CN101522575A - 去除存在或涉及流体中的污染物的改进方法 - Google Patents
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Abstract
在流体处理领域中需要更灵活的电凝法单元和流体处理装置，其能够被构造为有效地处理不同的被污染的流体。一种电凝法单元(210)，用于去除流体中的污染物，包括：电极腔，在使用中具有顶部和底部。该腔还具有位于或者朝向其底部的流体入口(14)，并且与至少一个朝向其顶部的排放导管对流体而言连通，从而从腔朝着流体出口引导流体。电凝法单元还包括电极模块(234)，通过电极腔的顶部可移除，并且包括至少一个支撑多个电极(38，42)的支撑体。电极腔和电极模块彼此协作以将被污染的流体的流动限制在电极腔内邻近电极的活性表面的区域中。一种用于去除流体中的污染物的流体处理装置，包括至少一个上述电凝法单元以及分离单元。电凝法单元和分离单元流动性地串联在一起。
Description
本发明涉及用于去除流体中的污染物的电凝法(electrocoagulation)单元，以及包括电凝法单元的流体处理装置。
在流体中，特别是水中，经常需要去除污染物，从而产生适合于进一步使用或者排放到环境中的流体。污染物可以包括诸如砷、铬、铜、镉、镍、铅和锌的金属离子，诸如淤泥、土等的悬浮固体，溶解的有机化合物，碳氢化合物，染料以及磷酸盐。
一种去除流体中的污染物的方法涉及向流体中添加化学添加剂从而引起污染物和添加剂之间的化学反应，从而污染物和化学添加剂凝结成更大的可以从流体中去除的颗粒。
使用化学添加剂的一个缺点是产生大量的必须在流体的随后处理中处置的剩余材料。
作为另一种使用化学添加剂的方法，是电解处理被污染的流体，从而在称为电凝法的方法中去除流体中的污染物。
通过将电流经由多个电极施加到流体上，电凝法单元使得悬浮的污染物在被污染的流体中凝结在一起。这种去除污染物的方法降低了产生的剩余材料的量。
通过使用不同的电极结构，或者不同材料的电极，能够去除性质上和组成上不同的污染物。
然而，在传统的电凝法单元中，难以改变阳极和阴极的结构。从而，这样的单元通常采用适合从流体中去除很大范围的多种污染物的电极布置，从而单元可以被用于任何被污染的流体。这样，由于电极布置并不是被特定地选择用于某种特别的污染物，就导致了效率相对低的电凝法单元。
因此，这样就需要有一种更灵活的电凝法单元能够被容易地配置以适合于高效率的处理污染物不同的流体。
根据本发明的第一方面，提供一种电凝法单元，用于去除流体中的污染物，包括：
电极腔，在使用中具有顶部和底部，该腔具有位于或者朝向其底部的流体入口，并且与至少一个朝向其顶部的排放(discharge)导管对流体而言连通，从而从所述腔朝着流体出口来引导流体；以及
电极模块，通过电极腔的顶部可移除，并且包括至少一个支撑多个电极的支撑体，
电极腔和电极模块彼此协作以将被污染的流体的流动限制在电极腔内邻近电极的活性表面的区域内。
在使用中，电极模块可以从电极腔的顶部去除意味着操作人员可以直接从电极腔中去除电极模块，而无须去除任何密封部件或排空电极腔。
操作人员可以用具有不同电极结构或不同种类电极的电极模块来更换原电极模块。从而可以提供适用于含有特定污染物的电极模块，或者提供具有更大的活性(active)电极表面区域的电极，从而最大化电凝法单元的效率。
此外，将被污染的流体的流动限制在邻近电极的活性表面(activesurface)的电极腔中流动，确保穿过电极腔的所有被污染的流体起反应以去除其中的污染物，从而进一步提高电凝法单元的效率。
优选的所述或每个支撑体包括延伸通过每个电极的第一支撑部件。
包括一个或多个第一支撑部件更容易使得电极彼此对应紧固并且产生用户更容易操作的电极模块。
可选的，邻近的电极通过至少一个间隔部件彼此分离。
这样的布置确保用户能够通过使用一个或多个具有所需厚度的间隔，容易地改变邻近电极之间的距离。结果是用户能够根据例如被污染的流体的粘度，被污染的流体中的悬浮的固体的尺寸和浓度，或流体中的悬浮污染物的产生速率，来容易地调整电极模块的结构。
在电凝法单元的优选的实施例中，所述或每个第一支撑部件穿过一个或多个对应的隔离部件。该布置保持所述或每个隔离部件对应于电极并且由此辅助电极模块的组装。
在本发明的另一个优选的实施例中，电极横向延伸，从而邻近电极腔。包括这样的电极有助于制约被污染的流体在电极的非活性边缘以及电极腔之间流动，从而提高电凝法单元的效率。
优选的，每个非活性表面包括紧固于其上的盖部件，从而位于给定的非活性表面和电极腔之间。以此方式，确保一个或多个盖部件可以将被污染的流体的流动制约在每个非活性表面以上，并且从而有助于提高电凝法单元的效率。
根据本发明的进一步优选的实施例的电凝法单元包括限定了空导管的支撑体，电极位于该空导管中并且被污染的流体流过该空导管。该布置允许支撑体有效地保护电极腔的内表面不与被污染的流体接触，从而减少在电极腔中形成的悬浮的污染物的沉淀，以及由此有助于确保电极模块已经准备好从电极腔中进行去除。
电极模块可以去除地位于电极腔中，从而支撑体将电极和电极腔的内表面隔离开。
将电极和电极腔的内表面隔离开防止了电极和电极腔的内表面接触，从而降低了电极在电极腔中由于悬浮的污染物沉淀的形成而变成楔形的可能性。在电极腔中的电极的楔形将妨碍从电极腔中去除电极以及使其难以重新装配电凝法单元。
支撑体可以位于邻近电极的每个非活性表面的位置。这允许了支撑体将被污染的流体的流动限制到仅流过电极的活性表面，从而增加了电凝法单元的效率。
可选择的，支撑体包括两个彼此分开的协作体部分。此布置使得操作人员可以拆卸电极模块从而更新受损或用旧的电极。
在优选的实施例中，支撑体包括至少一个侧部件，所述或每个侧部件位于所述两个体部分之间。这样的布置对于将支撑体布置到邻近给定电极的非活性面提供了一种方便的方式。
在另一个优选的实施例中，所述或每个支撑体是或包括绝缘材料。特别理想的情况是绝缘材料包括PVC和再生塑料。
电极可以形成为或包括一个或多个下列材料：铝、钢、不锈钢、铜、石墨、网状玻璃态碳和尺寸稳定的合金。这些材料的每一种都能有效地处理不同的污染物。
优选的，电极模块进一步包括至少一个穿过交替间隔的电极的第二支撑部件。包括所述一个或多个第二支撑部件在从电极腔中去除电极模块时为电极提供额外的支撑。
可选的，电极模块包括紧固在至少一个第二支撑部件上的把手，以便于从电极腔中去除电极模块。
电凝法单元可以进一步包括电连接到电极模块上的DC电源。
在另一个优选的实施例中，电极模块包括一对连接部件，每个连接部件啮合两个或多个不同的电极以限定在其间的电连接并且被电耦合到DC电源。这样的特征简化了电源到电极组的连接。
在进一步的优选的实施例中，所述或每个排放导管包括至少一个在传输出口和排放出口之间的拦截部件。一个或多个拦截部件的设置增加了被污染的流体和例如排放导管中的空气之间的接触面的尺寸，从而促进了例如氧气的气体和被污染的流体之间的交互。
在一个实施例中，所述或每个拦截部件包括多个穿孔。包括多个穿孔有助于降低在电凝法中产生的任何气体被捕获于各拦截部件之下的可能性。
可选的，所述或每个排放导管包括通风部件(aeration member)，用于将气体导入流经给定排放导管的任何流体。这增强了气体和被污染的流体的交互。
所述或每个排放导管可以限定螺旋状的路径。这样的布置保持了从电极腔排放的流体扁平流动。这进一步促进了流体中的悬浮污染物的凝结，并且从而帮助提高电凝法单元的效率。
优选的，电凝法单元进一步包括至少一个氢收集器。这样，电凝法单元能够去除并且收获任何在其中产生的氢。
在一个实施例中，流体入口可以包括至少一个入口部件，所述或每个入口部件包括至少一个入口孔，所述或每个入口孔从电极模块远离从而初始地引导流体离开电极模块。这样的布置导致流过电极腔的流体扁平流动，这导致电凝法单元的运转更有效率，即处理给定体积的流体所需的功率更小或活性电极表面区域更小。
根据本发明的另一方面，提供一种用于去除流体中的污染物的流体处理装置，包括至少一个根据本发明权利要求1到13所述的电凝法单元以及分离单元，其中电凝法单元和分离单元流动性的串联在一起。
该流体处理装置的布置也具备本发明的电凝法单元的优点。
优选的，流体处理装置包括电凝法单元，该电凝法单元包括具有不锈钢电极的电极模块。包括具有不锈钢电极的电极模块的电凝法单元的一个优点是，这样的布置在去除流经电凝法单元的流体中所含有的少量铝时特别有效。
可选的，分离单元是或包括沉淀池(settling tank)。沉淀池提供一种去除悬浮污染物颗粒的方便而又经济的方法。
优选的，分离单元是或包括空气过滤器，该空气过滤器包括扩散器(diffuser)，而该扩散器用于产生气泡流以将任何悬浮的污染物颗粒推动到流经分离单元的流体的表面。这样的布置提供了一种方便的方式来去除重量相对轻的污染物颗粒。
分离单元可以包括用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面吸入收集管的吸出器，用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面撇入收集管的撇渣器(skimmer)，或者用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面滗入收集管的滗析器(decanter)。
任何上述特征都允许从流体的暴露表面有效地去除任何悬浮物颗粒。
流体处理装置的另一实施例可以进一步包括串联的具有阳极和阴极的过氧化氢单元。包括过氧化氢单元有助于氧化有机化合物，从而能够从流体中去除这种化合物，这一过程可能需要氧气。
可选的，阳极和阴极是或者包括网状玻璃态碳。提供网状玻璃态碳的阳极和阴极有助于最大化活性电极表面区域，以及由此提高电凝法单元的效率。
可选的，阳极是或包括尺寸稳定的电极合金，阴极是或包括网状玻璃态碳。使用尺寸稳定的电极合金有助于防止电极退化。此外，能够合适地选择尺寸稳定合金，从而电凝法过程中产生的气体产物促进整个电凝法过程。
在一个实施例中，过氧化氢单元包括至少一个位于阳极和阴极上游的通风部件。包括通风部件有助于确保流经过氧化氢单元的流体富含例如氧气。
在另一个实施例中，过氧化氢单元包括牺牲阳极，用于将Fe2+离子释放到流经过氧化氢单元的流体中。
在可选的实施例中，流体处理装置包括在至少一个电凝法单元和过氧化氢单元之间的流体导管，以允许将从Fe2+离子从所述或每个电凝法单元传输到过氧化氢单元。
过氧化氢单元中的Fe2+离子的存在加快了有机化合物的降解速率，从而可以无需化学上添加例如铁盐的凝结试剂就可以去除流体中的这些化合物。
可选的，流体处理装置进一步包括串联的银离子化单元。银离子化单元对流经其中的流体剩余物进行消毒。
优选的，流体处理装置进一步包括电源模块，电源模块包括下列至少其中之一：车辆发动机和可更新的能源。这样的电源模块可以提供便携的流体处理装置。
以下通过非限制性示例的方式，参考附图简要解释本发明的优选的实施例，其中：
图1显示根据本发明第一实施例的电凝法单元的正视的部分截面图；
图2显示了图1中的电凝法单元的一侧的正视截面图；
图3显示了上述图1中所示的电凝法单元的从上观察的俯视图；
图4显示了上述图1中所示的电凝法单元的从下观察的仰视图；
图5(a)显示了入口部件的立体图；
图5(b)显示了图5(a)中显示的入口部件从一侧看的正视图；
图6显示了根据本发明第二实施例的电凝法单元的示例性的立体图；
图7显示了图6中显示的电极模块的部分分解的立体图；
图8显示了图6中显示的电极腔的立体图；
图9显示了根据本发明的第一实施例的流体处理装置；
图10显示了沉淀池的示意图；
图11(a)显示了空气过滤器的示意图；
图11(b)显示了扩散器的示意图；
图12显示了过氧化氢单元的示意图。
根据本发明的第一方面的电凝法单元一般使用附图标记10表示。
第一电凝法单元10包括电极腔12，在使用中包括顶部16和底部17。电极腔12的顶部16被打开以允许电凝法单元10在大气压中运行。电极腔12在其底部17具有两个入口14，并且与朝向其顶部16的排放导管22对流体而言连通，以将来自腔12的流体朝着流体出口24引导。
在图示的实施例中，每个排放导管22还包括多个倾斜的拦截部件(weir member)26，其位于腔12的顶部16和相关流体出口24之间。在每个排放导管22中的邻近的拦截部件26附着在排放导管22的相对的壁28，30上，从而限定通过排放导管22的蜿蜒的路径。可选择的，拦截部件26可滑动地容纳在每个排放导管22中。
在其它实施例中，拦截部件26的布置可以不同。例如，在给定的排放导管中，多个拦截部件可以采用V形(chevron)布置(未示出)。排放导管也可以包括一个拦截部件，该拦截部件在给定的排放导管中限定了随意的或者是螺旋形的路径(未示出)。
在本发明的另一实施例中，排放导管或每个排放导管都可以确定螺旋状的路径。
此外其它实施例可以包括一个或者多个比图1到4所示的电极腔12按比例而言更大的排放导管。
每个排放导管22还包括用于将气体导入每个排放导管22的通风部件(未示出)。
电凝法单元10还包括氢收集器(未示出)。氢收集器优选的位于电极腔12的顶部以上，以便能够去除以及收集在电极腔12或者任意一个排放导管22中产生的任何气体产物。以这种方法收集的任何气体产物能够在后续过程中对气体产物再循环或者重新使用。
电凝法单元10还包括可以通过电极腔12的顶部可以被去除的第一电极模块34。第一电极模块34具有支撑多个电极38的支撑体36。
电凝法单元的其它实施例(未示出)可以包括多个位于电极腔12以内的多个第一电极模块34。
在图1到4所示的实施例中，支撑体36限定了电极38位于其中的空导管40，以及被污染的流体(未示出)能够流经该空导管40。
每个电极实质上是截去顶端角的延长的板42。电极板42具有光滑的表面，其有助于使得被污染的流体扁平地流经电凝法单元10。在其它实施例中，可以设想到电极38也可以形成为不同的形状。
邻近的电极板42彼此离开以及交替的形成阳极44和阴极46。图示的电极板42的布置包括铁阳极44和铝阴极46。
电极的其它组合也是可能的，例如铁阳极和阴极，以及铝阳极和阴极。此外，阳极和/或阴极可以包括钢、不锈钢、铜、石墨、网状玻璃态碳(reticulated vitreous carbon)和/或诸如钽或钛的尺寸稳定的合金。也可以用涂布钛的衬底形成电极。
支撑体36包括多个凹陷48，每个凹陷48都被各个电极板42的一侧可滑动地容纳以及支撑，从而邻近的电极板42基本上彼此平行。每个电极板42的每个端部50、52暴露在支撑体36的任意一端上。
在优选的布置中，每个电极板42是4mm厚，并且邻近的电极板彼此分开4mm。根据处理包含特定污染物的流体所需的电极板42的结构，其它的布置可以具有不同的间隔。其它的布置也可以包括不同数量的电极板42。
如实施例所示，支撑体36包括两个彼此分开的协作体部分54、56。
支撑体36包括两个单独的侧边部件60，侧边部件60在体部分54、56之间延伸，并且邻近的电极板42每一端的非活性表面62。
每个体部分54、56还可以包括延长的网(未示出)，所述网向其它体部分54、56延伸，并且邻近的电极板42每一端的非活性表面62。
优选的，支撑体36由PVC或者其它绝缘材料制成，诸如注入再生塑料。
电极板42布置为使得邻近的电极板的角66位于电极腔12的相对侧，如图1所示。
支撑体36还包括两个第二支撑部件64。每个第二支撑部件64穿过在交替的电极板42的角66上的孔68。以这样的方式，一个第二支撑部件64穿过阳极44，并且一个第二支撑部件64穿过阴极46。
每个支撑体64上可以紧固有把手(未示出)。
电凝法单元10包括DC(直流)电源(未示出)，其电连接到第一电极模块34。
第一电极模块34进一步包括两个连接部件70。一个连接部件70啮合每个阳极44的角66，从而提供阳极44之间的电连接。另一个连接部件70啮合每个阴极46的角66，从而提供阴极46之间的电连接。
第一电极模块34可去除地容纳在电极腔12中，从而支撑体36将电极板42与电极腔12的内表面18分开。
电极腔12的入口14包括两个入口部件72，每个入口部件72包括多个入口孔74。每个入口孔74从第一电极模块34远离并且如此将流体初始地引导离开电极模块34，如图5(a)和图5(b)所示。
在使用中，电极腔12是基本上垂直的。被污染的流体(未示出)经过一对入口部件72进入电极腔12。入口孔74的布置初始地引导被污染的流体离开第一电极模块34，这导致被污染的流体扁平地流过第一电极模块34的电极板42。
支撑体36的空导管40制约被污染的流体流到电极板42的非活性表面62，并且制约被污染的流体流到电极腔12的内表面18的邻近处。该后一个特征有助于消除污染物颗粒在内表面18上形成沉淀，并且从而有助于确保第一电极模块34易于从电极腔12上去除。
一旦被污染的流体穿过支撑体36的空导管40，其从电极腔12被引导至排放导管22。
每个排放导管22可以省略多个拦截部件26，从而被污染的流体可以直接流过每个排放导管22以及经过流体出口24离开电凝法单元10。这样的布置保存了排放流体中的Fe2+离子。
在不同的操作模式中，或者如果电凝法单元10用于处理不同的被污染的流体，每个排放导管22可以包括多个拦截部件26。在这种情况下，被污染的流体从电极腔12被引导流过拦截部件26以便将Fe2+离子转换为Fe3+离子。
可以通过通风部件来加入空气或者氧气以进一步促进该转换。
牺牲电极(未示出)具有与第一电极模块34中的电极板42接近的寿命，可以监测牺牲电极的电阻，从而确定何时需要更换一个或多个电极板42。
可选择的，可以监测保持通过电极板42的预定电流所需要的电压，从而确定何时需要更换一个或多个电极板42。
操作人员可以仅仅通过将第一电极模块34抬离电极腔12的顶部16，以从电极腔12中去除第一电极模块34。操作人员不需要去除任何密封部件和/或板以及盖子来去除第一电极模块34。
一旦去除，操作人员可以用另一个例如具有不同结构和/或用不同材料形成的电极38的第一电极模块34来更换原有第一电极模块34。其它第一电极模块34可以是，例如更有效的处理不同的被污染的流体，或具有更大活性表面区域的电极板42，从而能够在电极腔12的固定体积中以更大的吞吐量处理被污染的流体。
可选择的，操作人员可以用相同的第一电极模块34更换损坏的或者用旧的第一电极模块34。
操作人员也可以在将第一电极模块34装回电极腔12之前修理/更换被去除的第一电极模块34的一个或多个电极板42。
根据本发明的第二实施例的第二电凝法单元一般用附图标记210表示，如示意图6所示。
第二电凝法单元与第一电凝法单元10具有一些共同的特征，这些特征使用相同的附图标记来表示。
第二电凝法单元包括第二电极模块234，其部分分解图如图7所示。第一和第二电极模块34、234具有一些彼此相同的特征，并且这些相同的特征使用相同的附图标记表示。此外，第一和第二电极模块34、234彼此可以互换。
第二电极模块234包括五个支撑体36，每个支撑体36包括延伸通过每个电极38的第一支撑部件236。第一支撑部件236的一个形式是螺栓238以及对应的螺母240，可以由尼龙形成。然而，也可以采用不同数量或其它类型的第一支撑部件。
在第二电极模块234中的邻近的电极38通过五个第一间隔部件242被彼此分开。每个第一间隔部件242对应于给定的第一支撑部件236，所述第一支撑部件236穿过第一间隔部件242以使得第一间隔部件242相对于电极38被紧固。其它实施例可以包括位于邻近的电极38之间的不同数量的第一间隔部件242。
结果是，通过改变插入在邻近的电极之间的第一间隔部件242的厚度和数量，可以容易地改变邻近的电极38之间的距离。
在图示的第二电极模块234中，第一支撑部件236以及第一间隔部件242电性绝缘。
第二电极模块234中的每个电极38横向延伸，从而邻近电极腔12的对应壁244。
在第二电极模块234中的电极板42的每个非活性表面62包括紧固到那里的盖部件246，从而盖部件246位于非活性表面62和电极腔12的对应的壁244之间。这制约了被污染的流体流过每个非活性表面62。
第二电极模块包括穿过两个第二间隔部件248的两个第二支撑部件64。
在第二电凝法单元210中，第二支撑部件64以及第二间隔部件248也电性连接到交替的电极板42以限定一组阳极44和一组阴极46。
根据本发明的另一方面的流体处理装置一般以附图标记80表示。
图9中显示的流体处理装置80包括和过氧化氢单元82串联的两个电凝法单元10、210，该过氧化氢单元82反过来串联到分离单元84。每个电凝法单元10、210可以包括第一和/或第二电极模块34、234。
第三电凝法单元(未示出)可以包括具有不锈钢电极板42的电极模块34、234。
流体处理装置(未示出)的其它优选布置包括：
(i)两个串联的电凝法单元10、210，其与分离单元84串联，而该分离单元82反过来和过氧化氢单元82串联；
(ii)第一电凝法单元10、210串联到过氧化氢单元82，而该过氧化氢单元84和串联于分离单元84的第二电凝法单元10、210串联；以及
(iii)过氧化氢单元82和两个串联的电凝法单元10、210串联，而该两个串联的电凝法单元10、210和分离单元84串联。
分离单元84可以是或包括沉淀池86，如图10所示。流体通过池入口88进入沉淀池86，并且通过池出口90流出。污染物颗粒92，例如淤泥，可以在沉淀后通过池86底部的龙头(tap)94去除。
进一步的分离单元84可以是或包括空气过滤器96，如图11(a)所示。
空气过滤器96包括过滤器入口98和过滤器出口100以及空气入口102，被污染的流体99通过过滤器入口98进入过滤器96以及通过过滤器出口100离开过滤器96，以及例如空气或氧气的气体通过空气入口102被引入过滤器96。
空气过滤器96还包括扩散器104，该扩散器104包括多个流体传输孔(fluid transmission pores)106以及多个更小的气体传输孔108。
诸如空气的气体被充入扩散器104并且产生气泡流110，所述气泡流穿过被污染的流体99上升，并且将悬浮的污染物颗粒112推动到流体99的表面114。
同时，更大的流体传输孔106允许被净化的流体穿过扩散器104以经过滤器出口100被收集。
空气过滤器96还可以包括用于从表面114吸出污染物颗粒112的吸出器(未示出)，用于从表面114撇出污染物颗粒112的撇渣器(未示出)，或者从表面114滗析污染物颗粒112的滗析器(未示出)。
在每一种情况下，收集的污染物颗粒112的量可以进一步通过蒸发或者诸如压滤机(filter press)的进一步处理而减少。
当处理被溶解的有机碳或者其它有机废料污染的流体时，需要包括过氧化氢单元82从而氧化流体中的有机污染物。
过氧化氢单元82包括具有阳极44和阴极46的主腔116。阳极44和阴极46由多块网状玻璃态碳(RVC)构成，从而最大化每个电极的表面区域。
可选的，诸如钽或钛的尺寸稳定合金(DSE)也可以用于形成阳极44。
过氧化氢单元82还包括两个位于阳极44和阴极46的上游的通风部件32。优选的，每个通风部件32包括具有相对小尺寸的孔以产生小气泡的扩散器(未示出)。使用通风部件32有助于确保穿过过氧化氢单元82的流体富含例如氧。
过氧化氢单元82还可以包括牺牲阳极(未示出)，来用于释放Fe2+离子进入穿过单元82的流体。
可选择的，流体处理装置80可以包括在至少一个电凝法单元10和过氧化氢单元82之间的流体导管(未示出)，用于将Fe2+离子从电凝法单元10传送到氧化氢单元82。
在过氧化氢单元82中出现的Fe2+离子有助于提高有机化合物的降解速率并且有助于悬浮污染物颗粒的形成，然后悬浮污染物颗粒可以凝结并且从流体中去除。
流体处理装置80还可以包括串联在单元80的下游末端的银离子化单元(未示出)。
图9中示意性显示的流体处理装置80还包括电源模块118，向第一和第二电凝法单元10和过氧化氢单元82供电。电源模块118可以包括车辆发动机和/或可更新的能源，例如周期性驱动电机、光电池和风力发电机组(wind turbine)。流体处理装置80也可以主要由电流或瓦斯源(methane source)提供能量。
其它流体处理装置80的实施例(未示出)可以主要有电流提供能量。
此外，显示的流体处理装置80包括流体泵120，用于将被污染的流体抽吸通过电凝法单元10和流体处理装置80的其它部分。
流体处理装置80还可以包括气泵122，以向通风部件32提供诸如空气或氧气的气体。
Claims (38)
1、一种电凝法单元，用于去除流体中的污染物，包括：
电极腔，在使用中具有顶部和底部，该腔具有位于或者朝向其底部的流体入口，并且与至少一个朝向其顶部的排放导管对流体而言连通，从而从所述腔朝着流体出口来引导流体；以及
电极模块，通过电极腔的顶部可移除，并且包括至少一个支撑多个电极的支撑体，
电极腔和电极模块彼此协作以将被污染的流体的流动限制在电极腔内邻近电极的活性表面的区域内。
2、如权利要求1所述的电凝法单元，其中所述或每个支撑体包括延伸通过每个电极的第一支撑部件。
3、如权利要求2所述的电凝法单元，其中邻近的电极通过至少一个间隔部件彼此分离。
4、如权利要求3所述的电凝法单元，其中所述或每个第一支撑部件穿过一个或多个对应的隔离部件。
5、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中电极横向延伸，从而邻近所述电极腔。
6、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中每个非活性表面包括紧固于其上的盖部件，从而位于给定的非活性表面和电极腔之间。
7、如权利要求1所述的电凝法单元，包括限定了空导管的支撑体，电极位于该空导管中并且被污染的流体流过该空导管。
8、如权利要求7所述的电凝法单元，其中电极模块可以去除地位于电极腔中，从而支撑体将电极和电极腔的内表面隔离开。
9、如权利要求7或8所述的电凝法单元，其中支撑体可以邻近电极的每个非活性表面。
10、如权利要求7到9中任意一项所述的电凝法单元，其中支撑体包括两个彼此分开的协作体部分。
11、如权利要求10所述的电凝法单元，其中支撑体包括至少一个侧部件，所述或每个侧部件位于所述两个体部分之间。
12、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中所述或每个支撑体是或包括绝缘材料。
13、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中电极可以是或包括一个或多个下列材料：铝、钢、不锈钢、铜、石墨、网状玻璃态碳和尺寸稳定的合金。
14、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中电极模块进一步包括至少一个穿过交替的间隔的电极的第二支撑部件。
15、如权利要求14所述的电凝法单元，其中电极模块包括紧固在至少一个第二支撑部件上的把手，以便于通过电极腔的顶部去除电极模块。
16、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，进一步包括电连接到电极模块上的DC电源。
17、如权利要求16所述的电凝法单元，其中电极模块包括一对连接部件，每个连接部件啮合两个或多个不同的电极以限定其间的电连接并且被电耦合到DC电源。
18、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中所述或每个排放导管包括至少一个在电极腔的顶部和流体出口之间的拦截部件。
19、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中所述或每个拦截部件包括多个穿孔。
20、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中所述或每个排放导管包括通风部件，用于将气体导入到流经排放导管的流体。
21、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中所述或每个排放导管限定了螺旋状的路径。
22、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，进一步包括至少一个氢收集器。
23、如上述权利要求中任意一项所述的电凝法单元，其中流体入口可以包括至少一个入口部件，所述或每个入口部件包括至少一个入口孔，所述或每个入口孔从电极模块远离从而初始地引导流体离开电极模块。
24、一种用于去除流体中的污染物的流体处理装置，包括至少一个根据本发明权利要求1到23中所述的电凝法单元，以及分离单元，其中电凝法单元和分离单元流动性地串联在一起。
25、如权利要求24所述的流体处理装置，包括电凝法单元，该电凝法单元包括具有不锈钢电极的电极模块。
26、如权利要求24或25所述的流体处理装置，其中分离单元是或包括沉淀池。
27、如权利要求24或25所述的流体处理装置，其中分离单元是或包括空气过滤器，该空气过滤器包括扩散器，而该扩散器用于产生气泡流以将任何悬浮的污染物颗粒推动到流经分离单元的流体的表面。
28、如权利要求27所述的流体处理装置，其中分离单元包括用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面吸入收集管的吸出器。
29、如权利要求27所述的流体处理装置，其中分离单元包括用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面撇入收集管的撇渣器。
30、如权利要求27所述的流体处理装置，其中分离单元包括用于将悬浮的污染物颗粒从暴露的流体表面滗入收集管的滗析器。
31、如权利要求24到30中任一项所述的流体处理装置，进一步包括串联的具有阳极和阴极的过氧化氢单元。
32、如权利要求31所述的流体处理装置，其中阳极和阴极是或者包括网状玻璃态碳。
33、如权利要求31所述的流体处理装置，其中阳极用尺寸稳定的电极合金形成或包括尺寸稳定的电极合金，阴极用网状玻璃态碳形成或包括网状玻璃态碳。
34、如权利要求31到33中任一项所述的流体处理装置，其中过氧化氢单元包括至少一个位于阳极和阴极上游的通风部件。
35、如权利要求31到34中任一项所述的流体处理装置，其中过氧化氢单元包括牺牲阳极，用于将Fe2+离子释放到流经过氧化氢单元的流体中。
36、如权利要求31到34中任一项所述的流体处理装置，进一步包括位于至少一个电凝法单元和过氧化氢单元之间的流体导管，以允许从所述或每个电凝法单元向过氧化氢单元传送Fe2+离子。
37、如权利要求24到36中任一项所述的流体处理装置，进一步包括串联的银离子化单元。
38、如权利要求24到37中任一项所述的流体处理装置，进一步包括电源模块，所述电源模块包括下列至少其中之一：车辆发动机和可更新的能源。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090902 |