CN111372896A - 处理和/或净化水的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种优选地连续处理和/或净化被污染物、特别是有机污染物、优选微量污染物和/或微量物质妨碍的水、特别是未经处理的水的方法,优选地用于生产和/或获得经处理和/或净化的水,尤其是纯净水,优选是饮用水和/或工业用水。本发明还涉及用于实施所述方法的水处理系统及其应用。
Description
技术领域
本发明涉及水的处理/净化的技术领域,特别是用于生产自来水或工业用水的水,例如未经处理的原水。
更具体地,本发明涉及一种优选连续处理/净化被污染物污染的水的方法,优选地用于回收/获得经处理/净化的水,例如自来水或工业用水,例如,当污染物从待处理或净化的水中吸附去除时,当待处理或净化的水中污染物浓度增加时,这是优选的,更特别地,这些浓度在有限时间内/自发地增加。
此外,本发明还涉及一种净水工厂,尤其是优选连续处理/净化被污染物污染的水。在此背景下,本发明还涉及一种总净水工厂,其包括根据本发明的净水工厂。
此外,本发明还涉及本发明的净水工厂用于优选连续处理/净化被污染物污染的水的用途。
此外,本发明还涉及将根据本发明的净水工厂用作总净水工厂的组成部分,以优选地连续处理/净化被污染物污染的水。
此外,本发明还涉及本发明的净水工厂用于减弱/均衡待处理和/或净化的水中污染物浓度的增加的用途,特别是,这些增加是有时间限制的或自发发生的,或用于去除与浓度增加相关的污染物的用途。
本发明还涉及本发明的净水工厂用于改造/补充现有工厂/装置的用途,这些工厂/装置优选地用于连续处理/净化被污染物污染的水。
背景技术
水体污染或水污染普遍增加,因此河流、湖泊和海洋等地表水体以及地下水或自来水受到污染,对环境构成了巨大挑战,尤其是鉴于以自来水形式存在的水是维持生命的最重要和不可替代的手段之一。鉴于对人类健康有直接影响的物质,如有毒或致癌物质,经常过量地进入水生环境,因而也可能进入自来水,情况尤其如此。
在这种情况下,水体的污染可以采取例如直接污染的形式,因此也可以通过直接将污染物引入水体,例如,从工厂或城市引入废水,然后例如通过下水道系统进行转移。也可能通过间接引入污染物而污染水体,例如,施用于农业用地的化肥或农药、道路废水中的轮胎磨损、盐粒和油,或空气中的有毒物质,这些物质被雨水冲刷到水系统中。在这种情况下,地下水也可能经常受到这种污染的影响。大约一半的水体负荷来自直接引入,另一半来自间接引入,尽管如此,作为考虑中的特定有毒物质和受污染影响的水体的函数,平衡是变化的。
在这种情况下,一个主要的问题也由微污染物引起,其同义词是微量物质或微量污染物。特别地,这些还包括农业上使用的化学品,例如农药(pesticides)、杀菌剂、杀虫剂(insecticides)等,以及进一步限定的工业化学品,例如增塑剂,特别是双酚A、x射线造影剂,例如泛影酸(amidotrizoic acid)和碘异酞醇、表面活性剂,例如全氟表面活性剂等。另一个因素是药物活性成分或人类药物,如镇痛药、活性激素成分等,在给药后未经改变而排出,或在人体内发生化学转化后作为结合物或代谢物排出,从而进入废水/水生环境。此外,微污染物的进一步实例还包括众所周知的抗爆剂,例如甲基叔丁基醚(MTBE)。进一步的实例包括溶解的有机化合物或溶解的有机碳(DOC),它们也可能作为不需要的污染物出现在水中。在这方面特别值得注意的是,即使是少量的上述物质也具有高潜在毒性或低生物相容性,因此,即使是少量的或污染也将被归类为极有问题。
因此,特别地,上述物质或物质类别具有共同特征,即即使在μg范围内或甚至在ng范围内摄取极少量,它们也可能对人体/人类健康产生相当大的影响,例如,在激素活动中,它们作为内分泌干扰物的性质,以及发生抗性等等。在这方面,还很需要从其中使用的(粗的、未经处理的)水中除去这些物质,特别是作为回收自来水的一部分。
此外,尤其是由于农业的日益集约化,农药,特别是诸如作物保护组合物、杀生物剂等使用量不断增加,因此,不可忽视的农药或农药残留量也会对水系统和/或地下水造成额外负担,这对自来水生产也很重要。鉴于农药的潜在毒性,在去除这些杂质方面有相应的严格要求,特别是在自来水回收所基于的(粗)水的源制备方面,以及在必须去除有关物质方面。
特别是,例如,向农业用地递送农药等,可能导致地表水和地下水的相应污染(contamination)或污染(pollution),特别是在递送后的物质被雨水冲走并转移的情况下。
在这方面,还对农药聚乙醛给予了相应的重视,具体来说,这是一种被称为软体动物杀灭剂的农药,例如存在于鼻涕虫颗粒(slug pellets)中。特别是由于在农业中的过度使用,聚乙醛作为待处理的(原)水中的一种杂质有时以不可忽略的数量出现。例如,在英国,在2008年至2014年期间,在这方面使用了1600多吨的聚乙醛;特别是由于其物理化学性质,聚乙醛可能会较快地特别是进入地表水,尤其是地下水,由于被雨水冲走,因此也可能出现在相应位置的自来水回收厂。因此,在英国,例如,特别是在农业用地尤其是秋冬季节聚乙醛的施用时间内,自来水中强制的限量值经常被超过,因此,尤其是由于这个原因,人们对有效的制备和净化方法以及相关的装置/工厂也有很大的需求。
此外,人类药物,特别是由于人口结构的转变和个人预期寿命的提高,以及与之相关的药物消费的增加,将在未来以更大的数量和数字通过公共废水途径进入环境,与畜牧业相关的兽药也是如此,因为肉类消费普遍增加。
此外,兽药中使用的药理学活性物质也同样可能进入地表水体和地下水,例如,由于输送相应的受污染泥浆,以及随后农业用地的淋滤,它们通过降水进行施肥,使相应的微污染物被洗脱或冲洗到水体系统或地下水中。
鉴于微污染物质或微量物质的毒性、持久性和高生物蓄积潜力,以及此类物质的使用日益增加,对用于生产自来水的被污染(未经处理)的水的有效净化有很大的需求,特别是在自来水厂中,在进入自来水网之前,特别是由于所述的微污染物,由于它们在水生环境中的存在越来越多,在自来水中也越来越多地存在或检测到,有时甚至达到临界量。
在这种情况下,为获得自来水而对(原)水进行的净化或处理通常与成问题的污染物有关,所述污染物,例如(微量)有毒物质或微量物质,特别是农药等,在待处理的(原)水中不以恒定量/浓度存在,相反,它们会受到相关波动的影响,例如,以浓度的增加或上升的形式,这些波动以时间限制的方式出现或存在,或暂时存在于待处理或净化的水中,这些波动也被同义地称为污染物中的峰值负荷浓度或浓度峰值。
例如,可能是在适当的强降水等条件下,从土壤中淋滤出的工业化学品(如农药等),然后在相对较短的时间内大量进入用作自来水制备的地下水/地表水体,从而进入自来水制备过程。同样的情况原则上也适用于其他工业化学品,例如,由于不当使用或极端事件,如重大火灾等,不成比例地进入环境,在那里也可能导致相应的水体污染。
因此,一般来说,特别是在自来水生产方面,在准备制备的(原)水中,污染物(如上文所述的微量有毒物质或微量物质)的浓度可能会出现不可预见的、有时突然的增加或上升。所述浓度增加通常是相对有时间限制的自发事件,其中污染物在相对较短的时间内以相对较大的数量出现,例如,这与从自来水中去除污染物有关的相应问题有关。
因此,所述污染物的浓度峰值也构成了一个重大挑战,特别是对于用于自来水制备的过滤系统或制备工厂而言,这些过滤系统或制备工厂必须能够拦截/去除此类浓度峰值,以确保符合相关的有毒物质限值的一致的自来水质量。在这种情况下,一个特殊的问题是,浓度增加或升高的具体发生率通常是不可预见的,无论是在时间上(即何时出现浓度增加或升高),还是在持续时间上(即浓度增加或升高持续多长时间),或是具体高度(即污染物存在的特定浓度或数量)上。在这方面,充其量在冬季和/或在强降水条件下,发生浓度增加或升高的可能性有一定的趋势。
因此,概括地说,可以说,污染物,例如微量物质或微污染物质,以工业农业物质(例如农药等)、用于工业医药的物质(例如药品)和工业化学品的形式存在,在水生系统中也有越来越多的存在。上述物质也可能以浓度增加或峰值的形式出现,在用于自来水回收的(原水)净化方面难以管理,因此在这种情况下存在自来水污染的潜在风险,尤其是由于迄今为止自来水生产中的净化措施往往不够充分,无法适应具体的污染情况,同时对最终消费者造成了高风险。
由于对自发浓度增加的管理不足,现有技术中的水制备与污染物穿透(breakthrough)的高风险相关,与浓度增加相关,所述污染物更特别是以微量有毒物质或微量物质的形式存在,净化水中出现的污染物的穿透,特别是与使用传统活性炭作为过滤材料或吸附材料有关,其可能的后果是过度污染(contamination)/污染(pollution),因此获得的部分自来水不可用。
除了突然出现的浓度峰值的自发穿透风险外,在现有技术中的另一个风险,在污染物浓度增加消退或运行过程中,特别是在使用传统过滤系统或传统活性炭作为过滤材料或吸附材料时,是先前保留或吸附的污染物的不必要释放或解吸,以及先前捕获的有毒物质释放回待净化的水中。特别是,待处理水中污染物出现浓度下降时,已经被吸附的有毒物质解吸(不希望被这个理论限制或定义的情况下)。在浓度增加按常规发展时,一方面水中存在的污染物与另一方面结合或吸附在活性炭上的污染物之间的平衡发生了变化。这一问题在现有技术中也没有得到满意的解决。
一般来说,为了提高过滤效率/净化效率,特别是在浓度增加的情况下,可以尝试降低水的吞吐量和/或增加在相关过滤系统中的停留时间,虽然这不利于工艺效率,也不总是导致预期的净化质量。也可以尝试永久性地增加过滤容量或吸附容量,尽管这在技术上是复杂的,在经济上是不利的。此外,上述方法也不能抵消所提及的解吸问题。
一般而言,现有技术在从微量有毒物质或微量物质释放污染水,特别是(原)水以回收自来水上,采用了许多方法。然而,已知的净水方法并不总能取得预期的成功。在某些情况下,特别是在现有技术的水制备方法中,并不总是能够有效地覆盖污染物(如微污染物或微量物质)的量或浓度的自发增加,因此净化水中可能存在有害物质的不必要穿透。
现有技术中降低微污染物或微量物质水平的一种方法是通过氧化工艺(相关方法通常称为高级氧化工艺(AOP))对未经处理的原水中的污染物进行化学分解。这包括,例如,对待净化的水进行臭氧和/或紫外线处理。然而,与这些过程相关的缺点是,它们需要高昂的能源成本,去除处理水中残留臭氧的成本高且复杂,以及有毒代谢物和/或降解产物的形成。此外,净化条件不能总是理想地适应数量或浓度的突然峰值,或相应地进行调节。
此外,现有技术中的另一种净水方法还涉及使用基于膜的过滤工厂,在这种情况下,例如,采用反渗透(RO)原理以及纳滤(NF)和超滤(UF)原理。然而,这种净化概念的一个基本缺点是,有时必须设计和运行复杂、成本高且维护密集的过滤工厂,相应工厂的运行需要较高的运行/能源成本。此外,高污染的有毒残留物是常见的结果,其处理带来了进一步的经济和物流挑战。其他缺点是有时选择性较低,而且所述过滤工厂的运行时间/使用寿命较短,其中运行可能因膜上例如(微)生物生长而被长期中断。此外,响应相关有害物质的数量/浓度突然出现峰值时,所述工厂的过滤容量的适应性有限。
此外,如前所述,降低水中微量污染物或不想要的有害物质含量的另一种方法是使用基于传统活性炭的单吸附过滤器从水中吸附地去除相关污染物。然而,由于现有技术中的过滤器设计,有时只能提供较低的过滤容量和同样较低的运行时间/使用寿命,或者过滤器设计过大以提供所需的运行时间/使用寿命,从经济角度来看这是不合理的,因此,与技术实施和通常与其一起使用的传统活性炭的相应构思通常是不利的。此外,妨碍采用传统活性炭制备水的现有技术吸附系统的另一个缺点是,这些系统在清除作为数量/浓度峰值的一部分出现的污染物方面的容量和效率往往不够,并且在此基础上不可能抵消上述解吸问题,在极端条件下可能出现污染物/有害物质的自发穿透。也可能的情况是超过了要遵守的有毒物质限值。
因此,在现有技术中,在制备(自来)水时,并不总是能够确保充分去除污染物,特别是由于突然或自发浓度增加而产生的污染物,特别是,甚至在现有技术中使用的基于传统活性炭单一吸附阶段也不能做到这一点,这些阶段通常可用作自来水处理工厂的最后或下游工艺步骤。这类现有技术的净化或制备工厂特别受到净化效率相对较低的影响,这也导致相应的使用寿命较低,这与运行成本的增加和成本效益的降低有关,特别是由于所使用的吸附剂材料相对频繁的更换。
此外,现有技术中已知的净化或制备工厂通常效率低下,因为无法实现对待处理水的满意净化,特别是对于问题材料,例如农药、全氟表面活性剂,例如全氟辛烷磺酸(PFOS)、抗爆剂,例如甲基叔丁基醚(MTBE),x射线造影剂,如碘异酞醇和泛影酸,在所列污染物突然浓度增加的情况下尤其如此。
德国实用新型DE 88 15 345 U1涉及一种水调节器,特别是用于制备或提供无毒自来水的水调节器,该水调节器设有按反渗透原理工作的平板模块。
此外,DE 10 2008 041 164 A1涉及一种调节水的方法,用于通过向水中添加并随后去除的有机化合物的氧化卤化去除卤素离子,其中留在水中的氯酸盐、碘酸盐和/或溴酸盐离子反应形成相应的卤素离子,从而进一步氧化卤化。
此外,EP 1044 928 A1涉及一种水处理工艺,其包括向原水中添加臭氧和使用抗臭氧膜过滤原水,其中滤液可进一步使用活性炭或反渗透膜处理。
然而,根据现有技术中所述的方法,不存在令人满意的持续去除污染物的可能性,尤其是那些与待处理或净化水中的时间限制或自发浓度增加有关的污染物。在这方面的一个特殊问题是,大量的污染物发生并且必须在相对较短的时间内去除,这一事实常常导致现有技术的净水工厂超载,与不需要的有害物质穿透或类似物进入由此提供的净化水有关。
发明内容
因此,在这种技术背景下,本发明的目的是提供一种有效的处理/净化(原)水的方法和相应的工厂和装置,特别是用于获得自来水,上述现有技术的缺点至少在很大程度上可以避免,或者至少可以减弱。
特别地,本发明的一个目的是提供一种方法和相关的工厂/装置,其中特别是无机或有机的,特别是有机的污染物,例如微有毒物质或微量污染物,将被永久地或持续地从待处理或净化的(原)水中去除,特别是,其目的是确保从待处理或净化的水中更好地去除与浓度增加有关的污染物,特别是与时间限制的增加或自发增加有关的污染物,如农药。在这方面,另一个目的是防止在浓度增加按常规发展或减弱后,随后释放或解吸迄今为止吸附的污染物。
在这方面,特别地,本发明的另一个目的是提供一种有效的方法,以使即使是特定的污染物,例如农业物质或工业农业物质,特别是农药等形式的污染物等的时间限制或自发的浓度增加,被削弱或拦截。在这里,导致浓度增加的污染物将从待处理或净化的(原)水中有效且永久地去除。
在这方面,根据本发明的另一个目的,其目的还在于防止用于制备/净化的吸附材料过早耗尽,从而在这方面确保根据本发明提供的工厂装置的部署(deployment)时间或使用寿命延长。
此外,根据本发明的又一目的,其目的还在于为高性能净水工厂提供相应的装置或设施,特别是为了实施本发明的方法,其中,在实现高净化效率的同时,避免杂质在突然浓度增加时/之后的自发穿透,目的是确保高成本效率,特别是在运行时间或使用寿命方面,用于净化正在进行处理的水的吸附剂消耗,以及所需的能量输入。
此外,其目的是使此类工厂能够连续或不间断地运行,或使该方法能够连续或不间断地实施。
尤其是,本发明的另一个目的是提供净化或制备工厂,特别是实施本发明的方法,通过该方法,可以有效和持久地使用用于制备待处理水的吸附剂,特别是在这方面使用的吸附设施,特别是吸附过滤设施的延长的和不间断的运行时间和使用寿命。
为了实现上述目的,那么,根据本发明的第一方面,根据权利要求1所述,本发明提出优选地连续处理和/或净化水、特别是未经处理的被污染物,特别是有机污染物,优选微有毒物质和/或微量物质污染的原水,以优选回收和/或获得经处理和/或净化的水,特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水的方法;本发明的这一方面的进一步有利发展和实施方式是相应的从属方法权利要求的主题。
此外,根据本发明的第二方面,本发明的另一主题是净水工厂,特别是优选连续处理和/或净化被污染物污染的水的净水工厂,以及相应的独立权利要求中限定的相应的总净水工厂,独立权利要求分别涉及本发明的净水工厂和总净水工厂;本发明的净水工厂和总净水工厂的有利发展和实施方式是各自从属权利要求的主题。
此外,根据本发明的第三方面,本发明的另一主题也是与这些用途相关的独立权利要求中分别限定的发明用途;根据本发明的这一方面的发明用途的有利发展和实施方式是相应的从属用途权利要求的主题。
不言而喻,在本发明下文的描述中,为了避免不必要的重复,仅涉及本发明的一个方面的下述实施方式、配置、优点、示例等当然经适当修改而无需明确说明对于本发明的其他方面也是有效的。
另外,不言而喻的是,任何以下关于值、数字和范围的声明都不应被理解为限制相关的值、数字和范围的声明;对于本领域技术人员来说,不言而喻的是,在特定情况下或对于特定应用,偏离指定的范围或声明是可能的,不脱离本发明的范围。
而且,以下所述的任何值或参数细节等原则上可以通过规范化或标准化或明确规定的确定方法来查明/确定,或者使用本领域技术人员本身熟悉的测量或确定方法来查明/确定。除非另有说明,相关值/参数应在标准条件下确定(即,特别是在20℃的温度和/或1013.25hPa或1.01325巴压力下)。
至于其余部分,应记住以下所有叙述的相对值或百分比,特别是基于重量的数量细节将由本领域技术人员在本发明范围内以这样的方式选择和/或组合,使得所得到的总和(在适当的情况下,包括其他组分/成分,尤其是如下定义的组分/成分),始终为100%或100wt%。然而,对于本领域技术人员来说,这是不言而喻的。
为了说明本发明,下文对本发明主题的描述还将使用附图中所示的附图标记;附图标记的相关指示纯粹是说明性的,并且不对本发明主题造成任何限制。
已经确定了这一点,下面更详细地描述本发明。
因此,根据本发明的第一方面,本发明的一个主题是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微有毒物质和/或微量物质污染的水A的方法,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化水B,尤其是清洁水,优选自来水和/或工业用水,
其中污染物从待处理和/或净化的水A中吸附去除,优选是在污染物浓度增加的情况下(也同义地称为浓度升高、峰值负荷浓度或浓度峰值),特别是在待处理和/或净化的水A中发生的有限时间和/或自发的浓度增加,
其中待处理和/或净化的水A被供应至净水工厂1(也同义地称为水处理工厂)以吸附去除污染物,其中净水工厂1包括至少一个主吸附设施2(也同义地称为基础负荷吸附设施)和至少一个峰值负荷吸附设施3,至少一个峰值负荷吸附设施3布置在主吸附设施2的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化的水A中的污染物的强制浓度限值,特别是强制进入浓度限值而接入,
其中待处理和/或净化的水A被供应到主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化,特别是通过在主吸附设施2中至少基本上完全吸附地去除污染物,尤其是以污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下的方式,以及
其中,当待处理和/或净化的水A中的污染物超过强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入主吸附设施2的上游,以这样的方式,待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,特别是通过吸附去除至少部分污染物,优选通过使污染物浓度增加减弱和/或均衡化(even out)(即,在待处理或净化的水A随后被供应至主吸附设施2之前)。
关于用于污染物浓度增加的术语“有限时间”或“时间限制的”,这一术语特别涉及在有限时间段内发生的有关浓度增加,或者特别是暂时发生的浓度增加,有关时间段大体上可能在很大范围内变化。因此,纯粹通过举例和非限制性的方式,所述浓度增加的持续时间可能在几分钟到几小时、几天或几个月之间的范围。此外,同样用于污染物浓度增加的“自发”术语特别涉及这样一个事实,即浓度增加至少基本上是不可具体预见/不可预先确定的,尤其是其发生的频率和持续时间,以及相关的污染物的具体浓度/数量。
仅为澄清起见,可注意以下内容:本发明中使用的术语“上游”和“下游”通常涉及本发明的方法和本发明的净水工厂1分别所基于的工艺或运行方向(该方向与待处理或净化的水的流动或流动方向同义)。
因此,本发明的一个基本思想是,作为处理或净化被污染物污染的水A的一部分,例如,特别是用于有目的地回收或获得自来水或工业用水B的未经处理的原水,如需要或视情况而定,也就是说,超过强制的污染物浓度限值时,使用峰值负荷吸附设施3形式的附加吸附过滤阶段作为附加吸附过滤组件或过滤阶段,或接入处理或净化方法所基于的净水工厂1。这里,在本发明的背景下,在待处理或净化的水A中污染物的时间限制或自发(进入)浓度增加的情况下,并且因此在存在浓度峰值或峰值负荷浓度的情况下,在用于净化水的净水工厂1中采用或接入峰值负荷吸附设施3形式的附加过滤阶段,意思是峰值负荷吸附设施3形式的附加吸附阶段插入或接入或位于所述的主吸附设施2的上游,,并加水进行净化,通过峰值负荷吸附设施3持续减少因浓度增加而产生的杂质量,使得在这种情况下插入下游的主吸附设施2只能负载低浓度的污染物。
因此,根据本发明,根据待处理或净化的水A中污染物的浓度,特别是在有时间限制或自发浓度增加的情况下,提供附加的吸附容量(即在此情况下接入峰值负荷吸附设施3),其插入在主吸附设施2的上游,为其提供整体的减压。
因此,特别地,本发明旨在响应和/或依赖于污染物浓度增加的发生,额外调试峰值负荷吸附设施3的形式的初步阶段,以减少或拦截时间限制基础的高入口或进入浓度的污染物。
特别地,本文的峰值负荷吸附设施3的设计为使污染物的浓度增加减弱或均衡化,并且可以说,作为浓度增加的一部分而存在或产生的污染物至少部分被截留,从而将峰值负荷吸附设施3中的污染物浓度降低到强制浓度限值以下,特别是进入浓度限值以下。因此,在本发明的方法中,在浓度增加的情况下或依赖于浓度增加的发生的情况下,在峰值负荷吸附设施3的下游布置的主吸附设施2得以缓解,因为进入主吸附设施2并在峰值负荷吸附设施3中预处理的水具有已经均衡化或减少的污染物浓度和/或已至少部分清除了与浓度增加相关的污染物。因此,下游主吸附设施2能够在不使主吸附设施2过载或过早耗尽的情况下,进一步且持续地去除剩余污染物。
因此,基于本发明的设计方法,峰值负荷吸附设施3在超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时的目标接入,以及在这种情况下插入下游的主吸附设施2的相关缓解,意味着对于污染物浓度上升发生的关键事件的污染物的穿透风险,是持续减少或避免的。
通过峰值负荷吸附设施3的浓度依赖性或限值依赖性的接入的发明设计方法,以拦截/减弱污染物的时间限制/自发浓度增加,本发明提供了一种优化处理(treatment)/处理(processing)(未加工的、未经处理的)水,特别地以获得自来水或工业用水的水的方法,所述方法能够根据特定负荷情况对相关水进行可靠的、量身定制的净化,同时提高了工艺经济性,如上所述,通过有针对性的拦截/减弱相关污染物的浓度增加,所述方法还将有害物质穿透的风险降到最低。
在这方面,可以说,本发明调整到两种运行状态,即在待处理或净化的水的正常污染物污染下,可以说,该过程是单阶段的,仅运行主吸附设施2,而在具有超过(进入)限值的相应发生的浓度增加下,也就是说,该方案是是两阶段的,附加运行/接入/上游插入峰值负荷吸附设施3。
峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2一方面在功能上相互补充,特别是一方面在峰值负荷吸附设施3(与主吸附设施2的缓解相关)中浓度增加的减弱或降低,以及另一方面,主吸附设施2能够很容易地拦截污染物的浓度,这些污染物虽然存在,但在通过峰值负荷吸附设施3后,在待处理或净化的水A中减少。
此外,基于根据本发明的设计方法,本发明所使用的净水工厂1的使用寿命或部署时间或运行持续时间显著延长,原因在于,首先通过峰值负荷吸附设施3的浓度依赖性接入来缓解主吸附设施2,其次,由于峰值负荷吸附设施3本身仅在特定条件下接入,即在存在浓度增加的情况下接入,因此其使用寿命或部署时间或运行持续时间也增加。
在这种情况下,由于峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的形式的各个组件的使用寿命增加,组件能够更有效地利用,特别是在相关吸附容量或过滤容量的最大利用方面。一方面,峰值负荷吸附设施3可以被赋予更大的污染物负荷(即,即使在那时(实际上)达到其容量限值),因为即使在任意超过容量极限时,当存在浓度增加时插入下游的主吸附设施2也能够容易地拦截迄今未被吸收的污染物。此外,主吸附设施2本身可被赋予更高的污染物负荷(即再次(实际上)达到其容量限值),因为当存在浓度增加时,通过在上游插入的峰值负荷吸附设施3均衡化有毒物质浓度,下游主吸附设施3未过度负载污染物,因为这些污染物已事先拦截。因此,在各自的吸附设施2、3中的吸附材料可被更有效地整体利用。
此外,尤其是在主吸附设施2中,由于所述污染物的预负荷减少,可以减少待处理或净化水的停留时间,这也有利于该方法的整体实施。
本发明的另一个中心优点还在于,由于本发明的设计方法具有依赖于浓度的上游插入的峰值负荷吸附阶段3,有可能防止在超过浓度增加后,或在待处理或净化的水中的有毒物质浓度下降的情况下以前吸附的污染物的不需要的解吸的危险,特别是具有随后进入生成的自来水或工业用水的穿透的不需要的解吸。
原因是,由于在污染物浓度高(峰值负荷)的情况下有目的地部署了峰值负荷吸附设施3,因此与本发明使用的净水工厂1相关的解吸危险总体上降低了,因为峰值负荷吸附设施3仅在污染物的高入口浓度或进入浓度或高浓度增加下运行或加载,然而,主吸附设施2始终只在相应的降低或低、相等或均衡(入口或进入)浓度时一致地运行或加载,其结果是,两个组件的运行均具有相对均衡的污染物浓度。
本发明的设计方法还考虑到申请人意外地认识到,事实上,污染物的低入口或进入浓度导致所用吸附材料,特别是活性炭的低(吸附)容量,而污染物的高入口浓度导致高(吸附)容量。在这方面,也实现了高容量,进一步提高了峰值负荷吸附设施3的效率,该设施仅在高浓度的有毒物质或污染物浓度增加的情况下接入。
本发明的另一个优点是,峰值负荷吸附设施3只需设计成最初降低污染物的浓度,特别是低于待处理或净化水A的强制浓度限值或进入浓度限值,因此,不需要进一步降低处理或净化水B的污染物浓度到下游主吸附设施2进一步降低的浓度的程度,特别是降低到强制的流出浓度限值。因此,总的来说,使用本发明采用的净水工厂1,通过所述净水工厂可实现污染物的强制(自来水)限值。
因此,与主吸附设施2相比,峰值负荷吸附设施3总体上可以具有更小的尺寸和/或更低的过滤体积或更低的吸附材料量,这也是一个优点。
本发明的另一个优点是,具有相关主吸附设施2和主吸附设施2可插入上游的峰值负荷吸附设施3的本发明所用净水工厂1可以集成到现有净水工厂中,或者结合本发明的方法的实施,现有的净化工厂可以用净水工厂1进行改造。在这种情况下,净水工厂1或本发明方法可特别用作现有工厂的净化/处理下游的一部分,其中,主吸附设施2特别地可作为最终处理或净化阶段运行,特别是除主吸附设施2外具有可选的上游插入或布置的峰值负荷吸附设施3,其在超过污染物浓度限值(特别是进入浓度限值)时运行或加载。
此外,峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的大小可以整体缩小,特别是相对于过滤容量或吸附容量,提高了成本效益,总体上简化了管理。
一般而言,峰值负荷吸附设施3的设计/运行方式可使在超过强制浓度限值(特别是进入浓度限值)时,峰值负荷吸附设施3出口处的污染物浓度降低到强制浓度限值(特别是强制进入浓度限值)以下。此外,主吸附设施2的设计/运行方式特别是,在主吸附设施2的出口或出口处,待处理或净化的水A和/或生成的自来水和/或工厂用水B中的污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下。
通过有目的的减弱或均衡化时间限制的或自发的污染物浓度增加的过程,可以更准确地确定或预测相关净化工厂1或相应的总工厂的使用寿命。
综上所述,本发明的方法特别是,峰值负荷吸附设施3仅在具有时间限制或自发的浓度增加的存在的污染物的高入口浓度(高于强制浓度限值的有毒物质浓度,特别是进入浓度限值)下装载或加载,相关的负载容量和去除率都很高。在浓度增加存在或发生的情况下,峰值负荷吸附设施3的目的性接入也会降低污染物不必要的解吸发生的风险。此外,峰值负荷吸附设施3可以使用一直到峰值负荷吸附设施3中的吸附材料耗尽或饱和的点。根据本发明,可以说,响应于污染物浓度增加,有意使用峰值负荷吸附设施3,并将其插入主吸附设施2的上游以缓解。
特别地,根据本发明的设计方法的另一个结果是,在浓度增加的情况下,在峰值负荷吸附设施3下游的主吸附设施2被装载或加载持续小或低的污染物进入浓度,特别是低于强制浓度值,特别是低于进入浓度值。因此,主吸附设施2的使用寿命延长,而且其使用寿命也可精确预测。对于主吸附设施2,因此对于整个净水工厂1,污染物的解吸风险也降低了,特别是在上游插入峰值负荷吸附设施3的情况下,主吸附设施2中的污染物浓度也不会突然下降。因此,总的来说,本发明的设计方法还延长了主吸附设施2的使用寿命,从而同样延长了净水工厂1的总体使用寿命。
具体实施方式
下面,用本发明的相关实施方式进一步描述本发明的方法:
如上文所示,在本发明方法中待处理或加工的水A更具体地是未经处理的原水,优选根据自来水预处理的原水。特别是,根据本发明待处理或净化的水A,特别是原水,优选根据自来水预处理的原水,可以不受限制地选自地下水、河岸滤液和地表水,特别是选自流动水体和/或湖泊和/或水坝。所述的水可能已经经过了净化阶段,净化阶段对于获取自来水是必要的和/或特别相关的。
根据本发明的一种特殊可能性是,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入到主吸附设施2的上游,根据工艺或运行方向,使得待处理和/或净化的水A中的污染物浓度在峰值负荷吸附设施3的下游和/或峰值负荷吸附设施3的出口降低到低于强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值。
根据本发明的另一种可能性是,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入到主吸附设施2的上游,使得在浓度增加或峰值负荷浓度的整个过程中,基于工艺和/或运行方向,待处理和/或净化的水B中和/或在峰值负荷吸附设施2的下游和/或在峰值负荷吸附设施2的出口处的污染物浓度降低到低于强制的流出浓度限值。
如上所述,在污染物的时间限制或自发浓度增加的发生或检测后进行峰值负荷吸附设施3的目标接入或上游插入,实现了待处理或净化水的浓度增加相关污染物负荷的持续降低,以便在通过所接入的峰值负荷吸附设施3后,特别地,污染物的浓度降低到低于强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值,本发明的设计方法还确保在这种情况下,在峰值负荷吸附设施3的下游布置的主吸附设施2进一步降低了经处理或净化水B中的有毒物质负荷,因此,在通过主吸附设施2后,污染物的浓度总体降低到低于强制的流出限值,因此,即使在浓度增加发生的情况下,也能确保相关水的有效和可靠的净化。
在这方面,一方面是强制的浓度限值,特别是进入浓度限值(即,特别是水处理工厂1或峰值负荷吸附设施3的入口或进口的浓度值),另一方面是强制的流出浓度限值(即,特别是水处理工厂1或主吸附设施2的出口或出口处的污染物浓度值),特别地,在本发明方法中,所选择的流出浓度限值比强制的浓度限值小,尤其是比进入浓度限值小。特别地,流出浓度限值可根据自来水或原水的相关强制或要求规定。流出浓度限值可能是强制的,例如,采用所谓的健康指导值(GHV),特别是依赖于要去除的特定污染物。特别地,强制的流出限值也可以通过考虑法律规定的限值和所谓的目标值来确定。例如,可根据法律允许的限值(<0.1微克/升)或相关目标值(<0.05微克/升)强制执行与农药特别是聚乙醛有关的流出限值。在此基础上,就要去除的污染物以及处理或净化水B的期望或要求的质量而言,灵活的管理或量身定制的管理总体是可能的。或者,强制的浓度限值,特别是进入浓度限值,可以参照相关浓度增加和取决于要去除的污染物来选择或强制执行。为此目的,也可参考以下声明。
根据本发明,如果主吸附设施2包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭,则证明其特别有利。一种特别的可能性是,主吸附设施2包括基于至少一种颗粒吸附材料的,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,尤其是在松散堆颗粒吸附材料中的固定床过滤器和/或固定床。
根据本发明,如果峰值负荷吸附设施3包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭,则也是有利的。
一种特殊的可能性是,峰值负荷吸附设施3包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,特别是松散堆颗粒吸附材料中的固定床过滤器和/或固定床。
通过使用上述吸附材料,在去除污染物方面取得了特别好的净化/吸附效果,并且进一步改善了待处理或净化水A流入相应设施2、3的流动性能。根据本发明,在实施本发明的方法时,在每种情况下,将待处理或净化的水A引导或通过上述吸附材料的堆,特别是松散堆。
关于本发明的方法中使用的峰值负荷吸附设施3,其符合下述陈述:
根据本发明的一种特殊可能性是,与主吸附设施2相比,峰值负荷吸附设施3具有较低的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的较低的堆积体积,和/或较少量的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭。
-另一种可能性是,峰值负荷吸附设施3具有至少0.01m3,尤其是至少0.1m3,优选至少0.5m3,更优选至少1m3,非常优选至少5m3,尤其优选至少10m3,进一步优选至少15m3的的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积。
-另一种可能性是,峰值负荷吸附设施3具有固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,在0.01m3到750m3的范围内,尤其是在0.1m3到600m3范围内,优选在0.5m3到500m3范围内,更优选在1m3到300m3范围内,非常优选在5m3到200m3范围内,尤其优选在10m3到100m3范围内,进一步优选在15m3到150m3范围内。
此外,关于本发明方法中使用的主吸附设施2,特别地,可从以下陈述中获得这方面的指导:
-因此,根据本发明,主吸附设施2具有固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,为至少1m3,尤其是至少5m3,优选至少10m3,更优选至少15m3,非常优选至少20m3。
-一种特殊的可能性是,主吸附设施2具有固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,在1m3到1500m3范围内,特别是在5m3到1000m3范围内,优选在10m3到800m3范围内,更优选在15m3到600m3范围内,非常优选在20m3到400m3范围内。
在有效吸附去除相关污染物方面,特别是在去除形成时间限制或自发浓度增加基础的污染物方面,一方面主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,(特别是主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积),与另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,(优选峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积)的比率,至少为1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其是优选至少1.6:1。
一种特殊的可能性是,一方面主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,(特别是主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积),与另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,(优选峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积)的比率,在1.05:1到500:1的范围内,特别是在1.05:1到100:1的范围内,优选在1.1:1到50:1的范围内,更优选在1.2:1到30:1的范围内,非常优选在1.4:1到20:1的范围内,尤其优选在1.6:1到10:1的范围内,并且进一步优选在1.8:1到5:1的范围内。
根据本发明,与主吸附设施2相比,峰值负荷吸附设施3也可能具有较低量(特别是重量)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭量,或与峰值负荷吸附设施3相比,主吸附设施2具有更大量(特别是重量)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭。
在这方面,一方面主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭的量,特别是重量,与另一方面,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量的比率,至少为1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1。
一种特殊的可能性是,一方面主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭的量,特别是重量,与另一方面,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量的比率,在1.05:1到100:1范围内,尤其是在1.1:1到50:1范围内,优选在1.2:1到30:1范围内,更优选在1.4:1到20:1的范围内,非常优选在1.6:1到10:1的范围内,尤其优选在1.8:1到5:1的范围内。
此外,一般而言,峰值负荷吸附设施3可能比主吸附设施2具有更低的总过滤容量,特别是总吸附容量。换言之,主吸附设施2可具有比峰值负荷吸附设施3更大的总过滤容量,特别是总吸附容量。
在这方面,一方面主吸附设施2的总过滤容量,特别是总吸附容量,与另一方面峰值负荷吸附设施3的总过滤容量,特别是总吸附容量的比率,可能至少为1:1,特别是至少为1.1:1,优选为至少1.2:1,更优选至少1.3:1,非常优选至少1.5:1。
在这方面,一方面主吸附设施2的总过滤容量,特别是总吸附容量,与另一方面峰值负荷吸附设施3的总过滤容量,特别是总吸附容量的比率,可能在1.1:1到150:1的范围内,尤其是在1.2:1到100:1的范围内,优选在1.3:1到50:1的范围内,更优选在1.5:1到25:1的范围内。
因此,本发明采用的峰值负荷吸附设施3的尺寸总体上可能比主吸附设施2小,特别地,这是由于申请人意外地意识到,高进入浓度-在超过强制的浓度限值时,特别是超过强制的进入浓度限值时,对于与主吸附设施2结合的峰值负荷吸附设施3,导致部分吸附材料的高负荷容量,因此,在此基础上,相对较小的峰值负荷吸附设施3尺寸可实现较高的去除率。
此外,在本发明的方法中,可能待处理和/或净化水A在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间小于在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间和/或待处理和/或净化水A在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间设置为小于在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间的值。特别地,待处理和/或净化的水A在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间大于在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间,或待处理和/或净化的水A在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间设置为大于在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间的值。
在这方面,待处理和/或净化水A在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间可能在1s到420min,特别是5s到240min,优选20s到120min,更优选1min到90min,非常优选2min到45min的范围内,和/或被设置为上述值。
在这种情况下,待处理和/或净化水A在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间可能在10s到600min范围内,特别是在30s到300min范围内,优选在1min到180min范围内,更优选在2min到120min范围内,非常优选在4min到90min的范围内,和/或被设置为上述值。
一种特殊的可能性是待处理和/或净化水A在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间与待处理和/或净化水A在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间的比率至少为1:1,特别是至少为1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1,和/或设置为上述值。
一种特殊的可能性是待处理和/或净化水A在主吸附设施2中的停留时间和/或接触时间与待处理和/或净化水A在峰值负荷吸附设施3中的停留时间和/或接触时间的比率在1:1到100:1的范围内,特别是在1.05:1到50:1的范围内,优选在1.1:1到30:1的范围内,更优选在1.2:1到10:1的范围内,非常优选在1.4:1到5:1的范围内,尤其优选在1.6:1到2:1的范围内,和/或被设置为上述值。
特别地,上述措施考虑了峰值负荷吸附设施3在减弱或均衡化污染物浓度增加方面的作用。上述措施还进一步改善了相关水的整体净化,特别是在获得污染物的强制的流出浓度限值方面。
此外,根据本发明,可以实现优选的或下面所述的运行时间/使用寿命:
在这种情况下,本发明方法所基于的净水工厂1的使用寿命和/或床体积(BV)可能至少为1000BV,特别是至少5000BV,优选至少10000BV,更优选至少15000BV,非常优选至少20000BV,计算方法为一方面处理和/或净化水的体积(VH2O)除以另一方面峰值负荷吸附设施3的的固定床过滤体积(VPLA)(特别是颗粒吸附材料的堆积体积)和主吸附设施2的固定床过滤体积(VMA)(特别是颗粒吸附材料的堆体积)之和,即[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
在这种情况下,净水工厂1的使用寿命和/或床体积(BV)可能在1000BV到500000BV的范围内,特别是在5000BV到200 000BV的范围内,优选在10000BV到100000BV的范围内,更优选在15000BV到50000BV的范围内,非常优选在20000BV到40000BV的范围内,计算方法为一方面处理和/或净化水的体积(VH2O)除以另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积(VPLA)(特别是颗粒吸附材料的堆积体积)和主吸附设施2的的固定床过滤体积(VMA)(特别是颗粒吸附材料的堆积体积)之和,即[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
如上文所示,峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA和主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,特别地,与相应的固定床过滤体积,特别是相应的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积有关。
与现有技术系统相比,本发明的设计方法显著延长了相关净水工厂1的使用寿命、使用时间或运行持续时间,这意味着本发明的设计方法具有较高的成本效益。特别是,如上所述的各吸附材料可在其吸附容量方面得到最佳利用,因为即使在吸附剂的高负荷污染物下,穿透的风险也会大大降低,同时达到强制的流出浓度限值。
进一步地,关于本发明的方法,优选净水工厂1至少基本上连续地运行和/或将待处理和/或净化的水A至少基本上连续地引导和/或通过净水工厂1,尤其是峰值负荷吸附设施3和/或主吸附设施2。通过这种方法,总体上可以实现高吞吐量和卓越的净化效率。
在这种情况下,根据本发明,特别地,被污染物污染的水A的处理和/或净化至少基本上连续地进行。
特别地,待处理和/或净化的水A至少基本上连续地供应给净水工厂1。此外,特别地,经处理和/或净化的水B,特别是自来水和/或工业用水,至少基本上连续地从净水工厂1中除去。因此,在本发明的净水工厂1中,特别地,结果是所使用水的连续流,特别是体积流量或流量。
在这种背景下,也可以对本发明的方案进行调整,使得待处理或净化的水A或经处理或净化的水B的体积流量或吞吐量(在这种情况下,由于工厂至少基本上无损失运行,相应的体积流量至少基本上相等)在很大范围内变化,因此出于这个原因,本发明的方法可以单独定向:
一种特殊的可能性是净水工厂1以在1m3/h到50000m3/h的范围内,特别是在5m3/h到30000m3/h的范围内,优选在10m3/h至10000m3/h的范围内,更优选在50m3/h至5000m3/h的范围内,非常优选在100m3/h至3000m3/h范围内的体积流率,特别是待处理和/或净化水A的体积流率和/或经处理和/或净化的水B的体积流率运行。
特别地,在本发明的方法中,待处理和/或净化的水A通过和/或引导通过和/或进入峰值负荷吸附设施3(特别是在超过强制的浓度限值,尤其是进入浓度限值的情况下,峰值负荷吸附设施3接入或上游插入主吸附设施2之前)。
另外,根据本发明,特别地,待处理和/或净化的水A通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施2,特别是接入峰值负荷吸附设施3时(两阶段吸附运行)和仅运行主吸附设施2低于或未达到强制的吸附限值,特别是进入浓度限值时(一阶段吸附运行)。
因此,根据本发明,换言之,特别地,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,通过和/或引导待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施3并随后通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施2。
特别地,换言之,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,通过和/或引导待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施3。
因此,根据本发明,特别地,流程是当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地,首先供应峰值负荷吸附设施3,在峰值负荷吸附设施3中进行处理和/或净化,随后供应到主吸附设施2,在主吸附设施2中进行处理和/或净化。
相反,在低于或未达到强制的浓度值(特别是进入的浓度值)时,特别地,在主吸附设施2中直接处理/净化用于处理或净化的水A,特别是规避或省略峰值负荷吸附设施3。
根据第一发明优选实施方式,特别地,一种可能的流程是当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,待处理和/或净化的水A的总流量,和/或待处理和/或净化的水A,首先供给峰值负荷吸附设施3,待处理和/或净化的水A在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,随后供给主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化。因此,在发明的优选方式中,在接入或上游插入峰值负荷吸附设施3时,经处理或净化的水B的整个体积流量通过或穿过峰值负荷吸附设施3,因此,基于此,确保以最大效率去除/减少因浓度增加而增加的污染物特性。
此外,根据另一发明实施方式,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,待处理和/或净化的水A的总流量以这样的方式的分配,待处理和/或净化的水A的第一分流首先被供应至峰值负荷吸附设施3,并在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,随后被供应至主吸附设施2并在主吸附设施2中进行处理和/或净化,待处理和/或净化的水A的第二分流直接供应至主吸附设施2,和/或规避和/或省略峰值负荷吸附设施3,并在主吸附设施2中进行处理和/或净化。
在这方面,第一分流和第二分流可能在主吸附设施2的上游合并和/或混合。特别地,第一分流被供应到主吸附设施2的上游的第二分流。因此,在这种情况下,主吸附设施2被运行或加载预先混合的分流的总流。
然而,原则上,另一种可能性是第一分流和第二分流在主吸附设施2的下游合并和/或混合。因此,第一分流可以被供应到主吸附设施2的下游的第二分流。
关于上述分流,总体上来说,第二分流的分数,特别是体积流分数,基于总流,占总流的比例可能至少为50%,特别是至少60%,优选至少70%,更优选至少80%,非常优选至少90%,特别优选至少95%。
在本发明的方法中,尤其是在不足和/或存在和/或未达到强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,将待处理和/或净化的水A直接至少基本上完全地供应给主吸附设施2,和/或规避和/或省略峰值负荷吸附设施3时,并在主吸附设施2中进行处理和/或净化,如上文所示。
换言之,根据本发明,特别地,在先前接入的峰值负荷吸附设施3,并且不足所述限值时,再次拆卸峰值负荷吸附设施3,使得用于处理/净化的水A的总流现在引导通过主吸附设施2,规避峰值负荷吸附设施3。因此,在本发明中,依赖于峰值负荷吸附设施3的临时或有时间限制的部署,实际上,可信地,在所述污染物浓度增加或超过所述浓度限值,特别是进入浓度限值的情况下,峰值负荷吸附设施3投入运行并插入主吸附设施2的上游。由于峰值负荷吸附设施3仅仅是临时或有时间限制的部署(可以说,浓度的增加出现时),因此需要使用所述设施3的吸附容量或过滤容量。此外,根据本发明的设计方法,如上所述,由于峰值负荷吸附设施3仅在相应的高浓度污染物下运行/加载,因此也避免了污染物从峰值负荷吸附设施3不必要地解吸的风险,因此,在峰值负荷吸附设施3中,待处理或净化的水A没有解吸引起的浓度下降。
根据本发明的另一种可能性是净水工厂1,除了主吸附设施2和/或峰值负荷吸附设施3之外,还包括至少一个进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施。在这方面,一种可能性是,进一步的加工和/或处理设施被配置成和/或以机械、物理、化学和/或生物形式和/或功能为加工和/或处理设施的形式存在。特别地,进一步的制备或处理设施分别被插入或被布置在吸附设施2和峰值负荷吸附设施3的上游。
根据本发明,关于使净水工厂1凭借的措施,除了主吸附设施2和/或峰值负荷吸附设施3之外,还包括至少一个进一步的加工和/或处理设施,具体而言,进一步的加工和/或处理设施包括至少一个-特别是机械-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施或由这些组成。
在一个优选实施方式中的一种特殊可能性是,进一步的加工和/或处理设施包括:
(i)至少一个(特别是机械)初滤和/或粗滤设施,
(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,
(iii)至少一个(特别是机械)细滤设施,以及
(iv)任选地至少一个基本吸附设施,
基于工艺和/或运行方向,尤其是在上述(i)到(iv)的顺序中。
因此,在这种情况下,所述絮凝和/或沉淀装置可能布置在初滤和/或粗滤装置的下游。细滤装置在初滤和/或粗滤装置和/或絮凝和/或沉淀装置的下游。最后,根据本发明,基本吸附装置也可以布置在初滤和/或粗滤装置和/或絮凝和/或沉淀装置和/或细滤装置的下游。
通过初滤或粗滤装置,特别地,可以对待处理或净化的水A进行机械预净化或净化,其中,例如,可以去除待处理或净化的水A等中相对较大且不溶解的成分。使用絮凝/沉淀装置,待处理或净化的水A可以使用例如絮凝剂等进行化学处理,或例如进一步进行机械处理,在这种情况下,特别地,可以以沉积物的形式去除先前絮凝的成分。任选地,使用机械细滤设施,特别地,可以去除水中相对较大或粗糙的未溶解成分等,以进行处理或净化。最后,任选地,使用基本吸附设施,可以对污染物进行(基本)吸附,特别是在净水工厂1的上游,特别是使用或部署标准吸附材料,例如活性炭或基于木炭、烟煤、褐煤、沥青、橄榄仁和/或椰子壳等的活性炭。
根据本发明,特别地,本发明所使用的净水工厂1包括恰好一个制备或处理设施,该制备或处理设施插入或布置在峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的上游,其中所述制备或处理设施包括初滤或粗滤设施、絮凝和/或沉淀设施、机械过滤设施和任选地基本吸附设施,其中,基于工艺或运行方向,上述装置按上述顺序布置。
因此,本发明所采用的净水工厂1可以被设计为功能性的总工厂,用于提供经处理或净化的水B,特别是自来水或工业用水,并且通过对所述装置的特定选择、改进或布置,本发明所使用的净水工厂1可以根据特定的预期应用或用途单独设计或定制。
一般而言,如上文所述,进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施,可能布置在峰值负荷吸附设施3和/或主吸附设施2的上游。特别地,峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2可能布置在进一步的加工和/或处理设施的下游,特别是多个进一步的制备和/或处理设施的下游。
关于所述制备或处理设施的额外使用,特别是如上所述,本发明中的可能流程是,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,峰值负荷吸附设施3一方面插入和/或接入在进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施的下游,另一方面插入和/或接入在主吸附设施2的上游。
在这方面,特别地,换言之,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,有可能在穿过和/或通过进一步的加工和/或处理设施后,至少部分地,优选完全地,将待处理和/或净化的水A,首先供应峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,特别是通过吸附去除至少部分的污染物,并且优选通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,随后供应至主吸附设施2,并在主吸附设施2中进行处理和/或净化。
特别地,根据本发明,峰值负荷吸附设施3或主吸附设施2分别可能布置在初滤和/或粗滤设施和/或絮凝和/或沉淀设施和/或细滤设施和/或基本吸附设施的下游,尤其是基本吸附设施的下游。
换言之,根据本发明,关于任选地使用加工和/或处理设施,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,待处理和/或净化的水A,在穿过和/或通过进一步的加工和/或处理设施之后,首先至少部分地、优选完全地供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中进行处理和/或净化,尤其是通过吸附去除至少部分污染物,并且优选地通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,并且随后被供应到主吸附设施2并且在主吸附设施2中进行处理和/或净化。
因此,净水工厂1可以直接设计为总净水工厂的形式,特别是如上所述。
在本发明的另一实施方式中,净水工厂1也可以布置或运行和/或加载在整个净水工厂的下游。在这方面,特别地,净水工厂1被布置或运行和/或加载在下游的最后位置,或特别是基于工艺或运行方向,在整个净水工厂的末端和/或出口(插入上游或布置在其下游)。这样,在本发明中,可以用本发明的净水工厂1来补充或改造现有的净水工厂,以提供相关的总水处理工厂。在这种情况下,也可以相应地采用本发明的方法。
因此,在这种情况下,净水工厂1可用于待处理和/或净化水A的最终或终端处理和/或净化,尤其是在补充或改造相关的总净水工厂的情况下。
在这种情况下,根据本发明,总净水工厂还可以包括至少一个加工和/或处理设施,特别是如上为净水工厂1定义的。因此,整个净水工厂可包括(i)至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施,(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,(iii)至少一个-特别是机械的-细滤设施,和(iv)可选地至少一个基本吸附设施,基于工艺或运行方向,尤其是在上述(i)至(iv)的顺序中。
根据本发明的本实施方式,一种可能的流程特别是当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,峰值负荷吸附设施3一方面插入和/或接入在进一步的加工和/或处理设施的下游,尤其是总净水工厂的多个进一步的制备和/或处理设施的下游,另一方面插入和/或接入在主吸附设施2的上游。
因此,根据本发明,如上所述,净水工厂1有可能被集成到总净水工厂中。在此基础上,特别是可能对现有工厂进行改造,对污染物的去除进行相关优化,特别是对现有污染物或导致时间限制或自发浓度增加的污染物的浓度增加进行优化。因此,在这种情况下,可以为现有的工厂提供优化的净化性能,允许现有的工厂进行功能上的补充或扩展。
关于上述进一步的制备和/或处理设施,一般来说,(即,为净水工厂1提供相关的制备和/或处理设施,以及为总净水工厂配备相关制备和/或处理设施,和改造或补充的净水工厂1)在将待处理和/或净化的水A供应和/或供给到峰值负荷吸附设施3之前,以及供应和/或供给到主吸附设施2之前,和/或供给到净水工厂1之前,首先引导和/或通过(i)通过和/或进入-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或(ii)通过和/或进入絮凝和/或沉淀设施和/或(iii)通过和/或进入机械的细滤设施和/或(iv)通过和/或进入基本吸附设施。
此外,关于浓度限值,特别是进入浓度限值,例如通过连续或不连续地从待处理或净化的水A中取样,尤其是从峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的上游的待处理或净化的水A中取样,以连续或不连续地测量和/或捕获浓度限值,特别是不连续地测量和/或捕获浓度限值。
特别是,强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值,在至少基本上固定的时间间隔内测量和/或捕获,特别是在10s到300min的时间间隔内,优选在30s到240min的范围内,更优选在1min到180min的范围内,非常优选在5min到120min的范围内,尤其优选在10min到60min的范围内,更优选在15min到40min的范围内,尤其是不连续地。
根据本发明,作为在线测量和/或在线捕获的一部分或通过在线测量和/或在线捕获来测量和/或捕获强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值。
一般来说,浓度限值,特别是进入浓度限值,在峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的上游测量和/或捕获。
特别地,浓度限值,特别是进入浓度限值,在在净水工厂1和/或总净水工厂的上游第一位置和/或特别是基于工艺和/或运行方向,在净水工厂1和/或总净水工厂的起点和/或入口处测量和/或捕获。
根据本发明,可以测量和/或捕获待处理和/或净化的水A,特别是未经处理的原水的浓度限值,特别是进入浓度限值,优选在实施处理和/或净化之前或至多在实施机械处理和/或净化,尤其是粗滤之后。
在这种情况下,发明优选尽可能在工艺或运行方向的上游或开始处执行浓度限值特别是进入浓度限值的测量或捕获。这在以下方面也是有利的,特别是对于不连续测量或捕获所述值而言,因为相应的用于处理或净化的水A的流动路径和/或流动时间,分别达到峰值负荷吸附设施3或主吸附设施2时,仍有足够的时间接入峰值负荷吸附设施3(超过浓度限值,特别是进入浓度限值)或将其分离(不足浓度限值,特别是进入浓度限值)。因此,可以实现不连续的测量值捕获,这通常在过程经济和成本方面是有利的。如果本发明使用的净水工厂1或上述总净水工厂包括如上文所述的额外部署的制备和/或处理设施,则测量值的捕获也可以,特别是,分别在机械的初滤设施或粗滤设施的下游和加工和/或处理设施的任选以下设施的上游(例如,絮凝和/或沉淀设施的上游)和/或进一步的加工和/或处理设施的上游和/或峰值负荷吸附设施3或主吸附设施2的上游进行。
为了捕获浓度限值,特别是进入浓度限值,可以使用本领域技术人员本身已知的测量/捕获设施。特别是,浓度限值,特别是进入浓度限值,可以用色谱法测量和/或捕获,特别是使用高效液相色谱(HPLC)方法。
根据本发明,可以通过至少一个污染物测量设施4来测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值。使用的污染测量设施4可能包括色谱污染物测量设施,特别是高效液相色谱污染物测量设施。
根据本发明,还可以经由至少一个运输设施5a、5b、5c、5d,特别是管道设施运输待处理和/或净化的水A和/或经处理和/或净化的水B。为此目的,例如可以使用至少一个泵送设施。
特别是,待处理和/或净化的水A有可能经由至少一个第一运输设施5a,特别是第一管道设施运输,特别是通过向主吸附设施2供应进行运输。在这方面,第一运输设施5a有可能连接到主吸附设施2,特别是连接到主吸附设施2的入口,该连接尤其是可切换和/或可调节的,优选可接入和可分离的。
关于本发明的方法,在超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值,和/或在移动和/或穿过峰值负荷吸附设施3之前,待处理和/或净化的水A有可能通过至少一个第二运输设施5b,尤其是第二管道设施运输,特别是通过向峰值负荷吸附设施3供应进行运输。在这方面,第二运输设施5b有可能连接到第一运输设施5a。为此,第二运输设施5b有可能连接到峰值负荷吸附设施3,特别是峰值负荷吸附设施3的入口,该连接尤其是可切换的和/或可调节,优选是可接入和可分离的。
此外,在超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值,和/或在经过和/或穿过峰值负荷吸附设施3之前,待处理和/或净化的水A有可能通过至少一个第三运输设施5c,特别是第三管道设施进行运输,尤其是通过供应给主吸附设施2进行运输。在这方面,第三运输设施5c有可能连接到第一运输设施5a,特别是第二运输设施5b连接到第一运输设施5a的下游。
此外,第三运输设施5c有可能连接到峰值负荷吸附设施3,特别是峰值负荷吸附设施3的出口,该连接尤其是可切换和/或可调节的,优选可接入和可分离的。
此外,经处理和/或净化的水B,特别是在经过和/或穿过主吸附设施2之后,有可能经由至少一个第四输送设施5d,特别是第四管道设施运输,特别是在第四输送设施5d连接到主吸附设施2,尤其是连接主吸附设施2的出口的情况下进行运输。第四运输设施5d的特殊功能是将经处理或净化的水B运输出去。
根据本发明,峰值负荷吸附设施3的接入和/或上游插入可以通过至少一个调节设施6a、6b、6c进行和/或调节,特别是流量调节设施,特别是阀门设施,优选地通过多个调节设施6a、6b、6c进行和/或调节,更优选地通过第一调节设施6a、第二调节设施6b和第三调节设施6c进行和/或调节。
在这方面,调节设施或设施6a、6b、6c可能布置在运输设施5a、5b、5c上,尤其是在第一运输设施5a和/或第二运输设施5b和/或第三运输设施5c上。通过这些方式,有可能调节通过第一运输设施5a和/或通过第二运输设施5b和/或通过第三运输设施5c的待处理和/或净化水A的流量。也可以通过这些方式调节通过峰值负荷吸附设施3和/或通过主吸附设施2的待处理和/或净化的水A的流量。
一般来说,可能第一调节设施6a布置在第一运输设施5a上,第二调节设施6b布置在第二运输设施5b上,第三调节设施6c布置在第三运输设施5c上。
还可能第一调节设施6a平行于第二调节设施6b、峰值负荷吸附设施3和第三调节设施6c而布置。
此外,可能第二调节设施6b布置在峰值负荷吸附设施3的上游,第三调节设施6c可能布置在峰值负荷吸附设施3的下游。
一般来说,调节设施6a、6b、6c可配置为旁路回路和/或旁路调节。这使得峰值负荷吸附设施3可以分别接入和分离。一般来说,可以使用本领域技术人员熟知的多个旁路阀或旁路阀布置。
根据本发明,可以通过至少一个控制设施7来控制调节设施6a、6b、6c。为此,控制设施7可能是污染物测量设施4的一部分。然而,根据本发明,优选控制设施7被配置为独立和/或单独设施。在这种情况下,控制设施7可能位于污染物测量设施4和调节设施6a、6b、6c之间。
因此,借助于控制设施7,可以将调节设施6a、6b、6c作为先前测量/捕获的浓度限值,特别是进入浓度限值的函数来控制,更特别在超过浓度限值,特别是进入浓度限值时,调节设施6a、6b、6c的设置方式使得峰值负荷吸附设施3接入和/或插入主吸附设施2的上游。相应地,在相关浓度限值不足的情况下,通过控制设施7控制调节设施6a、6b、6c,使得峰值负荷吸附设施3分离或跨接。
此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3可能包括多个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。例如,峰值负荷吸附设施3可以包括两个、三个或更多个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。在这方面,还可以参考以下陈述。
在这方面,峰值负荷吸附过滤亚单元可以彼此平行地布置或连接,特别是在流体上(fluidically)彼此平行,特别是使得峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c彼此平行地布置和/或连接在峰值负荷吸附设施3中,特别是在流体上彼此平行,特别是使得通过各自的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c能够引导至少一个待处理和/或净化的水A的分流,该分流被引导通过峰值负荷吸附设施3。
也可以将颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,特别是如下文所定义的颗粒吸附材料,特别地在各个的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c之间定量地和/或体积地分开,特别是通过至少基本上均匀地分开。
在这方面,根据本发明,各个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c彼此独立地包括固定床过滤器和/或基于颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的固定床,尤其如下文所定义。
一般而言,峰值负荷吸附设施3可能包括至少2个和/或特别是2个到10个,优选2个到8个,更优选3个到6个,非常优选5个,峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。
特别地,峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c彼此独立地可接入和分离,或者以这样的方式配置。特别是为此目的,可分别使用峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c的调节设施8a、8b、8c和9a、9b、9c。在这种情况下,进一步的调节设施8a、8b、8c可插入或布置在相应的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c的上游,和/或进一步的调节设施9a、9b、9c可插入或布置在相应的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c的下游。在这方面,还可以使用至少一个峰值负荷吸附过滤亚单元控制设施来分别驱动进一步的调节设施8a、8b、8c以及9a、9b、9c。
根据本发明,特别是用于替换,特别是用于替换废颗粒吸附材料和/或耗尽的颗粒吸附材料,特别是废颗粒活性炭和/或耗尽的颗粒活性炭,优选废粒状活性炭和/或耗尽的粒状活性炭碳,更优选废和/或耗尽的球形活性炭的至少一个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c,可从待处理和/或净化的水A的流中分离和/或隔离,和/或不能从待处理和/或净化的水A的水流中穿过。
最后,特别是为了提供备用吸附过滤容量的至少一个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c,可接入到待处理和/或净化的水A的流中和/或被待处理和/或净化的水A另外可穿过的流动。
如上所述,通过本发明的设计方法总体上可以减少峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c的数量。因为可以接入/分离相应的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c,也保证了本发明的净水工厂1的连续运行。
此外,主吸附设施2包括多个主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f。在这方面,主吸附设施2可以被主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f细分/细分为主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f。例如,主吸附设施2可以包括两个、三个、四个、五个、六个或更多的主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f。在这方面,也可以参考下面的陈述。
主吸附过滤亚单元2a至2f也可以在主吸附设施2中彼此平行地布置和/或连接,特别是在流体上彼此平行,尤其是使得通过主吸附设施2引导的待处理和/或净化的水A的至少一个分流可以引导通过相应的主吸附过滤亚单元2a至2f。
根据本发明,主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,特别是如下所述,在各个主吸附过滤亚单元2a至2f之间分配,特别是至少基本上均匀地分配。
此外,可能的是,各个主吸附过滤亚单元2a至2f彼此独立地包括固定床过滤器和/或基于颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的固定床,尤其是如下定义。
主吸附设施2还可以包括至少2个和/或特别是2个到30个、优选4个到20个、更优选5个到15个、非常优选10个主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f。
基于本发明的设计方法,还可以相应地减少主吸附设施2所基于的主吸附过滤亚单元2a至2f的数量,特别是通过可接入的峰值负荷吸附设施3的潜在的缓解。
主吸附过滤亚单元2a至2f彼此独立地是可接入和可分离的,或者以这样的方式配置。
在这方面,也可以使用主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e、2f的进一步的调节设施10a、10b、10c、10d、10e、10f,以及分别地11a、11b、11c、11d、11e、11f,特别是当进一步的调节设施10a至10f被插入或布置在各个主吸附过滤亚单元2a至2f的上游和/或进一步的调节设施11a至11f被插入或布置在各个主吸附过滤亚单元2a至2f的下游时。在这方面,也可以使用至少一个主吸附过滤亚单元控制设施,用于驱动进一步的调节设施10a至10f和/或11a至11f。
根据本发明,特别地,基于可接入性和可分离性,特别是用于替换,特别是废颗粒吸附材料和/或耗尽的颗粒吸附材料,尤其是废颗粒活性炭和/或耗尽的颗粒活性炭,优选废粒状活性炭和/或耗尽的粒状活性炭,更优选废球形活性炭和/或耗尽的球形活性炭的至少一个主吸附过滤亚单元2a至2f,可从待处理和/或净化的水A的流中分离和/或隔离,和/或不能从待处理和/或净化的水A的流中穿过。
在这方面,特别是基于可接入性和可分离性,特别是为了提供备用吸附过滤容量的至少一个主吸附过滤亚单元2a至2f,可接入待处理和/或净化的水A的流,和/或可由待处理和/或净化的水A另外流动地穿过。
一般而言,从该方法获得的负载或耗尽的吸附材料可进行再生或再循环,并且随后可再次供应给本发明的方法和/或相关设施,特别是峰值负荷吸附设施3和/或主吸附设施2。
此外,根据另一发明实施方式,净水工厂1可包括至少一个进一步的峰值负荷吸附设施3',特别是作为峰值负荷吸附设施3下游测量和/或捕获的待处理和/或净化的水A中污染物浓度限值的函数而接入,其中进一步的峰值负荷吸附设施3'布置在峰值负荷吸附设施3的下游和主吸附设施2的上游,并且在超过特别是在峰值负荷吸附设施3的下游测量和/或捕获的规定的强制的进一步浓度限值时,进一步的峰值负荷吸附设施3'接入和/或插入峰值负荷吸附设施3的下游并插入主吸附设施2的上游,以使得待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地,额外地和随后到峰值负荷吸附设施3和在进入或转移到主吸附设施2之前,供应至进一步的峰值负荷吸附设施3'并在峰值负荷吸附设施3'中进行处理和/或净化,额外且随后至峰值负荷吸附设施3且在进入主吸附设施2之前,尤其是通过仍保持吸附至少部分去除的污染物,优选通过进一步减弱和/或均衡化污染物的浓度升高。
因此,在本发明中,特别地,峰值负荷吸附设施3和任选的进一步的峰值负荷吸附设施3'串联连接。
可在第一峰值负荷吸附设施3的下游和进一步的峰值负荷吸附设施3'的上游捕获和/或测量进一步的浓度限值。因此,特别是当存在污染物浓度增加非常高/持续时间很长时,可在需要时接入进一步的峰值负荷吸附设施3',特别是为了进一步减弱或均衡化与之前引导通过峰值负荷吸附设施3的待处理和/或净化水A的进一步净化有关的浓度增加。
此外,一般而言,至少一个进一步的浓度限值可在峰值负荷吸附设施3的下游(或任选的进一步峰值负荷吸附设施3'的下游)和/或主吸附设施2的上游测量和/或捕获,特别是用于监测峰值负荷吸附设施3的净化效果。在这种情况下,当超过相关浓度限值时,该方法也可以执行,特别地,以这样的方式,将先前引导通过峰值负荷吸附设施3的水的至少一个分流,优选总流,再次供给峰值负荷吸附设施3。
为了测量或捕获进一步的浓度限值,可以任选地使用至少一个进一步的污染物测量设施4'。为此,可以使用色谱污染物测量设施,特别是高效液相色谱污染物测量设施。具体而言,进一步的污染物测量设施4'可布置在峰值负荷吸附设施3的下游(或任选的进一步的峰值负荷吸附设施3'的下游)和/或主吸附设施2的上游。
此外,根据本发明,还可以使用进一步的调节设施6d、6e,特别是用于调节通过进一步的峰值负荷吸附设施3'的流量。在这种情况下,进一步的调节设施6d、6e可布置在进一步的运输设施5e、5f上。此外,进一步的调节设施6d、6e可由进一步的控制设施7'控制。在这种情况下,进一步的控制设施7'还可以控制调节设施6c,其可以布置在峰值负荷吸附设施3的下游和/或进一步的峰值负荷吸附设施3'的上游。
此外,进一步的峰值负荷吸附设施3'可任选地包括进一步的峰值负荷吸附过滤亚单元3a'、3b'、3c',其尤其可彼此平行地布置。此外,为了调节通过进一步的峰值负荷吸附过滤亚单元3a'、3b'、3c'的流量,使用进一步的调节设施8a'、8b'、8c'和/或进一步的调节设施9a'、9b'、9c',该进一步的调节设施8a'、8b'、8c'可插入或布置在进一步的峰值负荷吸附过滤亚单元3a'、3b'、3c'的上游,该进一步的调节设施9a'、9b'、9c'可特别地插入或布置在所使用的进一步峰值负荷吸附过滤亚单元3a'、3b'、3c'的下游。
此外,根据本发明,可以在主吸附设施2的下游测量或捕获流出浓度限值。特别是,特别是相对于工艺或运行方向,可以在净水工厂1或总净水工厂的末端或出口处测量或捕获流出浓度限值。在这方面,可使用至少一个出口污染物测量设施,特别是如上所述。特别地,出口污染物测量设施布置在主吸附设施2的下游。在本发明中,出口污染物测量设施可以采用色谱污染物测量设施的形式,特别是高效液相色谱污染物测量设施的形式。因此,根据流出浓度限值或其测定,在一定程度上有可能对相关水A的处理或净化进行最终监测。在这种情况下,特别地,在超过强制的流出浓度限值,再次将经处理或净化的水至少部分地、优选完全地供应给净水工厂1,特别是峰值负荷吸附设施3和/或主吸附设施2。
关于在本发明方法中待去除的污染物,特别地,情况如下:
因此,污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质,可以选自由(i)农业利用和/或产生的化学品,特别是农药,例如聚乙醛;杀菌剂和杀虫剂;(ii)工业使用和/或产生的化学品和/或工业化学品,特别是增塑剂,如双酚A;x射线造影剂,如泛影酸和碘异酞醇;表面活性剂,如全氟表面活性剂;抗爆剂,如甲基叔丁基醚(MTBE);溶解有机碳(DOCs);和(iii)活性药物成分和/或人用药和/或兽药,特别是抗生素;镇痛剂和活性激素成分;优选来自农业使用和/或产生的化学品,特别是农药,如聚乙醛;杀菌剂和杀虫剂组成的组。
因此,在本发明的方法中,可以从待处理或净化的水A中去除大量不同的污染物,因此本发明的方法具有相应的较广的实用范围。在本发明中,同样且特别有可能对特定的农业利用或农业产生的化学品,特别是农药,例如聚乙醛进行吸附去除,尤其是对于在浓度增加的情况下产生的大量此类污染物。
因此,就本发明的方法而言,特别地,可以进行如下操作,即浓度限值,特别是进入浓度限值和/或相应的流出浓度限值与污染物的特定物质有关,例如农药,尤其是以聚乙醛的形式。
关于所述的强制的浓度限值,特别是进入浓度限值,可在上述说明的基础上,将其设定为,特别是与农药(特别是以聚乙醛形式)有关,0.1μg/l或更高。因此,在本发明的方法中,当超过上述强制的规定限值,特别是进入浓度限值时,相关的峰值负荷吸附设施3被接入和/或被插入主吸附设施2的上游,和/或在不足或未达到浓度限值时分离或跨接吸附过滤设施3。
本发明中的另一个可能的步骤是,将任选地强制的进一步浓度限值(特别是如上所定义的)设置为小于进入浓度限值的相应值的值。例如,相关的进一步限值规定为大于0.05μg/l至小于0.1μg/l。当超过所述限值时,根据本发明的流程可将待处理和/或净化的水再次供应给峰值负荷吸附设施3,或者额外地供应给任选的进一步峰值负荷吸附设施3'。
最后,流出浓度限值可以规定为0.05μg/l或更小。
特别地,在本发明的方法中获得的经处理或净化水B可包含最多0.1μg/l,特别是最多0.08μg/l,优选最多0.05μg/l的污染物的量或浓度,尤其基于经处理或净化水B中存在的农药,特别是聚乙醛。
就本发明的方法而言,还非常重视用于该方法的颗粒吸附材料,特别是在提供高吸附清洁效率或清洁特异性方面,特别是在特定污染物例如农药,尤其是聚乙醛的吸附方面:
在这方面,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选地粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地可通过合成和/或非天然基起始材料(特别是基于有机聚合物)的碳化和随后的活化获得。
也可能是峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选地粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地从基于有机聚合物,特别是基于磺化有机聚合物,优选基于二乙烯基苯交联聚苯乙烯,更优选地基于苯乙烯/二乙烯基苯共聚物的起始材料获得,特别是通过起始材料的碳化和随后的活化,特别是当起始材料的二乙烯基苯含量在起始材料的1wt%到20wt%范围内,特别是1wt%到15wt%,优选1.5wt%到12.5wt%,更优选2wt%到10wt%。
在这方面,特别地,起始材料可能是磺化和/或含硫离子交换树脂,特别是凝胶型树脂。
同样可能的是,所使用的峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及所使用的主吸附设施2的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地包括基于聚合物的球形活性炭(PBSAC)。
这里所使用的活性炭原则上可以通过现有技术的已知方法获得:为此,特别地,将球形磺化有机聚合物,特别是基于二乙烯基苯交联聚苯乙烯的球形磺化有机聚合物被碳化,然后被活化以形成相关的活性炭,特别是如上所述。关于这方面的进一步详情,可以参考,例如,DE 43 28 219 A1、DE 43 04 026 A1、DE 196 00 237 A1,也可以参考EP 1 918022 A1或同族的US 2008/0107589 A1,其属于同一专利族;这些专利的各自内容在此通过引用整体地包括在本文中。
本发明中使用的活性炭通常可在商购或商业上获得。特别地,可以采用德国埃尔克拉特的布吕歇尔股份有限公司(Blücher GmbH)销售的活性炭。
本发明所采用的吸附材料,特别是活性炭,以及其优异的物理性能(即高机械稳定性、低磨损/低粉尘,因而在堆积和再生过程中均具有优异的运输性能),此外,对于要从待处理或净化的水中去除的污染物具有优异的吸附性能。更特别地,在本发明中,有可能使用经过某种程度定制的活性炭,该活性炭考虑到要去除的污染物或微量有毒物质的复杂性、分子大小和特定极性以及对吸附行为的影响。特别是考虑到极性和形成水相的相应分子大小的水合物壳层,对于要去除的污染物意义重大,只有具有所用的吸附材料或活性炭的匹配的比表面积化学的非常特异的吸附孔系统有利于最佳吸附。如上所述,在这方面,本发明中使用的吸附材料或活性炭可以在一定程度上单独适应或定制,从而导致吸附性能的进一步优化。因此,与传统吸附材料相比,它还具有显著的优势,特别是在吸附性能、吸附选择性以及相关的使用寿命或部署时间方面,这也导致了总体成本的降低。
因此,根据本发明,特别地,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有在100g/l到900g/l范围内的体积密度,尤其是在350g/l到750g/l范围内的体积密度,优选在375g/l到625g/l范围内的体积密度,更优选地在415g/l到550g/l的范围内的体积密度。
此外,在本发明中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有在150g/l到1500g/l范围内,特别是在300g/l到1250g/l范围内,优选在350g/l到900g/l范围内,更优选在范围为400g/l至700g/l,非常在优选425g/l至600g/l范围内的振实和压实密度。
特别地,体积密度或振实密度和/或压实密度可根据ASTMB527-93/00确定。特别地,振实密度或压实密度也可根据DIN53194确定。
此外,在本发明中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有至少92%,特别是至少95%,优选至少96%,更优选至少97%,非常优选至少97.5%,进一步优选至少98%,更进一步优选至少为98.5%,以及再进一步优选至少为99%的球盘硬度和/或耐磨硬度。
特别地,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有每吸附颗粒,尤其是每活性炭颗粒至少5牛顿,尤其是至少10牛顿,优选至少15牛顿,更优选至少20牛顿的抗压强度或爆裂强度(重量承载能力),和/或每吸附颗粒,特别是每活性炭颗粒5到50牛顿范围内,特别是10到45牛顿范围内,优选15到40牛顿范围内的抗压强度和/或爆裂强度(重量承载能力)。
因此,本发明所使用的活性炭还具有优异的机械性能,这也反映在高耐磨性上。就应用而言,本发明所使用的活性炭的高机械强度最多导致较小程度的磨损,特别地,这在部署时间或使用寿命以及防止磨损形成的污泥等方面具有优点,尤其是用于水处理的过滤系统。一般可根据ASTM D3802-05测定耐磨性或耐磨硬度。
抗压强度或爆裂强度可以以本领域技术人员本身已知的方式来确定,特别是通过将模具介导的力暴露于各个颗粒或微粒的爆裂点来确定单个颗粒或微粒的抗压强度或爆裂强度。
此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,基于颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,具有含水量和/或含湿量在0.005wt%到2.5wt%范围内,尤其是在0.01wt%到1.5wt%范围内,优选在0.05wt%到1wt%的范围内,更优选在0.075wt%到0.75wt%的范围内,非常优选在0.08wt%到0.5wt%的范围内。这种活性炭特别适合于本发明的目的。特别地,可根据ASTMD2867-04进行相关测定。
此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,基于颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,具有灰分含量为不超过1wt%,特别是不超过0.9wt%,优选不超过0.8wt%,更优选不超过0.7wt%,非常优选不超过0.5wt%,尤其优选不超过0.3wt%,更优选不超过0.2wt%。特别地,可根据ASTM D2866-94/04来确定本发明优选使用的活性炭的灰分含量。
在本发明中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有在0.01mm到2.5mm范围内,特别是在0.02mm到2mm范围内,更优选在0.05mm到1.5mm的范围内,优选在0.1mm到1mm的范围内,非常优选在0.2mm到0.8mm的范围内,尤其优选在0.3mm到0.6mm的范围内的粒度,特别是微粒直径,特别是其中至少70wt%,特别是至少80wt%的吸附颗粒,特别是活性炭颗粒具有上述范围内的粒径,尤其是微粒直径。
在这种情况下,根据本发明,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有0.15mm至1.15mm,尤其是0.2mm到1mm优选0.25mm至0.85mm,更优选0.3mm至0.7mm,非常优选0.35mm至0.55mm范围内的中值粒度D50,特别是中值微粒直径D50。
特别地,根据ASTM D2862-97/04的方法,确定所述微粒大小和直径。此外,上述变量可以通过基于筛分分析、基于x射线衍射、激光衍射等的测定方法来测定,并且也可以通过多功能粒度粒形分析仪(Camsizer)来测定。各个确定方法是本领域技术人员已知的,因此在这方面不需要进一步说明。根据本发明,选择特定的微粒大小或微粒直径导致在工厂内形成特别均匀的堆,并进一步改善堆中水的流动特性。
此外,对于根据本发明优选使用的吸附材料,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有至少600m2/g,尤其是至少900m2/g,优选至少1200m2/g,更优选至少1400m2/g的比表面积(BET表面积)。在这种情况下,还可能峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有600m2/g到3750m2/g的范围内,尤其是900m2/g到3000m2/g的范围内的比表面积,优选在1200m2/g到2250m2/g的范围内,更优选在1400m2/g到2000m2/g的范围内的比表面积(BET表面积)。
原则上,本领域技术人员知道BET比表面积的确定方法。所有BET表面积图都是基于根据ASTM D6556-04测定。在本发明中,特别地,使用多点BET测定方法(MP-BET)在分压范围p/p0从0.05到0.1内测定BET表面积。
相应地,在本发明中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有至少0.55cm3/g,尤其是至少0.65cm3/g,优选至少0.7cm3/g,更优选至少0.75cm3/g,非常优选至少0.8cm3/g的古尔维奇氏总孔体积(Gurvich total pore volume)。在这方面,还可以是峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有在0.55cm3/g到2.2cm3/g范围内,特别是在0.65cm3/g到2cm3/g范围,优选在0.7cm3/g到1.5cm3/g范围内,更优选在范围在0.8cm3/g到1.2cm3/g的古尔维奇氏总孔体积。
古尔维奇氏总孔体积的测定是本领域技术人员本身已知的测量或测定方法。有关确定古尔维奇氏总孔体积的更多详细信息,请参见,例如,L.Gurvich(1915),J.Phys.Chem.Soc.Russ.47,805,以及S.Lowell等人,Characterization of PorousSolids and Powders:Surface Area Pore Size and Density,克鲁维尔学术出版社,文章技术系列,第111页。
此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有至少1100mg/g,尤其是至少1300mg/g,优选至少1525mg/g的碘值。在这方面,也可以是峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,彼此独立地,具有在1100mg/g至2000mg/g的范围内,尤其是在1300mg/g至1950mg/g的范围内,优选在1525mg/g至1900mg/g的范围内的碘值。
特别地,根据ASTM D4607-94/99或通过CEFIC测定,活性炭测定方法,1986年4月,第2.3节)进行碘值的测定。
在本发明的一个优选实施方式中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,具有至少基本上相等和/或相同的材料相关特性,特别是如上所述。在本发明中,特别地,用于峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的材料,是至少基本上相同的材料和/或具有至少基本上相同的材料相关特性的材料,特别是如上所述。
在本发明中,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,在至少一个材料相关特性上彼此不同,特别是如上所限定的。
在这方面,特别地,材料相关特性选自由(i)体积密度和/或振实和压实密度;(ii)微粒形态,特别是粒度,优选微粒直径和/或中值粒度(D50),优选中值微粒直径(D50);(iii)比表面积,特别是比BET表面积;(iv)总孔体积,特别是古尔维奇氏总孔体积;和(v)孔隙率和/或孔隙分布组成的组中;和/或其中峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭和主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,各自材料相关特性,在每种情况下,基于材料相关特性的较小值,彼此之间的差异至少为1.05倍,特别是至少为1.1倍,优选至少为1.15倍,更优选至少为1.2倍,非常优选至少为1.3倍,尤其优选至少为1.5倍。
根据本发明,与主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭相比,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,具有更高的活化水平和/或更大的比表面积,尤其是BET表面积和/或总孔体积,特别是古尔维奇氏总孔体积。在这方面,特别地,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的活化水平和/或比表面积,特别是BET表面积,和/或总孔体积,特别是古尔维奇氏总孔体积,比主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的大至少1.05倍,尤其是至少1.1倍,优选至少1.15倍,更优选至少1.2倍,非常优选至少1.3倍,尤其优选至少1.5倍。
因此,根据本发明总体上提供了一种用于处理或净化水的有效方法,使得即使在浓度增加范围内存在大量污染物也能有效地从待净化的水中去除。
根据本发明的另一方面,本发明还涉及水处理工厂1,特别优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水B,尤其是清洁水、优选自来水和/或工业用水,优选用于实施上述本发明方法的水处理工厂1,
其中水处理工厂1旨在和/或配置用于从待处理和/或净化的水A中吸附去除污染物,优选是在污染物的浓度增加的情况下,尤其是在待处理和/或净化的水A中发生的有限时间和/或自发的污染物增加,
尤其是其中打算向净水工厂1供应待处理和/或净化的水A以吸附去除污染物时,
其中,净水工厂1包括至少一个主吸附设施2和至少一个峰值负荷吸附设施3,所述至少一个峰值负荷吸附设施3设置在主吸附设施2的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化水中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的流入浓度限值接入,
其中,净水工厂1配置为使得待处理和/或净化的水A供应至主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化,尤其是通过在主吸附设施2中至少基本上完全吸附去除污染物,特别是通过将污染物的浓度降低到强制的流出浓度以下,和
其中,净水工厂1配置为当超过了待处理和/或净化的水A中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3在主吸附设施2的上游接入和/或插入,以使得待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,尤其是通过至少部分地吸附去除污染物,优选地通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加。
一般而言,峰值负荷吸附设施3被配置可接入和/或插入主吸附设施2的上游,以便在峰值负荷吸附设施3上游接入和/或插入时,根据工艺或运行方向,待处理和/或净化的水A中的污染物浓度在峰值负荷吸附设施3下游降低和/或峰值负荷吸附设施3的出口降低到,低于强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值。
特别地,峰值负荷吸附设施3被配置为可接入和/或插入在主吸附设施2的上游,以使得在峰值负荷吸附设施3的接入和/或上游插入时,根据工艺和/或运行方向,经处理和/或净化的水B中的污染物浓度和/或在主吸附设施2的下游中的污染物浓度和/或吸附设施2出口处的污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下。
一般而言,主吸附设施2可能包括至少一种颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭。特别地,主吸附设施2包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,尤其是在松散的颗粒吸附材料堆中的固定床过滤器和/或固定床。
此外,峰值负荷吸附设施3可能包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭。此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3可以包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,尤其是在松散的颗粒吸附材料堆中的固定床过滤器和/或固定床。
此外,根据本发明,与主吸附设施2相比,峰值负荷吸附设施3可能具有较低的固定床过滤体积VPLA,特别是较低的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,和/或较低数量的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭。
在这方面,峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,是至少0.01m3,尤其是至少0.1m3,优选至少0.5m3,更优选至少1m3,非常优选至少5m3,尤其优选至少10m3,进一步优选至少15m3。
同样,峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,在0.01m3到750m3的范围内,尤其是在0.1m3到600m3的范围内,优选在0.5m3到500m3的范围内,更优选在1m3到300m3的范围内,非常优选在5m3到200m3的范围内,尤其优选在10m3到100m3的范围内,进一步优选在15m3到150m3的范围内。
同样地,主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料,尤其是是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,是至少为1m3,尤其是至少为5m3,优选至少10m3,更优选至少15m3,非常优选至少20m3。
在这方面,主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,在1m3到1500m3的范围内,特别是在5m3到1000m3的范围内,优选在10m3到800m3的范围内,更优选在15m3到600m3的范围内,非常优选在20m3到400m3的范围内。
同样地,一方面主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,尤其是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体,与另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率至少为1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1。
特别地,一方面主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,尤其是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体,与另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率,在1.05:1到500:1的范围内,特别是在1.05:1到100:1的范围内,优选在1.1:1到50:1的范围内,更优选在1.2:1到30:1的范围内,非常优选在1.4:1到20:1的范围内,尤其优选在1.6:1到10:1的范围内,进一步优选在1.8:1到5:1的范围内。
一般而言,净水工厂1的使用寿命和/或床体积BV至少为1000BV,特别是至少5000BV,优选至少10000BV,更优选至少15000BV,非常优选至少20000BV,计算方法为一方面处理和/或净化水体积VH2O除以另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料的堆积体积,与主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,即[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
特别地,净水工厂1的使用寿命和/或床体积BV在1000BV到500000BV的范围内,特别是在5000BV到200 000BV的范围内,优选在10000BV到100000BV的范围内,更优选在15000BV到50000BV的范围内,非常优选在20000BV到40000BV的范围内,计算方法为一方面处理和/或净化水体积VH2O除以另一方面峰值负荷吸附设施3的固定床过滤体积VPLA,特别是颗粒吸附材料的堆积体积,与主吸附设施2的固定床过滤体积VMA,特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,即[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
一般来说,净水工厂1的配置方式可能是,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,将待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地通过和/或引导,首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施3,随后通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施2。
此外,净水工厂1的配置方式可能是,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水A和/或待处理和/或净化的水A的总流量,首先供给峰值负荷吸附设施3,待处理和/或净化的水A在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,随后供给主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化。
一般而言,净水工厂1的配置方式为可能在不足和/或存在和/或未达到强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水A至少基本上完全直接和/或通过规避和/或省略峰值负荷吸附设施3而供应至主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化。
一般而言,净水工厂1除了主吸附设施2和/或峰值负荷吸附设施3之外,还可能包括至少一个进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施。
在这方面,进一步的加工和/或处理设施可能包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成。
在这方面,进一步的加工和/或处理设施可能包括(i)至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施,(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,(iii)至少一个-特别是机械的-细滤设施,和(iv)可选地至少一个基本吸附设施,特别是基于工艺和/或运行方向按上述(i)至(iv)的顺序。
在这方面,净水工厂1的配置方式可能是,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3一方面插入和/或接入进一步的加工和/或处理设施,尤其是多个进一步的制备和/或处理设施的下游,和另一方面主吸附设施2的上游。
根据本发明,另一种可能性是净水工厂1布置在总净水工厂的下游。
在这种情况下,特别是根据工艺和/或运行方向,净水工厂1可能布置在总净水工厂的下游最后位置和/或总净水工厂的末端和/或出口处。
特别是净水工厂1有可能用于待处理和/或净化水A的最终和/或终端处理和/或净化。
同样,净水工厂1集成在总净水工厂中,所述总净水工厂可能包括至少一个加工和/或处理设施,尤其是多个制备和/或处理设施,优选如上所定义的。
在这方面,总净水工厂的进一步的加工和/或处理设施可能包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成。
特别是,总净水工厂的进一步加工和/或处理设施可能包括(i)至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施,(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,(iii)至少一个-特别是机械的-细滤设施,以及(iv)可选地至少一个基本吸附设施,特别是根据工艺和/或运行方向,按照上述(i)到(iv)的顺序。
在这方面,根据本发明,净水工厂1的配置方式可以使得在向峰值负荷吸附设施3供水和/或进水之前,以及在向主吸附设施2供水和/或进水之前和/或在向净水工厂1供水和/或进水之前,待处理和/或净化的水A首先引导和/或通过(i)通过和/或进入-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或(ii)通过和/或进入絮凝和/或沉淀设施和/或(iii)通过和/或进入机械的细滤设施和/或(iv)通过和/或进入基本吸附设施。
根据本发明,净水工厂1可能包括至少一个污染物测量设施4,特别是用于测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值。在这种情况下,污染物测量装置4可能布置在峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的上游。
一般而言,净水工厂1也可能包括至少一个运输设施5a、5b、5c、5d,特别是管道设施,特别是用于运输待处理和/或净化的水A和/或经处理和/或净化的水B。在这种情况下,运输设施5a、5b、5c,5d可用于运输待处理或净化的水A和/或经处理或净化的水B。
一般而言,第一运输设施5a有可能连接到主吸附设施2,特别是连接到主吸附设施2的入口,该连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的。
同样,根据本发明,第二运输设施5b连接到第一运输设施5a和/或特别是当第二运输设施5b连接到峰值负荷吸附设施3,特别是峰值负荷吸附设施3的入口时,连接尤其是可连接和/或可调节的,优选是可接入和可分离的。
此外,根据本发明,第三运输设施5c连接到第一运输设施5a,特别是第二运输设施5b连接到第一运输设施5a的下游,和/或特别是当第三运输设施5c连接到峰值负荷吸附设施3,特别是峰值负荷吸附设施3的出口时,该连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的。
一般来说,第四运输设施5d有可能连接到主吸附设施2,特别是主吸附设施2的出口。
此外,根据本发明,净水工厂1包括至少一个调节设施6a、6b、6c,特别是流量调节设施,特别是阀门设施,优选多个调节设施6a、6b、6c,优选第一调节设施6a、第二调节设施6b和第三调节设施6c。特别地,相关调节设施6a、6b、6c用于接入和/或上游插入和/或与峰值负荷吸附设施3分离。
通常,调节设施或设施6a、6b、6c布置在运输设施5a、5b、5c上,尤其是在第一运输设施5a和/或第二运输设施5b和/或第三运输设施5c上。通过这种方式,可以相应地调节通过第一运输设施5a和/或通过第二运输设施5b和/或通过第三运输设施5c的水A的流量。此外,通过这种方式,可以调节通过峰值负荷吸附设施3和/或通过主吸附设施2的待处理和/或净化的水A的流量(flow)或水量(stream99)。
一般来说,第一调节设施6a布置在第一运输设施5a上,第二调节设施6b布置在第二运输设施5b上,第三调节设施6c布置在第三运输设施5c上。
此外,第一调节设施6a可以与第二调节设施6b、峰值负荷吸附设施3和第三调节设施6c平行布置(即,特别是流体上平行)。
此外,第二调节设施6b可能布置在峰值负荷吸附设施3的上游,第三调节设施6c可能布置在峰值负荷吸附设施3的下游。
一般来说,调节设施6a、6b、6c可以配置为旁路切换和/或旁路调节,特别是用于峰值负荷吸附设施3的接入和/或上游插入。
此外,净水工厂1可能包括至少一个控制设施7,特别是用于控制调节设施6a、6b、6c。
此外,根据本发明,峰值负荷吸附设施3包括多个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。在这方面,峰值负荷吸附设施3可能被峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c细分/细分为峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。
此外,峰值负荷吸附设施3中的峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c可以彼此平行布置和/或连接,特别是在流体上彼此平行。因此,可以引导待处理或净化的水的至少一个分流通过各个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c,该至少一个分流被引导通过峰值负荷吸附设施3。
一般而言,峰值负荷吸附设施3可能包括至少2个和/或特别是2个到10个,优选2个到8个,更优选3个到6个,非常优选5个,峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c。
特别地,峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c彼此独立地可以是可接入和可分离的,或者以可接入和可分离的方式配置。
一般而言,主吸附设施2也可能包括多个主吸附过滤亚单元2a至2f。
根据本发明,主吸附设施2可以被主吸附过滤亚单元2a到2f细分/细分为主吸附过滤亚单元2a到2f。
在这种情况下,主吸附过滤亚单元2a到2f可以在主吸附设施2中彼此平行地布置和/或连接,特别是在流体上彼此平行,尤其是使得引导通过主吸附设施2的待处理和/或净化的水A的至少一个分流可以引导通过各个主吸附过滤亚单元2a到2f。
一般而言,主吸附设施2可能包括至少2个和/或特别是2到30个、优选4个到20个、更优选5到15个、非常优选10个主吸附过滤亚单元2a到2f。
根据本发明,主吸附过滤亚单元2a到2f彼此独立地可以是可接入和可分离的,或者以可接入和可分离的方式配置。
根据本发明,根据本发明的净水工厂1可能包括至少一个进一步的可接入的峰值负荷吸附设施3'。
一般而言,峰值负荷吸附设施3的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,可能是如上在根据本发明的方法中限定的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭。
此外,主吸附设施2的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,可以是如上所限定的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭碳。
此外,根据本方面,本发明涉及水处理工厂1,特别是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,特别是未经处理的原水,优选为了回收和/或获得经处理和/或净化的水B,特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选用于实施根据本发明的方法的水处理工厂1和/或优选如上所限定的水处理工厂1,
其中,水处理工厂1旨在和/或配置用于从待处理和/或净化的水A中吸附去除污染物,优选是在污染物浓度增加的情况下,尤其是在待处理和/或净化的水A中发生的有限时间和/或自发的污染物增加的情况下,
其中,净水工厂1包括至少一个主吸附设施2和至少一个峰值负荷吸附设施3,所述至少一个峰值负荷吸附设施3设置在主吸附设施2的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化的水A中的污染物的强制浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入。
根据本方面,另外,本发明还涉及水处理工厂1,特别是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水B,特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选用于实施根据本发明的方法的水处理工厂1和/或优选如上所限定的水处理工厂1,其中,净水工厂1包括至少一个主吸附设施2和至少一个峰值负荷吸附设施3,所述至少一个峰值负荷吸附设施3设置在主吸附设施2的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化水A中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入。
根据本发明的本方面,本发明还涉及总净水工厂(也称为总水处理工厂),特别是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水B,尤其是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选用于实施上述方法的总净水工厂,其中,总净水工厂包括如上所限定的至少一个水处理工厂1。
根据本发明的总净水工厂可以包括至少一个加工和/或处理设施。
在这种情况下,加工和/或处理设施可能包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成。
尤其可能的是,进一步的加工和/或处理设施包括(i)至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施,(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,(iii)至少一个-特别是机械的—细滤设施,以及(iv)任选地至少一个基本吸附设施,基于所述方法和/或运行方向,尤其是按照上述(i)到(iv)的顺序。
根据本发明优选地,净水工厂(1)布置在总净水工厂的最后位置和/或末端和/或加工和/或处理设施的下游和/或插入加工和/或处理设施的下游。
根据本发明的另一方面,本发明还涉及以下发明用途:
因此,本发明涉及如上文所限定的水处理工厂的用途,其优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微氧物质和/或微量物质污染的水,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水,特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水。
在这种情况下,本发明还涉及上述用于从待处理和/或净化水中吸附去除污染物的用途,优选地,在待处理和/或净化水中污染物浓度增加的情况下,尤其是有限时间和/或自发发生的污染物浓度增加的情况下。
此外,本发明还涉及将上述水处理工厂作为总净水工厂的一部分的用途,用于优选地连续处理/净化被污染物污染的水,特别是作为上述总净水工厂的一部分。
此外,本发明还涉及如上所限定的水处理工厂用于减弱和/或均衡化待处理和/或净化水中的污染物的浓度增加,特别是那些在有限时间内和/或自发发生的浓度增加的用途。
此外,本发明还涉及使用如上所述的水处理工厂来改造和/或补充现有净水工厂和/或净水装置,特别是用于改造和/或补充现有净水工厂和/或净水装置以连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水,特别是未经处理的原水。
在这方面,本发明还涉及用于增加和/或延长现有净水工厂和/或净水装置的使用寿命的用途。
此外,本发明还涉及如上文所限定的峰值负荷吸附设施3的用途,特别是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水B,特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水,作为用于吸附去除污染物的净水工厂1的一部分,该净水工厂1包括至少一个主吸附设施2和至少一个峰值负荷吸附设施3,所述至少一个峰值负荷吸附设施3可依赖于待处理和/或净化的水A中污染物的强制的浓度限值,尤其是强制的进入浓度限值而接入,并位于主吸附设施2的上游,
用于减少和/或均衡化待处理和/或净化水中的污染物浓度增加,特别是在有限时间内和/或自发发生的污染物浓度增加;和/或
用于增加和/或延长主吸附设施2和/或净水工厂1的整体使用寿命。
在上述用途中,有可能将待处理和/或净化的水A供应到主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化,特别是通过在主吸附设施2中至少基本上完全吸附去除污染物,尤其是将污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下,以及
当超过强制的待处理和/或净化的水A中污染物浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入主吸附设施2的上游,以这样的方式,待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,特别是通过吸附去除至少部分的污染物,优选通过减少和/或均衡化污染物的浓度增加。
附图说明
在下文中,参考优选的工作示例和表示实施方式的附图或图,更详细地说明本发明,特别是与非发明(比较)实施方式相比。结合本发明的这些优选工作示例的说明,尽管这些示例在任何方面都对本发明没有限制,但是还指示了本发明的进一步优点、特性、方面和特征。
在图中:
图1A示出了根据本发明的一个发明实施方式的本发明的方法和作为本发明的方法的基础的净水工厂的示意图或概览,其中净水工厂包括主吸附设施和峰值负荷吸附设施,峰值负荷吸附设施可以插入到主吸附设施上游;
图1B示出根据本发明的本发明的一个方法和作为本发明的方法的基础的另一净水工厂的示意图或概览,其中,峰值负荷吸附设施包括相应的峰值负荷吸附过滤亚单元,主吸附设施包括相应的主吸附过滤亚单元;
图1C示出根据本发明的本发明方法和作为本发明的方法的基础的另一净水工厂的示意图或概览,其中净水工厂包括进一步的峰值负荷吸附设施,其具有相关的峰值负荷吸附过滤亚单元;
图2A示出相对于以特定球形活性炭形式使用的吸附材料或介质,对于待吸附物质(聚乙醛)的不同进入浓度(数据点显示为菱形=0.1μg/l的恒定低进入聚乙醛浓度,数据点显示为正方形=0.5μg/l的恒定高进入聚乙醛浓度,附加浓度峰值为2μg/l,持续6小时),在穿透点或值c>0.01μg/l(穿透开始)和上升的停留时间(空床接触时间(EBCT))的农药聚乙醛的比容量或负载量的图;x轴表示停留时间(min),y轴表示相对于聚乙醛的比容量(mg聚乙醛/l介质);
图2B示出了对应于图2A的图,但在穿透点点或值c>0.05μg/l(目标值)处;
图3示出了在相关净水工厂处理的不同未处理水源A、B、C中的聚乙醛浓度分布曲线图,x轴表示时间分布,y轴表示聚乙醛浓度(μg/l);
图4示出了用于说明使用不同或单独的试验柱和/或不部署可接入的峰值负荷吸附设施(比较性的)的单阶段吸附净化操作中存在不需要的解吸聚乙醛的图,其中,x轴表示床体积(BV),y轴表示各试验柱(圆形数据点表示=第一试验柱;菱形数据点表示=第二试验柱)流出或出口处聚乙醛的绝对浓度(μg/l);三角形数据点表示=各柱入口处的聚乙醛浓度(不存在浓度增加或在排放的浓度增加后);平行于x轴的线从上到下显示(i)强制的聚乙醛限值(使用PCV(允许浓度值)或健康指导值(GHV)),(ii)强制的聚乙醛目标值,和(iii)聚乙醛检测限,以及平行于y轴的线,从左到右显示(i)实施或存在浓度增加的起点,(ii)出现相应的浓度升高(在长虚线表示的三条线之后),(iii)实施或出现浓度升高的停止(在短虚线表示的右手线之后)。
因此,图1是本发明的方法或根据本发明的净水工厂1的优选实施方式的示意图,如下所述:
特别地,图1示出了本发明的净水工厂1,特别地,其用于优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选地微量有毒物质和/或微量物质污染的水A,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水B,或用于实施本发明的方法。在这种情况下,本发明的水处理工厂1旨在和/或被配置用于从待处理和/或净化的水A中吸附去除污染物,优选地在待处理和/或净化的水中污染物浓度增加的情况下,尤其是在有限时间和/或自发发生的浓度增加的情况下。
如图1所示,根据本发明的净水工厂1包括至少一个主吸附设施2和至少一个峰值负荷吸附设施3,所述至少一个峰值负荷吸附设施3设置在主吸附设施2的上游,并且可依据待处理和/或净化的水A中的污染物的强制的浓度限值,尤其是强制的进入浓度限值接入。例如使用污染物测量设施可特别地在峰值负荷吸附设施3和主吸附设施2的上游和/或在本发明的净水工厂1的进口处测量或捕获强制的浓度限值,特别是进入浓度限值。
此外,本发明的净水工厂1的配置方式是,将待处理和/或净化的水A供应到主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化,特别是将污染物的浓度降低到强制的流出浓度限值以下,该限值可特别在主吸附设施2的下游进行测量或捕获。
此外,本发明的净水工厂1的区别在于具体的配置,其中,在待处理和/或净化的水A中的污染物超过强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入主吸附设施2的上游,以使得待处理和/或净化的水A至少部分地、优选完全地首先供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,优选通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加(即,在随后将待处理和/或净化的水A供应至主吸附设施2之前)。
在这方面,图1还示出了本发明的方法,其中,优选在待处理和/或净化的水A中污染物浓度增加的情况下,特别是在有限时间内或自发发生的浓度增加的情况下,从待处理和/或净化的水A中吸附去除污染物,根据本发明,特别是在超过待处理和/或净化的水A中杂质的所述浓度限值,特别是超过强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施3接入和/或插入在主吸附设施2的上游,以使得待处理和/或净化的水A至少部分地、优选全地首先供应到峰值负荷吸附设施3,并且在峰值负荷吸附设施3中处理和/或净化,尤其是通过吸附去除至少部分污染物,并且优选地通过减弱和/或均衡化的污染物的浓度增加。
在相应的通过峰值负荷吸附设施3之后,待处理和/或净化的水A随后在主吸附设施2中进行进一步/下游净化,由此,特别地,其旨在,待处理和/或净化的水被供应至主吸附设施2,并在主吸附设施2中处理和/或净化,其中至少基本上完全吸附去除污染物,特别地,使得污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下。
如果强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值,不足或未达到,则本发明方法特别适合于在主吸附设施2中直接处理或净化水A,同时分离或跨接峰值负荷吸附设施3,在这种情况下,可以说,从操作中移除峰值负荷吸附设施3(特别直到再次超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值)。
图1B示出了本发明净水工厂1和本发明方法的另一实施方式,其中,峰值负荷吸附设施3包括多个峰值负荷吸附过滤亚单元3a、3b、3c,并且主吸附设施2包括多个主吸附过滤亚单元2a、2b、2c、2d、2e,2f,其中所讨论的亚单元是单独可接入和/或可分离的,或者是以这种方式配置的。
此外,图1C示出了另一个本发明实施方式,其中,本发明的净水工厂1还包括进一步的峰值负荷吸附设施3'。在这种情况下,特别设想进一步的峰值负荷吸附设施3'可依赖于污染物的进一步浓度限值而接入,该限值特别是在第一峰值负荷吸附设施3的下游测量和/或捕获的,这种接入的可能性更具体地是,当超过强制的进一步浓度限值时,进一步的峰值负荷吸附设施3'接入和/或插入峰值负荷吸附设施3的下游并插入主吸附设施2的上游,使待处理和/或净化的水A在进入或转移到主吸附设施2之前和通过第一峰值负荷吸附设施3之后,通过第二或进一步的峰值负荷吸附设施3'。通过这种方法,例如,在污染物浓度增加特别强的情况下,可以实现浓度增加的进一步减弱或均衡化,特别是以这样的方式,在通过进一步的峰值负荷吸附设施3'后,未达到强制的浓度限值,特别是进入浓度限值。这导致主吸附设施2的进一步缓解,在这种情况下,主吸附设施2被插入到进一步的峰值负荷吸附设施3'的下游,并进一步改善相关水的净化。
此外,关于图3和图4,可以特别地参考这些图,也可以参考工作示例中的以下陈述。
总之,因此,发现根据本发明,提供了一种强有力的整体方法来处理净化被污染物例如农药污染的水,从而使大量污染物,特别是那些与时间限制或自发浓度增加有关的污染物,可靠地从相关水中去除,同时提高用于此目的的净水工厂的使用寿命。
本发明的进一步配置、改编、变型、修改、细节和优点在阅读说明书时立即为本领域技术人员所清楚和可实现,而不脱离本发明的领域。
下面的工作示例说明了本发明,但这些示例无意以任何方式限制本发明。
工作示例:
1.不同的水处理/净化工厂和不同的水处理/净化方法
下文涉及对不同的水处理工厂,不同的水处理/净化方法进行的进一步调查研究,涉及到未经处理的原水的处理/净化,这些原水被农药聚乙醛形式的污染物污染,特别是在原水中聚乙醛浓度有时间限制或自发增加的情况下。
在这方面还值得注意的是,在本发明中,聚乙醛也代表了农药,特别适合于评估净化厂/相应方法的净化特性,特别是因为聚乙醛的规定限值较低。因此,聚乙醛的允许最大浓度为c<0.1μg/l,不应超过该值(参见允许浓度值或PCV,或健康指导值或GHV)。此外,目标值为c<0.05μg/l。相关限值还特别来自欧盟的确保水质行动计划。
所述研究详情如下:
a)第一净水工厂(工厂I,比较性)构造为,待处理/净化的水首先通过机械的初滤或粗滤设施,然后通过絮凝/沉淀设施,相应地再次通过机械的细滤设施,最后通过一个基本吸附设施,最后的基本吸附设施包括基于椰子壳的常规形状的活性炭。该净水工厂最大日处理水量为36000m3/天。
如图3所示,该净水工厂使用来自不同来源的原水(特别是以混合物的形式)进行操作,相关原水受到有限时间的污染,其中含有特别高浓度/数量的聚乙醛,例如这可能是冬季强降雨的结果。因此,用于净化的原水包括有农药聚乙醛的时间限制和自发的浓度增加或升高,如图3所示。
为了去除聚乙醛,将待净化的水引导通过净水工厂,水依次通过各个净化阶段,最后通过基本吸附设施。
然而,本文发现,在赞助饮用水处理时,即使在最后一个净化步骤中,使用基于传统活性的基本吸附设施,也无法使用本流程或用于此目的的工程,从原水中去除/分离聚乙醛,以达到令人满意的程度。
此外,正在调查的工厂的使用寿命很低,特别是低于10000BV或小于10000BV。此外,在经处理的水中,发现聚乙醛的穿透点相对较高,这与原水中聚乙醛浓度突然增加有权威性的关联。
此外,在相应的浓度增加或升高已经消退或被逆转之后,由于待处理/加工的水中的污染物浓度突然下降,伴随着水中游离聚乙醛和活性炭上结合的聚乙醛之间新的化学平衡的建立,先前吸附的聚乙醛出现过度的解吸。
总之,因此,在现有净水工厂的基础上,不可能对相关原水进行有效的净化,特别是在管理现有的浓度增加方面,基于此原因,上述相应的污染物限值,常常不能遵守或满足。
b)此外,还对另一个净水工厂(工厂II,比较性的)进行了调查,该净水工厂的建设与上述工厂I相对应,附加条件是,进一步的基本吸附设施设置在基本吸附设施的下游布置或插入在第一基本吸附设施的下游。在这种情况下,第二基本吸附设施也包括基于椰子壳的传统形状的活性炭。
相关净水工厂的运行方式与上述工厂I的运行方式相同。相对于工厂I,目前调查的工厂II的使用寿命略有提高,具体来说<15000BV。然而,采用按照工厂II的水处理工厂,原水中聚乙醛浓度的自发增加,伴随着经处理的水中不必要的穿透。另外,目前的净水工厂也存在个别聚乙醛浓度升高逆转后的解吸问题,因此,总体而言,相关工厂II不满足关于去除聚乙醛的严格要求,尤其是在浓度增加的情况下出现的聚乙醛。
c)以相应的方式,对另一个净水工厂(工厂III,比较性)进行了调查,目前调查的工厂III与上述工厂II对应,附加条件是在基本吸附设施之后,特别是在第二基本吸附设施的下游,因此,可以说,作为最后一个下游布置的净化设施,使用了另一个吸附设施。
最后一个下游布置的吸附设施包括球形活性炭形式的高性能活性炭(平均粒径约0.4mm,比表面积(BET表面积)约1700m2/g;碘值约1600mg/g;振实或压实密度约490kg/m3;灰分约0.2wt%;水含量约0.1wt%;耐磨硬度或耐磨强度约99%。根据工厂III,目前的自来水净化工厂也以与上述陈述相对应的方式运行,因此,目前的自来水净化工厂也同样如此,因此,引入的原水是一种被聚乙醛形式的污染物污染的水,因此,也获得或存在相关的有毒物质以时间限制或自发的形式增加浓度,如上所述。
目前调查的自来水净化工厂的使用寿命<20000BV。尽管在存在聚乙醛浓度增加的情况下,自发穿透的风险略有降低,但工厂III在工厂的出口和/或经处理水中仍有相应的穿透,这些穿透再次与各自浓度峰值的存在相关。同样,在经处理的水和/或吸附阶段的出口处的浓度增加逆转后,也观察到了聚乙醛的解吸。
d)最后调查的是实施本发明方法的进一步的水处理工厂(工厂IV,本发明)。根据工厂IV的本发明的净水工厂与上述工厂I相对应,但附加条件是在基本吸附阶段的下游有主吸附设施,在主吸附设施的上游和基本吸附阶段的下游也有峰值负荷吸附设施,峰值负荷吸附设施可以依赖于待处理和/或净化的水中污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入。目前,峰值负荷吸附设施和主吸附设施均配备有已用于上述工厂III的具有相关指示性能的球形活性炭形式的高性能活性炭。在这方面,可参考c节中的声明)。
此外,本发明的工厂IV包括污染物测量设施,其中在工厂的入口处捕获/测量强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值。对进入浓度限值的测量/捕获可以在线测量的形式进行。强制的入口浓度限值,特别是进入浓度限值,用于本次调查的目的,规定值为0.1μg/l,所以在超过相关值(即,在浓度增加的情况下),接入峰值负荷吸附阶段,当值低于相关值时分离。
这里的峰值负荷吸附设施可以通过相应的调节设施接入/分离,在接入状态或超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,所遵循的流程是,在峰值负荷吸附设施接入时,待处理和/或净化的水在通过基本吸附设施(以及插入基本吸附设施上游的进一步的加工和/或处理设施或净化阶段)后,首先引导通过峰值负荷吸附设施,然后通过主吸附设施。
此外,当未达到强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,峰值负荷吸附设施再次被分离(并保持在可接入的状态),因此,当未达到相关限值时,将待净化和/或处理的水直接从基本吸附设施引导至主吸附阶段,省略或跨接峰值负荷吸附设施。
因此,关于本发明的净水工厂,采用本发明的方法,即,可以说,作为自来水处理的一部分,将其用作具有峰值负荷吸附设施的主吸附设施的下游净化(即,将待净化的水通过基本吸附设施后,也通过插入基本吸附设施上游的进一步的加工和/或处理设施和/或净化阶段后),峰值负荷吸附设施其设计方式特别是上游可插入的“防火墙”,将峰值负荷吸附设施插入主吸附设施的上游,以便有针对性地截取峰值负荷浓度,因此在超过相关浓度限值时,根据需要使用/接入峰值负荷吸附阶段。
根据工厂IV的本发明讨论的净水工厂以与上述工厂相对应的方式运行。这里的情况特别是,当未达到聚乙醛的相关进入浓度(即,未达到进入浓度0.1μg/l)时,待净化的水被引导进入主吸附阶段,避开或跨接峰值负荷吸附阶段,并且在主吸附阶段浓度降低到低于0.05μg/l的目标值。
当超过0.1μg/l的入口浓度(该浓度与聚乙醛浓度的时间限制或自发增加同时出现)时,峰值负荷吸附设施接入主吸附设施的上游,因此,只有峰值负荷的吸附设施负载高浓度的聚乙醛,这与相应的聚乙醛浓度均衡化或降低有关,从而导致下游主吸附设施负载相应降低的聚乙醛浓度。这里的情况特别是,在上游插入的峰值负荷吸附设施中,污染物的浓度可以降低到0.1μg/l的限值以下,并且在随后布置的主吸附设施中,预净化水被进一步处理/完成,特别是在主吸附设施中,污染物的浓度降低到低于0.05μg/l的限值。
这样,根据本发明,获得了非常高的使用寿命,特别是对于本发明的工厂IV来说,使用寿命大于30000BV。此外,即使在高入口浓度或浓度增加的情况下,尤其是当高进来浓度存在时,总的来说,在主吸附设施或净水工厂的出口处污染物穿透的发生率也是被阻止的,这是一种特视情况,大意是说,即使存在高入口浓度时,最终获得的净化水的聚乙醛浓度低于0.05μg/l的目标值。
因此,在本发明所采取的设计方法中,在根据本发明的相关净水工厂显著延长使用寿命的同时,实现了显著的净化效果。
2.高入口浓度导致高吸附容量
在实验研究的基础上,申请人能够意外地证明,特别是对于根据本发明优选使用的高性能吸附剂,其种类也同样使用,例如,在上述根据工厂IV的本发明的净水工厂中,污染物例如聚乙醛的高入口浓度,导致相关活性炭的高吸附容量,特别如图3A和图3B所示。
从图3A和图3B可以看出,低入口浓度导致低容量或低量的吸附聚乙醛,而高入口浓度导致高容量或高量的吸附聚乙醛。
为此,根据本发明的方法,峰值负荷吸附设施在超过相应的高浓度限值特别是进入限值时接入也获得了高容量,因此即使是小体积或少量的吸附材料也会导致吸附峰值负荷吸附设施部分的显著的吸附性能。此外,本发明的方法在存在高浓度输入的情况下,首先在峰值负荷吸附设施中进行处理,然后在主吸附设施中进行处理,其优点是相对于所使用的峰值负荷吸附设施,不需要降低目标浓度到小于0.05μg/l,相反要求只是将其降低到例如小于0.1μg/l的值,因为待净化的水随后也通过主吸附设施,在那里进一步净化。因此,峰值负荷吸附设施可以被赋予相应较小的尺寸,或者在这方面,可以利用其中所使用的吸附材料的更大的潜力。
3.浓度下降导致解吸
如上所述,对于按照工厂I至III的比较性的净水工厂,到目前为止存在的风险是,在浓度增加逆转和/或污染物的进入浓度下降到正常水平时,通过解吸释放污染物或聚乙醛。
例如,在这种情况下,聚乙醛的解吸的发生意味着先前吸附的聚乙醛从吸附材料中溶解回水中。在不希望局限于此理论或坚持此理论的情况下,此效应的基础是在吸附材料上吸附的聚乙醛和水中溶解的聚乙醛之间建立了一种新的化学平衡。在这种情况下,在吸附材料上有大量的聚乙醛,水中有少量或低浓度的聚乙醛,相应地,大量的聚乙醛从吸附材料中溶解,因此有一个新的平衡,释放迄今结合的聚乙醛,在上述比较性的净水工厂中,相关的解吸问题被很大程度上地观察到。
在此背景下,还可以参考图4。图4示出了作为床体积函数的两个试验柱各自流出处的聚乙醛浓度分布(参见菱形和圆形数据点)。图4中的流程是,首先,在达到规定的床体积(即47000BV)时(参见短虚线表示的右手线),设置浓度增加(以长虚线表示的形式),因此,在超过上述床体积后,待净化的水引导通过各自的试验柱,只有低进来浓度的聚乙醛(参见三角形数据点)。然而,在这种情况下,我们发现在相应的出口处聚乙醛的浓度并没有进一步下降,而是正好相反地实际上上升了。图4还表明,在更高负荷试验柱的情况下(参见圆形数据点对菱形数据点),解吸的影响更为明显。
根据本发明的方法和本发明的净水工厂,解吸的危险或风险持续降低,因为可接入的峰值负荷吸附设施只负载高入口浓度的相关污染物,而主吸附阶段只负载低入口浓度。
4.本发明的进一步优点
本发明的方法和本发明的净水工厂分别与进一步关键优点相关联,如上文所示,可以对净水工厂和/或主吸附设施的使用寿命进行精确预测。在这种情况下,还相关的是,因高进入或入口污染物浓度接入的峰值负荷吸附设施,导致主吸附设施仅在持续低浓度污染物的情况下运行/负载,从而导致高且准确可预测的使用寿命。因此,在本发明中,峰值负荷吸附设施的目的性部署意味着,即使存在高浓度的有毒物质,主吸附阶段仍在污染物的持续低入口浓度时运行或负载,这意味着该阶段的使用寿命延长,此外,是可预测的,这意味着污染物没有不必要的穿透,不需要的解吸风险大大降低。
在这种情况下,应依次指出,对于峰值负荷吸附设施,该设施在相应浓度增加的情况下只能精密地运行或负载高浓度污染物,从而导致高负荷/高容量,从而有效减少相关污染物的污染。此外,解吸风险也显著降低。此外,如上所述,只有在必要时(即超过强制的浓度限值或进入浓度限值时),峰值负荷吸附设施才投入运行。因此,峰值负荷吸附设施中使用的吸附材料的利用率也可能相对较高。
总之,因此,本研究和声明示出了本发明方法和根据本发明的相应净水工厂以及相关总净水工厂的突出特性,还涉及根据本发明特别使用的活性炭,特别是球形活性炭形式的吸附剂。
附图标记列表:
1净水工厂
2主吸附设施
2a-f主吸附过滤亚单元
3峰值负荷吸附设施
3a-c进一步峰值负荷吸附过滤亚单元
3'进一步的峰值负荷吸附设施
3a'-c'进一步的峰值负荷吸附设施的峰值负荷吸附过滤亚单元
4污染物测量设施
4'进一步的污染物测量设施
5a-f运输设施
6a-e调节设施
7控制设施
7'进一步的控制设施
8a-c峰值负荷吸附过滤亚单元的进一步的调节设施(上游)
9a-c峰值负荷吸附过滤亚单元的进一步的调节设施(下游)
10a-f主吸附过滤亚单元的进一步的调节设施(上游)
11a-f主吸附过滤亚单元的进一步的调节设施(下游)
Claims (85)
1.一种优选连续处理和/或净化水(A)的方法,特别是被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),特别是清洁水,优选是自来水和/或工业用水,
其中污染物从待处理和/或净化的水(A)中吸附去除,优选是待处理和/或净化的水(A)中污染物浓度增加的情况下,尤其是时间限制的和/或自发发生的污染物浓度增加的情况下,
其中将待处理和/或净化的水(A)供应至净水工厂(1)以吸附去除污染物,其中净水工厂(1)包括至少一个主吸附设施(2)和至少一个峰值负荷吸附设施(3),所述至少一个峰值负荷吸附设施(3)在所述主吸附设施(2)的上游布置,以及可根据待处理和/或净化的水(A)中污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入,
其中待处理和/或净化的水(A)被供应到所述主吸附设施(2)并在所述主吸附设施(2)中处理和/或净化,特别是通过在主吸附设施(2)中吸附去除至少基本上全部污染物,特别是使得污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下,并且
其中当待处理和/或净化的水(A)中的污染物超过强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)被接入和/或插入主吸附设施(2)的上游,以这样的方式,将待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地首先供给所述峰值负荷吸附设施(3),并且在所述峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,特别是通过至少部分地吸附去除污染物,优选通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加。
2.根据权利要求1所述的方法,
其中所述峰值负荷吸附设施(3)接入和/或插入主吸附设施(2)的上游,使得根据工艺或运行方向,待处理和/或净化的水(A)中的污染物浓度在峰值负荷吸附设施(3)的下游和/或峰值负荷吸附设施(3)的出口处降低至低于强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值;和/或
其中所述峰值负荷吸附设施(3)接入和/或插入主吸附设施(2)的上游,使得基于工艺和/或运行方向,经处理和/或净化的水(B)中和/或在主吸附设施(2)的下游和/或在主吸附设施(2)的出口处的污染物浓度,降低到强制的流出浓度限值以下。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其中,所述主吸附设施(2)包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,主吸附设施(2)包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,特别是在颗粒吸附材料的松散堆中的固定床过滤器和/或固定床;和/或
其中,所述峰值负荷吸附设施(3)包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,所述峰值负荷吸附设施(3)包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,特别是在颗粒吸附材料的松散堆中的固定床过滤器和/或固定床。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,与主吸附设施(2)相比,峰值负荷吸附设施(3)具有较低的固定床过滤体积(VPLA),特别是较低的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,和/或较少量的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,所述峰值负荷吸附设施(3)具有至少0.01m3,尤其是至少0.1m3,优选至少0.5m3,更优选至少1m3,非常优选至少5m3,尤其优选至少10m3,进一步优选至少15m3的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积;和/或
其中,所述峰值负荷吸附设施(3)具有范围为0.01m3到750m3,特别是范围为0.1m3至600m3,优选范围为0.5m3至500m3,更优选范围为1m3至300m3,非常优选范围为5m3至200m3,尤其优选范围为10m3至100m3,进一步优选范围为15m3至150m3的固定床过滤体积(VPLA),尤其是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积;和/或
其中,所述主吸附设施(2)具有至少1m3,尤其是至少5m3,优选至少10m3,更优选至少15m3,非常优选至少20m3的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积;和/或
其中,所述主吸附设施(2)具有范围为1m3到1500m3,尤其范围为5m3至1000m3,优选范围为10m3至800m3,更优选范围为15m3至600m3,非常优选范围为20m3至400m3的固定床过滤体积(VMA),尤其是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,与另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率是至少1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,与另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率,在1.05:1到500:1的范围内,特别是在1.05:1到100:1的范围内,优选在1.1:1到50:1的范围内,更优选在1.2:1到30:1的范围内,非常优选在1.4:1到20:1的范围内,尤其优选在1.6:1到10:1的范围内,进一步优选在1.8:1到5:1的范围内。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,与主吸附设施(2)相比,峰值负荷吸附设施(3)具有较低量,特别是较低重量的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭、优选粒状活性炭、更优选球形活性炭;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量,与另一方面峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量的比率,至少为1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量,与另一方面峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的量,特别是重量的比率在1.05:1到100:1的范围内,尤其是在1.1:1到50:1的范围内,优选在1.2:1到30:1的范围内,更优选在1.4:1到20:1的范围内,非常优选在1.6:1到10:1的范围内,尤其优选在1.8:1到5:1的范围内。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,与所述主吸附设施(2)相比,所述峰值负荷吸附设施(3)具有较低的总过滤容量,特别是总吸附容量;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的总过滤容量,特别是总吸附容量,与另一方面峰值负荷吸附设施(3)的总过滤容量,特别是总吸附容量的比率至少为1:1,特别是至少为1.1:1,优选至少为1.2:1,更优选至少1.3:1,非常优选至少1.5:1;和/或
其中,一方面主吸附设施(2)的总过滤容量,特别是总吸附容量,与另一方面峰值负荷吸附设施(3)的总过滤容量,特别是总吸附容量的比率范围为1.1:1到150:1,特别是范围为1.2:1到100:1,优选范围为1.3:1到50:1,更优选范围为1.5:1到25:1。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中的停留时间和/或接触时间小于主吸附设施(2)和/或其中待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中的停留时间和/或接触时间设置为小于主吸附设施(2);
和/或其中待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中的停留时间和/或接触时间在1s到420min,特别是5s到240min,优选20s到120min,更优选1min到90min,非常优选2min到45min的范围内,和/或被设置为上述值;
和/或其中待处理和/或净化的水(A)在主吸附设施(2)中的停留时间和/或接触时间在10s到600min的范围内,特别是在30s到300min的范围内,优选在1min到180min的范围内,更优选在2min到120min的范围内,非常优选在4min到90min的范围内,和/或设定为上述值;
和/或其中待处理和/或净化的水(A)在主吸附设施(2)中的停留时间和/或接触时间与待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中的停留时间和/或接触时间的比率至少为1:1,尤其是至少为1.05:1,优选至少为1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1,和/或被设置为上述值;
和/或其中待处理和/或净化的水(A)在主吸附设施(2)中的停留时间和/或接触时间与待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中的停留时间和/或接触时间的比率在1:1到100:1的范围内,特别是在1.05:1到50:1的范围内,优选在1.1:1到30:1的范围内,更优选在1.2:1到10:1的范围内,非常优选在1.4:1到5:1的范围内,尤其优选在1.6:1到2:1的范围内,和/或被设置为上述值。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中净水工厂(1)的使用寿命和/或床体积(BV)至少为1000BV,特别是至少5000BV,优选至少为10000BV,更优选至少为15000BV,非常优选至少为20000BV,计算方法为一方面经处理和/或净化的水(VH2O)的体积,除以,另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积和主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3]);和/或
其中净水工厂(1)的使用寿命和/或床体积(BV)在1000BV到500000BV之间,特别是在5000BV到200000BV之间,优选在10000BV到100000BV之间,更优选在15000BV到50000BV之间,非常优选在20000BV到40000BV之间,计算方法为一方面经处理和/或净化的水(VH2O)的体积,除以,另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积和主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
9.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中净水工厂(1)至少大体上连续运行和/或其中将待处理和/或净化的水(A)至少连续引导和/或通过净水工厂(1),特别是峰值负荷吸附设施(3)和/或主吸附设施(2);和/或
其中被污染物污染的水(A)的处理和/或净化至少大体上连续进行;和/或
其中,将待处理和/或净化的水(A)至少大体上连续供应给净水工厂(1)和/或其中将经处理和/或净化的水(B),特别是自来水和/或工业用水,至少大体上连续地从净水工厂(1)取下;和/或
其中净水工厂(1)运行的体积流量,特别是待处理和/或净化的水(A)的体积流率和/或经处理和/或净化的水(B)的体积流率,在1m3/h到50000m3/h的范围内,特别是在5m3/h到30000m3/h的范围内,优选在10m3/h到10000m3/h的范围内,更优选在50m3/h到5000m3/h的范围内,非常优选在100m3/h到3000m3/h的范围内。
10.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,待处理和/或净化的水(A)通过和/或引导通过和/或进入峰值负荷吸附设施(3);和/或
其中待处理和/或净化的水(A)通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施(2);和/或
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入度限值时,待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地通过和/或引导,首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施(3),然后通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施(2);和/或
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)被通过和/或引导至少部分地、优选完全地首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施(3)。
11.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,将待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地,首先供应给峰值负荷吸附设施(3),并在峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,随后供应给主吸附设施(2),并在主吸附设施(2)中处理和/或净化。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)的总流量,和/或待处理和/或净化的水(A)首先被供应到峰值负荷吸附设施(3),待处理和/或净化的水在峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,随后被供应至所述主吸附设施(2),并在所述主吸附设施(2)中进行处理和/或净化。
13.根据权利要求1至11中任一项权利要求所述的方法,
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)的总流量被划分,使得待处理和/或净化的水(A)的第一分流首先供应给峰值负荷吸附设施(3),并在峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,然后供应给主吸附设施(2),并在主吸附设施(2)中进行处理和/或净化,以及将待处理和/或净化的水(A)的第二分流直接供应给主吸附设施(2),和/或规避和/或省略峰值负荷吸附设施(3),并且在主吸附设施(2)中处理和/或净化。
14.根据权利要求13所述的方法,
其中,在主吸附设施(2)的上游合并和/或混合第一分流和第二分流,和/或其中,将第一分流供应给在主吸附设施(2)的上游的第二分流;和/或
其中,在主吸附设施(2)的下游合并和/或混合第一分流和第二分流,和/或其中,将第一分流供应给在主吸附设施(2)的下游的第二分流;和/或
其中,第二分流的分数,特别是体积流分数,占总流的比例,基于总流,是至少50%,特别是至少60%,优选至少70%,更优选至少80%,非常优选至少90%,特别优选至少95%。
15.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,在不足和/或存在和/或未达到强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)至少基本上完全直接供应至主吸附设施(2),和/或规避和/或省略峰值负荷吸附设施(3),并在主吸附设施(2)中处理和/或净化。
16.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,净水工厂(1)除主吸附设施(2)和/或峰值负荷吸附设施(3)外,还包括至少一个进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施,
其中,进一步的加工和/或处理设施以基于机械、物理、化学和/或生物的形式和/或功能为加工和/或处理设施的形式配置和/或存在。
17.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,净水工厂(1)除主吸附设施(2)和/或峰值负荷吸附设施(3)外,还包括或由至少一个进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施组成;
特别是其中进一步的加工和/或处理设施包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成;和/或
尤其其中,进一步的加工和/或处理设施包括:
(i)至少一个,特别是机械的,初滤和/或粗滤设施,
(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,
(iii)至少一个,特别是机械的,细滤设施,以及
(iv)任选地至少一个基本吸附设施,
尤其是基于工艺和/或运行方向,按照上述(i)至(iv)的顺序;
尤其是其中絮凝和/或沉淀设施布置在初滤装置和/或粗滤装置的下游;和/或
尤其是其中细滤装置布置在初滤装置和/或粗滤装置和/或絮凝和/或沉淀装置的下游;和/或
尤其其中基本吸附装置布置在初滤和/或粗滤装置和/或絮凝和/或沉淀装置和/或细滤装置的下游。
18.根据权利要求16或17所述的方法,
其中,进一步加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施,布置在峰值负荷吸附设施(3)和/或主吸附设施(2)的上游;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)和主吸附设施(2)布置在进一步的加工和/或处理设施的下游,特别是多个进一步的制备和/或处理设施的下游;和/或
其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)一方面插入和/或接入在进一步的加工和/或处理设施的下游,特别是多个进一步的制备和/或处理设施的下游,另一方面,插入和/或接入在主吸附设施(2)的上游。
19.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,净水工厂(1)布置和/或运行在总净水工厂的下游;和/或
尤其是基于工艺和/或运行方向,其中净水工厂(1)布置和/或运行在总净水工厂的下游最后位置和/或,在末端和/或出口处;和/或
特别是其中,净水工厂(1)用于待处理和/或净化水(A)的最终和/或终端处理和/或净化;和/或
特别是其中总净水工厂包括至少一个加工和/或处理设施,特别是多个制备和/或处理设施,优选如权利要求16至18中任一权利要求所述;和/或
特别是其中,当超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)一方面被插入和/或接入在总净水工厂的进一步的加工和/或处理设施的下游,特别是多个进一步的制备和/或处理设施的下游,另一方面是主吸附设施(2)的上游。
20.如权利要求17至19中任一项权利要求所述的方法,
其中,在待处理和/或净化的水(A),在供应和/或供给给峰值负荷吸附设施(3)之前,以及供应和/或供给给主吸附设施(2)之前和/或进水之前,和/或供应和/或供给给净水工厂(1)之前,首先引导和/或通过(i)通过和/或进入-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或(ii)通过和/或进入絮凝和/或沉淀设施和/或(iii)通过和/或进入机械的细滤设施和/或(iv)通过和/或进入基本吸附设施。
21.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,连续或不连续,尤其是不连续地测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值;和/或
其中浓度限值,特别是进入浓度限值,在至少基本上固定的时间间隔内测量和/或捕获,尤其是在10s到300min的时间间隔内,优选在30s到240min的范围内,更优选在1min到180min的范围内,非常优选在5分钟到120分钟的范围内,尤其优选在10分钟到60分钟的范围内,进一步优选在15分钟到40分钟的范围内,特别是不连续地;
其中,通过在线测量和/或在线捕获来测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值。
22.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,在峰值负荷吸附设施(3)和主吸附设施(2)的上游测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值;和/或
在在净水工厂(1)和/或总净水工厂(1)的上游第一位置,和/或特别是基于工艺和/或运行方向,在净水工厂(1)和/或总净水工厂(1)的起点和/或入口处测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值;和/或
其中,浓度限值,特别是进入浓度限值,在待处理和/或净化的水(A)上,特别是未经处理的原水上,优选在处理和/或净化实施之前,或至多在机械处理和/或净化实施之后,特别是粗滤之后,测量和/或捕获;和/或
用色谱法,特别是使用高效液相色谱(HPLC)方法,测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值。
23.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,通过至少一个污染物测量设施(4)测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值;
尤其是其中,所使用的污染物测量设施(4)包括色谱污染物测量设施,特别是高效液相色谱污染物测量设施。
24.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中待处理和/或净化的水(A)和/或经处理和/或净化的水(B)通过至少一个运输设施(5a、5b、5c、5d),特别是管道设施,可选地使用至少一个泵送设施运输;和/或
其中,待处理和/或净化的水(A)通过至少一个第一运输设施(5a),特别是第一管道设施运输,特别是通过向主吸附设施(2)供应,特别是其中设施第一运输设施(5a)连接到主吸附设施(2),特别是连接到主吸附设施(2)的入口,连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的。
25.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值,和/或在移动和/或穿过峰值负荷吸附设施(3)之前,待处理和/或净化的水(A)通过至少一个第二运输设施(5b),特别是第二管道设施运输,尤其是通过向峰值负荷吸附设施(3)供应,特别是其中第二运输设施(5b)连接至第一运输设施(5a)和/或特别是其中第二运输设施(5b)连接至峰值负荷吸附设施(3),尤其是连接至峰值负荷吸附设施(3)的入口,连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的;和/或
其中,超过强制的浓度限值,特别是进入的浓度限值,和/或在移动和/或穿过峰值负荷吸附设施(3)之前,待处理和/或净化的水(A)通过至少一个第三运输设施(5c),特别是第三管道设施运输,尤其是通过供应至主吸附设施(2),尤其是其中第三运输设施(5c)连接到第一运输设施(5a),特别是第二运输设施(5b)连接到第一运输设施(5a)的连接处的下游,和/或特别是其中第三运输设施(5c)连接到峰值负荷吸附设施(3),特别是连接到峰值负荷吸附设施(3)的出口,该连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的;和/或
其中,经处理和/或净化的水(B),特别是在经过和/或穿过主吸附设施(2)之后,通过至少一个第四运输设施(5d),特别是第四管道设施运输,特别是其中第四运输设施(5d)连接到主吸附设施(2),尤其是连接至主吸附设施(2)的出口。
26.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的接入和/或上游插入通过至少一个调节设施(6a、6b、6c),特别是流量调节设施,特别是阀门设施进行和/或调节,优选通过多个调节设施(6a、6b、6c),更优选通过第一调节设施(6a)、第二调节设施(6b)和第三调节设施(6c);
尤其是其中,调节设施(6a、6b、6c)布置在运输设施(5a、5b、5c)上,尤其是布置在第一运输设施(5a)和/或第二运输设施(5b)和/或第三运输设施(5c)上,特别是用于调节通过第一运输设施(5a)和/或通过第二运输设施(5b)和/或通过第三运输设施(5c)的待处理和/或净化的水(A)的流量和/或特别是用于调节通过峰值负荷吸附设施(3)和/或通过主吸附设施(2)的待处理和/或净化的水(A)的流量;和/或
尤其是其中第一调节设施(6a)设置在第一运输设施(5a)上,第二调节设施(6b)设置在第二运输设施(5b)上,第三调节设施(6c)设置在第三运输设施(5c)上;和/或
特别是其中第一调节设施(6a)平行于第二调节设施(6b)、峰值负荷吸附设施(3)和第三调节设施(6c)布置;和/或
特别是其中第二调节设施(6b)设置在峰值负荷吸附设施(3)的上游,而第三调节设施(6c)设置在峰值负荷吸附设施(3)的下游;和/或
尤其是其中调节设施(6a、6b、6c)被配置为旁路切换和/或旁路调节,特别是用于峰值负荷吸附设施(3)的接入和/或上游插入。
27.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中调节设施(6a、6b、6c)的控制是通过至少一个控制设施(7)进行的,特别是其中控制设施(7)是污染物测量设施(4)的一部分和/或特别是其中控制设施(7)被配置为独立的和/或单独的设施并且特别位于污染物测量设施(4)和调节设施(6a、6b、6c)之间。
28.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)包括多个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);
特别是其中峰值负荷吸附设施(3)被细分为峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);和/或
尤其是其中峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)被布置和/或连接在峰值负荷吸附设施(3)中,彼此平行,特别是在流体上彼此平行,特别是通过各自的峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c),有可能引导通过峰值负荷吸附设施(3)引导的待处理和/或净化的水(A)的至少一个分流;和/或
特别是其中峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,特别是如权利要求33至49中任一权利要求所述被限定的,尤其是在定量和/或体积上,在各自的峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)之间,特别是通过至少基本上均匀地被划分;和/或
特别是其中各自的峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)彼此独立地包括基于颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的固定床过滤器和/或固定床,特别是如权利要求33至49中任一项所限定的;和/或
特别是其中峰值负荷吸附设施(3)包括至少2个和/或特别是2个到10个、优选2个到8个、更优选3个到6个、非常优选5个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);和/或
特别是其中峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)彼此独立地配置为可接入和可分离的,
尤其是,特别是用于替换,特别是废的和/或耗尽的颗粒吸附材料,特别是废的和/或耗尽的颗粒活性炭,优选废的和/或耗尽的粒状活性炭,更优选废的和/或耗尽的球形活性炭的至少一个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c),可从待处理和/或净化的水(A)的流动中分离和/或隔离,和/或不能从待处理和/或净化的水(A)的流动中穿过;和/或
尤其是,至少一个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c),特别是为了提供备用吸附过滤容量,可接入到待处理和/或净化的水(A)的流动和/或可由待处理和/或净化的水(A)另外流动地穿过。
29.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,主吸附设施(2)包括多个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);
特别是其中主吸附设施(2)被细分为主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
尤其是其中主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f)在主吸附设施(2)中彼此平行地,尤其是在流体上彼此平行地布置和/或连接,尤其是,通过主吸附设施(2)引导的待处理和/或净化的水(A)的至少一个分流可以引导通过相应的主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
特别是其中主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,特别是如权利要求33至47中任一权利要求所限定的,被划分在各自的主吸附过滤亚单元(2a,2b,2c、2d、2e、2f)之间,特别是至少基本上均匀地划分;和/或
特别是其中各自的主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f)彼此独立地,包括基于颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的固定床过滤器和/或固定床,特别是如权利要求33至47中任一项所限定的;和/或
特别是其中主吸附设施(2)包括至少2个和/或特别是2个到30个、优选4个到20个、更优选5个到15个、非常优选10个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
尤其是其中主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f)彼此独立地配置为可接入和可分离的,
尤其是,特别是用于替换特别是废的和/或耗尽的颗粒吸附材料,特别是废的和/或耗尽的颗粒活性炭,优选废的和/或耗尽的粒状活性炭,更优选的是,废的和/或耗尽的球形活性炭的至少一个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f),可以从待处理和/或净化的水(A)的流动中分离和/或隔离,和/或不能从待处理和/或净化的水(A)的流动中穿过,和/或
尤其是至少一个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f),特别是为了提供备用吸附过滤容量,可接入待处理和/或净化的水(A)的流动和/或另外可被待处理和/或净化的水(A)的流动穿过。
30.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中净水工厂(1)包括至少一个进一步的峰值负荷吸附设施(3'),特别是作为峰值负荷吸附设施(3)下游测量和/或捕获的待处理和/或净化水(A)中的污染物浓度限值的函数而接入,其中进一步的峰值负荷吸附设施(3')布置在峰值负荷吸附设施(3)的下游和主吸附设施(2)的上游,其中超过强制的进一步浓度限值,特别是在峰值负荷吸附设施(3)的下游测量和/或捕获的进一步浓度限值时,进一步的一峰值负荷吸附设施(3')接入和/或插入峰值负荷吸附设施(3)的下游,并插入主吸附设施(2)的上游,以使得将待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地、另外地和随后地供应到峰值负荷吸附设施(3),在进入主吸附设施(2)之前,进入进一步的峰值负荷吸附设施(3'),并且在进一步的峰值负荷吸附设施(3')中进行处理和/或净化,另外,在进入主吸附设施之前(2),随后进入峰值负荷吸附设施(3),尤其是通过吸附去除至少部分仍然剩余的污染物,优选通过进一步减弱和/或均衡化污染物的浓度升高。
31.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,在峰值负荷吸附设施(3)的下游和主吸附设施(2)的上游测量和/或捕获至少更进一步的浓度限值;和/或
其中,在主吸附设施(2)下游测量和/或捕获流出浓度限值和/或其中,特别是基于工艺和/或运行方向,在净水工厂(1)和/或总净水工厂的末端和/或出口处测量和/或捕获流出浓度限值,尤其是使用至少一个出口污染物测量设施。
32.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质,选自由(i)农业利用和/或产生的化学品,特别是农药,如聚乙醛;杀菌剂和杀虫剂;(ii)工业使用和/或产生的化学品和/或工业化学品,特别是增塑剂,如双酚A;x射线造影剂,如泛影酸和碘异酞醇;表面活性剂,如全氟表面活性剂;抗爆剂,如甲基叔丁基醚(MTBE);溶解有机碳(DOC);以及(iii)活性药物成分和/或人类用药和/或兽药,特别是抗生素;镇痛剂和活性激素成分组成的组中;优选选自由农业利用和/或产生的化学品,特别是农药,如聚乙醛;杀菌剂和杀虫剂组成的组中。
33.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,可通过合成材料和/或非天然起始材料的碳化和随后的活化获得,特别是基于有机聚合物;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地从基于有机聚合物、尤其是基于磺化有机聚合物、优选基于二乙烯基苯交联聚苯乙烯、更优选基于苯乙烯/二乙烯基苯共聚物的起始材料获得,尤其是通过起始材料的碳化和随后的活化,特别是其中起始材料的二乙烯基苯含量基于起始材料在1wt%到20wt%的范围内,尤其是1wt%到15wt%,优选1.5wt%到12.5wt%,更优选2wt%到10wt%;和/或
尤其是其中起始材料特别是磺化离子交换树脂和/或含硫离子交换树脂,尤其是凝胶型;和/或
其中,所使用的峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及所使用的主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地包括基于聚合物的球形活性炭(PBSAC)。
34.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有体积密度在100g/l到900g/l的范围内,特别是在350g/l到750g/l的范围内,优选在375g/l到625g/l的范围内,更优选在415g/l到550g/l的范围内。
35.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有150g/l至1500g/l范围内的振实和/或压实密度,尤其是300g/l至1250g/l范围内的振实和/或压实密度,优选350g/l至900g/l范围内的振实和/或压实密度,更优选400g/l至700g/l范围内的振实和/或压实密度,非常优选425g/l至600g/l范围内的振实和/或压实密度。
36.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有至少92%,特别是至少95%,优选至少96%,更优选至少97%,非常优选至少97.5%,进一步优选至少98%,进一步优选至少98.5%,进一步优选至少99%的球盘硬度和/或磨损硬度。
37.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有每吸附颗粒,特别是每活性炭颗粒至少5牛顿,特别是至少10牛顿,优选至少15牛顿,更优选至少20牛顿的抗压强度或爆裂强度(承重能力),和/或每吸附颗粒,特别是每活性炭颗粒,范围为5至50牛顿,特别是10至45牛顿,优选15至40牛顿的抗压强度和/或爆裂强度(承重能力)。
38.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,基于颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,具有含水量和/或含湿量在0.005wt%到2.5wt%之间,特别是在0.01wt%到1.5wt%之间,优选在0.05wt%到1wt%之间,更优选在0.075wt%到0.75wt%之间,非常优选在0.08wt%到0.5wt%之间。
39.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,基于颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,具有灰分含量不超过1wt%,特别是不超过0.9wt%,优选不超过0.8wt%,更优选不超过0.7wt%,非常优选不超过0.5wt%,特别优选不超过0.3wt%,进一步优选不超过0.2wt%。
40.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有粒度,特别是微粒直径,在0.01mm到2.5mm的范围内,特别是在0.02mm到2mm的范围内,更优选在0.05mm到1.5mm的范围内,优选在0.1mm到1mm的范围内,非常优选在0.2mm到0.8mm的范围内,尤其优选在0.3mm到0.6mm的范围内,尤其是其中至少70wt%,尤其是至少80wt%的吸附颗粒,特别是活性炭颗粒,具有上述范围内的粒度,特别是微粒直径。
41.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有介于0.15mm至1.15mm,尤其是0.2mm至1mm,优选0.25mm至0.85mm,更优选0.3mm至0.7mm,非常优选0.35mm至0.55mm范围内的中值粒度(D50),特别是中值微粒直径(D50)。
42.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,比表面积(BET表面积)至少为600m2/g,尤其是至少900m2/g,优选至少1200m2/g,更优选至少1400m2/g;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有比表面积(BET表面积)在600m2/g至3750m2/g的范围内,特别是在900m2/g至3000m2/g的范围内,优选在1200m2/g至2250m2/g范围的内,更优选在1400m2/g至2000m2/g的范围内。
43.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立,具有至少0.55cm3/g,尤其是至少0.65cm3/g,优选至少0.7cm3/g,更优选至少0.75cm3/g,非常优选至少0.8cm3/g的古尔维奇氏总孔体积;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有在0.55cm3/g到2.2cm3/g范围内,特别是在0.65cm3/g到2cm3/g范围内,优选在0.7cm3/g到1.5cm3/g范围内,更优选在0.8cm3/g到1.2cm3/g范围内的古尔维奇氏总孔体积。
44.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有碘值至少为1100mg/g,特别是至少1300mg/g,优选至少1525mg/g;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭彼此独立地,具有碘值在1100mg/g到2000mg/g之间,特别是在1300mg/g到1950mg/g之间,优选在1525mg/g到1900mg/g之间。
45.根据权利要求1至44中任一权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭具有至少基本相等和/或相同的材料相关特性,特别是如权利要求33至44中任一权利要求所限定的;和/或
其中,用于峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭是至少基本相同的材料和/或具有至少基本相同的材料相关特性的材料,特别是如权利要求33至44中任一项权利要求所限定的。
46.根据权利要求1至44中任一项权利要求所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,以及主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭在至少一种材料相关的性质上彼此不同,特别是如权利要求33至44中任一项权利要求所限定的。
47.根据权利要求46所述的方法,
其中,材料相关的特性选自由(i)体积密度和/或振实和压实密度;(ii)微粒形态,特别是粒度,优选微粒直径和/或中值粒度(D50),优选中值微粒直径(D50);(iii)比表面积,特别是比BET表面积;(iv)总孔体积,特别是古尔维奇氏总孔体积;和(v)孔隙度和/或孔隙分布组成的组中;和/或
其中峰值负荷吸附设施(3)颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,和主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的各自的材料相关特性,在每种情况下基于材料相关特性的较低值,彼此相差至少1.05倍,特别是至少1.1倍,优选至少1.15倍,更优选至少1.2倍,非常优选至少1.3倍,特别是优选至少1.5倍。
48.根据前述任一项权利要求所述的方法,
其中,与主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭相比,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,具有更高的活化水平和/或更大的比表面积,特别是BET表面积和/或更大的总孔体积,尤其是古尔维奇氏总孔体积。
49.根据权利要求48所述的方法,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的活化水平和/或比表面积,特别是BET表面积和/或总孔体积,尤其是古尔维奇氏总孔体积,是比主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的大至少1.05倍,尤其是至少1.1倍,优选至少1.15倍,更优选至少1.2倍,非常优选至少1.3倍,尤其优选至少1.5倍。
50.水处理工厂(1),尤其是优选连续处理和/或净化的水(A),尤其是被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选用于实施根据权利要求1至49中任一项权利要求所述方法的水处理工厂(1),
其中水处理工厂(1)旨在和/或配置用于吸附去除待处理和/或净化的水(A)中的污染物,优选是在待处理和/或净化的水(A)中污染物浓度增加的情况下,尤其是有限时间和/或自发出现的污染物浓度增加的情况下,
尤其是其中目的是向净水工厂(1)提供待处理和/或净化的水(A),以便吸附去除污染物,
其中净水工厂(1)包括至少一个主吸附设施(2)和至少一个峰值负荷吸附设施(3),所述至少一个峰值负荷吸附设施(3)设置在所述主吸附设施(2)的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化的水(A)中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入,
其中净水工厂(1)配置为使得待处理和/或净化的水(A)被供应到主吸附设施(2)并且在主吸附设施(2)中进行处理和/或净化,特别是通过在主吸附设施(2)中吸附去除至少基本上全部的的污染物,尤其是使得污染物浓度降低到强制的流出浓度限值,以及
其中净水工厂(1)配置为在超过待处理和/或净化的水(A)中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)接入和/或插入到主吸附设施(2)的上游,使得将待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地首先供应到峰值负荷吸附设施(3),并且在峰值负荷吸附设施(3)中进行处理和/或净化,尤其是通过吸附去除至少部分污染物,优选地通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加。
51.根据权利要求50所述的净水工厂,
其中峰值负荷吸附设施(3)被配置成可接入和/或可插入在主吸附设施(2)的上游,使得在峰值负荷吸附设施(3)接入和/或上游插入时,基于工艺或运行方向,待处理和/或净化的水(A)中的污染物浓度在峰值负荷吸附设施(3)的下游和/或峰值负荷吸附设施(3)出口处降低至低于强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值;和/或
其中峰值负荷吸附设施(3)被配置成可接入和/或可插入在主吸附设施(2)的上游,使得在峰值负荷吸附设施(3)的接入和/或上游插入时,根据工艺和/或运行方向,在经处理和/或净化的水(B)中和/或主吸附设施(2)的下游和/或主吸附设施(2)的出口处的污染物浓度,降低到强制的流出浓度限值以下。
52.根据权利要求50或51所述的净水工厂,
其中,主吸附设施(2)包括至少一种颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,主吸附设施(2)包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,特别是在颗粒吸附材料的松散堆中的固定床过滤器和/或固定床;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)包括至少一种颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)包括基于至少一种颗粒吸附材料,特别是基于颗粒活性炭,优选基于粒状活性炭,更优选基于球形活性炭,特别是在颗粒吸附材料的松散堆中的固定床过滤器和/或固定床。
53.根据权利要求50至52中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中,与主吸附设施(2)相比,峰值负荷吸附设施(3)具有较低的固定床过滤体积(VPLA),特别是较低的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,和/或较低量的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积是至少0.01m3,尤其是至少0.1m3,优选至少0.5m3,更优选至少1m3,非常优选至少5m3,尤其优选至少10m3,进一步优选至少15m3;和/或
其中,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),尤其是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,范围在0.01m3到750m3之间,特别是范围为0.1m3至600m3,优选范围为0.5m3至500m3,更优选范围为1m3至300m3,非常优选范围为5m3至200m3,尤其优选范围为10m3至100m3,进一步优选范围为15m3至150m3;和/或
其中,主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积是至少1m3,尤其是至少5m3,优选至少10m3,更优选至少15m3,非常优选至少20m3;和/或
其中,主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,在1m3到1500m3的范围内,尤其是在5m3到1000m3的范围内,优选在10m3到800m3的范围内,更优选在15m3到600m3的范围内,非常优选在20m3到400m3的范围内。
54.根据权利要求50至53中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中,一方面,主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,与另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率是至少1:1,尤其是至少1.05:1,优选至少1.1:1,更优选至少1.2:1,非常优选至少1.4:1,尤其优选至少1.6:1;和/或
其中,一方面,主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积,与另一方面,峰值负荷吸附设施(3)的固定床过滤体积(VPLA),优选颗粒吸附材料,特别是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭的堆积体积的比率,在1.05:1到500:1的范围内,特别是在1.05:1到100:1的范围内,优选在1.1:1到50:1的范围内,更优选在1.2:1到30:1的范围内,非常优选在1.4:1到20:1的范围内,尤其优选在1.6:1到10:1的范围内,进一步优选在1.8:1到5:1的范围内。
55.根据权利要求50至54中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)的使用寿命和/或床体积(BV)至少为1000BV,特别是至少5000BV,优选至少为10000BV,更优选至少为15000BV,非常优选至少为20000BV,计算方法为一方面处理和/或净化的水的体积(VH2O)除以,另一方面,峰值负荷吸附所述(3)的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积和主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
56.根据权利要求50至55中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)的使用寿命和/或床体积(BV)在1000BV到500000BV之间,特别是在5000BV到200000BV之间,优选在10000BV到100000BV之间,更优选在15000BV到50000BV之间,非常优选在20000BV到40000BV之间,计算方法为一方面处理和/或净化的水的体积(VH2O)除以,另一方面,峰值负荷吸附所述(3)的固定床过滤体积(VPLA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积和主吸附设施(2)的固定床过滤体积(VMA),特别是颗粒吸附材料的堆积体积的总和,[BV=VH2O[m3]/(VPLA[m3]+VMA[m3])。
57.根据权利要求50至56中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)配置为,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地首先通过和/或进入峰值负荷吸附设施(3),并随后通过和/或引导通过和/或进入主吸附设施(2);和/或
其中净水工厂(1)配置为,当超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)和/或待处理和/或净化的水(A)的总流量,首先供给峰值负荷吸附设施(3),待处理和/或净化的水(A)在峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,然后供给主吸附设施(2),并在主吸附设施(2)中处理和/或净化;和/或
其中净水工厂(1)配置为,在不足和/或出现和/或未达到强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,待处理和/或净化的水(A)至少基本上完全直接供应至主吸附设施(2),和/或规避和/或省略峰值负荷吸附设施(3),并在主吸附设施(2)中处理和/或净化。
58.根据权利要求50至57中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)除主吸附设施(2)和/或峰值负荷吸附设施(3)外,还包括至少一个进一步的加工和/或处理设施,特别是多个进一步的制备和/或处理设施;
特别是其中进一步的加工和/或处理设施包括至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施;和/或
尤其是其中进一步的加工和/或处理设施包括:
(i)至少一个,特别是机械的初滤和/或粗滤设施,
(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,
(iii)至少一个,特别是机械的细滤设施,以及
(iv)任选地至少一个基本吸附设施,
尤其是基于工艺和/或运行方向,在上述(i)至(iv)的顺序中;
特别是其中净水工厂(1)配置为,在超过强制的浓度限值,特别是进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)被插入和/或接入一方面进一步的加工和/或处理设施的下游,尤其是多个进一步的制备和/或处理设施的下游,另一方面,主吸附设施(2)的上游。
59.根据权利要求50至58中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)布置在总净水工厂的下游;和/或
尤其是其中特别是根据工艺和/或运行方向,净水工厂(1)布置在总净水工厂的下游最后位置和/或,末端和/或出口处;和/或
特别是其中净水工厂(1)用于待处理和/或净化水(A)的最终和/或终端处理和/或净化;和/或
特别是其中总净水工厂包括至少一个加工和/或处理设施,特别是多个制备和/或处理设施,优选如权利要求58所限定的;和/或
特别是其中总净水工厂的进一步的加工和/或处理设施包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成;和/或
尤其是其中总净水工厂的进一步加工和/或处理设施包括:
(i)至少一个,特别是机械的初滤和/或粗滤设施,
(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,
(iii)至少一个,特别是机械的细滤设施,以及
(iv)任选地至少一个基本吸附设施,
尤其是基于工艺和/或运行方向,在上述(i)到(iv)的顺序中。
60.根据权利要求50至59中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)配置为,待处理和/或净化的水(A)在向峰值负荷吸附装置(3)供应和/或供给之前、向主吸附设施(2)供应和/或供给之前和/或在向净水工厂(1)供应和/或供给之前,首先引导和/或通过(i)和/或进入-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或(ii)通过和/或进入絮凝和/或沉淀设施和/或(iii)通过和/或进入机械的细滤设施和/或(iv)通过和/或进入基本吸附设施。
61.根据权利要求50至60中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)包括至少一个污染物测量设施(4),特别是用于测量和/或捕获浓度限值,特别是进入浓度限值的至少一个污染物测量设施(4);
尤其是其中污染测量设施(4)设置在峰值负荷吸附设施(3)和主吸附设施(2)的上游。
62.供给权利要求50至61中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)包括至少有一个运输设施(5a、5b、5c、5d),特别是管道设施,特别是用于运输待处理和/或净化的水(A)和/或经净化水和/或净化的水(B);
特别是其中第一运输设施(5a)连接到主吸附设施(2),特别是连接到主吸附设施(2)的入口,所述连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的;和/或
特别是其中第二运输设施(5b)连接至第一运输设施(5a)和/或特别是其中第二运输设施(5b)连接至峰值负荷吸附设施(3),尤其是连接至峰值负荷吸附设施(3)的入口,所述连接尤其是可连接和/或可调节的,优选可接入和可分离的;和/或
特别是其中第三运输设施(5c)连接到第一运输设施(5a)时,特别是第二运输设施(5b)连接到第一运输设施(5a)的连接处的下游,和/或特别是其中第三运输设施(5c)连接到峰值负荷吸附设施(3),特别是在峰值负荷吸附设施(3)的出口,连接尤其是可连接的和/或可调节的,优选可接入和可分离的;和/或
其中第四运输设施(5d)连接至主吸附设施(2),特别是连接至主吸附设施(2)的出口。
63.根据权利要求50至62中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)包括至少一个调节设施(6a、6b、6c),特别是流量调节设施,特别是阀门设施,优选多个调节设施(6a、6b、6c),优选第一调节设施(6a)、第二调节设施(6b)和第三调节设施(6c),尤其是用于接入和/或上游插入和/或分离峰值负荷吸附设施(3);
尤其是其中调节设施(6a、6b、6c)布置在运输设施(5a、5b、5c)上时,尤其是布置在第一运输设施(5a)和/或第二运输设施(5b)和/或第三运输设施(5c)上,特别是用于调节通过第一运输设施(5a)和/或通过第二运输设施(5b)和/或通过第三运输设施(5c)的处理和/或净化的水(A)的流量和/或特别是用于调节通过峰值负荷吸附设施(3)和/或通过主吸附设施(2)的待处理和/或净化的水(A)的流量;和/或
尤其是其中第一调节设施(6a)设置在第一运输设施(5a)上,第二调节设施(6b)设置在第二运输设施(5b)上,第三调节设施(6c)设置在第三运输设施(5c)上;和/或
特别是其中第一调节设施(6a)平行于第二调节设施(6b)、峰值负荷吸附设施(3)和第三调节设施(6c)布置;和/或
特别是其中第二调节设施(6b)设置在峰值负荷吸附设施(3)的上游,而第三调节设施(6c)设置在峰值负荷吸附设施(3)的下游;和/或
尤其是其中调节设施(6a、6b、6c)被配置为旁路切换和/或旁路调节时,特别是对于峰值负荷吸附设施(3)的接入和/或上游插入。
64.根据权利要求50至63中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)包括至少一个控制设施(7),特别是用于控制调节设施(6a、6b、6c)。
65.根据权利要求50至64中任一项权利要求所述的净水工厂,
其中,峰值负荷吸附设施(3)包括多个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);
特别是其中峰值负荷吸附设施(3)被细分为峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);和/或
尤其是在峰值负荷吸附设施(3)中的峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)彼此平行布置和/或连接,特别是在流体上彼此平行;和/或
特别是其中峰值负荷吸附设施(3)包括至少2个和/或特别是2个到10个、优选2个到8个、更优选3个到6个、非常优选5个峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c);和/或
尤其是其中峰值负荷吸附过滤亚单元(3a、3b、3c)彼此独立地,是可接入和可分离的。
66.根据权利要求50至65中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中,主吸附设施(2)包括多个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);
特别是其中主吸附设施(2)被细分为主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
尤其是其中主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f)在主吸附设施(2)中彼此平行地布置和/或连接,尤其是在流体上彼此平行地布置和/或连接,尤其是,通过主吸附设施(2)引导的待处理和/或净化的水(A)的至少一个分流可以引导通过相应的主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
特别是其中主吸附设施(2)包括至少2个和/或特别是2个到30个、优选4个到20个、更优选5个到15个、非常优选10个主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f);和/或
尤其是其中主吸附过滤亚单元(2a、2b、2c、2d、2e、2f)彼此独立第,是可接入和可分离的。
67.根据权利要求50至66中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中净水工厂(1)包括至少一个进一步的可接入的峰值负荷吸附设施(3')。
68.根据权利要求50至67中任项一权利要求所述的净水工厂,
其中,峰值负荷吸附设施(3)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,是如权利要求33至49中任一项权利要求所限定的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭;和/或
其中,主吸附设施(2)的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭,更优选球形活性炭,是如权利要求33至47中任一项权利要求所限定的颗粒吸附材料,尤其是颗粒活性炭,优选粒状活性炭。
69.根据权利要求50至68中任一项权利要求所述的净水工厂,其特征在于权利要求1至49中的一个或多个特征。
70.水处理工厂(1),尤其是优选连续处理和/或净化水(A),特别是被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),尤其是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选水处理工厂(1),用于实施权利要求1至49中任一项权利要求所述的方法和/或优选水处理工厂(1),如权利要求50至69中任一项权利要求所述,
其中水处理工厂(1)旨在和/或配置为用于吸附去除待处理和/或净化水(A)中的污染物,优选是在待处理和/或净化的水(A)中污染物浓度增加的情况下,尤其是有限时间和/或自发出现的污染物浓度增加的情况下,
其中,水处理工厂(1)包括至少一个主吸附设施(2)和至少一个峰值负荷吸附设施(3),至少一个峰值负荷吸附设施(3)布置在主吸附设施(2)的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化的水(A)的强制的污染物浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入。
71.水处理工厂(1),尤其是优选连续处理和/或净化水(A),尤其是被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),尤其是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选水处理工厂(1),用于实施权利要求1至49中任一项权利要求所述的方法和/或优选水处理工厂(1),如权利要求50至70中任一项权利要求所述,
其中净水工厂(1)包括至少一个主吸附设施(2)和至少一个峰值负荷吸附设施(3),至少一个峰值负荷吸附设施(3)设置在主吸附设施(2)的上游,并且可以依赖于待处理和/或净化的水(A)中的污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值而接入。
72.根据权利要求70或71所述的净水工厂,其特征在于权利要求1至49的一个或多个特征和/或权利要求50至69的一个或多个特征。
73.根据权利要求72所述的总净水工厂,特别是优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量和/或微量物质污染的水(A),特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),特别是清洁水,优选自来水和/或工业用水,优选用于实施权利要求1至49中任一项权利要求所述方法的总净水工厂,其中总净水工厂包括如权利要求50至72所述的至少一个水处理工厂(1)。
74.根据权利要求73所述的总净水工厂,
其中总净水工厂包括至少一个加工和/或处理设施;
特别是其中加工和/或处理设施包括或由至少一个-特别是机械的-初滤和/或粗滤设施和/或至少一个絮凝和/或沉淀设施和/或至少一个-特别是机械的-细滤设施和/或至少一个基本吸附设施组成;和/或
尤其是其中进一步的加工和/或处理设施包括:
(i)至少一个,特别是机械的初滤和/或粗滤设施,
(ii)至少一个絮凝和/或沉淀设施,
(iii)至少一个,特别是机械的细滤设施,以及
(iv)任选地至少一个基本吸附设施,
尤其是基于工艺和/或运行方向,在上述(i)到(iv)的顺序中。
75.根据权利要求73或74所述的总净水工厂,
其中水处理工厂(1)布置在总净水工厂的最后位置和/或末端的下游和/或加工和/或处理设施的下游和/或插入加工和/或处理设施的下游。
76.根据权利要求73至75中任一项权利要求所述的总净水工厂,其特征在于权利要求1至49中的一个或多个特征和/或权利要求50至72中的一个或多个特征。
77.根据前述任一项任何权利要求所述的水处理工厂的用途,优选地连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水,特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水,尤其是清洁水,优选自来水和/或工业用水。
78.根据权利要求77所述的用途,用于从待处理和/或净化的水中吸附去除污染物,优选是在待处理和/或净化的水中污染物浓度增加的情况下,尤其是在有限时间内和/或自发发生的污染物浓度增加的情况下。
79.根据前述任一项权利要求所要求的水处理工厂的用途,其作为总净水工厂的一部分,以优选连续地处理/净化被污染物污染的水,特别是作为前述任一项权利要求所述的总净水工厂的一部分。
80.根据前述任一项权利要求所述的水处理工厂的用途,用于减弱和/或均衡化待处理和/或净化的水中污染物的浓度增加,特别是在有限时间内和/或自发发生的浓度增加。
81.根据前述任一项权利要求所述的水处理工厂的用途,用来改造和/或补充现有的净水工厂和/或净水装置,尤其是对现有净水工厂和/或净水装置进行改造和/或补充,以连续处理和/或净化被污染物,尤其是有机污染物,优选是微量有毒物质和/或微量物质污染的水,特别是未经处理的原水。
82.根据权利要求81所述的用途,用于增加和/或延长现有净水工厂和/或净水装置的使用寿命。
83.峰值负荷吸附设施(3)的用途,特别是在优选连续处理和/或净化被污染物,特别是有机污染物,优选微量有毒物质和/或微量物质污染的水(A),特别是未经处理的原水,优选用于回收和/或获得经处理和/或净化的水(B),特别是清洁水,优选是自来水和/或工业用水,作为用于吸附去除污染物的净水工厂(1)的一部分,所述净水工厂包括至少一个主吸附设施(2)和至少一个峰值负荷吸附设施(3),至少一个峰值负荷吸附设施(3)可依赖于待处理和/或净化的水(A)中污染物的强制的的浓度限值,尤其是强制的进入浓度限值而接入,且布置在主吸附设施(2)的上游,
用于减弱和/或均衡化待处理和/或净化的水中污染物的浓度增加,特别是在有限时间内和/或自发发生的污染物浓度增加;和/或
用于增加和/或延长主吸附设施(2)和/或净水工厂(1)的整体使用寿命。
84.根据权利要求83所述的用途,
其中待处理和/或净化的水(A)被供应到主吸附设施(2)并在主吸附设施(2)中进行处理和/或净化,特别是通过在主吸附设施(2)中吸附去除至少基本上全部的污染物,特别是使污染物浓度降低到强制的流出浓度限值以下,并且
其中超过待处理和/或净化的水(A)中污染物的强制的浓度限值,特别是强制的进入浓度限值时,峰值负荷吸附设施(3)被接入和/或插入主吸附设施(2)的上游,以这样的方式,将待处理和/或净化的水(A)至少部分地、优选完全地首先供给峰值负荷吸附设施(3),并且在峰值负荷吸附设施(3)中处理和/或净化,特别是通过吸附去除至少部分的污染物,优选通过减弱和/或均衡化污染物的浓度增加。
85.根据权利要求77至84中任一项权利要求所述的用途,其特征在于权利要求1至49中的一个或多个特征和/或其特征在于权利要求50至72中的一个或多个特征和/或其特征在于权利要求73至76中的一个或多个特征。
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