CN108367949A - 与水修复系统和水处理系统连用的反应装置和用于修复及/或处理水性工艺流的方法 - Google Patents

Abstract

一种水修复处理装置和系统，能够用于各种应用中，这些应用包括但不限于诸如商业性的鱼及/或甲壳动物养殖的农业和水产养殖操作。本文公开的装置包括至少一个反应单元。反应单元包括壳体，该壳体具有能够通过流体入口和流体出口而进入的内部腔室。壳体包括用于在壳体内限定流体流路的装置和可操作地位于流体流路中的多个电极，其中，电极的至少一部分相对于彼此以圆形或半圆形的关系定向。在某些实施方式中，电极的至少一部分相对于彼此以螺旋关系定向，且相对于流体流路以一个角度定向。在某些实施方式中，电极能够根据合适的输入而起到阳极或阴极的作用。

Description

与水修复系统和水处理系统连用的反应装置和用于修复及/ 或处理水性工艺流的方法

技术领域

本发明主张2015年9月23日提交的美国申请62/222,764、2015年9月27日提交的美国申请62/233,431以及2006年6月28日提交的美国申请62/355,864的优先权，所有的申请目前均未决，且其说明书通过引用而全部结合到本文中。

背景技术

本发明涉及用于水处理和水修复的方法和装置。

处理和修复工艺水的需求在各种的应用中被高度地理解，以确保进入的水的质量并处理及/或修复在包括但不限于水产养殖、陆地农业的各种工业中产生或采用的工艺水以及用于石油开采和加氢裂化的工艺水、用于各种表面处理工艺和产生灰水(grew water)等的各种清洁流程的工艺水。已经提出了各种方法和设备。然而，在很大程度上依然未满足对用于水处理和水修复的有效、节能的装置、系统以及子系统的需求。

期望提供一种用于水修复和水处理的装置，该装置强劲、有效、节能，且能够用于各种应用。还期望提供一种能够作为子系统而用于各种水修复系统及/或水处理系统中的装置。

发明内容

本文公开了一种水修复处理装置和系统，该水修复处理装置和系统能够用于各种应用中，这些应用包括但不限于诸如商业性的鱼及/或甲壳动物养殖的农业和水产养殖操作。本文公开的装置包括至少一个反应单元。反应单元包括壳体，该壳体具有能够通过流体入口和流体出口而进入的内部腔室。壳体包括用于在壳体内限定流体流路的装置和可操作地位于流体流路中的多个电极，其中，电极的至少一部分相对于彼此以圆形或半圆形的关系定向。在某些实施方式中，电极的至少一部分相对于彼此以螺旋关系定向，且相对于流体流路以一个角度定向。在某些实施方式中，电极能够根据合适的输入而起到阳极或阴极的作用。

反应单元还包括至少一个气体入口和气体出口。入口通常构造成用于将合适的反应气体引入至邻近工艺流入口的工艺流中。气体出口构造且定位成远离气体入口，从所述反应单元运送废气和过量的反应气体。反应单元还包括至少一个污染物出口，该污染物出口构造成将分离的污染物和已反应的污染物材料运送离开反应单元。

附图说明

在本公开中，参考以下的各种附图，在各个附图中，相同的参考标记始终用于相同的元件。附图仅处于说明性的目的，包括以下：

图1是本文公开的水处理/修复反应单元的实施方式的局部剖视侧视图；

图2是图1的实施方式的透视图，其中，相关壳体以剖视的方式示出；

图3是图1的水处理/修复反应单元的透视图，其中，电极以局部剖视的方式示出；

图4是图1的水处理/修复反应单元的俯视图，其中，相关顶板被去除；

图5A是用于图1的实施方式中的电极定向样式的示意图，该电极定向样式相对于本文公开的气体引入装置的实施方式而示出；

图5B是图5A的电极的实施方式的一部分的详细视图；

图6是用于图1的实施方式中的备选电极定向样式的示意图，该电极定向样式相对于本文公开的气体引入装置的实施方式而示出；

图7是图1的水处理/修复反应单元的示意图，示意了代表性的水流路、反应气体流路以及污染物流路，其中，电极以局部剖视的方式示出；

图8是图1的水处理/修复反应单元的流路的透视图，示意了代表性的水流路，其中，电极以局部剖视的方式示出；

图9是图7所示的装置的俯视图，示意了工艺流的所呈现的流路的横截面；

图10是本文公开的水处理/修复反应单元中采用的电极的实施方式的透视图；

图11是图10的电极的平面图；

图12是图11的电极的侧视平面图；

图13是图11的13-13线截取的横截面图；

图14是图1的水处理/修复反应单元中采用的反应气体入口扩散器的实施方式的详细视图；

图15是图14的漫射器的平面图；

图16是图14的扩散器的侧视图；

图17是发生于图1的水处理/修复反应单元中的工艺的示意图；

图18是图1的装置的外壳的透视图；

图19是能够在图1的水处理/修复反应单元中采用的电极阵列的实施方式的局部侧视图；

图20是图1所示的装置的俯视图，描绘了在其中发生的代表性的径向流体流路；

图21是图19的电极阵列的透视图；

图22是采用本文公开的水处理/修复反应单元的单元的透视图；

图23是图22的单元的俯视平面图；

图24是本文公开的水处理/修复方法的实施方式的流程图；

图25是本文公开的水修复方法和装置的实施方式的示意图；以及

图26-31是实施本文公开的先进线性电浮选方法的实施方式的、本文公开的水处理/修复装置的用户界面的屏幕截图。

具体实施方式

本文公开了一种用于减少及/或消除水性流中存在的至少一种目标污染物的水修复处理装置和部件，以及实现该目的的方法。如本文广泛公开地，所述装置包括至少一个水处理/修复反应单元，其定位成与待处理的工艺流接触。还公开了一种水处理/修复腔室，其构造成在所引入的水性工艺流中引发紊流，并促进存在于水性流中的污染物和存在于反应腔室内的电极的电活性表面之间的接触。存在于水性流中的污染物也能够与存在于工艺流中的氧进行接触，其一部分能够被引入以引发或促进紊流。已经发现，本文公开的方法和装置能够有效地用于咸水。

可以认为，本文所公开的工艺是一种能够在使用前对水进行预处理或者能够用于使用后的诸如废水等的水性材料的方法。被处理的水性材料可以包括一种或多种目标污染物，包括但不限于排泄物、其它生物衍生材料、一种或多种重金属、以及有机化学物(包括但不限于杀虫剂等)。已经相当出乎意料地发现的是，本文公开的工艺利用和致力于由水产养殖操作发现和呈现的特定特征和挑战；尤其是发生于咸水环境中的特定特征和挑战。长期以来已经认识到，在水修复过程中，咸水中的高水平的氯化合物的存在呈现出增强的问题。这些能够包括氢、氯等的生成和去除。

本文公开的方法和装置能够充当用于各种工业和应用的高效、节约成本的水处理修复系统，这些工业和应用包括但不限于油气开采、金属电镀作业、酸性矿排水、农业作业、纺织品处理、重型制造作业等。该工艺和装置能够用于对被重金属、微生物、细菌、杀虫剂、砷、甲基叔丁基醚(MTBE)、氰化物、生物需氧量(BOD)、总溶解固体(TDS)、总悬浮固体(TSS)、氮、磷酸盐以及其他生物营养物污染的大范围的工业、农业以及商业的废流进行处理，其被认为是一种用于将诸如藻类生物质的有机和生物衍生材料凝结以进行第一阶段预浓缩和脱水的节约成本、高效的方法。

本文公开了一种水处理/修复反应单元10，其能够构成为独立单元或者用作相关的水修复处理装置的一部分，水修复处理装置100的非限制性实施方式如图22、23所示。

已广泛公开的水处理/修复反应单元10包括反应壳体12，该反应壳体12限定了内部腔室18，内部腔室18可以具有合适的容积，以提供期望的吞吐能力。在某些实施方式中，内部腔室18具有20立方英寸至400立方英寸的内部容积，在一些实施方式中，采用了30立方英寸至100立方英寸之间的容积，在某些实施方式中，采用了40至80立方英寸之间的容积。

工艺流体入口组件14提供通向内部腔室18的流体进口。工艺流体入口组件14能够包括具有第一端15的中心导管13，该第一端15能够与待处理的水源(图中未显示)流体连通。中心导管13的第一端15能够经由任何合适的装置而与合适的输水导管(图中未显示)连接。中心导管13的第二端17能够连接至内部腔室18，并且能够具有流体引导区域，该流体引导区域能够具有弯曲区域19。反应壳体12还包括被限定在反应壳体12中的处理水出口16，该处理水出口16位于与工艺流体入口组件14不同的位置。处理水出口16能够与合适的处理水容器或出口(图中未显示)流体连通。

水处理/修复反应单元10还包括用于在被限定于反应壳体12中的内部腔室18的至少一部分内限定非线性工艺流体流路的装置。该水处理/修复反应单元10还包括多个电极20、20，这些电极可操作地定位在内部腔室18中的固定位置。在期望或需要时，多个电极能够构成为电极阵列22。

电极阵列22相对于工艺流体流路P而定向，使得被引入至水处理/修复反应单元10的工艺流体接触并经过各种电极20、20'。在某些实施方式中，电极阵列22中的电极20、20'的至少一部分，以在反应壳体12的内部腔室18中产生螺旋构造的方式相对于彼此而定向。螺旋构造能够具有多个隔开的螺旋圈。在所描绘的实施方式中，所限定的螺旋可以具有3至8个螺旋圈，在某些实施方式中，可以为4或5个螺旋圈。电极20、20'，能够以彼此隔开的关系定位在能够有助于流体沿诸如图7和图8中所示的工艺流体流路P的螺旋方向流动的距离和位置。在所描绘的实施方式中，电极20、20'以彼此偏置的相对关系定位，并从反应壳体12的上表面或顶板24向下突出，终止于远离顶板24的位置和内部腔室18中的大致中心的区域。

本文定义的水处理/修复反应单元10能够与合适的电源可操作地连通。电源能够包括从市政电源供应的外部电力。它能够包括电池和燃料电池、太阳能电池板等。水处理/修复反应单元10还能够包括合适的控制器、开关、传感器等，以允许电极在20安培至350安培之间以及2伏特至60伏特之间的功率范围工作。在期望或需要时，运转功率可以在该范围内变化。在某些实施方式中，可以认为，将采用40安培至250安培之间以及4伏至40伏之间的功率范围。

还可以认为，水处理/修复反应单元10还能够包括合适的开关、布线等，以允许电极20、20'中的极性的建立及/或反向。

水处理/修复反应单元10还包括反应气体入口26，该反应气体入口26限定在反应壳体12中，并构造成从外部源(图中未显示)运送一些合适的反应气体。该反应气体在允许引入的反应气体与引入的流体工艺流进行混合的位置被引入至内部腔室18中。在所描绘的实施方式中，反应气体被引入至邻近反应壳体12的底座28的位置。

反应壳体12还配置有合适的反应气体出口30，该反应气体出口30位于远离反应气体入口26的位置。在各种附图所描绘的实施方式中，反应气体出口30靠近顶板24。反应气体出口30构造成将过量的反应气体和处理过程中产生的任何相关的废气材料运送到所述水处理/修复反应单元的外部。

水处理/修复反应单元10还能够包括位于反应壳体12中的合适的污染物/油出口32，该污染物/油出口位于与电极20、20'大致共面的位置，并且，在水处理/修复反应单元10处于使用位置时，位于处理水出口16之上。

在所描绘的实施方式中，电极阵列22包括多个电极20、20'，其以如图3A所示的交替的平行关系构造，使得工艺流体流P通过电极阵列22而从入口点螺旋地运送至出口点。除了螺旋运送之外，当工艺流P穿过限定的螺旋路径S时，通过合适的措施能够将紊流引入工艺流P，以确保水、夹带的污染物以及电极20、20'的反应表面之间的密切接触。这能够包括但不限于，将引入的反应气体的至少一部分夹带在工艺流中。在所示的实施方式中，可以相信，电极20、20'的放置也能够用于在工艺流P经过螺旋路径S时，在工艺中引发大致正弦的流路。图17中示出了正弦流路的非限制性示例。图7至10中示出了电极20、20'的合适的构造的一个非限制性示例，后续将更详细地讨论。

工艺流体入口组件14能够与合适的流动引导装置连通，以引导工艺流体流动而在期望的位置与电极阵列22进行初始接触，以在水处理/修复反应单元10内进行进一步的处理。在如各种附图所示的水处理/修复反应单元10中，工艺流引导装置34包括弯曲区域19，该弯曲区域19与工艺流体入口组件14流体连通，使得工艺流体入口组件沿着限定于反应壳体12中的底座28延伸至限定于壳体中的内部腔室18内的邻近底座28的中心位置。在所描绘的实施方式中，反应壳体12限定了大致管形的内部腔室18，工艺流引导装置34的出口36邻近底座28的径向中心。工艺流体入口组件14和工艺流引导装置34可以是分开的元件，但是，还可以认为，在某些实施方式中，入口组件14和工艺流引导装置34能够为单一的构件。

待处理或待修复的工艺水能够以足以将所引入的水的至少一部分输送至相对于电极阵列22而位于中心的位置的方式被引入至反应壳体12中。电极阵列22中的径向中心位置，例如进入区域38，也构成为螺旋S的内部原点I。在图3A中示出了这样的构造。该引入的工艺流体流P的至少一部分被引导至邻近内部腔室的上部区域的区域，其中，该工艺流体流P的至少一部分被引导至由电极阵列22的多个电极20、20'限定的螺旋路径中，污染物与电极20、20'的反应表面密切接触，引入的工艺流中存在的一种或多种污染物彼此进行电化学反应，与将污染物夹带在其中的水分子进行电化学反应，且/或与引入至内部腔室18中的反应气体进行电化学反应。所发生的反应产生适于凝结和从工艺流去除的分子。

本公开的范围还包括，能够将工艺流引入，与电极阵列22在螺旋S的外部进行接触，并且，能够通过包括辅助导流机构(图中未显示)的合适的装置，将工艺流引导至螺旋S的外部区域。在该引入模态中，可以认为，引入的工艺流，沿着诸如图4所示的构造的大致向上定向且向外行进的螺旋行进，以在向外定向的位置被引入至电极阵列22中，使得材料穿过电极阵列22而行进至内部终止点，在所述内部终止点，工艺流能够被向下引导，以通过合适的已定位的处理水出口16而被去除。

一旦存在于工艺流中的水和任何污染物的分子完全接触多个电极20、20'，则工艺流在内部腔室18中朝向处理出水口16而被向下引导，在处理出水口16，处理流被运送以如期望地进行进一步的处理、排出或收集。当工艺流被向下引导时，已反应的污染物变得易浮起，并相对于所引入的工艺流体而上升至污染物收集区40中，该污染物收集区40在内部腔室18中大致位于水处理/修复反应单元10的上四分之一至三分之一。污染物/油出口32大致位于反应壳体12中，与污染物收集区40共面，并与污染物收集区40流体连通，使得已反应的易浮起的污染物被运送至水处理/修复反应单元10之外，以进行丢弃、进一步的处理等。去除的污染物可以以任何合适的形式存在。在某些应用中，可以认为，已反应的污染物的至少一部分可以在水性流中以浓缩的形式存在，该水性流能够在反应后的一个或多个工艺中被脱水。

在某些实施方式中，污染物反应过程能够在反应气体存在时进行，该反应气体能够通过合适的措施而被引入至水处理/修复反应单元10中。反应气体能够为在与存在于电极阵列中的电极接触之前或之后支持且/或促进污染物的反应和去除的任何合适的材料。可以认为，反应气体能够作为纯净材料或者与一种或多种气体混合而被引入。在某些实施方式中，反应气体由纯净形式或者与其它运载气体反应性地混合的氢气及/或氧气组成。还认为，本公开的范围包括，引入的气体能够全部或部分地由惰性材料、非反应材料或部分反应材料组成，并且，能够根据工艺流中的污染物及/或可使用的气态材料的性质及/或来源而改变引入的气体的特定组分构成。

气态材料能够通过任何合适的措施而被引入到内部腔室18中。因此，水处理/修复反应单元10能够包括合适的计量装置等(图中未显示)，以调整引入气体至内部腔室18中。在本公开所示的实施方式中，反应气体入口26与合适的气体引入导管42连通。气体引入导管42邻近内部腔室18的下部区域，并且，将具有合适的构造，以引入气态材料，与工艺流P接触，该气态材料作为夹带的气体以及气泡，该气体和气泡具有处于一个范围内的平均直径，该范围允许所引入的气体在内部腔室18中上升，且不会过度地改变在内部腔室18内穿行的水性工艺流体的工艺流。在某些实施方式中，气泡的至少一部分将具有1纳米至10微米之间的平均直径。

在期望时，气体引入导管42能够构造成以大致笼罩内部腔室18的下部区域的方式引入反应气体。在图14至图16中描绘了气体引入导管42的一个非限制性示例。如各种附图中所描绘的气体引入导管42包括至少一个气体输送构件44，该气体输送构件44由相对于所运送的气体材料和存在或生成于水处理/修复反应单元中的各种材料而通常为非反应性的材料构成。气体输送构件44能够具有适于当工艺流存在于或穿过内部腔室18时将气态材料从合适的源运送至与工艺流P连通的构造。在所描绘的实施方式中，气体引入导管42能够是管或其它轮廓。结构材料能够是钢或其它非反应材料，并且，将包括一个或多个气体出口穿孔46，该气体出口穿孔46沿着气体输送构件的长度以隔开的关系彼此共面。气体出口穿孔可以为能够将反应气体引入至工艺流中的任何尺寸。

在附图所示的实施方式中，气体引入导管42构造成螺旋构件，且穿孔46沿着管状构件的长度设置。多个穿孔46能够以任何定向位于气体输送构件44，并适于输送气态材料。在某些实施方式中，穿孔46能够位于沿着管而彼此等距的位置。本公开的范围还包括，穿孔46位于螺旋状的气体输送构件44上的合适的离散的弧形位置中。

当气体引入导管42处于使用位置时，至少一部分的穿孔46能够定向在向上定向的表面48上。还可以认为，在期望或需要时，额外的穿孔46能够位于管状构件44的其它表面上，例如，图16中所示的侧面。

水处理/修复反应单元10还能够包括反应气体出口30，该反应气体出口30构造成从内部腔室18适当地去除所引入的反应气体以及在水处理过程的期间生成的任何气体，以防止气体聚集且/或引发或促进额外的气体材料的引入。能够将已去除的气体收集在合适的储存容器(图中未显示)中，以用于相关或不相关的工艺和流程。可以认为，引入的气体能够是在内部腔室中提供或支持氧化环境的气体。因此，引入的气体能够是氧气或包含气体混合物的氧气。还可以认为，在内部腔室18中进行的反应过程能够是产生且/或释放氢，该氢能够被收集以用于诸如燃料电池的能量生成装置，或者能够以环境友好的方式被处置。

水处理/修复反应单元10还能够包括合适的下丝网29，在该下丝网29上能够支撑气体引入导管42。可以认为，下丝网29能够由合适的非反应材料制成，并且，能够与反应壳体12的底座28隔开一定距离。底座28和丝网29之间的间隔距离能够限定沉降区域，处理过程中生成的任何沉淀物能够收集在该沉降区域。可以认为，能够通过合适的端口等进入该沉降区域S，以便于周期性去除所收集的沉淀物。

电极20、20'能够为细长的构件80，并且能够由任何合适的导电材料及/或电解反应材料组成。在某些实施方式中，电极能够由碳、石墨或任意数量的诸如铁、钛、铂、锌、铝、钌等金属构成，不论固体、电镀、或者取决于所期望的处理或应用的材料的组合。可以认为，如果期望或需要，电活性材料能够安装在合适的支撑表面上。在采用碳为电极材料的情况下，碳能够是合适的电极等级，例如等级1940的碳。在采用金属的情况下，所选择的材料为合适的商业纯等级的金属，例如，商业纯等级2的钛。

电极20、20'各自具有上边缘86、与上边缘相对的下边缘88以及相对的侧边缘90、90'。每个电极20、20'能够包括第一面82和相对的第二面84。

在某些实施方式中，电极20、20'能够具有适于从邻近壳体12的顶部24的区域向下延伸至大致位于内部腔室18的中间区域39中的位置的长度。在某些实施方式中，电极能够具有2至30英寸的长度。电极20、20'能够是如图3B所示的平坦元件。在某些实施方式中，电极20、20'能够各自配置有如图4、11至13所示的细长的纵向弯曲的中心区域。可以认为，在某些实施方式中，电极可以具有60至100度之间的横截曲率。

电极阵列22能够具有多个弯曲的电极20、20'，这些电极20、20'相对于彼此排列成交替弯曲的定向，并且，构造成如图4和5所示的螺旋关系。可以认为，电极阵列22能够配置有2至10个螺旋。在某些实施方式中，电极阵列22将具有3至7个螺旋。在所描绘的实施方式中，电极阵列22具有4个螺旋。

电极阵列22以使电极20隔开地定向的方式固定在反应壳体12的上部，使得气体引入导管42中限定的配合螺旋定位成介入电极螺旋。电极阵列22还能够包括合适的间隔物21，该间隔物21介入各个电极20、20'之间，并连接至各相关电极20、20'的相应的侧区域90、90'的至少一部分。可以认为，间隔件21能够由合适的非导电材料制成。电极阵列22还能够包括丝网50，该丝网50邻近电极阵列22中的相应电极20、20'的上边缘86。电极20、20'连接至能够将电能输送至各个电极20、20'的合适的电源。电能输送装置的非限制性示例包括螺栓等。还可以认为，正能量或负能量将被输送至特定电极20、20'。在某些实施方式中，可以认为，各个电极20、20'沿着螺旋构造以阴极、阳极、阴极、阳极的样式交替。还可以认为，在期望或需要时，该装置能够构造成将一些或所有电极的极性反向。因此，本文所述的水处理/修复反应单元10能够包括合适的开关和控制器，以将一个或多个电极20、20'的极性反向。

在某些实施方式中，可以认为，正电极将定位成与负电极20'相对，且流体流路P以图5a所示的方式介入其间。在其它实施方式中，可以认为，负电极20'将被定位成彼此相对，且正电极将被定位成彼此相对，并且，流路介入其间。在图5B中描绘了该定向的一个非限制性示例。还可以认为，电极阵列22能够在螺旋构造的不同位置具有不同的电极定向。如果在电极阵列22的至少一部分中采用弯曲电极20、20'，则电极20、20'的至少一部分的凸区域能够定向成彼此相对。不受任何理论所限，可以相信，相对的弯曲定向能够在图5B所示的工艺水流P中引发紊流增加。

在操作时，通过诸如泵送等的任何合适的措施，使得由被污染的水构成的工艺流P穿过工艺流体入口组件14而进入反应壳体12。充满污染物的工艺水流上升，穿过限定于内部腔室18中的、位于进水口和电极阵列22的下边缘之间的中间区域29，与存在于电极阵列22中的电极20、20'接触。构成工艺流的水以足够的速度和力被引入，从而以一定的速度运送工艺流P穿过螺旋电极阵列22，该速度便于工作电极和工艺水之间的接触，以促进存在于工艺流中的污染物的至少一部分之间的电化学反应，产生更良性和简化的反应产物。可以相信，一些反应产物将是简单的碳产物以及反应金属组分。

在引入工艺流的同时，能够引入反应气体材料的流，与工艺流P接触，该反应气体材料的流为夹带的纳米级至微米级的气体和气泡的形式。以允许纳米气泡M上升穿过中间区域39中的工艺水流，进入由电极阵列22中的电极20、20'限定的区域中的方式，进行反应气体的引入。纳米/微米气泡能够在经过中间区域39时提供存在于工艺流P中的各种可处理的污染物的浮选和絮凝。纳米/微米气泡能够便于各种电极催化反应，并且，在纳米/微米气泡行进到邻近反应壳体12的顶部的污染物收集区40中之时，能够继续提供各种已反应和未反应的污染物材料的浮选和絮凝。污染物收集区40与污染物/油出口32流体连通，在污染物/油出口32，已反应且分离的污染物材料能够继而被运送至适合的贮存器，以进行去除及/或处理后的工艺。

可以认为，在某些实施方式中，在工艺水P离开电极阵列22，并被运送至与中间区域39流体连通的已处理的工艺水的出口16时，纳米/微米气泡能够提供与工艺水P相逆的流。当已处理的工艺水离开穿过处理水出口16时，已反应及/或已分离的已处理的污染物材料穿过与污染物收集区40流体连通的污染物/油出口32而离开内部腔室18。过量的气体能够穿过丝网50而被收集在头部空间区域41中，并且，能够穿过反应气体出口30而被运送远离水处理/修复反应单元10，在反应气体出口30，能够将该过量的气体收集、回收及/或用于其它的下游工艺。

为了进一步便于污染物的分离及/或保持电极阵列22的整体性，水处理/修复反应单元10还能够包括一个或多个分离膜，例如邻近电极阵列22的下部区域的膜60。

水处理/修复反应单元10还包括用于向各种电极20、20'供电的合适的装置(图中未显示)。供电装置能够包括用于单独地及/或共同地调整电极的运转和功能的装置，该装置包括用于在期望时将电极的极性反向的装置。不受任何理论所限，可以认为，单独的或者与纳米/微米气泡的作用组合的电极极性的反向能够起到去除沉积物的作用，该沉积物作为污染物去除操作的结果而能够积聚在电极表面上。

可以认为，本文所公开的水修复装置能够结合到水处理单元100中，该水处理单元100的实施方式如图22和23所示。水处理单元100广泛地包括一个或多个水处理/修复反应器10，该水处理/修复反应器10被定位且构造成与合适的工艺流源或工艺水源进行流体接触。在图22和23所示的实施方式中，水处理单元100包括至少两个高吞吐量的反应腔室组件10。在某些实施方式中，可以认为，各个反应腔室组件10能够具有1至50gpm的能力；在某些应用中，可以认为2至10gpm的能力。反应腔室组件10将包括本文所公开的电极系统中的一个或多个。

水处理单元100被设计成控制修复过程，即，通过允许用户控制三个处理变量而在其中一个或多个反应腔室组件10中发生的先进线性电浮选工艺，该三个处理变量为待处理的工艺水的保持时间或流速、电流强度(安培/cm²)以及牺牲电极和非牺牲电极的选择。在该水处理单元100中，包括两个或更多独立控制且并行运转的反应腔室。该反应腔室组件10易于进入，以允许用户改变阳极和阴极材料的选择。此外，能够拆解和重新组装反应腔室组件10，以修改每个反应腔室组件中的电极构造。水处理单元100能够配置有足够数量的反应腔室组件10，以提供合适的处理量。在图22和图23所示的实施方式中，水处理单元100的反应腔室组件10构造成并行运转。在本公开的范围内还包括，一个或多个反应腔室组件10构造成串行运转，以针对不同的化学污染物等。

水处理单元100配置有构造成连接至工艺水源的合适的工艺水进口113。能够从工艺水进口113通过与相应的反应腔室组件112流体连通的进水管115而运送工艺水。

可以认为，水处理单元100能够配置有合适的一个或多个泵，以保持并增加穿过反应腔室组件112的工艺水流。在图22和23所示的实施方式中，水处理单元100设计有两个离心泵114，每个离心泵114与反应腔室组件112相关联，以提供通过系统的流体流。离心泵114与相应的进水管115流体连通。

使用与相关联的系统部件进行电子通信的联合控制面板516，从而实现系统运转。控制面板516允许操作者快速且容易地控制和调节关键系统变量。能够根据特定单元的构造及/或用户的特定要求，手动、自动或者手自结合地进行系统控制。还可以认为，水处理单元500能够构造成允许远程监控和操作一个或多个单元。还可以认为，水处理单元能够构造成，如果需要，能够通过合适的用户界面(图中未显示)，或者通过直接手动地操作驻留于单元的一个或多个手动调节机构，实时地手动地进行调节。

水处理单元100能够构造和安装在由特定特征环境和应用期望或要求的滑动件或其它合适的底座118上。还可以认为，所述水处理单元100能够安装在运输集装箱或其它拖车单元(图中未显示)的内部。在所描绘的实施方式中，诸如进水管115的元件以及反应腔室组件112能够固定地附接至滑动件或底座118的合适的结构元件而放置。可以认为，如此构造的水处理单元100能够被带到至接近待处理的水的工艺流或其它形式的位置。能够领悟，本文所公开的水处理单元100能够用于各种工业中，包括但不限于石油天然气、农业、工业废流等。

在期望或需要时，反应腔室组件10能够配置有如前所述的电极。在某些实施方式中，电极能够构造成自清洁及/或在恰当的位置清洁。可以认为，能够通过如前所述的各个电极的旋转动作来实现清洁工艺。当水的紊流以螺旋方式前进穿过反应腔室组件10时，水的紊流本身的作用也能够便于清洁工艺。

因此，可以认为，反应腔室组件10能够包括一个或多个紊流引发装置，该紊流引发装置位于通向反应腔室组件10的工艺流体入口或其附近。在期望或需要时，紊流引发装置能够与工艺流体入口的位置协作，以在驻留于反应腔室组件10中的时间的至少一部分内，在容纳于反应腔室组件512内的电极的周围产生向上定向的螺旋路径。紊流引发装置可以以先前所述的方式配置有内部导管，以产生期望的内部流体流的样式。

在图22和图23所示的实施方式中，反应腔室10与合适的出口导管120流体连接。在某些实施方式中，出口导管120能够直接从水处理单元500延伸。在所描绘的实施方式中，出口导管120能够将水从反应腔室组件10的水运送至合适的后处理元件。这样的后处理元件的非限制性示例包括沉降槽122和分离器124。在所描绘的实施方式中，工艺流从诸如分离器124及/或沉降槽122的最终后处理元件离开，进入工艺流出口导管126中，在此，被运送至已处理的工艺流的出口124。入口113和工艺流出口128能够构造成连接至合适的外部导管等，以允许从水处理单元100运送材料或向水处理单元100运送材料。如果水处理单元100构造在运输容器中，可以认为，入口113和工艺流出口128能够延伸穿过相关联的容器壁。在某些应用中，穿过壁的接合处将是邻近相关联的容器的底座或底板的接合处。

在期望或要求时，反应腔室组件10能够包括圆形电极，其以如前所述的方式设置在反应腔室组件10中。能够手动地操作该系统，或者该系统能够构造成响应于远程电子指令。电极能够接收负电流和正电流，并以如前所述的方式向相应的电极输送电流。水处理单元100将包括用于向电极输送合适的电力的合适的装置，以保持先进线性电浮选工艺，以及对任何泵和辅助设备供电。这种电力输送装置包括各种导线、电缆等。电力源能够是外部源。或者，电力源能够是电池阵列132的形式的一个或多个电池130。

电池阵列能够构造成通过各种方法进行充电，该方法包括但不限于与外部保持的电源的连接、与板载(on-board)太阳能电池(图中未显示)的连接以及发生于水处理单元500中的线性电浮选工艺的副产物的氢化。在采用氢化的情况下，能够通过烟道构件134运送由水处理工艺生成的氢的至少一部分，该烟道构件134从反应腔室组件10延伸至合适的氢电池等。

本文所公开的水处理/修复单元10能够用于作为独立单元、作为诸如本文所描述的水处理单元的装置的一部分而实现水处理及/或水修复。本文所公开的处理/修复单元10也能够用作其他各种工艺系统中的子部件。还可以认为，本文所公开的水处理/修复单元10能够用于实施修复且/或预处理水性工艺流的方法，尤其是那些呈现出特别挑战的水性工艺流。那些特别有挑战性的处理和修复工艺流的非限制性示例包括包含重金属的工艺流、具有高咸水含量的工艺流、包含有机负荷(例如卤代有机物、有机乳化材料、高分子量有机材料等)的工艺流、包含各种源头的悬浮固体和溶解固体的工艺流以及具有大量生物衍生污染物的工艺流，该生物衍生污染物包括但不限于排泄物、微生物等。应当理解，待处理或待修复的工艺流能够包括前述工艺流的各种组合。

已经发现，相当出乎意料的是，本文公开的方法利用和致力于由水产养殖操作发现和呈现的特定特征和挑战，尤其是在咸水环境中发生的特定特征和挑战。长期以来已经认识到，在水修复过程中，咸水中的高水平的氯化合物的存在呈现出增强的问题。这些能够包括氢、氯等的生成和去除。

图24示出了本文公开的方法/工艺300的一个实施方式，图25示出了示意性工艺300的一个非限制性示例的示意图。工艺300针对一种能够在本文公开的电浮选工艺中修复诸如咸水的高盐化水的工艺，该高盐化水包含大量的诸如排泄物、生物分解的动物体块、微生物等的生物衍生材料。

本文所采用的术语“电浮选”定义为包含至少一种目标污染物的水暴露于驻留在电极上的电活性带电材料的工艺，该电活性带电材料在带电状态引发先进线性电浮选(advanced linear electro floatation，ALEF)事件，该先进线性电浮选结合了与由于电流通过水和各种元素电极催化剂而引发的电凝结/电浮法相关联的工艺，以实现从水性工艺流分离和去除目标污染物。

不受任何理论所限，可以相信，引入到本文公开的水处理/修复反应单元10中的工艺流暴露于强电场、电流以及电致氧化反应和电致还原反应。基于诸如化学污染物的性质和浓度的因素，将工艺流暴露于水处理/修复反应单元10中的反应环境0.5秒至一个小时或更长之间的间隔，将导致从工艺流最终消除目标污染物，这取决于溶液基质。目标污染物的非限制性示例包括重金属、大分子和小分子的有机材料和化合物以及生物衍生污染物等。

本文所用的术语“重金属”定义为具有较高密度、原子质量及/或原子序数的金属和类金属。这种重金属的非限制性示例包括铁、铜、锡、银、金、铂、镁、铝、钛、镓、铊、铪、铟、钌、镉、汞、铅、锌、铍、钪、铬、镍、钴、钼、砷、铋、硒、锗、铟、铱以及包含上述中的一个或多个的化合物和复合物。这些材料可在各种废水流中被发现，这些废水流包括由制造工业、化学工业等产生的废水流。能够领悟，上述多个重金属被政府机构识别为有毒污染物，例如，美国环境保护署。所列的金属污染物包括含有诸如砷、铍、铜、氰化物、铅、镍、硒、银、铊、锌的材料和化合物。可以认为，本文公开的装置和工艺能够实现从相关联的工艺流去除超过99％的重金属。

本文定义的“大小有机分子污染”包括但不限于由诸如美国环境保护署的监管机构归类为有毒的材料。这些化合物的非限制性示例是苯及其衍生物、四氯化碳、氯丹、诸如乙烷、醚、烷基醚的烃的氯化物、二氯化物以及多氯化物、诸如萘的材料的氯化物、二氯化物以及多氯化物、氯代苯酚、氯仿、乙苯、卤代醚、卤代甲烷、六氯化二烯、萘、异佛尔酮、硝基苯酚、亚硝胺、PBB和PCB多环芳烃、四氯乙烯、甲苯、三氯乙烯以及氯乙烯。可以认为，本文所公开的装置和方法能够将大分子污染物和小分子污染物中的一个或多个降低至低于1％的水平，在一些示例中，降低至低于检测极限的水平。

应当理解，本文公开的装置的各种实施方式能够有效地用于处理从各种源产生的工艺废水。例如，在镀铬操作中产生的废水材料能够包含诸如酸溶性的铜、镍、铬以及氰化物的材料。已经发现，相当出乎意料的是，本文公开的方法和装置能够有效地用于以减少或消除这种化合物。能够使用本文公开的方法和装置去除或减少的其它化合物包括但不限于全部悬浮固体以及各种生物化合物。

还可以认为，本文公开的先进线性电浮选方法产生一种能够破坏工艺水中存在的某些微生物的细胞壁或细胞膜的环境，从而减少已处理的工艺水的细菌负荷。

不受任何理论所限，可以相信，本文公开的工艺和系统还使用自然力的组合来实现最高效和最彻底的处理可能性，这些自然力包括但不限于电凝结(electrocoagulation，EC)/电浮选(electro-floatation，EF)、磁力、涡流感应振动、频率共振、高级流体动力以及标量能量的某些方面。

作为这种电浮选工艺和方法的示例，如参考标记310处所示，能够从水产养殖保持箱去除一定量的水。合适的保持箱的非限定性示例包括繁殖喂养箱以及用于在农场繁殖和饲养鱼和甲壳动物的各种中间箱和容器，例如，虾箱410。还可以认为，水产养殖操作能够包括诸如海藻、海参的各种植物性物质的水性生长和加工。

虾箱410能够是单一的装置，或者能够是与所进行的水产养殖活动相关联的水运载及/或运送装置的集合。用于修复和处理的处理水能够通过任何合适的机构在间歇或连续过程中去除。因此，本文公开的系统400能够包括合适的泵，导管等(图中未显示)。

在需要时，从水产养殖保持箱310去除的工艺水能够作为水性工艺水而被收集，并且，能够经历处理步骤以去除工艺流中存在的任何夹带材料的至少一部分，如处理步骤的参考标记320处所示。可以认为，该步骤能够用于去除可见的固体和碎屑，并能够通过包括离心、沉降等各种分离工艺中的一种或更多而实现。在许多应用中，初始分离工艺包括诸如重力过滤等的过滤工艺，如利用一个或多个固体过滤器412那样。可以认为，能够以环境友好的方式处理和处置从工艺流中去除的固体材料。在处理水不包含高浓度的固体和碎屑的情况下，可以认为能够不采用固体分离操作和步骤中的一个或多个。

该工艺流能够被引导至参考标记414处所示的至少一个电浮选/电凝结装置。在特定实施方式中，电浮选装置能够构造成去除难熔有机化合物、悬浮固体、重金属等中的至少一种。可以认为，工艺水能够暴露于一个或多个水处理/修复单元中包含的一个或多个电解池中的电凝结事件，以促进一个或多个电解反应，由此形成电浮选/电凝结区，如处理步骤的参考标记330处所示。可以认为，能够在电浮选/电凝结区中独立地或结合地产生若干电浮选/电凝结反应。还可以认为，电浮选/电凝结区能够由一个或多个离散的水处理/修复单元构成，并且，其中一些水处理/修复单元能够构造为如期望或要求地具有径向设置的阴极和阳极的管状单元。在本文公开的工艺和方法的某些应用中，可以认为，具有径向设置的电极的管状单元能够用作预处理或后处理抛光操作。

可以相信，引入至水处理/修复反应单元中的被处理的工艺水可以包括金属离子，这些金属离子包括但不限于各种重金属。在至少一个反应单元内，可以相信，金属离子的阳极还原形成用于较大的稳定的不溶性复合物的新中心，该复合物能够淀析为复杂的金属离子。可存在于工艺流体中的油分子能够被呈现为非水溶性复合物，并且，通过催化破乳(catalytic emulsion-breaking)而与相关联的水分离。可以相信，在电解工艺的期间产生的氧和氢能够结合到存在于工艺流中的各种乳化和可乳化的分子上的水受体部位中，以产生复合物，作为电凝结或后续操作的结果，该复合物能够与工艺流分离。在期望或需要时，在电解工艺的期间产生的氧及/或氢能够由于额外数量的所引入的气体而增加，其中至少一部分能够作为工艺流种的溶解气体而存在。

本文公开的电解工艺和方法也能够用于处理存在于工艺流中的杀虫剂、除草剂以及各种氯化化合物。可以相信，作为一个或多个电极的表面上的牺牲材料而存在或者在进行于相关联的反应腔室中的电解工艺的期间被释放的至少一些金属离子能够将自身与卤化的烃分子结合，以产生更大的不溶于水或仅部分不溶于水的分子。反应腔室内的电解工艺中产生的氧离子能够氧化存在于工艺流中的生物危害、细菌、病毒等。发生的氧化还原反应自然地终结，并且通常将产生具有大致中性pH的材料。

可以认为，电极材料能够是下列中的一个或多个：铁、铝、钛、石墨以及其他电极材料。能够基于初始工艺水的条件而修改电流、工艺流体流速、初始溶液pH等。已经发现，相当出乎意料的是，本文所公开的方法，当应用于诸如用于养虾等的咸水的、具有高盐度的水产养殖工艺水的修复和处理时，能够产生高水平的次氯酸钠和氢。在水性环境中，次氯酸盐将形成能够作为游离氯而被测量的次氯酸。所生成的氢能够用于本文公开的整个工艺中的各个阶段。生成的氢的部分也能够被收集并运送，以用于其它工艺和流程。可以认为，所产生的氢的至少一部分能够被运送至可用于为电解池中的电极提供电力的合适的储存装置和燃料电池。

虾鱼食品加工产生包含氮化合物的排泄材料。当水产养殖水中存在氮化合物时，这些氮化合物呈现种富含细菌的环境，该环境促进了硝酸盐循环，在该硝酸盐循环中，氮在氨、亚硝酸盐以及硝酸盐之间处于平衡。已经发现，这些氮化合物中的高水平的一种或多种不利于虾或鱼的生产和培养。可以相信，本文公开的工艺提供了一种允许且便于含氮化合物转化为诸如氯胺的氯氮化合物的方法和装置，该氯氮化合物起到抑菌的作用，且用作工艺流中的杀菌剂，在工艺水经历处理时，减少了工艺水中的细菌负荷。可以相信，氯胺化合物的至少一部分以一氯胺(monochloramine)存在。因此，电解工艺能够起到减少以氨和硝酸盐存在的氮负载的作用，且同时减少了微生物污染。

能够通过各种电解装置实现电解。合适的装置的一个非限制性例子在图22和23中示出。电解工艺能够在不引入气态材料的情况下进行。在本文公开的电解装置中，能够引入诸如氢的气态材料。可以认为，能够回收且再使用电解工艺中产生的氢。

在电解装置的水处理/修复反应单元中已经处理工艺水材料之后，工艺水材料能够以足以将溶解气体引入工艺水中的方式暴露于气态材料。如参考标记340处所示，该暴露能够压力调整环境中发生。该压力调整环境能够是可保持工艺水的任何适合的容器，该容器在足以促使高浓度的气态材料与工艺流和包含于其中的任何目标污染物密切接触的高压下引入。

在某些实施方式中，压力容器能够构造为如参考标记416处所示的溶气浮选(dissolved air floatation，DAF)容器。在某些实施方式中，可以认为，溶气浮选416将构造成允许在指定的间隔之后释放溶解的气体，该指定间隔允许夹带的材料漂浮至以处理的水的表面，在该表面处，该夹带的材料能够通过诸如撇除(skimming)等的任何合适的工艺而被去除，如参考标记350处所示。已去除的固体能够在参考标记418处所示的合适的收集容器中被收集。能够向正在被处理的工艺水施加凝结剂，以进一步将夹带和容纳的材料凝结成能够从工艺流去除的颗粒。能够向正在被处理的工艺水施加合适的絮凝剂，以协助溶气絮凝工艺。在某些实施方式中，可以认为，在工艺流离开溶气浮选416，并根据需要收集固体，且已收集的固体积聚在诸如收集容器418的合适的收集容器中之后，能够每隔一定时间将凝结剂和絮凝剂加入工艺流。合适的凝结剂的非限制性示例包括诸如氯化铁或硫酸铝的材料。

在期望或需要的情况下，工艺流能够暴露于溶气浮选后的一个或多个过滤工艺，如参考标记360处所示。溶气絮凝/浮选后的过滤工艺能够用于在最终排放之前去除残留的微粒材料及/或去除或减少含卤成分。在图24中所示的工艺中，如参考标记370处所示，该工艺流能够与诸如砂等的纤维状及/或粒状材料接触，该材料被保持在参考标记420所示的一个或多个容器上。工艺流能够与包含在和合适的容器180中的合适的碳材料接触，该容器180能够包含在一个或多个容器422中。碳材料和相关联的容器能够构造成去除一种或多种含卤化合物。

一旦如参考标记370和380处所示地工艺流材料已经暴露于过滤材料容器320、322中的一个或多个，工艺材料能够从过滤单元被运送。如果期望或需要，则该工艺材料能够被放电。还可以认为，工艺流的至少一部分能够如参考标记390处所示地返回水产养殖保持箱410，或者在任何合适的阶段被再次引入到水产养殖工艺中。

已经发现，相当出乎意料的是，本文所公开的工艺和装置能够用于提供一种杀灭细菌并去除工艺流中存在的氨的有效的方法及装置，尤其是当工艺流是基于咸水的系统时。基于咸水的工艺水流暴露于电解环境中，产生次氯酸钠和氢气。次氯酸钠与水混合后形成作为游离氯而被测量的次氯酸。当游离氯与氨结合时，发生反应，形成氯胺，使得生成的游离氯和氯胺的总和等于工艺流的总氯值。

在各种水产养殖操作中，向虾或鱼喂养的食物富含氮。过量的鱼食有助于工艺流中的高氮水平。当氮化合物存在于诸如鱼虾排泄物的富含细菌的环境中时，进行氮回收，将氨转化为硝酸盐，硝酸盐再次形成为氨。富氮环境一般不利于自然环境，且尤其不利于水产养殖生产。通过降低氨浓度，以去除所测量的过量的系统氮，将提供一种能够更好地支持水产养殖并减少对周围环境的负面影响的水性环境。已经发现，相当出乎意料地，所试的电解工艺导致氨转化为诸如氯胺的化合物。高氯环境有助于杀灭诸如细菌等的微生物。游离氯以及其它氯化合物(例如次氯酸、氯胺等)的形式的过量氯能够在再次引入至周围的水性环境中之前由碳过滤或其它合适的机构去除。

还可以认为，反应腔室组件中的电极10能够构造成以先前所述的方式和构造自清洁。本公开的范围还包括，待清洁的电极能够暴露于多种清洗溶液中的一种或多种，该清洗溶液能够被引入至反应腔室组件10中并进行环行。清洗溶液的类型和组成能够根据电极表面上的堆积和沉积的性质而变化，该电极表面能够依赖于被处理的工艺流的组成。因此，每个反应腔室组件10能够还包括合适的阀和导管，以将反应腔室与工艺流隔离，并根据需要接收清洁溶液。

虽然以上参考附图描述了实施方式，但是，本领域的技术人员将领悟到在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，能够进行变型和修改。

Claims (15)

1.一种水修复处理装置和系统，包括：

至少一个水处理/修复反应单元，所述水处理/修复反应单元具有壳体，所述壳体具有圆筒形侧壁、连接至所述圆筒形侧壁的顶部构件以及连接至所述圆筒形侧壁并与所述顶部构件相对的底座，所述壳体限定了能够通过工艺流体入口组件和工艺流体出口而进入的反应腔室、用于限定所述壳体内的与所述工艺流体入口组件流体连通的工艺流体流路的装置以及可操作地位于所述流体流路中的电极阵列，所述电极阵列在邻近所述顶部构件的位置连接至所述外壳，并向下延伸，其中，所述电极阵列的至少一部分相对于所述顶部构件以圆形或半圆形的关系定向，且相对于所述流体流路以一个角度定向，所述电极阵列根据合适的输入而起到阳极或阴极的作用。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述电极阵列包括多个细长电极，所述细长电极以彼此隔开地伸长的关系连接至所述电极阵列，其中，所述电极阵列连接至电源，所述电源构造成以足以允许所述电极在20安培至350安培之间以及1伏特至60伏特之间的电流值工作的值输送电流。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述电极阵列由多个细长电极组成，所述细长电极在具有至少两个螺旋圈的径向螺旋中以彼此并排的关系定位。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述电极的所述至少一部分由介入相应电极的侧边缘之间的非导电性间隔构件彼此连接。

5.如权利要求3所述的装置，其中，所述电极的至少一部分配置有纵向弯曲的中心区域。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述电极配置有纵向弯曲的中心区域，该中心区域以彼此交替相对的关系定向。

7.如权利要求1所述的装置，其中，还包括反应气体输入管，所述反应气体输入管在邻近所述壳体的底座的位置从所述壳体的外部延伸至所述壳体的内部，所述输入管具有多个限定于其中的纳米/微米气泡生成出口，其中，所述反应气体输入管的至少一部分具有与所述电极阵列的以圆形或半圆形的关系定向的部分相对应的构造。

8.根据权利要求8所述的装置，其中，所述壳体还包括污染物收集区和沉降区，所述污染物收集区位于所述电极阵列和所述顶部构件之间，所述沉降区位于所述反应气体输入管和所述底座之间。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述电极阵列包括多个细长电极，所述细长电极以彼此间隔地伸长的关系连接至所述电极阵列，其中，所述电极阵列连接至电源，所述电源构造为以足以允许所述电极在20安培和350安培之间以及1伏特至60伏特之间的电流值工作的值传输电流。

10.一种用于修复水的方法，包括以下步骤：

过滤从工艺流源去除的一定量的水，以去除其中夹带的固体物质的至少一部分，其中，所述已去除的固体具有大于30微米的平均颗粒尺寸；

将已过滤的工艺流引入电浮选环境，所述电凝结环境包括至少一组电极，其中，所述电凝结减少了所述工艺流中存在的至少一种电化学反应性目标化合物的浓度；

在离开电凝结环境之后，使工艺流暴露地与压力调整环境中的溶解气体接触足以允许所述溶解气体与所述工艺流中存在的至少一种气体反应性目标化合物混合的间隔；以及

在从所述压力调整环境离开时，从所述工艺流分离所述气体反应后的固体的至少一部分。

11.如权利要求10所述的方法，其中，还包括以下步骤：

在从所述工艺流分离所述气体反应后的固体的至少一部分之后，依次使所述工艺流暴露地：

a)与纤维状及/或粒状材料中的至少一种的接触足以去除颗粒尺寸小于100微米的微粒材料的间隔；以及

b)与粒状碳质材料接触足以从所述工艺流去除至少一种氯、沉淀物及/或挥发性有机化合物的间隔。

12.如权利要求11所述的方法，其中，还包括以下步骤：

在所述暴露步骤之后，将所述工艺流的至少一部分运送至下列中的至少一个：水产养殖保持箱、至少一个废水出口。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述电浮选环境是水修复处理装置，所述水修复处理装置包括：

至少一个水处理/修复反应单元，所述水处理/修复反应单元具有壳体，所述壳体具有圆筒形侧壁、连接至所述圆筒形侧壁的顶部构件以及连接至所述圆筒形侧壁并与所述顶部构件相对的底座，所述壳体限定了能够通过工艺流体入口组件和工艺流体出口而进入的反应腔室、用于限定所述壳体内的与所述工艺流体入口组件流体连通的工艺流体流路的装置以及可操作地位于所述流体流路中的电极阵列，所述电极阵列在邻近所述顶部构件的位置连接至所述外壳，并向下延伸，其中，所述电极阵列的至少一部分相对于所述顶部构件以圆形或半圆形的关系定向，且相对于所述流体流路以一个角度定向，所述电极阵列根据合适的输入而起到阳极或阴极的作用。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述电极阵列包括多个细长电极，所述细长电极以彼此隔开地伸长的关系连接至所述电极阵列，其中，所述电极阵列连接至电源，所述电源构造成以足以允许所述电极在20安培至350安培之间以及1伏特至60伏特之间的电流值工作的值输送电流。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述水处理/修复反应单元还包括反应气体输入管，所述反应气体输入管在邻近所述壳体的底座的位置从所述壳体的外部延伸至所述壳体的内部，所述输入管具有多个限定于其中的纳米/微米气泡生成出口，其中，所述反应气体输入管的至少一部分具有与所述电极阵列的以圆形或半圆形的关系定向的部分相对应的构造。