recuperado também é continuamente removido da unidade de dessorção 160 e continuamente reciclado de volta para reutilização. Na realização de um processo continuo ou de semilote, o processo de descontaminação total irá alcançar a eficiência consistentemente excelente em todo o processo e não sofre de quedas na eficiência durante cada lote, conforme encontrado em um processo em lote. A Figura 14 ilustra um exemplo de queda na eficiência para dois lotes separados. Conforme mostrado na figura, a eficiência do processo de descontaminação é excelente quando os adsorventes de TiO2 são adicionados (A) . Depois disso, como os adsorventes combinam com o cromo, a eficiência do lote se tornou reduzida (B) devido à redução da área de superficie e alcança eventualmente um nivel em que a eficiência se torna muito insatisfatório (C) .
[0095] A Figura 15 é um diagrama esquemático que ilustra uma modalidade exemplificativa de um sistema de descontaminação 800 de acordo com a presente revelação. O sistema 800 recebe uma corrente de alimentação 820, que fornece o fluido contaminado de entrada na necessidade de filtração. Em uma modalidade, a corrente de alimentação 820 pode incluir uma variedade de contaminantes, que inclui vários compostos inorgânicos e orgânicos, tal como matais, sólidos dissolvidos e compostos de cor. Uma lista de exemplo dos contaminantes de metal inclui fósforo, chumbo, aço, magnésio, tecnécio, arsênio, prata, ouro, platina, mercúrio e cromo. A corrente de alimentação 820 pode ser misturada com os adsorventes adequados fornecidos a partir de um reservatório 821 através de uma corrente 801, que resulta em uma corrente de pasta 130. Deve ser observado que os adsorventes adequados podem ser qualquer partícula ou mistura de partículas que tem Boa capacidade adsorvente para os contaminantes na corrente de alimentação 820, mas pode ser retirado dos contaminantes com uso de um processo de dessorção. Quaisquer partículas insolúveis descritas na presente revelação podem ser um adsorvente adequado. Por exemplo, em uma modalidade em que os compostos de cromo estão presentes na corrente de alimentação 820, dióxido de titânio, TiO2, podem ser um adsorvente adequado. Em algumas modalidades, a corrente 801 pode ser medida (por exemplo, medida de modo contínuo) na corrente de alimentação 820 para gerar uma concentração desejada de adsorvente (por exemplo, TiO2) na corrente 820. De acordo com algumas modalidades, a turbidez pode ser usada como uma medição substituta da concentração de adsorvente. As concentrações de TiO2 podem ser cerca de 350 mg/L e a turbidez de 350 mg/L pode ser medida e usada como um ponto de ajuste para determinar quanto TiO2 adicionar. A turbidez (ou outra métrica) pode ser avaliada uma vez que ou em qualquer intervalo desejado que incluísse modo contínuo, periódico, anárquico e/ou aleatório.
[0096] Em algumas modalidades, a corrente de ácido 802 (por exemplo, ácido cítrico) pode ser dosada na corrente 820 do tanque 822. O ácido cítrico se conecta ao orifício fotogerado do TiO2 ativado, que fornece elétrons da banda de condução para as taxas de redução fotocatalíticas melhoradas conforme descrito, por exemplo, na Patente no U.S. 5.554.300. Os testes demonstraram reduções de potência substancial com o uso de ácido cítrico. Por exemplo, os aumentos na ordem de magnitude nas taxas de redução de primeira ordem de cromo hexavalente foram observados.
[0097] Também mostrado na Figura 15 está o reator fotocatalisador 825 que recebe a corrente de pasta 130 e reduz os contaminantes. Por exemplo, o cromo hexavalente (Cr6) pode ser reduzido para o cromo trivalente (Cr3) no reator 825. As condições no reator 825 podem ser configuradas para permitir e/ou promover a adsorção de um contaminante reduzido em um adsorvente. Por exemplo, o cromo trivalente (Cr3) pode adsorver na superficie do TiO2. Os testes demonstraram que o reator 825 pode reduzir 450 ppb de cromo hexavalente (Cr6) para abaixo de 1 ppb com apenas ~1,5 kWh/m3 de tratamento.
[0098] Em algumas modalidades, reator fotocatalitico 825 e a unidade de recuperação de catalisador 835 pode operar similar a um sistema fotocatalitico usado para destruição orgânica. Após a 3 reação fotocalitica, a pasta de Cr -TiO2 descarrega a partir dos suportes fotocataliticos e entra em um tanque acumulador atmosférico 830. Uma membrana cerâmica (unidade de recuperação de catalisador ou CRU) pode operar em uma maneira de fluxo cruzado padrão para remover a pasta de Cr3-TiO2 (804) e a água tratada 860 (por exemplo, < 1 ppb de Cr6) pode ser descarregada. O CRU pode concentrar o TiO2 de 10 a 20 vezes na alça de CRU.
[0099] Uma corrente de arraste do concentrado de contaminante/adsorvente na alça de CRU pode ser descarregada (por exemplo, descarregada de modo continuo) para uma remoção de contaminante e processo de recuperação. Por exemplo, uma corrente de arraste do concentrado de TiO2 -I/-S/-XI— -I 1 1 3 -I 3 3 na alça 805 pode ser descarregada para uma remoção de Cr e processo de recuperação. Essa etapa pode não ser incluída em um processo fotocatalítico para a destruição orgânica.
[0100] De acordo com algumas modalidades, a taxa de fluxo da pasta 805 para o processo de remoção de 3 Cr pode ser minimizada, para a otimização de sistema. De modo similar, algumas das pastas de TiO2 da alça de CRU 803 podem ser recicladas de volta para admissão do reator fotocatalítico 825. Isso pode reduzir a massa do adsorvente de limpeza (por exemplo, TiO2) exigida a partir do reservatório 821. A quantidade da pasta de TiO2 a ser reciclada de volta para o reator 825 e a quantidade de pasta 805 pode ser configurada (por exemplo, otimizada), de acordo com algumas das modalidades, para reduzir a massa (por exemplo, kg/hr) de TiO2 enviado para o processo de remoção de Cr3 enquanto ainda mantém a água de descarga 860 em ou abaixo de um limiar especificado (por exemplo, < 1 ppb de Cr6) .
[0101] Sob algumas circunstâncias, a eficiência da redução fotocatalítica do Cr6 para Cr3 pode 3 diminuir conforme a quantidade de Cr que adsorve no TiO2 aumenta devido à redução de área de superfície TiO2 disponível. Por exemplo, loteando-se uma massa fixa de TiO2 em um sistema fotocatalítico padrão pode resultar em uma perda contínua de eficiência (por exemplo, onde eficiência diminui conforme a superfície de TiO2 diminui), até que a taxa de redução de cromo no reator fotocatalítico diminua para um ponto em que o Cr6 na água efluente aumentaria acima do limite desejado (por exemplo, 1 ppb de Cr6) . Nesse ponto, todo o TiO2 no sistema seria preciso ser removido e substituído com TiO2 limpo. Esse tipo de processamento de lote é difícil de operar e assegurar que a descarga de Cr6 mantenha sua especificação de descarga desejada o tempo todo. A Figura 16 mostra os resultados de um teste piloto de lote TiO+ que ilustra essa tendência. Cromo foi detectado com um dispositivo portátil com um limite de detecção de 0,03 ppm. Sem limitar a revelação a qualquer mecanismo particular de ação, uma massa fixa de TiO+ em um fotocatalisador pode cair em eficiência devido a área de superfície reduzida do TiO+. Uma vez que isso pode ser considerado como indesejável, o sistema 800 pode ser operado, em algumas modalidades, de uma maneira que evite esse declínio de eficiência. Por exemplo, as taxas de fluxo de refluxo de pasta 803 e de pasta 805 para o processo de ~iz-i3i remoção de Cr pode ser mantido constante, desse modo o processo irá alcançar "operação de estado estável". A operação de estado estável pode fornecer remoção consistente do Cr6 (isto é, massa de cromo dentro = massa de cromo fora) e concentração de Cr6 constante no efluente 860.
[0102] Conforme mostrado na Figura 15, a corrente de arraste 805 pode ser enviada para o módulo de desidratação 840 para concentrar adicionalmente o adsorvente e contaminante. Por exemplo, a corrente 805 pode entrar em uma membrana cerâmica terminal orientada em uma 3 posição vertical para concentrar o TiO2 e a pasta de Cr por outra ordem de magnitude.
[0103] Conforme a pasta de TiO2-Cr3 é bombeada para a membrana terminal, o TiO2-Cr3 é filtrado e a água filtrada é enviada para descarga 806. Dentro do alojamento de membrana, a combinação de ondas de choque de gravidade e ar faz os sólidos de TiC+-Cr3 saírem para uma barragem de coleta localizada imediatamente abaixo da membrana. Esse processo concentra o TiC+-Cr3 e também evita que o TiC+-Cr3 preencha ou obstrua o interior dos canais de membrana cerâmica, o que os mantém livres. Cs canais livres podem fornecer fluxo consistente na(s) membrana(s), diferentemente da maioria dos filtros terminais que acumulam os sólidos dentro do próprio filtro (e desse modo o fluxo reduz continuamente). A Figura 17 ilustra uma barragem em que o TiC+ saiu após a filtragem terminal.
[0104] Uma vez que a barragem está quase cheia de TiC+-Cr3, uma válvula pode ser aberta e a mistura 807 pode passar para o tanque de desidratação/misturador 845, que pode ser configurado para realizar uma ou mais funções. Por exemplo, o tanque de desidratação/misturador 845 pode ser configurado para desidratar a mistura adicional 807. Isso pode incluir membranas de desidratação em algumas modalidades. Ar comprimido 817 do tanque 836 pode ser usado 3para empurrar a pasta de TiC+-Cr para as membranas de desidratação. A pressão empurra a água através das membranas e a água tratada é enviada para a descarga 810, enquanto a pasta de TiC+-Cr3 desidratada é retida para processamento adicional.
[0105] C tanque de desidratação/misturador 845 pode ser configurado, de acordo com algumas modalidades, para adicionar ácido 808 do tanque de armazenamento de ácido 850 para dessorver o contaminante (por exemplo, Cr3) de adsorvente (por exemplo, TiC+) , de acordo com algumas modalidades. Por exemplo, um volume de ácido sulfúrico (por exemplo, 1% em peso a 5% em peso) aquecido (por exemplo, p.O a ~60°C), pode ser adicionado ao tanque de desidratação/misturador 845 onde o mesmo pode misturar com z-í/rT-l',—Cr -TiO+ desidratado. Em algumas modalidades, pode ser desejável evitar o uso de uma bomba para mover ácido aquecido para o tanque de desidratação/misturador 845. Em vez disso, pode ser desejável usar ar comprimido 817 para empurrar o ácido 808 para o tanque de desidratação/misturador 845. Uma vez que o ácido é adicionado, ar comprimido 817 é enviado para cima através do fundo do tanque de desidratação/misturador 845. O projeto interno do tanque de desidratação/misturador 845 pode disposto para criar pequenas bolhas de ar que fluem para cima através da mistura ácida de TiO+-Cr3, o que 3 3 3 3 fornece mistura significativa exigida para retirar o Cr do TiO+. O ácido aquecido e agitação transfere o Cr3 do TiO+ para a mistura ácida. Testes mostram que esse processo pode levar cerca de +O a cerca de 3O minutos. Em algumas modalidades, pode ser desejável manter os conteúdos do tanque de armazenamento de ácido 85O em concentração de ácido livre constante (isto é, pH). Em tais casos, ácido de acumulação 814 do tanque de acumulação 849 pode ser adicionado ao tanque 85O.
[0106] A mistura de fluido 809 pode passar do tanque de desidratação/misturador 845 para o tanque de armazenamento de ácido 850. A mistura de fluido 809 pode compreender ou consistir em ácido (por exemplo, ácido sulfúrico) e contaminante (por exemplo, cromo trivalente dissolvido). Ar comprimido 817 do tanque 836 pode ser usado para empurrar a mistura de fluido 809 para o tanque de armazenamento de ácido 850.
[0107] O TiO2 restante no tanque de desidratação/misturador 845 pode ser esperado que tenha algum ácido com Cr3 dissolvido dentro. Em algumas modalidades, o ácido e o Cr3 dissolvido precisam ser despejados do TiO+ antes de o TiO+ poder ser enviado para o 3 reservatório 821. Nessas modalidades, a concentração de Cr incorporado na mistura de TiO2 será muito alta se esse despejo não for realizado. Finalmente, a massa de contaminante (por exemplo, Cr3) que volta para o reservatório 821 (e, finalmente, de volta para o reator fotocatalltico 825) irá fazer a concentração de contaminante total (por exemplo, cromo) exceder a concentração limite desejada (por exemplo, < 20 ppb de cromo). Durante experimentos piloto, não foi observado que o Cr3 dissolvido na água de alimentação tenha adsorvido para o TiO2. Em vez disso, apenas pareceu adsorver após a redução de Cr6) . Um volume de água tratada 810 é enviado para o tanque de desidratação/misturador 845 e é então empurrado através da membrana (por exemplo, como a corrente 807 acima) e colocado no tanque de água de enxágue 855 por meio da corrente 812. A corrente 812 pode ter um pH baixo 3 (por exemplo, ~0,5 a ~3) e compreender Cr dissolvido.
[0108] A base 815 (por exemplo, NaOH) é então adicionada ao tanque de água de enxágue 855 (do tanque 854) para neutralizar a água e precipitar o Cr3 no Cr(OH)3. A Figura 18 ilustra a água de Cr3 de pH baixo após neutralização com NaOH para um pH de 8,5 (que mostra o Cr(OH)3 precipitado). Testagem mostrou que o cromo total pode ser precipitado de 26,8 ppm para 0,032 ppm. Desse modo, o volume pequeno de sobrenadante do tanque de água de enxágue 855 pode ser medido na descarga 813 sem exceder o limite desejado (por exemplo, < 20 ppb de cromo total).
[0109] O precipitado 865 pode ser removido, por exemplo, por (a) espessamento de gravidade e/ou com o uso de filtragem de membrana cerâmica e/ou (b) com o uso da abordagem de desidratação usada acima. O sólido de cromo 816 é o cromo recuperado, que pode tanto ser arrastado para longe, ou usado novamente em algum outro processo de fabricação. Se for usado novamente, esse processo de remediação poderia também ser chamado de processo de "mineração". Em algumas modalidades, um processo de descontaminação pode ter zero de descarga de liquido contaminado.
[0110] Uma vez que o TiO2 foi despejado e desidratado, é considerado "limpo" e a água tratada 810 é enviada de volta ao tanque de desidratação/misturador 845 onde o TiO2 é empastado (exigido para transportar o mesmo) e então enviado de volta ao Tanque de Armazenamento de TiO2 Limpo para reuso por meio da corrente 811 com o uso de ar comprimido 817.
[0111] Conforme será compreendido para aqueles versados na técnica que têm o beneficio da atual revelação, outras composições, dispositivos, métodos e sistemas equivalentes ou alternativos para redução e/ou remoção de um ou mais metais pesados (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos de fósforo, nitrogênio, compostos de nitrogênio) e uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido) pode ser vislumbrado sem desviar da descrição contida no presente documento. Consequentemente, a maneira de executar a revelação conforme mostrado e descrito deve ser interpretada como ilustrativa apenas.
[0112] Pessoas versadas na técnica podem fazer diversas mudanças no formato, tamanho, número, e/ou disposição de partes sem desviar do escopo da atual revelação. Por exemplo, a posição e número de entradas, válvulas, conexões de fluido, tanques, reatores e descargas podem ser variadas. Em algumas modalidades, entradas, válvulas, conexões de fluido, tanques, reatores e descargas podem ser intercambiáveis com estruturas similares ou diferentes. Intercambialidade pode permitir que volume, taxa de fluxo, tempo de processamento e produção sejam ajustados de modo personalizado. Além disso, o tamanho de um dispositivo e/ou sistema pode ser ampliado (por exemplo, para ser usado para modalidades industriais) ou reduzido (por exemplo, para ser usado para modalidades portáteis) para adequar as necessidades e/ou desejos de um praticante. Cada método revelado e etapa de método pode ser realizado em associação com qualquer outro método revelado ou etapa de método e em qualquer ordem de acordo com algumas modalidades. Onde o verbo "pode" aparece, o mesmo é destinado a transportar uma condição opcional e/ou permissiva, mas seu uso não é destinado a sugerir qualquer falta de operabilidade a menos que indicado diferentemente. Pessoas versadas na técnica podem fazer diversas mudanças em métodos de preparar e usar uma composição, dispositivo, e/ou sistema da revelação.
[0113] Também, onde faixas foram fornecidas, pontos finais revelados podem ser tratados como exatos e/ou aproximações como desejado ou exigido pela modalidade particular. Onde os pontos finais são aproximados, o grau de flexibilidade pode variar em proporção à ordem de magnitude da faixa. Por exemplo, por um lado, um ponto final da faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 pode incluir 50,5, mas não 52,5 ou 55 e, por outro lado, um ponto final da faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 50 pode incluir 55, mas não 60 ou 75. Além disso, pode ser desejável, em algumas modalidades, misturar e combinar pontos finais de faixa. Também, em algumas modalidades, cada figura revelada (por exemplo, em um ou mais dos exemplos, tabelas, e/ou desenhos) pode formar a base de uma faixa (por exemplo, valor retratado +/- cerca de 10%, valor retratado +/- cerca de 50%, valor retratado +/- cerca de 100%) e/ou um ponto final da faixa. Em relação ao anterior, um valor de 50 retratado em um exemplo, tabela e/ou desenho pode formar a base de uma faixa de, por exemplo, cerca de 45 a cerca de 55, cerca de 25 a cerca de 100, e/ou cerca de 0 a cerca de 100.
[0114] Todo ou uma porção de um dispositivo e/ou sistema para redução e/ou remoção de um ou mais metais pesados (por exemplo, metais pesados, cromo, fósforo, compostos de fósforo, nitrogênio, compostos de nitrogênio) de uma composição de alimentação (por exemplo, um fluido) podem ser configurados e dispostos para serem descartáveis, intercambiáveis, e/ou substituíveis. Esses equivalentes e alternativas junto com mudanças e modificações óbvias são destinados a serem inclusos dentro do escopo da presente revelação. Consequentemente, as modalidades anteriores são destinadas a serem ilustrativas, mas sem limitação, do escopo da revelação conforme ilustrado pelas reivindicações anexas.
[0115] Adicionalmente, os cabeçalhos de seção no presente documento são fornecidos por consistência com as sugestões sob 37 C.F.R. § 1,77 ou diferentemente para fornecer palpites organizacionais. Esses cabeçalhos não devem limitar ou caracterizar a(s) invenção(ões) definidas em quaisquer reivindicações que podem emitir desta revelação. Especificamente, uma descrição de uma tecnologia no "Fundo" não deve ser interpretada como uma admissão de que tecnologia é a técnica anterior a qualquer invenção(ões) nesta revelação. Adicionalmente, qualquer referência nesta revelação a "invenção" no singular não deve ser usada para discutir que há apenas um único ponto de novidade nesta revelação. Múltiplas invenções podem ser estabelecidas de acordo com as limitações das múltiplas reivindicações que emitem desta revelação e tais reivindicações em conformidade definem a(s) invenção(ões) e seus equivalentes, que são protegidos pela mesma. Em todas as instâncias, o escopo de tais reivindicações deve ser considerado em seus próprios méritos à luz desta revelação, mas não deve ser limitado pelos cabeçalhos no presente documento.
Claims (56)
1. Sistema de descontaminação (100, 800) para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante, em que o sistema é caracterizado por compreender: (a) um reator de fluido configurado (i) para receber o fluido de ingresso, (ii) para permitir que o contaminante se ligue a um absorvente para formar um material absorvente de contaminante, e (iii) para formar uma corrente de saída de reator de fluido que compreende o material absorvente de contaminante; (b) uma Unidade de Recuperação de Catalisador (CRU) (835) (i) que compreende uma membrana porosa de CRU que define uma porção de retentado de CRU e uma porção de permeado de CRU da Unidade de Recuperação de Catalisador (835), e (ii) configurada para receber a corrente de saída de reator de fluido na porção de retentado de CRU da membrana porosa de CRU e fracionar a corrente de saída de reator de fluido em um retentado de CRU compreendendo o material absorvente de contaminante na porção de retentado de CRU da Unidade de Recuperação de Catalisador (835), e um permeado de CRU substancialmente isento do contaminante na porção de permeado de CRU da Unidade de Recuperação de Catalisador (835), em que a porção de retentado de CRU está em comunicação fluida com uma corrente de ingresso e um permeado de CRU forma uma primeira corrente de descarga; (c) um módulo de concentração de contaminante (DeWRS) (840) (i) em comunicação fluida com a porção de retentado de CRU da Unidade de Recuperação de Catalisador (835), (ii) que compreende uma membrana porosa de DeWRS orientada em uma posição vertical que define uma porção de retentado de DeWRS e uma porção de permeado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante (840), (iii) configurado para receber pelo menos uma porção do retentado de CRU na porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante (840) e fracionar o retentado de CRU em um retentado de DeWRS que compreende o material absorvente de contaminante na porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante (840), e um permeado de DeWRS substancialmente isento do contaminante na porção de permeado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante (840), em que um filtrado de DeWRS forma uma segunda corrente de descarga, e (iv) configurado para permitir que o material absorvente de contaminante no retentado de DeWRS a se assentar formando um coletor de contaminante posicionado abaixo da membrana porosa de DeWRS, e formar uma lama de coletor de contaminante; (d) uma unidade de dessorção adsorvente de contaminante, em que a unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160): (i) está em comunicação fluida com a porção de retentado de DeWRS do módulo de concentração de contaminante (840) e em comunicação fluida com o primeiro tanque de armazenamento (850), de modo a receber a composição ácida ou a composição básica do primeiro tanque de armazenamento, (ii) compreende uma unidade de aquecimento, um dispositivo de separação adsorvente dessorvido que compreende uma membrana porosa de unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) que define uma porção de retentado de unidade de dessorção adsorvente de contaminante, um primeiro tanque de armazenamento (850) configurado para conter uma composição ácida com um pH abaixo de 7 ou uma composição básica com um pH acima de 7, e uma porção de permeado de unidade de dessorção adsorvente de contaminante da unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160), (iii) é configurada para receber pelo menos uma porção do retentado de DeWRS na porção de retentado da unidade de dessorção absorvente de contaminante de uma unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) e fracionar o retentado de DeWRS recebido em um retentado de unidade de dessorção absorvente contaminante que compreende o material absorvente de contaminante na porção de retentado de unidade de dessorção absorvente de contaminante da unidade de dessorção absorvente de contaminante (160), e um permeado de unidade de dessorção absorvente de contaminante substancialmente isento do contaminante na porção de permeado da unidade de dessorção absorvente de contaminante da unidade de dessorção absorvente de contaminante (160), em que o filtrado de unidade de dessorção absorvente de contaminante forma uma terceira corrente de descarga; receber, do primeiro tanque de armazenamento (850) na porção de retentado de unidade de dessorção absorvente de contaminante da unidade de dessorção absorvente de contaminante (160), uma quantidade da composição ácida, dessorver o contaminante a partir do adsorvente por mistura dos conteúdos da porção de retentado de unidade de dessorção absorvente de contaminante da unidade de dessorção absorvente de contaminante (160) para permitir a dessorção do contaminante do absorvente para formar uma corrente de contaminante dessorvida, uma corrente de absorvente dessorvida e, opcionalmente, um material absorvente de contaminante residual, em que a unidade de aquecimento está configurada para aquecer o conteúdo da porção retida da unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) para promover a dessorção do contaminante do adsorvente, e transportar o material absorvente de contaminante residual opcional, caso esteja presente, para o primeiro tanque de armazenamento (850); (e) um tanque de armazenamento de absorvente limpo (821) em comunicação fluida com a corrente de absorvente dessorvida e a corrente de ingresso; (f) um segundo tanque de armazenamento (854) configurado para conter um segundo fluido de tanque de armazenamento (854) compreendendo: (i) uma base quando o primeiro tanque de armazenamento (850) contiver a composição ácida, ou (ii) um ácido se o primeiro tanque de armazenamento (850) contiver a composição básica; (g) um tanque de enxágue (855) em comunicação fluida com a corrente de contaminante dessorvida, em comunicação fluida com o segundo tanque de armazenamento (854) e configurado para receber e misturar a corrente de contaminante dessorvida recebida com o segundo fluido de tanque de armazenamento recebido para permitir a formação de um precipitado contaminante e um sobrenadante de tanque de enxágue (855), em que o sobrenadante de tanque de enxágue (855) forma uma quarta corrente de descarga.
2. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o reator de fluido ser configurado para permitir a mudança do estado de oxidação de pelo menos uma porção do contaminante para formar um contaminante reduzido ou um contaminante oxidado.
3. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o reator de fluido compreender um reator fotocatalítico operável para fotorreduzir o contaminante.
4. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contaminante ser cromo.
5. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contaminante ser cromo hexavalente.
6. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o contaminante reduzido ser cromo trivalente.
7. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o absorvente compreender titânio.
8. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o absorvente compreender óxido de titânio.
9. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a membrana porosa de CRU compreender uma membrana cerâmica.
10. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a membrana cerâmica de CRU ser configurada para operar como uma membrana de fluxo cruzado.
11. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a concentração do material absorvente de contaminante no retentado de CRU ser de 10 vezes a 20 vezes maior do que a concentração do material absorvente de contaminante em uma corrente de saída de reator de redução.
12. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a membrana porosa de DeWRS compreender uma membrana cerâmica.
13. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a membrana porosa de DeWRS ser configurada para operar como uma membrana terminal.
14. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a concentração do material absorvente de contaminante na lama de coletor de contaminante ser de 10 vezes a 20 vezes maior do que a concentração do material absorvente de contaminante no retentado de CRU.
15. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o módulo de concentração de contaminante (840) ser adicionalmente configurado para pulsar a membrana porosa de DeWRS com um choque de fluido.
16. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de dessorção absorvente de contaminante (160) ser adicionalmente configurada para receber a pelo menos uma porção do retentado de DeWRS na porção de retentado de unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) da unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) sob pressão.
17. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) ser adicionalmente configurada para misturar os conteúdos da porção de retentado da unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) para formar uma mistura de unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) mediante o borbulhamento de um gás através dos conteúdos da porção de retentado da unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160).
18. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a unidade de dessorção adsorvente de contaminante (160) ser adicionalmente configurada para receber a quantidade da composição ácida a uma temperatura de 40 °C a 60 °C, a uma concentração até 5% em peso e a um pH menor do que 1.
19. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro tanque de armazenamento (850) estar em comunicação fluida com um tanque de acumulação configurado para conter um volume de uma composição ácida acumulada ou um volume de uma composição básica acumulada.
20. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira composição ácida de tanque de armazenamento (850) compreender ácido sulfúrico.
21. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contaminante compreender cromo.
22. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contaminante compreender fósforo ou um composto fosforoso.
23. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o contaminante compreender nitrogênio ou um composto de nitrogênio.
24. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira corrente de descarga, a segunda corrente de descarga, a terceira corrente de descarga e a quarta corrente de descarga compreenderem, cada uma, menos do que 20 ppb do contaminante.
25. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira corrente de descarga, a segunda corrente de descarga, a terceira corrente de descarga e a quarta corrente de descarga compreenderem, cada uma, menos do que 1 ppb do contaminante.
26. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira corrente de descarga, a segunda corrente de descarga, a terceira corrente de descarga e a quarta corrente de descarga formarem, em conjunto, uma corrente de descarga compósita.
27. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a corrente de descarga compósita compreender menos do que 20 ppb do contaminante.
28. Sistema de descontaminação (100, 800), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a corrente de descarga compósita compreender menos do que 1 ppb do contaminante.
29. Método para separar um fluido de ingresso que compreende um contaminante que forma uma fração sólida de contaminante, e uma fração fluida de descarga substancialmente isenta do contaminante, em que o método é caracterizado por compreender: (a) reduzir o contaminante em um reator de redução para formar um contaminante reduzido ou oxidar o contaminante em um reator de oxidação para formar um contaminante oxidado; (b) absorver o contaminante reduzido ou o contaminante oxidado em um absorvente para formar um material absorvente de contaminante; (c) formar uma corrente de saída de reator de fluido que compreende o material absorvente de contaminante; (d) combinar opcionalmente uma porção da corrente de saída de reator de fluido no fluido de ingresso; (e) fracionar até a totalidade da corrente de saída de reator de fluido em uma Unidade de Recuperação de Catalisador (835) (CRU) que compreende uma membrana porosa de CRU em um retentado de CRU que compreende o material absorvente de contaminante e um permeado de CRU substancialmente isento do contaminante, em que o permeado de CRU forma uma primeira corrente de descarga; (f) fracionar o retentado de CRU em um módulo de concentração de contaminante (840) (DeWRS) que compreende uma membrana porosa de DeWRS orientada em uma posição vertical, formando um retentado de DeWRS que compreende o material absorvente de contaminante e um permeado de DeWRS substancialmente isento do contaminante, em que o permeado de DeWRS forma uma segunda descarga; (g) reunir o material absorvente de contaminante no retentado de DeWRS formando uma lama contaminante; (h) fracionar a lama contaminante em um tanque misturador de concentração de contaminante (DeWMT) compreendendo uma membrana porosa de DeWMT em um retentado de DeWMT que compreende o material absorvente de contaminante, e um permeado de DeWMT substancialmente isento do contaminante, em que o permeado de DeWMT forma uma terceira corrente de descarga; (i) adicionar ácido proveniente de um tanque de armazenamento (850) ácido ao retentado de DeWMT que compreende o material absorvente de contaminante para formar um retentado de DeWMT acidificado ou adicionar ácido ou base proveniente de um tanque de armazenamento (850) ao retentado de DeWMT que compreende o material absorvente de contaminante para formar um retentado de DeWMT acidificado ou básico; (j) misturar o retentado de DeWMT acidificado ou básico para dessorver o contaminante do absorvente e formar uma corrente de contaminante dessorvida, uma corrente de absorvente dessorvida e, opcionalmente, um material absorvente de contaminante residual; (k) combinar opcionalmente até a totalidade da fluido de absorvente dessorvido na corrente de ingresso; (l) combinar, em um tanque de enxágue (855), a corrente de contaminante dessorvida com base suficiente para formar um precipitado contaminante e um sobrenadante de tanque de água de enxágue, em que o sobrenadante de tanque de água de enxágue forma uma quarta corrente de descarga; e (m) transportar o material absorvente de contaminante residual para o tanque de armazenamento ácido (850) ou para o tanque de armazenamento, em que o precipitado contaminante forma a fração sólida de contaminante e a primeira, a segunda, a terceira e a quarta correntes de descarga formam, em conjunto, a fração fluida de descarga.
30. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a redução do contaminante no reator de redução para formar o contaminante reduzido compreender adicionalmente a fotorredução do contaminante.
31. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante ser cromo.
32. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante ser cromo hexavalente.
33. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante reduzido ser cromo trivalente.
34. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante compreender fósforo ou um composto fosforoso.
35. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante compreender nitrogênio ou um composto de nitrogênio.
36. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o absorvente compreender titânio.
37. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o absorvente compreender óxido de titânio.
38. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a membrana porosa de CRU compreender uma membrana cerâmica.
39. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente operar a membrana porosa de CRU como uma membrana de fluxo cruzado.
40. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a concentração do material absorvente de contaminante no retentado de CRU ser de 10 vezes a 20 vezes maior do que a concentração do material absorvente de contaminante na corrente de saída de reator de fluido.
41. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a membrana porosa de DeWRS compreender uma membrana cerâmica.
42. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente operar uma membrana de DeWRS como uma membrana terminal.
43. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a concentração do material absorvente de contaminante na lama de contaminante ser de 10 vezes a 20 vezes maior do que a concentração do material absorvente de contaminante no retentado de CRU.
44. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente pulsar a membrana porosa de DeWRS com um choque dinâmico.
45. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente transportar o retentado de DeWRS para o tanque misturador de concentração de contaminante sob pressão.
46. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por misturar o retentado de DeWMT acidificado ou básico compreender adicionalmente borbulhar um gás através dos conteúdos do tanque misturador de concentração de contaminante.
47. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o ácido adicionado ao retentado de DeWMT ser pré-aquecido a uma temperatura de 40 °C a 60 °C e ter uma concentração de até 5% em peso e um pH menor do que 1.
48. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente transportar ácido composto de um tanque de armazenamento ácido (850) composto para o tanque de armazenamento ácido (850).
49. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o ácido compreender ácido sulfúrico.
50. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por o contaminante compreender cromo.
51. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a primeira corrente de descarga, a segunda corrente de descarga, a terceira corrente de descarga e a quarta corrente de descarga compreenderem, cada uma, menos do que 20 ppb do contaminante.
52. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a primeira corrente de descarga, a segunda corrente de descarga, a terceira corrente de descarga e a quarta corrente de descarga compreenderem, cada uma, menos do que 1 ppb do contaminante reduzido.
53. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a fração fluida de descarga compreender menos do que 20 ppb do contaminante.
54. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a fração fluida de descarga compreende menos do que 1 ppb do contaminante reduzido.
55. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por a base compreender hidróxido de sódio.
56. Método para separar um fluido de ingresso, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por compreender adicionalmente manter constante a porção da corrente de saída de reator de fluido combinada no fluido de ingresso e uma porção da corrente de saída de reator de fluido fracionada na Unidade de Recuperação de Catalisador (835).
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261658186P | 2012-06-11 | 2012-06-11 | |
| US61/658,186 | 2012-06-11 | ||
| US201261679410P | 2012-08-03 | 2012-08-03 | |
| US61/679,410 | 2012-08-03 | ||
| PCT/IB2013/001875 WO2013186631A2 (en) | 2012-06-11 | 2013-06-11 | Apparatus, systems. and methods for fluid filtration |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112014031141A2 BR112014031141A2 (pt) | 2018-05-15 |
| BR112014031141B1 true BR112014031141B1 (pt) | 2021-12-21 |
Family
ID=49758812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112014031141-2A BR112014031141B1 (pt) | 2012-06-11 | 2013-06-11 | Sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante e método para separar um fluido de ingresso |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10071927B2 (pt) |
| EP (2) | EP2858734A4 (pt) |
| JP (1) | JP6240178B2 (pt) |
| KR (1) | KR102080539B1 (pt) |
| AU (1) | AU2013276218B2 (pt) |
| BR (1) | BR112014031141B1 (pt) |
| CA (1) | CA2876386C (pt) |
| WO (1) | WO2013186631A2 (pt) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3081295B1 (en) * | 2015-04-14 | 2023-10-04 | Bosal Emission Control Systems NV | Catalyst and method for reducing hexavalent chromium cr(vi) |
| US20180304204A1 (en) * | 2015-06-19 | 2018-10-25 | Nanostone Water Inc. | System for operating a ceramic membrane and related methods |
| US20170072344A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 19346124 Ontario Inc. | Methods and systems for dewatering solid particles in a contaminated liquid mixture |
| EP3377202A4 (en) * | 2015-11-20 | 2019-08-28 | 1934612 Ontario Inc. | DEVICE, SYSTEMS AND METHOD FOR CLEANING A FLUID COMPRISING A SILICON CARBONMEMBRANE |
| BR112018013913B1 (pt) | 2016-01-22 | 2022-10-25 | Baxter International Inc. | Método e máquina para produzir sacos de produto de solução estéril |
| MX2018008877A (es) | 2016-01-22 | 2018-09-21 | Baxter Int | Bolsa de producto de solucion esteril. |
| US9530866B1 (en) | 2016-04-13 | 2016-12-27 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming vertical transistor devices with self-aligned top source/drain conductive contacts |
| US10170616B2 (en) | 2016-09-19 | 2019-01-01 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming a vertical transistor device |
| US10347745B2 (en) | 2016-09-19 | 2019-07-09 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming bottom and top source/drain regions on a vertical transistor device |
| US9882025B1 (en) | 2016-09-30 | 2018-01-30 | Globalfoundries Inc. | Methods of simultaneously forming bottom and top spacers on a vertical transistor device |
| US9966456B1 (en) | 2016-11-08 | 2018-05-08 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming gate electrodes on a vertical transistor device |
| US9935018B1 (en) | 2017-02-17 | 2018-04-03 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming vertical transistor devices with different effective gate lengths |
| US10229999B2 (en) | 2017-02-28 | 2019-03-12 | Globalfoundries Inc. | Methods of forming upper source/drain regions on a vertical transistor device |
| US10014370B1 (en) | 2017-04-19 | 2018-07-03 | Globalfoundries Inc. | Air gap adjacent a bottom source/drain region of vertical transistor device |
| US10953352B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-03-23 | Baleen Process Solutions | Fluid treatment system and method of use utilizing a membrane |
| KR102178446B1 (ko) | 2018-12-19 | 2020-11-13 | 주식회사 포스코 | 입도 분포가 균일한 양극 활물질 전구체 제조방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK0567473T3 (da) * | 1991-01-10 | 1995-10-16 | Trojan Techn Inc | Fremgangsmåde til behandling af et fluid |
| US5462674A (en) * | 1994-03-03 | 1995-10-31 | Purific Environmental Technologies, Inc. | Method and system for photocatalytic decontamination |
| US5501798A (en) * | 1994-04-06 | 1996-03-26 | Zenon Environmental, Inc. | Microfiltration enhanced reverse osmosis for water treatment |
| US5554300A (en) | 1995-02-22 | 1996-09-10 | Purifics Environmental Technologies, Inc. | Purification system |
| JP4933734B2 (ja) | 2005-01-14 | 2012-05-16 | 出光興産株式会社 | 難分解性物質含有水の処理方法 |
| JP4229383B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2009-02-25 | 日本碍子株式会社 | ろ過膜の逆洗方法 |
| GB0501688D0 (en) * | 2005-01-27 | 2005-03-02 | Univ Cranfield | Method and apparatus |
| JP2007021347A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 難分解性物質含有水の処理方法 |
| JP5203563B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2013-06-05 | 株式会社東芝 | 膜ろ過システム |
| JP4616867B2 (ja) | 2007-08-09 | 2011-01-19 | 本田技研工業株式会社 | エンジン用空気案内通路が形成された自動車 |
| WO2012137069A2 (en) * | 2011-04-05 | 2012-10-11 | Butters Brian E | Decontamination system with insoluble additives |
-
2013
- 2013-06-11 WO PCT/IB2013/001875 patent/WO2013186631A2/en active Application Filing
- 2013-06-11 AU AU2013276218A patent/AU2013276218B2/en active Active
- 2013-06-11 US US13/915,506 patent/US10071927B2/en active Active
- 2013-06-11 JP JP2015516702A patent/JP6240178B2/ja active Active
- 2013-06-11 EP EP13804028.2A patent/EP2858734A4/en not_active Ceased
- 2013-06-11 BR BR112014031141-2A patent/BR112014031141B1/pt active IP Right Grant
- 2013-06-11 EP EP22153497.7A patent/EP4035756A1/en active Pending
- 2013-06-11 KR KR1020157000641A patent/KR102080539B1/ko active IP Right Grant
- 2013-06-11 CA CA2876386A patent/CA2876386C/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2013276218B2 (en) | 2018-05-10 |
| KR102080539B1 (ko) | 2020-02-24 |
| EP4035756A1 (en) | 2022-08-03 |
| JP2015521535A (ja) | 2015-07-30 |
| EP2858734A2 (en) | 2015-04-15 |
| KR20180011482A (ko) | 2018-02-02 |
| CA2876386A1 (en) | 2013-12-19 |
| US20130341270A1 (en) | 2013-12-26 |
| WO2013186631A3 (en) | 2014-03-27 |
| EP2858734A4 (en) | 2015-11-11 |
| WO2013186631A2 (en) | 2013-12-19 |
| AU2013276218A1 (en) | 2015-01-22 |
| JP6240178B2 (ja) | 2017-11-29 |
| US10071927B2 (en) | 2018-09-11 |
| CA2876386C (en) | 2021-04-20 |
| BR112014031141A2 (pt) | 2018-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112014031141B1 (pt) | Sistema de descontaminação para remover um contaminante proveniente de um fluido de ingresso que compreende o contaminante e método para separar um fluido de ingresso | |
| Gomes et al. | Application of ozonation for pharmaceuticals and personal care products removal from water | |
| US6878285B2 (en) | Ion-exchange based fluid treatment systems | |
| JP2007203292A (ja) | 水処理技術 | |
| JP2007203291A (ja) | 水処理のシステムおよび方法 | |
| CN101857321A (zh) | 反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用方法及设备 | |
| WO2012141897A2 (en) | Non-metal-containing oxyanion removal from waters using rare earths | |
| KR20210134371A (ko) | 물로부터의 난분해성 유기 화합물들의 제거를 위한 시스템 및 방법 | |
| Kenari et al. | Integrated pyrolucite fluidized bed-membrane hybrid process for improved iron and manganese control in drinking water | |
| KR101007564B1 (ko) | 촉매 다이나믹 멤브레인을 이용한 정수처리장치 및 방법 | |
| KR101063800B1 (ko) | 정수 처리 시스템 | |
| SI24500A (sl) | Mobilni sistem za čiščenje in pripravo pitne vode, kemijski multimedijski filter in delovanje le-tega | |
| US9133047B2 (en) | Decontamination system with insoluble additives | |
| CN207031133U (zh) | 工业再生水处理系统 | |
| JP2007203144A (ja) | 水処理方法及び水処理設備 | |
| Kiran et al. | Remediation of textile effluents via physical and chemical methods for a safe environment | |
| CN103910468A (zh) | 一种水产品加工废水的处理方法 | |
| CN205061717U (zh) | 印刷废水、柔性版水墨印刷废水处理回收、零排放设备 | |
| KR20170029853A (ko) | 하 폐수 처리의 탈인 시스템 | |
| JP2000153294A (ja) | 排水処理方法及び装置 | |
| JP2002346548A (ja) | 使用済み活性炭の活用方法 | |
| KR101090079B1 (ko) | 광촉매와 분리막을 이용하여 방류수 중의 총인 및 총질소를 제거하는 장치 | |
| Sperlich et al. | An integrated wastewater reuse concept combining natural reclamation techniques, membrane filtration and metal oxide adsorption | |
| JPH0655046A (ja) | 膜分離装置 | |
| JP2005103510A (ja) | 薬液洗浄方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/06/2013, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |