CN101415645A - 流通式处理受污染流体的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于处理受污染流体的系统。所述系统包括受污染流体可自其引入所述系统中的源和设计用于从所述流体中除去污染物的吸附性材料用贮存器。所述系统还包括其内可容纳所述吸附性材料和所述受污染流体以处理的反应器。所述系统还可包括用于从所述系统中除去废吸附性材料的分离装置。还提供一种处理受污染流体的方法。
Description
技术领域
本发明涉及处理受污染流体的系统和方法，更特别地，涉及在流通式方法中通过使用中孔载体上自组装单层(SAMMS)从流体中除去重金属。
背景技术
来自海上石油平台的产出流体(如水)可能含有毒重金属例如汞。在墨西哥湾，汞的水平很少超过十亿分之一百(100ppb)。但在泰国湾，油层产出水(produced water)中汞的平均浓度可在约200ppb到约2,000ppb范围内。
目前，汞向美国领水海洋环境中的排放由美国环境保护局(EPA)以清洁水法通过国家污染物排放清除系统许可工艺控制。按照针对海洋环境的40CFR§131.36下的环境标准，限值包括急性暴露下约1800ppb及慢性暴露下约25ppb。另一方面，油层产出水中汞排放的国际标准在泰国的约5ppb到北海的约300ppb范围内。
油层产出水常含有在油/水批量分离过程中与水一起除去的油。举例来说，来自北海油田的油层产出水含有约百万分之十五到三十(15-30ppm)的分散油，其中苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)、萘、菲、硫芴(NPD)、多环芳烃(PAH)、酚和有机酸浓度在约0.06ppm到约760ppm范围内。此外，这些油层产出水含有浓度低于约0.1ppb到约82ppb的有毒重金属如汞、镉、铅和铜。存在复杂的组分混合加上溶解盐的高浓度可能对用目前可得的常规技术除去重金属提出挑战。
特别地，从稀释的废水中除去金属和汞的现有技术包括活性碳吸附、浸硫活性碳、微乳液膜、离子交换和胶体沉淀浮选。由于金属加载量(例如金属吸收量低于吸附剂质量的20％)和选择性(受地下水中其他含量丰富的离子干扰)差，这些技术可能不适合于水处理。另外，汞可能以非单质态的物质存在。故所述方法必须能除去这些其他物质如甲基汞等。此外，加载金属的产物缺乏稳定性，所以该产物不能直接作为永久性废物的形式处置。因此需要二次处理来处置或稳定化分离出的汞或载汞产物。难以从非水性淤泥、吸附液、部分或完全稳定化的淤泥以及被汞污染的污物中除去汞的原因如下：(1)某些废物的非水性质阻止浸出剂轻易进入，(2)大量的某些废物流使热脱附工艺费用高昂，和(3)由于废物的性质，使一些废物流的处理在技术上存在困难。
从玻化炉(vitrifier)中和汞热脱附工艺中的废气除去汞通常通过活性碳吸附实现。但是，基于碳的吸附剂仅足够有效地除去75-99.9％的汞，吸附容量相当于吸附材料质量的1-20％。通常需要最后一步用昂贵的金进行汞齐化以达到EPA空气排放标准。通常将碳床用在废气系统后，废气系统的温度通常低于250℉。在硫浸渍的碳工艺中，汞被吸附到碳上，这比与例如表面官能化的中孔材料形成的共价键弱得多。结果是，由于载汞碳因汞与活性碳之间的结合弱而不具有所需的长期化学稳定性，因此所吸附的汞需要二次稳定化。此外，活性碳中大部分孔大到足以使微生物可进入，从而使所吸附的汞-硫化合物溶解。汞的加载量限制在约0.2g/g材料。
微乳液膜技术使用含有作为内相的硫酸的油酸微乳液膜，将废水中的汞浓度从约460ppm降到约0.84ppm。但该技术涉及萃取、汽提、破乳和通过电解回收汞的多个步骤，并使用大量有机溶剂。液膜溶胀对萃取效率有负面影响。
金属-离子交换反应的慢动力学要求长接触时间。该过程还生成大量的二次有机废物。一种离子交换方法使用DuoliteTM GT-73有机离子交换树脂，将废水中的汞水平从约2ppm降至低于约10ppb。树脂的氧化导致树脂寿命大幅缩短，并且不能将汞水平降至低于约0.1ppb的容许水平之下。由于大多数污物与汞阳离子的高结合能力使离子交换过程无效，尤其是当来自污物的大量Ca2+使离子交换剂的阳离子容量饱和时，汞加载量也受限。此外，载汞有机树脂不具有抗微生物侵袭的能力。因此，如果其作为废物形式处置，则汞可能释放进环境中。除来自溶液中除含汞离子之外的其他阳离子的干扰外，离子交换法对中性汞化合物如HgCl2、Hg(OH)2和有机汞物质如甲基汞(其是毒性最强的汞形式)的去除完全无效。该离子交换法对非水性溶液和吸附液中汞的去除也无效。
据报道，通过胶体沉淀浮选从水中除去金属将汞浓度从约160ppb降至约1.6ppb。该方法涉及以下步骤：加入HCl以调节废水至pH为1、向废水中加入Na2S和油酸溶液、从废水中除去胶体。在该方法中，处理过的废水有可能被Na2S、油酸和HCl污染。分离出的汞需要进一步的处理以稳定化为永久性废物形式。
酸性卤化物溶液浸取和氧化萃取也可用于移出污物中的汞。例如KI/I2溶液通过氧化作用和络合作用增强汞的溶解。其他基于次氯酸盐溶液的氧化性提取剂也已用于从固体废物移出汞中。然而，对于除去这些废物中所含汞，尚未开发出有效的处理技术。由于浸取技术依赖于溶解过程，其中溶解目标(例如汞)在溶液和固体废物之间达到溶解/沉淀平衡，因此一旦达到平衡，就阻止固体废物中的污染物进一步溶解。此外，污物通常是良好的目标离子吸收剂，其抑制目标离子从污物向溶液迁移。
对于从非水性液体、吸附液、污物或者部分或完全稳定化的淤泥中除去汞，尚缺乏原型工艺速率。这主要是因为真实废物中的汞污染物比许多通常基于一些简单汞盐开发的实验室规模的实验提出的汞体系复杂得多。任何真实废物中真实的汞污染物几乎总是含有无机汞(如二价阳离子Hg2+、一价Hg2 2+和中性化合物如HgCl2、Hg[OH]2)、由淤泥中的酶反应产生的有机汞如甲基汞(例如CH3HgCH3或CH3Hg+)以及因还原而产生的金属汞。由于许多实验室技术仅针对一种形式的汞而开发，故还没有用真实的废物取得成功的范例。
所关注的用于补救和工业分离的其他金属包括但不限于银、铅、铀、钚、镎、镅、镉及其组合。现有分离方法包括但不限于离子交换剂、沉淀法、膜分离及其组合。这些方法通常具有效率低、工序复杂及运营成本高的缺点。
因此，提供可以以大量和成本高效的方式用来从复杂废物流体如油层产出水中除去重金属如汞、镉和铅的系统和方法是有利的。
发明内容
在一个实施方案中，本发明提供一种处理受污染流体的系统。在一个实施方案中，所述系统包括受污染流体可自其引入系统中的源和设计用于从流体中除去污染物的吸附性纳米材料用贮存器。在一个实施方案中，所述吸附性纳米材料可包括由中孔载体上自组装单层(SAMMS)制得的多孔颗粒。所述吸附性纳米材料可用于除去重金属，如汞、砷、镉、铅、银、铀、钚、镎、镅、其他重金属或其组合。所述系统还包括其中可容纳吸附性纳米材料和受污染流体以处理所述流体的容器。所述系统还包括处理过的流体可通过其离开反应器的在反应器上的出口，以及用于从系统中除去废吸附性纳米材料的分离装置。
在另一个实施方案中，本发明提供一种处理受污染流体的方法。所述方法包括首先提供受污染流体可在其内处理的环境。接着可将受污染流体与一定量的吸附性纳米材料一起引入到该环境中。其后可使吸附性纳米材料与受污染流体相互作用一段时间，以便吸附性纳米材料可从流体中引出并除去污染物。一旦污染物被除去而使流体得到处理，就可将处理过的流体从所述环境中排出。至预期的程度后，可移出吸附性纳米材料并再生以供后续使用。
附图说明
图1示出用于处理受污染流体的系统。
具体实施方式
参见图1，在一个实施方案中，本发明提供用于通过除去流体中存在的污染物来处理受污染流体的系统10。可按照本发明处理的流体可以是性质上粘性的(如油)或性质上非粘性的(如液体或气体)。可通过本发明的系统10除去的污染物包括复杂废物流体(例如油层产出水)中的重金属如汞、砷、镉和铅以及各种废液和受污染废油中的汞。可通过本发明的系统10除去的其他污染物包括银、铀、钚、镎、镅或其组合。
如图1所示，在一个实施方案中，系统10包括其内可储存能从流体中除去污染物的废物吸附性材料的贮存器11。在一个实施方案中，所述吸附性材料可为由中孔载体上自组装单层(SAMMS)制得的纳米吸附材料(即吸附性纳米材料)。应理解，后文中提到的术语“吸附性材料”包括纳米吸附材料或吸附性纳米材料，二者可互换使用。在一个实施方案中，所述中孔载体可自各种多孔材料制得，包括二氧化硅。可与本发明的系统10组合使用的SAMMS材料的实例包括例如美国专利6,326,326中所公开的硫醇-SAMMS，该专利由此通过引用并入本文中。
根据本发明的一个实施方案，所述吸附性材料可包括粒径为约5微米到约200微米的多孔颗粒。在一个实施方案中，所述颗粒的粒径平均为约50微米到约80微米，孔径为约2纳米(nm)到约7nm，表观密度可为约0.2克/毫升到约0.4克/毫升。为便于向系统10中引入并便于沿其流动，吸附性材料可以浆料混合物的形式提供。具体而言，可将废物吸附性材料与液体如水混合，以提供所需的浆料混合物。在一个实施方案中，在贮存器11内，该浆料混合物可通过本领域熟知的方法保持混合形式，例如通过能产生所需湍流的任意机械装置或流体注入机构保持。或者，应理解，当将浆料混合物引入系统10中时，浆料混合物流的自然湍流可能足以产生适当的混合。如果需要或为了进一步强化浆料的混合，可紧接贮存器11的下游提供混合器(未示出)，例如行业中可从众多销路购得的静态混合器。该静态混合器的存在可进一步优化浆料沿系统10流动时的混合。
为控制废物吸附性材料向系统10中的引入，可提供计量泵111，以允许手动或自动控制可引入系统10中的废物吸附性材料的量。由于为了提供最佳废物去除能力必须确定合适的量，故引入的废物吸附性材料的量可能是关键的，这将在下文中说明。
仍然参见图1，系统10也可包括受污染流体可自其引入系统10中的源12。根据一个实施方案，所述受污染流体可为废液，如石油或天然气钻井中产生的油层产出水。在一个实施方案中，受污染流体可以以受控速率引入系统10中，以便可确定引入系统10中的废物吸附性材料的适宜量。特别地，可能需要的吸附性材料的量可与受污染流体的流量以及流体流内污染物的量成正比。一般来说，污染物的量将是恒定的，故流体的流量可能是需要控制的参数。
为控制流体的流量，可在源12的下游提供流量控制阀121。此外，可在源12与控制阀121之间提供流量计122，以在控制阀121调节到适宜水平前帮助确定流量。应注意，虽然显示系统10具有控制阀121，但如果基于流量计122上的读数，能够从源11调节流量，则这样的阀可以不是必需的。
系统10也可包括通路13，吸附性材料和受污染流体可沿该通路混合(“流体/吸附剂混合物”)并行进至反应器14。当然，如果需要的话，系统10可设计用于允许吸附性材料和受污染流体独立地引入反应器14中，而先不使彼此混合。而且，如果直接将吸附性材料加入反应器14中，则废物吸附性材料的浆料可能是不必需的。当然，吸附性材料可以以干燥形式加入反应器14中。
在一个实施方案中，反应器14提供流体/吸附剂混合物可容纳于其中一段时间的环境。在这段时间，流体中的污染物可被废物吸附性材料所吸附并从流体中除去，直至流体内的污染物达到可接受的浓度。在一个实施方案中，所述时间段可通过污染物吸附到废物吸附性材料中的动力学以及流体流内污染物扩散到废物吸附性材料中的时间确定，并可持续约少于两分钟到约十分钟。应注意，流体/吸附剂混合物向反应器14中的引入可提供足够的湍流，以便受污染流体与废物吸附性材料间获得必要的混合作用。为达到所需程度，可在反应器14内提供混合机构。
根据本发明的一个实施方案，反应器14可具有入口141和出口142。如图1所示，入口141可由入口阀143控制，出口142可由出口阀144控制。在一个实施方案中，阀143和144可通过本领域熟知的手段自动动作或电子控制。或者，这些阀可设计为手动动作。反应器14也可包括物位变送器或传感器145，以指示反应器14何时是满的何时是空的。在图1所示的实施方案中，传感器145包括确定并指示反应器14何时是基本满的顶部传感器1451和确定并指示反应器14何时是基本空的底部传感器1452。反应器14也可包括泵(未示出)，以帮助从反应器14中移出或排出处理过的流体。
在一个可替代的实施方案中，反应器14不包括泵，而是可包括例如与两条天然气管线147和148相连的第二入口146，以帮助从反应器14移出处理过的流体。特别地，管线147可为“进气”管线，其可由进气阀1471调节至比受污染流体的操作压力相对稍高的压力。这样，较高的压力可起作用，以便随后将处理过的流体推出反应器14。另一方面，管线148可为“出气”管线，其可由出气阀1481调节以保持与受污染流体压力基本相近的压力。这些气体管线的操作以及从反应器14清空处理过的流体将在后文中详细讨论。此外，虽然是针对天然气进行描述的，但应理解可使用其他气体。
仍然参照图1，系统10不是具有一个反应器14，而是可具有至少两个或更多个基本相似的反应器，例如图1中所示的反应器15和16，以允许实施连续处理过程。换句话说，当有至少两个反应器时，一个反应器例如反应器14可排放处理过的基本不含污染物的流体，而另一个反应器例如反应器15可填充流体/吸附剂混合物。随着一个反应器清空而另一反应器填充，该循环可连续重复。
系统10还可具有分离装置17，以移出废吸附性材料。在一个实施方案中，分离装置17可为离心式分离装置。在一个实施方案中，这样的装置17用离心力将废吸附性材料集中于装置17底部。也可提供收集器18，以便集中于装置17底部的废吸附性材料可引入其中而从系统10中除去。作为替代方案，分离装置17可以是设计为具有能阻止粒径为约5微米到约200微米的颗粒如吸附性材料通过其中的孔或网眼的过滤器。在一个实施方案中，分离装置17可如图1所示位于反应器14下游，或者当使用多个反应器时位于全部反应器下游。作为替代方案，分离装置17例如可位于出口142附近，以当废吸附性纳米材料通过出口142离开反应器14时将其除去。
系统10也可包括排出阀19和流量计20，以用于从系统10中排出净化后或处理过的流体。在一个实施方案中，流量计20可帮助测定净化后或处理过的流体的流量，而排出阀19可用来控制相对于流量的排出量。
在操作中，反应器14可在没有流体/吸附剂混合物的情况下启动。在该空态中，根据一个实施方案，反应器14的入口阀143和出口阀144可处于关闭位置。在系统10包括多个反应器的情况下，反应器15和16同样可以是空的，并且其各自的入口和出口阀同样处于关闭位置。虽然没有流体/吸附剂混合物，但在一个实施方案中，反应器14可充满例如可处于受污染流体工作压力下的天然气。在这种起始阶段，反应器14的进气阀1471可关闭，而出气阀1482可开启。
其后，反应器14的入口阀143可开启，以便流体/吸附剂混合物(即含有吸附性材料如SAMMS的受污染流体)可引入反应器14中。应注意，在多反应器系统中，反应器15和16的入口阀保持关闭。当流体/吸附剂混合物填充反应器14时，反应器内的天然气通过出气阀1481从反应器14排出，所述出气阀1481一直保持反应器14内的气体处于与受污染流体的流动压力基本相等的背压。此外，随着流体/吸附剂混合物开始填充反应器14并接近顶部传感器1451的位置，当反应器14填满时，顶部传感器1451可传输信号至PLC。一接到信号，PLC就可起作用，随后关闭反应器14的入口阀143。应注意，在该填充过程中，如上面所提到的，吸附性材料可起作用以从受污染流体中除去污染物，从而提供基本清洁的流体。特别地，在吸附性材料存在下，在一个实施方案中该吸附性材料可以是中孔SAMMS，可允许流体流经SAMMS材料中颗粒的孔。在这些孔内，特定污染物例如重金属(如汞)和流体流的其他组分一起与设计用于吸引并结合这些污染物分子的化学品单层接触。这样，这些特定污染物可被俘获在SAMMS材料内而从流体流中除去。
随后，出气阀1481可关闭，进气阀1471可开启，出口阀144可开启。在此阶段，来自进气管线147的压力较高的气体可进入反应器14中，并迫使净化后的流体与废吸附性材料一起通过出口142离开反应器14。该清空过程可继续，直至净化后的流体物位到达底部传感器1452处，此时，底部传感器可向PLC传输信号。其后，PLC可动作而关闭出口阀144。然后进气阀1471可关闭，而出气阀1481可返回开启状态。其后反应器14可准备经历另一个填充周期。
在多反应器系统中，例如图1所示的系统，当顶部传感器1451向PLC传输信号通知反应器14充满时，随着反应器14的入口阀143关闭，相邻反应器15的入口阀开启以允许实施连续过程。随后，随着反应器15充满，其入口阀可关闭，相邻反应器16的入口阀可开启以允许填充反应器16。其后，随着反应器16充满，其入口阀可关闭，反应器14的入口阀143可开启以继续本发明的过程。当然，如果需要，该连续过程可在系统中仅有两个反应器的情况下进行。
根据本发明的一个实施方案，可在排放净化后的流体之前，除去用过的或废吸附性材料。在一种方法中，可允许清洁流体和废吸附性材料流经过滤器(未示出)，可在该过滤器中俘获废吸附性材料。在一个实施方案中，所述过滤器可提供有远比吸附性材料小但却大到足以允许清洁流体在其中通过的孔。当过滤器充满废吸附性材料时，可隔离过滤器并连同吸附性材料一起拆下。可将新的过滤器置于适当位置以继续去除吸附性材料。为了提供连续操作，系统10可设置有至少两个并联的过滤器，以便在更换填满的过滤器时可继续过滤吸附性材料。
在另一方法中，如图1中所示，系统10可使用离心式分离装置17。如上面所提到的，该装置17利用离心力将废吸附性材料集中于装置17底部。一旦处于装置17底部，就可移出吸附性材料并引入收集器18中，同时可排出处理过的清洁流体。其后，废吸附性材料可经处置或再生以供后续使用。
为了再生供后续使用的吸附性材料，可用酸性流体处理吸附性材料以除去所吸附的污染物。在该再生过程之后，吸附性材料可重新投入使用以再次除去污染物。
虽然结合特定实施方案对本发明进行了描述，但应理解能对本发明进行其他修改。此外，本申请意在涵盖本发明的任何变化、用途或修改，包括例如虽然偏离本发明所公开内容但在本发明所属领域的公知或常用技术范围内的那些方案。
Claims (45)
1.一种用于处理受污染流体的系统，所述系统包括：
设计用于从受污染流体中除去污染物的吸附性纳米材料的贮存器；
提供其中可容纳吸附性纳米材料与受污染流体的混合物的环境以处理所述受污染流体的反应器；
在所述反应器上的出口，所述反应器内处理过的流体可通过所述出口离开；和
用于除去废吸附性材料的分离装置。
2.权利要求1的系统，其中所述贮存器中的所述吸附性纳米材料包括由中孔载体上自组装单层(SAMMS)制得的多孔颗粒。
3.权利要求2的系统，其中所述颗粒由二氧化硅制得。
4.权利要求2的系统，其中所述颗粒的孔径为约2纳米(nm)到约7nm。
5.权利要求1的系统，其中所述吸附性纳米材料的表观密度为约0.2克/毫升到约0.4克/毫升。
6.权利要求1的系统，其中所述吸附性纳米材料能从所述流体中除去重金属污染物。
7.权利要求6的系统，其中所述重金属污染物包括汞、砷、镉、铅、银、铀、钚、镎、镅、其他重金属或其组合。
8.权利要求1的系统，其中所述受污染流体在性质上是粘性的。
9.权利要求8的系统，其中所述粘性流体包括油、废油、性质上为粘性的其他流体中的一种或其组合。
10.权利要求1的系统，其中所述受污染流体在性质上是非粘性的。
11.权利要求10的系统，其中所述非粘性流体包括液体或气体。
12.权利要求10的系统，其中所述非粘性流体包括油层产出水。
13.权利要求1的系统，其中所述反应器包括允许将所述受污染流体和所述吸附性纳米材料引入到所述反应器中的入口。
14.权利要求1的系统，其中所述反应器包括泵以帮助从所述反应器中移出处理过的流体。
15.权利要求1的系统，其中所述反应器包括第二入口以向所述反应器内引入一定量的高压，以帮助从反应器移出处理过的流体。
16.权利要求1的系统，其中所述分离装置为能将废吸附性材料集中于所述装置底部的离心式装置。
17.权利要求16的系统，其中所述分离装置包括位于所述装置底部的收集器，以便所述集中于装置底部的废吸附性材料可引入所述收集器中并除去。
18.权利要求1的系统，其中所述分离装置为具有能将所述吸附性纳米材料收集于其上而除去的孔或网眼的过滤器。
19.权利要求1的系统，所述系统还包括在所述贮存器和所述反应器间的通路，以允许所述吸附性纳米材料和受污染流体的混合物运行至反应器中。
20.权利要求19的系统，所述系统还包括在所述通路上的控制阀，以调节所述混合物沿所述通路的流量。
21.权利要求1的系统，所述系统还包括与所述反应器相关联的混合器，以强化所述吸附性纳米材料与受污染流体的混合。
22.权利要求1的系统，所述系统还包括用于指示所述反应器内所述吸附性纳米材料与受污染流体的混合物的物位的传感器。
23.权利要求1的系统，所述系统还包括排出阀，以从所述系统中移出处理过的流体。
24.权利要求23的系统，所述系统还包括与所述排出阀相关联的流量计，以测定正从所述系统移出的处理过的流体的流量。
25.权利要求1的系统，所述系统还具有至少一个另外的反应器，以允许实施连续的处理过程。
26.一种处理受污染流体的方法，所述方法包括：
提供可在其中处理受污染流体的环境；
向所述环境中引入一定量的吸附性纳米材料和受污染流体；
使所述吸附性纳米材料与所述受污染流体相互作用一段时间，以便所述吸附性纳米材料可从所述流体中吸引并除去污染物；以及
从所述环境中排出处理过的流体。
27.权利要求26的方法，其中所述提供步骤包括提供待处理的受污染流体源和所述吸附性纳米材料的贮存器。
28.权利要求26的方法，其中所述引入步骤包括生成所述吸附性纳米材料的浆料。
29.权利要求26的方法，其中所述引入步骤包括在将所述吸附性纳米材料和所述受污染流体引入所述环境中之前，将其混合。
30.权利要求26的方法，其中所述引入步骤包括将所述吸附性纳米材料和所述受污染流体独立地引入所述环境中。
31.权利要求26的方法，其中在所述引入步骤中，所述吸附性纳米材料包括由中孔载体上自组装单层(SAMMS)制得的多孔颗粒。
32.权利要求31的方法，其中所述引入步骤包括提供表观密度为约0.2克/毫升到约0.4克/毫升的SAMMS的浆料。
33.权利要求26的方法，其中所述引入步骤包括控制可引入所述受污染流体的速率，以便可确定引入吸附性纳米材料的合适量。
34.权利要求33的方法，其中在所述控制步骤中，所述吸附性纳米材料的量可与所述受污染流体的流量以及所述流体流内污染物的量成正比。
35.权利要求26的方法，其中在所述引入步骤中，所述受污染流体在性质上是粘性的。
36.权利要求35的方法，其中在所述引入步骤中，所述粘性流体包括油、废油、性质上粘性的其他流体中的一种或其组合。
37.权利要求26的方法，其中在所述引入步骤中，所述受污染流体在性质上是非粘性的。
38.权利要求37的方法，其中在所述引入步骤中，所述非粘性流体包括液体或气体。
39.权利要求37的方法，其中在所述引入步骤中，所述非粘性液体包括油层产出水。
40.权利要求26的方法，其中在所述相互作用步骤中，所述时间段为少于约2分钟到约10分钟。
41.权利要求26的方法，其中所述相互作用步骤包括允许所述吸附性纳米材料从所述流体中除去重金属污染物。
42.权利要求41的方法，其中在允许所述吸附性纳米材料从所述流体中除去重金属污染物的步骤中，所述重金属污染物包括汞、砷、镉、铅、银、铀、钚、镎、镅、其他重金属或其组合。
43.权利要求26的方法，其中所述相互作用步骤包括允许所述吸附性纳米材料与所述污染物结合并将所述污染物俘获在所述纳米材料内。
44.权利要求26的方法，其中所述排放步骤包括收集其上吸引了污染物的废吸附性纳米材料。
45.权利要求26的方法，所述方法还包括提供多个可在其内处理受污染流体的相似环境，以实施基本连续的处理过程。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104667699A (zh) * | 2012-08-27 | 2015-06-03 | 深圳市疾病预防控制中心 | 纳米二氧化硅吸附大气中铅的应用 |
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|---|---|---|---|---|
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| US8088283B2 (en) * | 2009-05-29 | 2012-01-03 | Battelle Memorial Institute | Continuous batch reactor, system, and process for treatment of metal-contaminated fluids |
| US9230608B2 (en) * | 2013-06-20 | 2016-01-05 | Seagate Technology Llc | Filter element for disc drive enclosure |
| CN110124441B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-07-20 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种旋转阀漏气的处理方法及其系统 |
| CN110124442B (zh) * | 2019-05-20 | 2021-07-20 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种旋转阀漏气的处理方法及其系统 |
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Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5189092A (en) | 1991-04-08 | 1993-02-23 | Koslow Technologies Corporation | Method and apparatus for the continuous extrusion of solid articles |
| CA2090989C (en) * | 1993-03-04 | 1995-08-15 | Konstantin Volchek | Removal of arsenic from aqueous liquids with selected alumina |
| US5827430A (en) | 1995-10-24 | 1998-10-27 | Perry Equipment Corporation | Coreless and spirally wound non-woven filter element |
| CA2213781C (en) * | 1996-08-23 | 2002-05-21 | Elias Gebran El-Ammouri | Method for the removal of metals from solution by means of activated silica |
| US6326326B1 (en) | 1998-02-06 | 2001-12-04 | Battelle Memorial Institute | Surface functionalized mesoporous material and method of making same |
| US6436294B2 (en) * | 1998-11-24 | 2002-08-20 | 3M Innovative Properties Company | Process for modifying the metal ion sorption capacity of a medium |
| US20020074292A1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-06-20 | Andreas Schlegel | Adsorption vessels |
| KR100788120B1 (ko) * | 2000-09-26 | 2007-12-21 | 란세스 도이치란트 게엠베하 | 과립상 접촉제 및 흡착제 |
| US6858147B2 (en) * | 2001-08-03 | 2005-02-22 | Dispersion Technology, Inc. | Method for the removal of heavy metals from aqueous solution by means of silica as an adsorbent in counter-flow selective dialysis |
| US20070256980A1 (en) | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Perry Equipment Corporation | Countercurrent systems and methods for treatment of contaminated fluids |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104667699A (zh) * | 2012-08-27 | 2015-06-03 | 深圳市疾病预防控制中心 | 纳米二氧化硅吸附大气中铅的应用 |
| CN112546673A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-26 | 欧尚元(天津)有限公司 | 一种并联均匀进料的树脂柱系统及进料控制方法 |
Also Published As
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