RU2745515C1 - Способ и установка для обработки и/или очистки воды - Google Patents
Способ и установка для обработки и/или очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745515C1 RU2745515C1 RU2020114671A RU2020114671A RU2745515C1 RU 2745515 C1 RU2745515 C1 RU 2745515C1 RU 2020114671 A RU2020114671 A RU 2020114671A RU 2020114671 A RU2020114671 A RU 2020114671A RU 2745515 C1 RU2745515 C1 RU 2745515C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adsorption device
- treated
- peak load
- water
- activated carbon
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 568
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 18
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 786
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 624
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 187
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims abstract description 170
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 63
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 127
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 59
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 54
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 41
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 39
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 20
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 20
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 13
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 121
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 141
- 239000005956 Metaldehyde Substances 0.000 description 65
- GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N metaldehyde Chemical compound CC1OC(C)OC(C)OC(C)O1 GKKDCARASOJPNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 65
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 50
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 49
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 46
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 description 31
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 28
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 25
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 22
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 19
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 9
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 7
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 6
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 5
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 4
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 4
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 3
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- YVPYQUNUQOZFHG-UHFFFAOYSA-N amidotrizoic acid Chemical compound CC(=O)NC1=C(I)C(NC(C)=O)=C(I)C(C(O)=O)=C1I YVPYQUNUQOZFHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005442 atmospheric precipitation Substances 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 3
- 230000003054 hormonal effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000002917 insecticide Substances 0.000 description 3
- XQZXYNRDCRIARQ-LURJTMIESA-N iopamidol Chemical compound C[C@H](O)C(=O)NC1=C(I)C(C(=O)NC(CO)CO)=C(I)C(C(=O)NC(CO)CO)=C1I XQZXYNRDCRIARQ-LURJTMIESA-N 0.000 description 3
- 229960004647 iopamidol Drugs 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 2
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 2
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000026030 halogenation Effects 0.000 description 2
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229940126601 medicinal product Drugs 0.000 description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- XXTRBCFGWMRWQG-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-octadecafluorooctane sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O.FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F XXTRBCFGWMRWQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical class [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M bromate Inorganic materials [O-]Br(=O)=O SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 description 1
- 231100000049 endocrine disruptor Toxicity 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000011086 high cleaning Methods 0.000 description 1
- 231100000508 hormonal effect Toxicity 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M iodate Chemical compound [O-]I(=O)=O ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000009996 mechanical pre-treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003750 molluscacide Substances 0.000 description 1
- 230000002013 molluscicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000447 pesticide residue Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000005029 sieve analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3092—Packing of a container, e.g. packing a cartridge or column
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
- C02F1/004—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/301—Detergents, surfactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/306—Pesticides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
- C02F2101/345—Phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/001—Upstream control, i.e. monitoring for predictive control
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/003—Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/005—Processes using a programmable logic controller [PLC]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
- C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/152—Water filtration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Группа изобретений, состоящая из способа очистки воды и водоочистной установки, относится к очистке воды от следовых количеств органических загрязнений, особенно в случае ограниченных во времени или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой очищаемой воде. Способ очистки воды осуществляется адсорбцией в водоочистной установке (1), включающей по меньшей мере одно основное адсорбционное устройство (2) и размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства (2) адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки, подключаемое при превышении предварительно заданного значения входной концентрации загрязнений. Адсорбционные устройства имеют неподвижный слой дисперсного активированного угля в свободной засыпке. Адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет меньший объем (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя, чем основное адсорбционное устройство (2), причем отношение объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя основного адсорбционного устройства (2) к объему (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки составляет по меньшей мере 1,2:1. Отношение времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в основном адсорбционном устройстве (2), к времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки, составляет по меньшей мере 1,2:1. Группа изобретений обеспечивает повышение эффективности очистки воды от органических загрязнений, предотвращение проскоков при возникновении внезапных повышений концентраций загрязнений, а также обеспечивает увеличение срока службы адсорбента. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 пр., 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к технической области обработки или очистки воды, в частности, используемой для получения питьевой воды или технической воды, такой как природная вода.
В частности, настоящее изобретение относится к способу предпочтительно непрерывной обработки и, соответственно, очистки содержащей загрязнения воды, предпочтительно для целей извлечения или получения обработанной и/или очищенной воды, например, такой как питьевая вода или техническая вода, причем загрязнения удаляются из обрабатываемой и/или очищаемой воды путем адсорбции, а именно, предпочтительно в случае особенно ограниченных во времени или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой очищаемой воде.
Кроме того, настоящее изобретение относится также к водоочистной установке, в частности, для предпочтительно непрерывной обработки или очистки содержащей загрязнения воды. В этой связи настоящее изобретение также относится к общей водоочистной установке, которая включает очистную установку согласно изобретению.
Кроме того, настоящее изобретение относится также к применению соответствующей изобретению водоочистной установки для предпочтительно непрерывной обработки или очистки загрязненной примесями воды.
Кроме того, настоящее изобретение относится также к применению водоочистной установки согласно изобретению в качестве составной части общей водоочистной установки для предпочтительно непрерывной обработки /или очистки содержащей загрязнения воды.
Кроме того, настоящее изобретение относится также к применению соответствующей изобретению водоочистной установки для ослабления или выравнивания, в частности, ограниченных во времени или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой или очищаемой воде, или для удаления возникающих в связи с возрастаниями концентрации загрязнений.
Кроме того, настоящее изобретение относится к применению соответствующей изобретению водоочистной установки для дооснащения или доукомплектования существующих установок или устройств, которые используются для предпочтительно непрерывной обработки или очистки содержащей загрязнения воды.
Возрастающее во всеобщем масштабе засорение водоемов или загрязнение воды, и тем самым загрязнение поверхностных вод, таких как реки, озера, моря, а также грунтовых вод или, питьевой воды, представляет собой серьезную экологическую проблему, а именно, также на фоне того, что вода в форме питьевой воды представляет собой один из важнейших и незаменимых пищевых продуктов. В частности, это справедливо также в том плане, что непосредственно влияющие на здоровье людей вещества, такие как токсичные или канцерогенные вещества, зачастую в чрезмерном количестве попадают в водную среду, и вследствие этого могут проникать в питьевую воду.
В этой связи загрязнение водоемов может происходить, например, как непосредственное загрязнение, и тем самым в результате прямого внесения загрязнений в водоем, как это имеет место, например, при сбросе сточных вод из предприятий и населенных пунктов, которые, например, выводятся через канализацию. Более того, загрязнение водоемов может обусловливаться косвенным внесением загрязнений, как это происходит, например, при внесении на сельскохозяйственные угодья удобрений или пестицидов, от следов шин, соли для посыпания дорог и масла в смываемых с дорог сточных водах, и от атмосферных вредных загрязнений, которые с дождем смываются в водную систему. В этой связи такими загрязнениями часто также засоряется грунтовая вода. Почти половина загрязнения водоемов обусловливается непосредственным внесением, и другая половина приходится на косвенные поступления, причем, однако, баланс может оказываться различным в зависимости от конкретного рассматриваемого вредного вещества и от подвергнутого загрязнению водоема.
В этой связи большую проблему составляют также так называемые микрозагрязнения, которые синонимично называются также веществами в следовых количествах или micropollutants (микрозагрязнениями). Сюда относятся, в частности, также используемые в сельском хозяйстве химикаты, такие как пестициды, фунгициды, инсектициды или тому подобные, а также другие известные промышленные химикаты, такие как пластификаторы, в частности, бисфенол-А, рентгеноконтрастные препараты, такие как амидотризоевая кислота и йопамидол, поверхностно-активные вещества, такие как перфторированные поверхностно-активные вещества, или тому подобные. К ним относятся также активные фармацевтические ингредиенты или лекарственные для людей, такие как анальгетики, гормональные активные ингредиенты или тому подобные, которые после применения выводятся неизмененными или после химического преобразования в организме человека в виде конъюгатов или, соответственно, метаболитов, и впоследствии могут попадать в сточные воды или в водную среду. В качестве дополнительного примера микрозагрязнений могут быть к тому же указаны также так называемые антидетонационные присадки, такие как метил-трет-бутиловый простой эфир (MTBE). Кроме того, могут быть указаны так называемые D issolved O rganic C ompounds, или D issolved O rganic C arbons («растворенные органические соединения, соответственно, растворенный органический углерод») (DOC), которые равным образом могут попадать в воду как нежелательные загрязнения. При этом, в частности, примечательно, что вышеуказанные вещества уже в незначительных количествах потенциально являются высокотоксичными или имеют низкую биоразлагаемость, так что даже в уже совсем малых количествах или загрязнениях квалифицируются как исключительно проблематичные.
Вышеуказанные вещества или классы соединений тем самым имеют, в частности, много общего в том плане, что они уже при приеме очень малых количеств в микрограммовом или даже нанограммовом диапазоне могут оказывать существенное влияние на организм человека или на здоровье человека, например, в отношении гормонального воздействия, их свойств как эндокринных разрушителей, а также развития резистентности или тому подобного. В этом отношении также существует большая потребность в удалении подобных веществ, в особенности в рамках получения питьевой воды из применяемой для этого (сырьевой) воды.
К тому же, в частности, во все увеличивающихся количествах применяются пестициды, такие как средства защиты растений, биоциды или тому подобные, в особенности также вследствие возрастающей интенсификации сельскохозяйственного производства, что также приводит к дополнительному загрязнению водных систем или грунтовых вод совсем не пренебрежимо малыми количествами пестицидов или остатков пестицидов, что является особенно важным также для получения питьевой воды. Вследствие потенциальной токсичности пестицидов, в отношении удаления этих загрязнений существуют особенно жесткие требования, в частности, того, что касается основополагающей для получения питьевой воды обработки (природной) воды, при которой должны удаляться обсуждаемые вещества.
В частности, внесение пестицидов или тому подобных, например, на сельскохозяйственные угодья может приводить к соответствующему заражению или загрязнению как поверхностных, так и грунтовых вод, в частности, когда вещества после их нанесения смываются дождевой водой и выводятся.
В этой связи соответствующее значение приобретает также используемый в качестве пестицида метальдегид, причем в этом отношении речь идет, в частности, о так называемом моллюскоциде, который, например, присутствует в средствах против улиток как вредителей огородной капусты. В частности, метальдегид как загрязнение появляется в очищаемой (природной) воде в результате чрезмерного применения в сельском хозяйстве иногда в непомерном количестве. В этой связи, например, в Великобритании за период времени от 2008 до 2014 года было применено свыше 1600 тонн метальдегида, причем метальдегид, в особенности вследствие его физико-химических свойств, например, в результате смывания дождевой водой, относительно быстро может попадать, в частности, в поверхностные воды, а также не в последнюю очередь также в грунтовые воды, и вследствие этого также может присутствовать в соответственно локализированных установках для получения питьевой воды. Так, например, в Великобритании, в особенности во время периода применения метальдегида, который, в частности, наносится на сельскохозяйственные угодья осенью и зимой, часто превышались предварительно заданные предельные значения в питьевой воде, так что поэтому не в последнюю очередь существует большая потребность также в эффективном способе обработки или очистки, и в соответствующих для этого устройствах или установках.
Кроме того, лекарственные средства для людей, в особенности вследствие демографических изменений и возрастающей индивидуальной средней продолжительности жизни, связанное с этим повышенное потребление лекарственных средств в будущем во все возрастающем количестве и числе будет попадать, например, через коммунальные сточные воды в окружающую среду, что в равной мере справедливо для ветеринарных лекарственных средств вследствие растущего в целом потребления мяса и сопутствующими формами содержания животных.
Кроме того, фармакологически активные вещества, которые применяются в ветеринарной медицине, равным образом попадают в поверхностные воды, а также в грунтовые воды, например, в результате внесения соответственно загрязненного навоза и последующего размывания удобренных им сельскохозяйственных угодий атмосферными осадками так, что может происходить вымывание или вынос соответствующих микрозагрязнений в водные системы или в грунтовые воды.
Вследствие токсичности, низкой летучести и высокого потенциала биоаккумуляции микрозагрязнений или веществ в следовых концентрациях, а также возрастающего применения подобных веществ существует большая потребность в эффективной очистке загрязненной (природной) воды, которая используется для получения питьевой воды, в частности, в водопроводной станции перед подачей в сеть питьевого водоснабжения, ввиду того, что обсуждаемые микрозагрязнения вследствие возрастающего присутствия в водной среде во все растущих и порой критических количествах наличествуют или обнаруживаются также в питьевой воде.
В этой связи очистка или подготовка (природной) воды для получения питьевой воды часто связана с такой проблемой, что обсуждаемые загрязнения, такие как (микроколичества) вредных веществ или вещества в следовых количествах, в особенности пестициды или тому подобные, присутствуют в обрабатываемой (природной) воде не в постоянном количестве или концентрации, а подвержены определенным колебаниям, например, в форме ограниченных во времени или, соответственно, временно имеющихся или возникающих в обрабатываемой или очищаемой воде возрастаний или повышений концентраций, которые синонимично также называются пиковой концентрацией загрязнений или, соответственно, концентрационными пиками (максимумами концентраций) загрязнений.
Например, может быть так, что внесенные на сельскохозяйственные угодья промышленные химикаты, такие как пестициды или тому подобные, например, при соответственно сильных атмосферных осадках вымываются из почвы и затем за относительно короткое время и в больших количествах попадают в применяемые для получения питьевой воды поверхностные воды или в грунтовые воды, и тем самым опять же в систему получения питьевой воды. В принципе это же справедливо также для прочих химикатов промышленного производства, которые, например, вследствие неквалифицированного применения или в экстремальных ситуациях, таких как сильные пожары или тому подобные, в чрезмерной степени попадают в окружающую среду, и там могут приводить к соответственному загрязнению водоемов.
Тем самым в общем и целом - в частности, также в связи с получением питьевой воды - происходят непредсказуемые, иногда внезапно возникающие возрастания или повышения концентрации загрязнений, таких как микроколичества вредных веществ или веществ в следовых количествах, как было указано выше, в обрабатываемой (природной) воде. В отношении указанных повышений концентрации речь в общем идет о относительно ограниченном во времени, спонтанно возникающем событии, при котором загрязнения за относительно короткий период времени появляются в относительно высоких количествах, что приводит к соответствующим проблемам в отношении их удаления, например, из питьевой воды.
Таким образом, обсуждаемые пики концентрации загрязнений также представляют собой большую проблему, в частности, также в плане применяемых в рамках получения питьевой воды водоочистных установок или фильтрационных систем, которые именно должны быть в состоянии перехватывать или устранять подобные концентрационные пики, чтобы обеспечивать получение питьевой воды неизменного качества с соблюдением основополагающих предельных значений вредных веществ. В этой связи при этом является также особенно проблематичным, что конкретные возникновения возрастаний или повышений концентрации как таковых, как правило, являются непредсказуемыми, а именно, ни в отношении момента проявления (то есть, когда возникают возрастания или повышения концентрации), ни в отношении их продолжительности (то есть, насколько долго проявляются возрастания или повышения концентрации), ни в плане их конкретной высоты (то есть, в каких конкретных концентрации или количестве присутствуют загрязнения). К тому же во всяком случае имеется известная тенденция в том плане, что вероятность возникновения возрастаний или повышений концентрации увеличивается зимой и в периоды сильных атмосферных осадков.
Тем самым, в порядке обобщения, следует исходить из того, что загрязнения, такие как вещества в следовых количествах или микрозагрязнения, например, в форме используемых в промышленности и в сельском хозяйстве веществ (таких как пестициды или тому подобные), медицинских препаратов промышленного производства (таких как лекарственные средства), а также промышленных химикатов как таковых, во все возрастающем масштабе присутствуют также в водных системах. Вышеуказанные вещества при этом могут появляться также в применяемой для получения питьевой воды (природной) воде в форме с трудом обрабатываемых способами очистки возрастаний или пиков концентрации, так что в этой связи проявляется скрытая опасность загрязнения питьевой воды, а именно, в частности также обусловленная до сих пор часто недостаточными и не приспособленными к конкретной ситуации загрязнения мерами очистки при получении питьевой воды, с сопутствующей высокой потенциальной угрозой для конечного потребителя.
Вследствие недостаточного выявления спонтанно возникающих возрастаний концентрации при водоподготовке согласно прототипу существует большая опасность образования связанных с повышениями концентрации проскоков в очищенную воду загрязнений, в особенности в форме вредных микрозагрязнений или веществ в следовых количествах, а именно, также в связи с применением стандартного или традиционного активированного угля в качестве фильтрационного материала или адсорбента, это может приводить к чрезмерному заражению или загрязнению и тем самым к непригодной к потреблению полученной питьевой воды.
Наряду с опасностью спонтанных проскоков при внезапных возникновениях концентрационных пиков, кроме того, согласно прототипу, после снижения или минования возросшей концентрации загрязнений, в особенности при применении традиционных фильтрационных систем или стандартного активированного угля в качестве фильтрационного материала или адсорбента, возникает дополнительная опасность нежелательного высвобождения или десорбции задержанных или адсорбированных до сих пор загрязнений, а именно, после чего захваченные до этого вредные вещества опять выделяются в очищаемую воду. При этом десорбция уже адсорбированных вредных веществ - без намерения ограничиваться этой теорией или вдаваться в нее -, в частности, происходит вследствие возникающего снижения концентрации загрязнений в обрабатываемой воде после минования возросшей концентрации и связанного с этим сдвига равновесия между присутствующими в воде загрязнениями, с одной стороны, и связанными с активированным углем или адсорбированными им загрязнениями, с другой стороны. Эта проблема также до сих пор не была разрешена в прототипе удовлетворительным образом.
Как правило, для повышения эффективности фильтрации или очистки, в частности, при возникновении обсуждаемых возрастаний концентрации, можно попытаться снизить величину расхода потока воды или, соответственно, увеличить время пребывания в исходной фильтрационной системе, что, однако, является невыгодным для производительности способа, и к тому же не всегда приводит к желательному качеству очистки. Кроме того, можно попытаться увеличить сами производительность фильтра или адсорбционную емкость на длительное время, что, однако является технологически затруднительным и экономически невыгодным. К тому же вышеуказанные подходы также не устраняют указанную проблему десорбции.
В общем в прототипе были перепробованы многообразные подходы, на основе которых загрязненная вода, в частности, (природная) вода для получения питьевой воды, должна быть освобождена от вредных микрозагрязнений или веществ в следовых количествах. Однако известные подходы для очистки воды не всегда приводят к желательному успеху. В частности, в концепциях водоподготовки согласно прототипу отнюдь не всегда возможно эффективным образом выравнивать спонтанно возникающие возрастания количеств или концентраций загрязнений, таких как микрозагрязнения или вещества в следовых количествах, так что по обстоятельствам могут происходить нежелательные проскоки вредных веществ в очищенную воду.
Согласно прототипу, один вариант действий для сокращения микрозагрязнений или веществ в следовых количествах состоит в химическом разложении имеющихся в исходной воде загрязнений в процессе окисления, причем основополагающие способы в общем называются A dvanced O xidation P rocess («Технология усиленного окисления») (AOP). Для этого, например, приводятся обработка очищаемой воды озоном или, соответственно, УФ-излучением. Однако недостатками этих способов являются связанные с этим высокие расходы на энергию, дорогостоящее удаление остаточного озона из обработанной воды, а также образование токсичных метаболитов или продуктов разложения. К тому же условия очистки не всегда могут быть согласованы или соответственно этому отрегулированы оптимальным образом на внезапно возникающие пиковые величины количеств или концентраций.
Кроме того, еще один подход к очистке воды согласно прототипу состоит также в том, чтобы использовать фильтрационные установки на основе мембран, причем, например, применяется принцип обратного осмоса (обратный осмос, RO), а также нанофильтрации (NF) и ультрафильтрации (UF). Однако подобные концепции очистки в принципе связаны с тем недостатком, что иногда должны создаваться и эксплуатироваться сложные и дорогостоящие, а также требующие тщательного технического обслуживания фильтрационные установки, причем эксплуатация соответствующих установок связана с высокими производственным издержками и затратами на энергию. Кроме того, часто получаются сильно загрязненные токсичные остатки, утилизация которых представляет собой дополнительную экономическую и логистическую проблему. К тому же недостатком является порой незначительная селективность, а также низкие продолжительности работы или сроки службы соответствующих фильтрационных установок, причем работа может постоянно нарушаться, например, (микро)биологическим обрастанием мембран. Кроме того, обсуждаемые установки имеют лишь ограниченную приспособляемость к производительности фильтров в отношении внезапно возникающих возрастаний количества или концентрации соответственных вредных веществ.
Кроме того, как указано выше, дополнительный способ снижения содержания микрозагрязнений или нежелательных вредных веществ в воде видится в том, что обсуждаемые загрязнения удаляются из воды посредством адсорбции с использованием однократно применяемых адсорбционных фильтров на основе обычного или традиционного активированного угля. Однако соответствующие концепции с техническим осуществлением и часто применяемым для этого обычным активированным углем зачастую имеют такой недостаток, что на основе принципа фильтрации в прототипе иногда могут обеспечиваться только низкие производительности фильтров и в равной мере низкие продолжительности работы или сроки службы, или же фильтры рассчитываются с чрезмерно большими размерами, чтобы достигать желательных продолжительностей работы или сроков службы, что не является целесообразным с экономической точки зрения. Кроме того, адсорбционные системы для водоподготовки с использованием обычного активированного угля согласно прототипу также связаны с тем недостатком, что их емкость или эффективность в отношении выравнивания пиковых возрастаний количества или концентрации появляющихся загрязнений, часто являются недостаточными, и что на этом основании описанные до сих пор проблемы десорбции не могут быть преодолены, так что при экстремальных условиях это может приводить к спонтанным проскокам загрязнений или вредных веществ. При этом точно так же может возникать ситуация, что превышаются соблюдаемые предельных величины вредных веществ.
В прототипе тем самым при получении (питьевой) воды не всегда обеспечивается достаточное удаление или отделение, в частности, в рамках внезапных или спонтанных повышений концентрации поступающих загрязнений, а именно, также с используемыми в прототипе однократными этапами адсорбции на основе обычного активированного угля, которые, как правило, могут применяться как последняя или находящаяся ниже по потоку технологическая стадия в установке для получения питьевой воды. В частности, подобные очистные или водоподготовительные установки согласно прототипу имеют относительно низкую эффективность очистки, что также обусловливает соответственно низкие сроки службы, что опять же связано с повышенными производственными затратами и ухудшенной экономичностью, в частности, будучи обусловленной относительно частой сменой используемых адсорбирующих материалов.
Также известные из прототипа очистные или водоподготовительные установки часто неэффективны в такой степени, что не могут обеспечивать удовлетворительную очистку обрабатываемой воды, в частности, в отношении проблемных веществ, таких как пестициды, перфторированные поверхностно-активные вещества, такие как перфтороктансульфат (PFOS), антидетонационные присадки, такие как метил-трет-бутиловый простой эфир (MTBE), рентгеноконтрастные препараты, такие как йопамидол и амидотризоевая кислота, что особенно справедливо также для ситуации внезапного возникновения повышенных концентраций указанных загрязнений.
Германское описание полезной модели DE 88 15 345 U1 относится к водоподготовительному устройству, в частности, для водоподготовки или получения не содержащей вредных веществ питьевой воды, причем водоподготовительное устройство оснащено работающим по принципу обратного осмоса пластинчатым модулем.
Кроме того, патентный документ DE 10 2008 041 164 A1 относится к способу водоподготовки для удаления галогенид-ионов окислительным галогенированием добавляемого к воде органического соединения, которое впоследствии отделяется, причем остающиеся в воде хлоратные, иодатные или броматные ионы преобразуются в соответствующие галогенид-ионы, после чего должно проводиться новое окислительное галогенирование.
Кроме того, патентный документ EP 1 044 928 A1 относится к способу обработки воды, который включает введение озона в сырьевую воду и фильтрацию сырьевой воды с использованием устойчивой к озону мембраны, причем фильтрат к тому же может быть обработан активированным углем или посредством мембраны обратного осмоса.
Однако в приведенных в прототипе подходах невозможно продолжительное удаление, в особенности также таких загрязнений, которые появляются в связи с ограниченными во времени или спонтанно возникающими возрастаниями концентрации загрязнений в обрабатываемой или очищаемой воде. При этом является в особенности проблематичным то, что в пределах относительно короткого времени должны появляться или удаляться большие количества загрязнений, что зачастую приводит к перегрузке используемых согласно прототипу водоочистительных установок, которая сопровождается появлением нежелательных проскоков вредных веществ или тому подобных в обработанную таким образом очищенную воду.
В свете вышеизложенного технического аспекта в основу изобретения тем самым положена задача создания эффективного способа и соответствующих установок или устройств для обработки и/или очистки (природной) воды, в частности, для получения питьевой воды, причем описанные в начале недостатки прототипа должны быть по меньшей мере значительно устранены или же по меньшей мере смягчены.
В частности, задача настоящего изобретения видится в создании способа и соответственных для этого установок и/или устройств, причем, в частности, неорганические и/или органические, в частности, на органической основе, загрязнения, такие как вредные микрозагрязнения и/или вещества в следовых количествах, должны удаляться из обрабатываемой и/или очищаемой (природной) воды постоянно и/или длительно, и причем, в частности, должно обеспечиваться улучшенное удаление появляющихся в связи, в частности, с ограниченными во времени и/или спонтанно возникающими повышениями концентрации загрязнений, таких как пестициды, из обрабатываемой и/или очищаемой воды. В этой связи должны предотвращаться также последующие высвобождение и/или десорбция задержанных до этого вредных веществ после минования и/или ослабления ситуации повышения концентрации.
В этой связи дополнительная задача настоящего изобретения, в частности, видится в создании эффективного способа, посредством которого сокращаются и/или устраняются ограниченные во времени и/или спонтанно возникающие возрастания концентрации также особенных загрязнений, например, таких как используемые в сельском хозяйстве и/или в сельскохозяйственной промышленности, в частности, в форме пестицидов или тому подобных. При этом вызывающие возрастание концентрации загрязнения должны эффективно и длительно удаляться из обрабатываемой и/или очищаемой (природной) воды.
В этом отношении - согласно дополнительной задаче настоящего изобретения - также предотвращается преждевременное истощение используемых в рамках подготовки и/или очистки адсорбирующих материалов так, что в этом отношении также должны обеспечиваться более длительные продолжительности использования и/или сроки службы созданных согласно изобретению установок и/или устройств.
Кроме того, согласно опять же дополнительной задаче настоящего изобретения - также создается производительная водоочистная установка с соответствующими устройствами и/или оборудованием, в частности, для исполнения соответствующего изобретению способа, причем при одновременно высокой эффективности очистки с предотвращением спонтанных проскоков при возникновении внезапных повышений концентрации загрязнений, и/или после них, должна также обеспечиваться высокая экономичность, в частности, в том, что касается продолжительности работы и/или срока службы, расхода адсорбента для очистки обрабатываемой воды и требуемого расхода энергии.
Кроме того, должна обеспечиваться возможность непрерывной и/или бесперерывной работы такой установки и/или непрерывного и/или бесперерывного исполнения способа.
В частности, еще одна дополнительная задача настоящего изобретения состоит в создании очистной и/или подготовительной установки, в частности, для исполнения соответствующего изобретению способа, посредством которой адсорбент может использоваться для подготовки обрабатываемой воды эффективно и долговременно, в частности, в том, что касается длительных и бесперерывных продолжительностей работы и/или сроков службы применяемых в этой связи адсорбционных устройств, в частности, адсорбционно-фильтрационных устройств.
Для решения вышеописанной задачи настоящее изобретение тем самым предлагает - согласно первому аспекту настоящего изобретения - способ предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки содержащей загрязнения, в частности, органические загрязнения, предпочтительно вредные микрозагрязнения и/или вещества в следовых количествах, воды, в частности, природной воды, для целей извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды, в частности чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, согласно пункту 1 формулы изобретения; дополнительные предпочтительные усовершенствования и варианты осуществления этого аспекта изобретения представляют собой предмет соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения на способ.
Кроме того, дополнительным предметом настоящего изобретения является - согласно второму аспекту настоящего изобретения - является водоочистная установка, в частности, предпочтительно для непрерывной обработки и/или очистки содержащей загрязнения воды, соответственно, общая водоочистная установка, как определено в соответствующих независимых, относящихся к соответствующим изобретению водоочистной установке и/или общей водоочистной установке независимых пунктах формулы изобретения; предпочтительные усовершенствования и варианты исполнения соответствующих изобретению водоочистной установки и/или общей водоочистной установки представляют собой предмет соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Кроме того, дополнительным предметом настоящего изобретения - согласно третьему аспекту настоящего изобретения - также являются соответствующие изобретению варианты применения, как они в каждом случае определяются в относящихся к этому пунктах формулы изобретения; в каждом случае предпочтительные усовершенствования и варианты осуществления соответствующих изобретению применений согласно этому аспекту настоящего изобретения представляют собой предмет соответствующих зависимых пунктов изобретения на применение.
Само собой разумеется, что в нижеследующем описании настоящего изобретения такие варианты осуществления, варианты исполнения, преимущества, примеры или тому подобные, которые далее - во избежание ненужных повторений - приведены применительно только к отдельному аспекту изобретения, естественно, также соответственно действительны в отношении остальных аспектов изобретения, без необходимости в конкретном упоминании.
Кроме того, само собой разумеется, что в приведенных далее сведениях о значениях, числах и диапазонах соответствующие этому данные о значениях, числах и диапазонах не должны пониматься как ограничивающие; для специалиста является очевидным, что в зависимости от конкретной ситуации или сообразно варианту применения приведенные диапазоны или данные могут отличаться, но без выхода за пределы области настоящего изобретения.
Кроме того, справедливо, что все указанные впоследствии данные о значениях или параметрах, или тому подобных, в принципе могут быть определены или выяснены нормированными или стандартизированными или точно указанными методами определения, или же, в ином случае, привычными специалисту в этой области технологии методами определения или измерения. Если не оговаривается иное, основополагающие значения или параметры определяют при стандартных условиях (то есть, в частности, при температуре 20°С и/или при давлении 1013,25 гПа, соответственно, 1,01325 бар).
В остальном является справедливым, что в отношении всех приведенных далее относительных или процентных, в частности, количественных по весу данных следует принимать во внимание, что эти данные в рамках настоящего изобретения могут оцениваться или комбинироваться специалистом таким образом, что в сумме - по обстоятельствам с включением дополнительных компонентов или ингредиентов, в частности, как определено далее - всегда получаются 100% или 100 вес.%. Но, естественно это понятно специалисту.
С целью наглядного разъяснения настоящего изобретения в последующем описании соответствующих изобретению предметов также приводятся ссылки на указанные в фигурах кодовые номера позиций; соответственное указание кодовых номеров позиций при этом дается сугубо для разъяснения, и никоим образом не подразумевает ограничения соответствующих изобретению предметов.
С учетом вышеизложенного, далее настоящее изобретение описывается более подробно.
Тем самым предметом настоящего изобретения - согласно первому аспекту настоящего изобретения - является способ предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки содержащей загрязнения, в частности, органические загрязнения, предпочтительно вредные микрозагрязнения и/или вещества в следовых количествах, воды А, в частности, природной воды, предпочтительно для целей извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды,
причем загрязнения удаляются из обрабатываемой и/или очищаемой воды А путем адсорбции, предпочтительно в случае особенно ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений (синонимично называемых также повышением концентрации, концентрацией при пиковой нагрузке, соответственно, пиковой концентрацией) в обрабатываемой и/или очищаемой воде А,
причем обрабатываемую и/или очищаемую воду А подают в водоочистную установку 1 (синонимично также называемую водоподготовительной установкой) для адсорбционного удаления загрязнений, причем водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере одно основное адсорбционное устройство 2 (синонимично также называемое базовым адсорбционным устройством) и по меньшей мере одно, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки,
причем обрабатываемая и/или очищаемая вода А подается в основное адсорбционное устройство 2 и подвергается обработке и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2, в частности, загрязнения путем адсорбции по меньшей мере по существу полностью удаляются в основном адсорбционном устройстве 2, в частности, таким образом, что концентрация загрязнений сокращается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, и
причем при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, подключается и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, подается сначала в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки подвергается обработке и/или очистке, в частности, загрязнения путем адсорбции удаляются по меньшей мере частично, предпочтительно повышение концентрации загрязнений сокращается и/или выравнивается (то есть, перед последующим введением обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основное адсорбционное устройство 2).
Что касается применяемого для возникающего повышения концентрации загрязнений термина «ограниченное во времени», то этим, в частности, подразумевается, что обсуждаемые повышения концентрации возникают в ограниченном по продолжительности промежутке времени и/или временно, причем соответственный промежуток времени в общем может варьировать в широком диапазоне. Так, обсуждаемые повышения концентрации, сугубо в качестве примера, и без ограничения этим, могут иметь длительность в диапазоне от нескольких минут до многих часов, дней или месяцев. Кроме того, термин «спонтанно», как он равным образом применяется для возникающих повышений концентрации загрязнений, подразумевает, в частности, что повышение концентрации как таковое по меньшей мере по существу не является конкретно прогнозируемым и/или не может быть предварительно определено, в частности, в том, что касается частоты и длительности его возникновения, а также проявляющейся тем самым конкретно возникающей концентрации и/или количества загрязнений.
Только ради ясности, на будущее также следует указать: применяемые согласно изобретению термины «выше по потоку» или «ниже по потоку» (равнозначными которым в каждом случае являются понятия «предвключенный (находящийся выше по технологической цепочке)» и «послевключенный (находящийся ниже по технологической цепочке)») в общем относятся к базовой в соответствующем изобретению способе или в соответствующей изобретению водоочистной установке 1 последовательности исполнения способа и/или технологического процесса (что является равнозначным потоку и/или направлению потока обрабатываемой и/или очищаемой воды).
Основополагающая идея настоящего изобретения тем самым видится в том, что в рамках обработки и/или очистки содержащей загрязнения воды А, например, природной воды, в частности, как используемой для производства и/или получения питьевой воды и/или технической воды В, целенаправленным путем - так сказать, в зависимости от ситуации и/или от потребности - используется дополнительная адсорбционная ступень фильтрации в форме адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки как дополнительный адсорбционный фильтрационный компонент и/или ступень, соответственно, подключаемая к базовому для способа обработки и/или очистки основному адсорбционному устройству 2, в случае, когда превышается предварительно заданное предельное значение (входной) концентрации загрязнений. При этом в рамках настоящего изобретения, в случае ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания (входной) концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, и тем самым при возникновении пиковой концентрации и/или концентрации пиковой нагрузки, применяется и/или подключается дополнительная ступень фильтрации в форме адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки в используемой для очистки воды водоочистной установке 1, а именно, в том отношении, что дополнительная адсорбционная ступень в форме адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки подключается перед и/или до обсуждаемого основного адсорбционного устройства 2, и соответственно, размещается выше по потоку относительно него, и производит обработку очищаемой воды, что приводит к стабильному сокращению количества появляющихся в связи с повышением концентрации загрязнений посредством адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки так, что находящееся в этом случае ниже по потоку основное адсорбционное устройство 2, так сказать, всегда имеет дело только с более низкой концентрацией загрязнений.
Согласно изобретению, тем самым в зависимости от базовой для обрабатываемой и/или очищаемой воды А концентрации загрязнений, в частности, при наличии ограниченного во времени или спонтанно возникающего возрастания концентрации загрязнений, создаются в некоторой степени дополнительные адсорбционные емкости (а именно, в форме подключаемого для этого случая адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки), которые находятся выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 и в целом снижают нагрузку на него.
Настоящее изобретение тем самым имеет целью, в частности, дополнительное приведение в действие предварительной ступени в форме адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки в ответ, и/или в зависимости от возникновения повышения концентрации загрязнений, а именно, для целей сокращения и/или устранения ограниченных во времени возникающих высоких входных концентраций, соответственно, концентраций на впуске, загрязнений.
При этом адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, в частности, сформировано так, что ослабляется и/или выравнивается повышение концентрации загрязнений, и/или появившиеся и/или имеющиеся в рамках повышения концентрации загрязнения, так сказать, по меньшей мере частично, перехватываются, и тем самым концентрация загрязнений в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации. Таким образом, в рамках соответствующего изобретению способа для случая и/или в зависимости от возникновения повышения концентрации подключенное после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и, соответственно, размещенное ниже по потоку относительно него основное адсорбционное устройство 2 будет менее нагружено так, что поступающая в него и предварительно обработанная в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки вода имеет выровненную и/или сниженную концентрацию загрязнений, и/или по меньшей мере частично, уже освобождена от поступивших при повышении концентрации загрязнений. Поэтому с помощью размещенного ниже по потоку основного адсорбционного устройства 2 может быть проведено дополнительное и продолжительное удаление оставшихся загрязнений, а именно, без перегрузки и/или без преждевременного истощения основного адсорбционного устройства 2.
На основе соответствующей изобретению концепции тем самым посредством целенаправленного подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки при наличии превышения предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, с соответственным сокращением нагрузки на подключенное в этом случае ниже по потоку основное адсорбционное устройство 2, на длительное время сокращается и/или устраняется опасность проскоков загрязнений для критического случая возникновения возрастаний концентрации загрязнений.
Согласно соответствующей изобретению концепции зависящего от концентрации и/или предельного значения подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки для целенаправленного перехватывания и/или снижения ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений, в рамках настоящего изобретения представляется точно согласованный способ оптимизированной обработки и/или подготовки (природной) воды, в частности, для получения питьевой и/или технической воды, который при соответственно улучшенной экономичности технологического процесса обеспечивает возможность надежной и в данной ситуации загрязнения точно выверенной очистки исходной воды, и посредством этого в результате целенаправленного перехватывания и/или ослабления повышений концентрации поступающих загрязнений также сводит к минимуму опасность проскоков вредных веществ, как указано выше.
В этой связи согласно изобретению предусматриваются, так сказать, два эксплуатационных режима, а именно, при нормальном уровне загрязненности обрабатываемой и/или очищаемой воды исполняется, так сказать, одноступенчатый способ с работой единственно основного адсорбционного устройства 2, тогда как при соответственно возникающих повышениях концентрации при превышении (входных) предельных значений исполняется, так сказать, двухступенчатый способ с дополнительной работой и, соответственно, подключением и/или предвключением адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
При этом адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, с одной стороны, и основное адсорбционное устройство 2, с другой стороны, функционально комплектуются таким образом, что, с одной стороны, повышение концентрации ослабляется и/или сокращается в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки (наряду со снижением нагрузки на основное адсорбционное устройство 2), и что, с другой стороны, основное адсорбционное устройство 2 после протекания воды через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки в состоянии дополнительно удалять еще имеющиеся в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, загрязнения, однако, при сниженной концентрации их.
Кроме того, на основе соответствующей изобретению концепции также явственно продлевается срок службы и/или продолжительность использования и/или эксплуатации применяемой согласно изобретению водоочистной установки 1, так как, во-первых, основное адсорбционное устройство 2 благодаря зависящему от концентрации подключению адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки становится менее нагруженным, и поскольку, во-вторых, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки как таковое подключается только при определенных условиях, а именно, при появлении обсуждаемых повышениях концентрации, так что также повышается его срок службы и/или продолжительность использования и/или эксплуатации.
В этой связи срок службы также увеличивается таким образом, что данные компоненты в форме адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, а также основного адсорбционного устройства 2, могут применяться более эффективно, в частности, в отношении максимального использования заданной в каждом случае адсорбционной и/или фильтрационной емкости. Так, во-первых, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может быть выше загрязнено примесями (то есть даже (почти) до его предельной емкости), что даже при возможном превышении предельной емкости подключенное ниже по потоку основное адсорбционное устройство 2 в случае возникновения повышенной концентрации будет в состоянии без проблем улавливать не поглощенные до этого загрязнения. Кроме того, само основное адсорбционное устройство 2 может быть также более высоко засорено загрязнениями (то есть, равным образом (почти) до его предельной емкости), так как в результате выравнивания концентрации вредных веществ в случае возникновения повышенной концентрации подключенное выше по потоку адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки не допускает чрезмерной нагрузки на подключенное ниже по потоку основное адсорбционное устройство 2 загрязнениями, поскольку они уже до этого были перехвачены. Благодаря этому данный размещенный в адсорбционных устройствах 2, 3 адсорбирующий материал в целом используется более эффективно.
Кроме того, может быть сокращена продолжительность пребывания обрабатываемой и/или очищаемой воды, в частности, в основном адсорбционном устройстве 2, в частности, вследствие сниженной предварительной нагрузки обсуждаемыми загрязнениями, что также является благоприятным для исполнения способа в целом.
Дополнительное центральное преимущество настоящего изобретения видится также в том, что на основе соответствующей изобретению концепции с зависящим от концентрации подключением выше по потоку адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки может быть предотвращена опасность нежелательной десорбции, в частности, с последующим проскоком в полученную питьевую и/или техническую воду, адсорбированных до этого загрязнений после превышения возрастания концентрации и/или при снижении концентрации вредных веществ в обрабатываемой и/или очищаемой воде А.
Поэтому целенаправленным применением адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки при наличии высоких (пиковых) концентраций загрязнений в целом сокращается опасность десорбции в отношении используемой согласно изобретению водоочистной установки 1, так как адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки приводится в действие и/или начинает работать только с появлением и/или при высоких входных и/или впускных концентрациях, и/или высоких повышениях концентрации загрязнений, тогда как основное адсорбционное устройство 2 может эксплуатироваться и/или действовать вообще только при соответственно сниженных и/или сокращенных и равномерных и/или выровненных (входных и/или впускных) концентрациях, так что оба компонента в каждом случае действуют с относительно равномерными концентрациями загрязнений.
Соответствующая изобретению концепция учитывает также неожиданное обнаружение заявителем, что именно низкие входные и/или впускные концентрации загрязнений приводят к низким (адсорбционным) емкостям используемых адсорбирующих материалов, в частности, активированного угля, тогда как высокие входные концентрации загрязнений приводят к высоким (адсорбционным) емкостям. В этом отношении также достигаются высокие емкости подключаемого адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки только при высоких концентрациях вредных веществ и/или повышениях концентрации загрязнений, что приводит к дополнительному повышению эффективности.
В рамках настоящего изобретения также является преимуществом, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки рассчитано только на такое использование, что концентрация загрязнений сначала, в частности, снижается до уровня ниже предельного значения концентрации и/или предельного значения входной концентрации, в обрабатываемой и/или очищаемой воде А так, что дальнейшее снижение концентрации, в частности, до предварительно заданного предельного значения выходной концентрации во всей обработанной и/или очищенной воде В в общем не требуется, когда концентрация дополнительно снижается посредством подключенного ниже по потоку основного адсорбционного устройство 2. Таким образом, в общем и целом при использовании применяемой согласно изобретению водоочистной установки 1 после прохода через нее достигается предварительно заданный предельный (для питьевой воды) уровень загрязнений.
Поэтому также адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки в целом может быть сформировано с меньшими размерами и/или может иметь меньший объем фильтра и/или меньшее количество адсорбирующего материала сравнительно с основным адсорбционным устройством 2, что точно так же является преимуществом.
Дополнительное преимущество настоящего изобретения также видится в том, что используемая согласно изобретению водоочистная установка 1 может быть встроена интегрально с соответствующим этому основным адсорбционным устройством 2 и подключенным выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки в существующие очистные установки, и/или существующие очистные установки могут быть дооснащены водоочистной установкой 1 вместе с исполнением соответствующего изобретению способа. В этой связи водоочистная установка 1 и/или способ согласно изобретению, в частности, могут использоваться в рамках подключенных после существующей очистной установки очистки и/или обработки, причем, в частности, основное адсорбционное устройство 2 может действовать как финальная ступень обработки и/или очистки, в частности, с подключением необязательно предварительно и/или выше по потоку адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, которое в случае превышения предельного значения концентрации загрязнений, в частности, предельного значения входной концентрации, приводится в действие и/или используется в дополнение к основному адсорбционному устройству 2.
Кроме того, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, с одной стороны, а также основное адсорбционное устройство 2, с другой стороны, могут быть в целом уменьшены, в частности, что касается их объема фильтра и/или адсорбционной емкости, что повышает эффективность затрат и упрощает эксплуатационные издержки в целом.
В общем и целом, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может быть сформировано и/или может эксплуатироваться таким образом, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, концентрация загрязнений на выходе адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации. Кроме того, основное адсорбционное устройство 2, в частности, может быть сформировано и, соответственно, может действовать так, что концентрация загрязнений в обрабатываемой и, соответственно, очищаемой воде А и/или в полученной питьевой воде и/или технической воде В на выходе и, соответственно, на выпуске основного адсорбционного устройства 2, снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации.
Посредством целенаправленного порядка действий для ослабления и, соответственно, выравнивания ограниченных во времени и, соответственно, спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений могут быть к тому же точнее определены и, соответственно, прогнозированы срок службы базовой водоочистной установки 1 и, соответственно, данной общей установки.
В отношении соответствующего изобретению способа, в частности, в целом дело обстоит так, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, в частности, срабатывает и/или приводится в действие только с появлением и/или при высоких входных концентрациях загрязнений (концентрации вредных веществ выше предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации), каковая имеет место при возникновении ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания концентрации, причем в этом отношении имеются высокие нагрузочные емкости и высокие степени удаления. Равным образом, при целенаправленном подключении адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки при наличии и/или возникновении повышения концентрации обеспечивается снижение опасности проявления нежелательной десорбции загрязнений. Кроме того, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может использоваться вплоть до истощения и/или насыщения находящего в нем адсорбирующего материала. Согласно изобретению, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки целенаправленно срабатывает, так сказать, в ответ на проявление повышения концентрации загрязнений, и подключается выше по потоку относительно основное адсорбционного устройства 2 для снижения нагрузки на него.
Соответствующая изобретению концепция приводит, в частности, также к тому, что в случае возникновения повышения концентрации подключенное после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки основное адсорбционное устройство 2 действует и/или эксплуатируется при постоянно меньших и/или сниженных входных концентрациях загрязнений, которые, в частности, находятся в пределах предварительно заданного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации. Благодаря этому удлиняется срок службы основного адсорбционного устройства 2, причем к тому же также может точнее прогнозироваться срок его службы. Равным образом также для основного адсорбционного устройства 2, и тем самым для водоочистной установки 1 в целом, снижается опасность десорбции загрязнений, в частности, поскольку при работе с подключенным выше по потоку адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки также в основном адсорбционном устройстве 2 не происходит внезапное снижение концентрации загрязнений. В целом же соответствующая изобретению концепция тем самым приводит также к увеличению срока службы также основного адсорбционного устройства 2 и вместе с тем равным образом водоочистной установки 1 в целом.
Далее дополнительно описывается соответствующий изобретению способ с относящимися к этому соответствующими изобретению вариантами осуществления:
Что касается обрабатываемой и/или очищаемой воды А в рамках соответствующего изобретению способа, то речь при этом идет, как указано выше, в частности, о природной воде, предпочтительно о предварительно обработанной сообразно питьевой воде природной воде. В частности, обрабатываемая и/или очищаемая согласно изобретению вода А, в частности, природная вода, предпочтительно предварительно обработанная сообразно питьевой воде природная вода, без ограничений выбирается из грунтовой воды, подрусловой воды и поверхностной воды, в частности, из речной воды и/или из озер и/или водохранилищ. При этом обсуждаемая вода может быть уже, в частности, пропущена через соответственные для получения питьевой воды и/или необходимые ступени очистки.
В частности, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки подключается и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что концентрация загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или на выходе адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации.
Равным образом, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки подключается и/или предвключатся перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что - тем самым также в случае возникновения повышения концентрации и/или пиковой концентрации - концентрация загрязнений в обработанной и/или очищенной воде В, и/или ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2, и/или на выходе основного адсорбционного устройства 2, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации.
Как указано выше, целенаправленным подключением и/или предвключением адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, которое производится в случае возникновения и/или выявления ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания концентрации загрязнений, достигается продолжительное снижение обусловленной повышением концентрации загрязненности обрабатываемой и/или очищаемой воды так, что после прохода через предвключенное адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки концентрация загрязнений, в частности, снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, причем в рамках соответствующей изобретению концепции обеспечивается то, что находящееся ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки основное адсорбционное устройство 2 дополнительно снижает загрязненность обработанной очищенной воды В вредными веществами так, что после прохода через основное адсорбционное устройство 2 концентрация снижается до уровня ниже предварительно заданного выходного предельного значения так, что в целом также при возникновении обсуждаемого повышения концентрации обеспечивается эффективная и надежная очистка исходной воды.
Что в этой связи касается предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации (то есть, в частности, значения концентрации на входе и/или на впуске водоочистной установки 1 и/или адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки), с одной стороны, и предварительно заданного предельного значения выходной концентрации (то есть, в частности, значения концентрации загрязнений на выпуске и/или на выходе водоочистной установки 1 и/или основного адсорбционного устройства 2), с другой стороны, то в рамках соответствующего изобретению способа, в частности, дело может обстоять так, что предельное значение выходной концентрации выбирается меньшим сравнительно с предварительно заданным предельным значением концентрации, в частности, предельным значением входной концентрации. В частности, предельное значение выходной концентрации предварительно задается в согласии с соответственными нормами и/или требованиями к питьевой воде и/или к природной воде. Например, предельное значение выходной концентрации может предварительно задаваться с использованием так называемых относящихся к здоровью ориентировочных значений (GOW), а именно, в частности, в зависимости от удаляемых в каждом случае загрязнений. В частности, предварительно заданное выходное предельное значение также определяется с учетом законодательно предписанных предельных значений, а также так называемых целевых значений. Например, выходное предельное значение в отношении пестицидов, в частности, метальдегида, задается сообразно законодательно допустимому предельному значению (<0,1 мкг/л), соответственно, относящемуся к этому целевому значению (<0,05 мкг/л). На этой основе в целом возможен гибкий и/или точно согласованный порядок действий в отношении удаляемых загрязнений, а также желательного и/или требуемого качества обработанной и/или очищенной воды В. Напротив, предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, в частности, выбирается и/или задается с учетом возникшего повышения концентрации, а также в зависимости от удаляемых загрязнений. Для этого также можно сослаться на приведенные ниже варианты исполнения.
Согласно изобретению, оказалось особенно благоприятным, когда основное адсорбционное устройство 2 имеет по меньшей мере один дисперсный адсорбирующий материал (в форме частиц), в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный (в виде шариков) активированный уголь. В частности, основное адсорбционное устройство 2 может иметь фильтр в виде неподвижного слоя, и/или неподвижный слой на основе по меньшей мере дисперсного адсорбирующего материала, в частности, на основе дисперсного активированного угля, предпочтительно на основе зернистого активированного угля, предпочтительно на основе глобулярного активированного угля, в частности, со свободной засыпкой адсорбирующего материала в форме частиц.
Равным образом, согласно изобретению является благоприятным, когда адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет по меньшей мере один дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь.
В частности, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь фильтр в виде неподвижного слоя, и/или неподвижный слой на основе по меньшей мере одного дисперсного адсорбирующего материала, в частности, на основе дисперсного активированного угля, предпочтительно на основе зернистого активированного угля, предпочтительно на основе глобулярного активированного угля, в частности, со свободной засыпкой адсорбирующего материала в форме частиц.
Применением вышеуказанных адсорбирующих материалов могут достигаться особенно хорошие результаты очистки и/или адсорбции в отношении удаляемых загрязнений, причем в равной мере дополнительно улучшаются характеристики течения обрабатываемой и/или очищаемой воде А в соответствующих устройствах 2, 3. Согласно изобретению, в этой связи, в частности, предусматривается, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А при исполнении соответствующего изобретению способа в каждом случае пропускается и/или проводится через засыпку, в частности, свободную сыпучую массу, вышеуказанных адсорбирующих материалов.
Кроме того, что касается применяемого в рамках соответствующего изобретению способа адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, то для этого, в частности, ориентируются на следующее:
Согласно изобретению, может быть, в частности, предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет меньший объем VSLA неподвижного слоя, в частности, меньший объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, и/или меньшее количество дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, чем в основном адсорбционном устройстве 2.
- Кроме того, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, по меньшей мере 0,01 м3, в частности, по меньшей мере 0,1 м3, предпочтительно по меньшей мере 0,5 м3, предпочтительно по меньшей мере 1 м3, особенно предпочтительно по меньшей мере 5 м3, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10 м3, дополнительно предпочтительно по меньшей мере 15 м3.
- Кроме того, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в диапазоне от 0,01 м3 до 750 м3, в частности, в диапазоне от 0,1 м3 до 600 м3, предпочтительно в диапазоне от 0,5 м3 до 500 м3, предпочтительно в диапазоне от 1 м3 до 300 м3, особенно предпочтительно в диапазоне от 5 м3 до 200 м3, наиболее предпочтительно в диапазоне от 10 м3 до 100 м3, дополнительно предпочтительно в диапазоне от 15 м3 до 150 м3.
Кроме того, в том, что в рамках соответствующего изобретению способа касается применяемого основного адсорбционного устройства 2, то для этого, в частности, ориентируются на следующее:
- Так, согласно изобретению может предусматриваться, что основное адсорбционное устройство 2 имеет объем VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, по меньшей мере 1 м3, в частности, по меньшей мере 5 м3, предпочтительно по меньшей мере 10 м3, предпочтительно по меньшей мере 15 м3, особенно предпочтительно по меньшей мере 20 м3.
- В частности, основное адсорбционное устройство 2 имеет объем VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в диапазоне от 1 м3 до 1500 м3, в частности, в диапазоне от 5 м3 до 1000 м3, предпочтительно в диапазоне от 10 м3 до 800 м3, предпочтительно в диапазоне от 15 м3 до 600 м3, особенно предпочтительно в диапазоне от 20 м3 до 400 м3.
В отношении эффективного адсорбционного удаления основных присутствующих загрязнений, в частности, также в плане устранения ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания концентрации основных присутствующих загрязнений, может быть, в частности, предусмотрено, что отношение объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к объему VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объему засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, составляет по меньшей мере 1:1, в частности, по меньшей мере 1,05:1, предпочтительно по меньшей мере 1,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1,2:1, особенно предпочтительно по меньшей мере 1,4:1, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,6:1.
В частности, отношение объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к объему VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объему засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, составляет величину в диапазоне от 1,05:1 до 500:1, в частности, в диапазоне от 1,05:1 до 100:1, предпочтительно в диапазоне от 1,1:1 до 50:1, предпочтительно в диапазоне от 1,2:1 до 30:1, особенно предпочтительно в диапазоне от 1,4:1 до 20:1, наиболее предпочтительно в диапазоне от 1,6:1 до 10:1, дополнительно предпочтительно в диапазоне от 1,8:1 до 5:1.
Равным образом, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет меньшее количество, в частности, весовое количество, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, чем основное адсорбционное устройство 2, и/или что основное адсорбционное устройство 2 имеет большее количество, в частности, весовое количество, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, чем адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки.
В этой связи отношение количества, в частности, весового количества, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к количеству, в частности, весовому количеству, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять по меньшей мере 1:1, в частности, по меньшей мере 1,05:1, предпочтительно по меньшей мере 1,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1,2:1, особенно предпочтительно по меньшей мере 1,4:1, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,6:1.
В частности, отношение количества, в частности, весового количества, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к количеству, в частности, весовому количеству, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять величину в диапазоне от 1,05:1 до 100:1, в частности, в диапазоне от 1,1:1 до 50:1, предпочтительно в диапазоне от 1,2:1 до 30:1, предпочтительно в диапазоне от 1,4:1 до 20:1, особенно предпочтительно в диапазоне от 1,6:1 до 10:1, наиболее предпочтительно в диапазоне от 1,8:1 до 5:1.
Кроме того, в целом адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь меньшую общую емкость фильтра, в частности, общую адсорбционную емкость фильтра, чем основное адсорбционное устройство 2. Другими словами, тем самым основное адсорбционное устройство 2 может иметь бóльшую общую емкость фильтра, в частности, общую адсорбционную емкость фильтра, чем адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки.
В этом плане отношение общей емкости фильтра, в частности, общей адсорбционной емкости фильтра, основного адсорбционного устройства 2, с одной стороны, к общей емкости фильтра, в частности, общей адсорбционной емкости фильтра, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять по меньшей мере 1:1, в частности, по меньшей мере 1,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1,2:1, предпочтительно по меньшей мере 1,3:1, особенно предпочтительно по меньшей мере 1,5:1.
В этой связи отношение общей емкости фильтра, в частности, общей адсорбционной емкости фильтра, основного адсорбционного устройства 2, с одной стороны, к общей емкости фильтра, в частности, общей адсорбционной емкости фильтра, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять величину в диапазоне от 1,1:1 до 150:1, в частности, в диапазоне от 1,2:1 до 100:1, предпочтительно в диапазоне от 1,3:1 до 50:1, предпочтительно в диапазоне от 1,5:1 до 25:1.
Таким образом, применяемое согласно изобретению адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь в целом меньшие размеры, чем основное адсорбционное устройство 2, что, в частности, основывается на неожиданном обнаруженном заявителем факте, что высокая входная концентрация - каковая имеет место при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, заданного предельного значения входной концентрации, в подключенном к основному адсорбционному устройству 2 адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки - может приводить к высоким нагрузочным емкостям адсорбирующего материала, так что на этой основе могут достигаться соответственно высокие степени удаления при относительно малых размерах адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
В рамках соответствующего изобретению способа, кроме того, дело может обстоять так, что время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки является меньшим, чем в основном адсорбционном устройстве 2, и/или что время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки регулируется на меньшее значение, чем в основном адсорбционном устройстве 2. В частности, может быть предусмотрено, что время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2 является бóльшим, чем в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, и/или что время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2 регулируется на большее значение, чем в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки,
В этом отношении время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки может составлять величину в диапазоне от 1 секунды до 420 минут, в частности, от 5 секунд до 240 минут, предпочтительно от 20 секунд до 120 минут, предпочтительно от 1 минуты до 90 минут, особенно предпочтительно от 2 минут до 45 минут, и/или устанавливаться на вышеуказанные значения.
В этой связи, время пребывания и/или продолжительность контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2 может составлять величину в диапазоне от 10 секунд до 600 минут, в частности, в диапазоне от 30 секунд до 300 минут, предпочтительно в диапазоне от 1 минуты до 180 минут, предпочтительно в диапазоне от 2 минут до 120 минут, особенно предпочтительно в диапазоне от 4 минут до 90 минут, и/или устанавливаться на вышеуказанные значения.
В частности, отношение времени пребывания и/или продолжительности контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2 к времени пребывания и/или продолжительности контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки может составлять по меньшей мере 1:1, в частности, по меньшей мере 1,05:1, предпочтительно по меньшей мере 1,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1,2:1, особенно предпочтительно по меньшей мере 1,4:1, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,6:1, и/или устанавливаться на вышеуказанные значения.
В частности, отношение времени пребывания и/или продолжительности контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2 к времени пребывания и/или продолжительности контакта обрабатываемой и/или очищаемой воды А в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки может составлять величину в диапазоне от 1:1 до 100:1, в частности, в диапазоне от 1,05:1 до 50:1, предпочтительно в диапазоне от 1,1:1 до 30:1, предпочтительно в диапазоне от 1,2:1 до 10:1, особенно предпочтительно в диапазоне от 1,4:1 до 5:1, наиболее предпочтительно в диапазоне от 1,6:1 до 2:1, и/или устанавливаться на вышеуказанные значения.
Вышеуказанные действия, кроме того, учитывают, в частности, функцию адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки в отношении ослабления и/или выравнивания повышения концентрации загрязнений. Кроме того, посредством вышеуказанных действий существенно улучшается очистка исходной воды в целом, в частности, также в отношении получения предварительно заданного предельного значения выходной концентрации загрязнений.
Кроме того, согласно изобретению могут достигаться предпочтительные и/или приведенные ниже продолжительности эксплуатации и/или сроки службы.
Предназначенная для соответствующего изобретению способа водоочистная установка 1 в этой связи может иметь срок службы и/или объем слоя (BV) по меньшей мере 1000 BV, в частности, по меньшей мере 5000 BV, предпочтительно по меньшей мере 10000 BV, предпочтительно по меньшей мере 15000 BV, особенно предпочтительно по меньшей мере 20000 BV, рассчитанный как частное из объема обработанной и/или очищенной воды (VH2O), с одной стороны, и суммы объема (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, и объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в основном адсорбционном устройстве 2, с другой стороны [BV=VH2O[м3]/(VSLA[м3]+VHA[м3])].
В этой связи водоочистная установка 1 может иметь срок службы и/или объем слоя (BV) в диапазоне от 1000 BV до 500000 BV, в частности, в диапазоне от 5000 BV до 200000 BV, предпочтительно в диапазоне от 10000 BV до 100000 BV, предпочтительно в диапазоне от 15000 BV до 50000 BV, особенно предпочтительно в диапазоне от 20000 BV до 40000 BV, рассчитанный как частное из объема обработанной и/или очищенной воды (VH2O), с одной стороны, и суммы объема (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, и объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в основном адсорбционном устройстве 2, с другой стороны [BV=VH2O[м3]/(VSLA[м3]+VHA[м3])].
При этом объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки и/или объем VHA фильтра в виде неподвижного слоя в основном адсорбционном устройстве 2, относятся, как указано выше, в частности, к данному объему фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, к объему засыпки, данного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля.
На основе соответствующей изобретению концепции при этом получается, по сравнению с системами согласно прототипу, существенное удлинение срока службы и/или продолжительности использования и/или эксплуатации базовой водоочистной установки 1, что обеспечивает высокую экономичность соответствующей изобретению концепции. В частности, данные адсорбирующие материалы, как указанные выше, могут оптимально использоваться в отношении их адсорбционной емкости, так как даже при высокой нагруженности адсорбентов загрязнениями явственно снижается опасность проскоков, и в то же время достигаются предварительно заданные предельные значения выходной концентрации.
Кроме того, что касается соответствующего изобретению способа, то предпочтительно, чтобы водоочистная установка 1 работала по меньшей мере по существу непрерывно, и/или чтобы обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере по существу, непрерывно подавалась и/или пропускалась через водоочистную установку 1, в частности, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или основное адсорбционное устройство 2. В результате этого могут достигаться в целом высокие показатели пропускной способности при превосходной эффективности очистки.
В этой связи согласно изобретению дело обстоит так, что обработка и/или очистка содержащей загрязнения воды А, по меньшей мере по существу, проводится непрерывно.
В частности, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере по существу, непрерывно подается в водоочистную установку 1. В частности, кроме того, обработанная и/или очищенная вода В, в частности, питьевая вода и/или техническая вода, по меньшей мере по существу, непрерывно выводится из водоочистной установки 1. Таким образом, в соответствующей изобретению водоочистной установке 1 создается по существу непрерывный поток, в частности, объемный расход потока, соответственно, течение используемой воды.
На этом основании соответствующий изобретению технологический режим также может быть точно приспособлен так, что объемный расход потока и/или пропускная способность в отношении обрабатываемой и/или очищаемой воде А, и/или обработанной и/или очищенной воды В (причем соответствующие величины объемного расхода потока в результате работы установки по меньшей мере по существу без потерь являются одинаковыми) варьируют в широких пределах так, что соответствующий изобретению способ тем самым может быть индивидуально отрегулирован.
В частности, водоочистная установка 1 может действовать с величиной объемного расхода потока, в частности, с объемным расходом потока обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или с объемным расходом потока обработанной и/или очищенной воды В, в диапазоне от 1 м3/час до 50000 м3/час, в частности, в диапазоне от 5 м3/час до 30000 м3/час, предпочтительно в диапазоне от 10 м3/час до 10000 м3/час, предпочтительно в диапазоне от 50 м3/час до 5000 м3/час, особенно предпочтительно в диапазоне от 100 м3/час до 3000 м3/час.
В частности, в рамках соответствующего изобретению способа дело обстоит так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А проводится и/или пропускается через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или в него (а именно, для случая подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или предвключения перед основным адсорбционным устройством 2 при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации).
Равным образом, в частности, согласно изобретению дело обстоит так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А проводится и/или пропускается через основное адсорбционное устройство 2 и/или в него (а именно, как в случае подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки (двухступенчатый адсорбционный процесс), так и в случае самостоятельной работы основного адсорбционного устройства 2 при более низком, нежели заданное предельное значение адсорбции и/или при недостижении этого значения, в частности, предельного значения входной концентрации (одноступенчатый адсорбционный процесс)).
Иначе говоря, поэтому согласно изобретению дело обстоит так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала пропускается и/или проводится через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или в него, и затем пропускается и/или проводится через основное адсорбционное устройство 2 и/или в него.
В частности - другими словами - при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала пропускается и/или проводится через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или в него.
Тем самым согласно изобретению, в частности, действие происходит так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатывается и/или очищается, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2.
Напротив, при более низком, чем заданное предельное значение концентрации и/или при недостижении этого значения, в частности, предельного значения входной концентрации, в частности, таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А, в частности, подается в обход адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или с его пропуском, обрабатывается и/или очищается непосредственно в основном адсорбционном устройстве 2.
Согласно первому, соответственно изобретению предпочтительному варианту осуществления, в частности, действие может происходить так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, общий поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или обрабатываемая и/или очищаемая вода А, сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатываемая и/или очищаемая вода А обрабатывается и/или очищается, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2. Тем самым предпочтительным согласно изобретению путем при подключении и/или предвключении адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки весь объем потока обрабатываемой и/или очищаемой воды В пропускается и/или проводится через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, так что на этом основании обеспечивается по возможности эффективное устранение и/или сокращение обусловленного повышением концентрации увеличенного количества загрязнений.
Кроме того, согласно дополнительному варианту осуществления соответственно изобретению, также может быть предусмотрено, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, общий поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А разделяется таким образом, что первый частичный поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатывается и/или очищается, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2, и что второй частичный поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А направляется непосредственно в основное адсорбционное устройство 2, и/или в обход адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или с его пропуском, обрабатывается и/или очищается непосредственно в основном адсорбционном устройстве 2.
В этом отношении первый частичный поток и второй частичный поток могут объединяться и/или сливаться выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2. В частности, первый частичный поток может подаваться во второй частичный поток выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2. Для этого случая тем самым основное адсорбционное устройство 2 действует и/или имеет дело с общим потоком объединенных перед этим частичных потоков.
Однако в принципе также возможно, что первый частичный поток и второй частичный поток объединяются и/или сливаются ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2. Соответственно этому, первый частичный поток может подаваться во второй частичный поток ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2.
Что касается вышеуказанных частичных потоков, то доля, в частности, доля объемного расхода потока, второго частичного потока в общем потоке может составлять по меньшей мере 50%, в частности, по меньшей мере 60%, предпочтительно по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, особенно предпочтительно по меньшей мере 90%, наиболее предпочтительно 95%, в расчете на общий поток.
Согласно соответствующему изобретению способу, в частности, предусматривается, что при более низком, чем заданное предельное значение концентрации и/или при наличии и/или недостижении этого значения, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере по существу полностью, подается непосредственно в основное адсорбционное устройство 2, и/или в обход адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или с его пропуском, обрабатывается и/или очищается непосредственно в основном адсорбционном устройстве 2, как указано выше.
Другими словами, согласно изобретению дело, в частности, обстоит так, что в случае предварительно подключенного адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, при недостижении обсуждаемого предельного значения адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки опять отключается так, что общий поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А теперь пропускается через основное адсорбционное устройство 2 в обход адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки. Тем самым речь идет о временном и/или ограниченном во времени использовании адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, а именно, которое приводится в действие и подключается перед основным адсорбционным устройством 2 в основном при наличии повышения концентрации загрязнений, и/или при превышении обсуждаемого предельного значения входной концентрации. Благодаря только временному и/или ограниченному во времени использованию адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, которое, так сказать, зависит от возникновения повышения концентрации, тем самым его адсорбционная и/или фильтрационная емкость не используется без надобности. Кроме того, на основе этой соответствующей изобретению концепции, как приведено ранее, также предотвращается опасность нежелательной десорбции загрязнений из адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, так как адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки приводится в действие и/или используется только при соответственно высоких концентрациях загрязнений, так что в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки не возникает обусловливающее десорбцию снижение концентрации в обрабатываемой и/или очищаемой воде А.
Согласно изобретению также может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 в дополнение к основному адсорбционному устройству 2 и/или адсорбционному устройству 3 пиковой нагрузки имеет по меньшей мере одно дополнительное устройство для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленные дополнительные устройства для подготовки и/или обработки. В этом отношении дополнительные устройства для подготовки и/или обработки могут быть сформированы и/или могут присутствовать в форме устройства для подготовки и/или обработки, действующего и/или функционирующего на механической, физической, химической и/или биологической основе. В частности, дополнительные устройства для подготовки и/или обработки могут быть подключены перед адсорбционным устройством 2 и/или адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки и/или размещены выше по потоку относительно них.
Согласно изобретению, в отношении той меры, сообразной которой водоочистная установка 1 в дополнение к основному адсорбционному устройству 2 и/или в дополнение к адсорбционному устройству 3 пиковой нагрузки, имеет по меньшей мере одно дополнительное устройство для подготовки и/или обработки, в частности, дело обстоит так, что дополнительное устройство для подготовки и/или обработки имеет по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и/или по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, или состоит из них.
В частности, согласно одному предпочтительному варианту осуществления может быть предусмотрено, что дополнительное устройство для подготовки и/или обработки имеет
(i) по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации,
(ii) по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство,
(iii) по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и
(iv) необязательно, по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство,
в частности, в вышеуказанной последовательности от (i) до (iv), относительно направления технологических стадий и/или этапов процесса.
В этой связи тем самым может предусматриваться, что коагуляционное и/или седиментационное устройство размещается ниже по потоку относительно устройства предварительной и/или грубой фильтрации. Равным образом, может предусматриваться, что фильтрационное устройство тонкой очистки размещается ниже по потоку относительно устройства предварительной и/или грубой фильтрации и/или коагуляционного и/или седиментационного устройства. Наконец, согласно изобретению также возможно, что базовое адсорбционное устройство размещается ниже по потоку относительно устройства предварительной и/или грубой фильтрации и/или коагуляционного и/или седиментационного устройства и/или фильтрационного устройства тонкой очистки.
Посредством устройства предварительной и/или грубой фильтрации, в частности, может быть проведена механическая предварительная обработка и/или очистка обрабатываемой и/или очищаемой воды А, причем, например, могут быть удалены относительно крупные и нерастворимые компоненты обрабатываемой и/или очищаемой воды А или тому подобные. С использованием коагуляционного и/или седиментационного устройства обрабатываемая и/или очищаемая вода А может быть обработана, в частности, химически, например, с использованием коагулянтов или тому подобных, и/или затем обработана механически, причем, в частности, коагулированные тем самым компоненты могут быть удалены в форме осадка. С использованием предусмотренного механического фильтрационного устройства тонкой очистки могут быть удалены, в частности, относительно крупные и/или грубые нерастворимые компоненты обрабатываемой и/или очищаемой воды А или тому подобные. Наконец, при предусмотренном по обстоятельствам применении базового адсорбционного устройства может быть, в частности, проведена перед водоочистной установкой 1 (базовая) адсорбция загрязнений, в частности, с использованием и/или применением стандартных адсорбционных материалов, например, таких как активированный уголь на основе древесного угля, каменного угля, бурого угля, смолы, оливковых косточек и/или скорлупы кокосовых орехов, или тому подобных.
Согласно изобретению, в частности, может быть предусмотрено, что применяемая согласно изобретению водоочистная установка 1 определенно имеет устройство для подготовки и/или обработки, которое подключено перед адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки и основным адсорбционным устройством 2, и/или размещено выше по потоку относительно них, причем устройство для подготовки и/или обработки имеет устройство предварительной и/или грубой фильтрации, коагуляционное и/или седиментационное устройство, механическое фильтрационное устройство тонкой очистки, а также необязательно базовое адсорбционное устройство, причем вышеуказанные устройства размещаются в вышеуказанной последовательности, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа.
Таким образом, применяемая согласно изобретению водоочистная установка 1 выполнена как функциональная общая установка для подготовки обработанной и/или очищенной воды В, в частности, питьевой и/или технической воды, причем конкретным выбором и настройкой и/или размещением обсуждаемых устройств применяемая согласно изобретению водоочистная установка 1 в отношении данной цели использования и/или применения может быть сформирована индивидуально и/или в точном соответствии с ее назначением.
В общем и целом, дополнительное устройство для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленные дополнительные устройства для подготовки и/или обработки, размещаются выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или основного адсорбционного устройства 2, как указано выше. В частности, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и основное адсорбционное устройство 2 размещаются ниже по потоку относительно дополнительного устройства для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленных дополнительных устройств для подготовки и/или обработки.
В отношении дополнительного применения обсуждаемых устройств для подготовки и/или обработки, в частности, как определено выше, согласно изобретению, в частности, дело может обстоять так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, подключается адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки ниже по потоку относительно дополнительного устройства для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленных устройств для подготовки и/или обработки, с одной стороны, и выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2, с другой стороны.
В частности, в этой связи другими словами, при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, предусматривается, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А после протекания и/или прохода через дополнительное(-ные) устройство(-ва) для подготовки и/или обработки, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, подается сначала в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатывается и/или очищается, в частности, загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции, предпочтительно ослабляется и/или выравнивается повышение концентрации, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2.
В частности, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или основное адсорбционное устройство 2 размещаются ниже по потоку относительно устройства предварительной и/или грубой фильтрации, и/или коагуляционного и/или седиментационного устройства, и/или фильтрационного устройства тонкой очистки, и/или базового адсорбционного устройства, в частности, ниже по потоку относительно базового адсорбционного устройства.
Другими словами, согласно изобретению в отношении предусматриваемого необязательно применения обсуждаемого(-мых) дополнительного(-ных) устройства(-ств) для подготовки и/или обработки предусматривается, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, после протекания и/или прохода через дополнительное(-ные) устройство(-ва) для подготовки и/или обработки, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, подается сначала в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатывается и/или очищается, в частности, загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции, предпочтительно ослабляется и/или выравнивается повышение концентрации, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2.
Тем самым водоочистная установка 1 как таковая выполнена непосредственно в форме общей водоочистной установки, в частности, как представлено выше.
Согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения, также может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 размещается и/или эксплуатируется и/или используется ниже по потоку относительно общей водоочистной установки. В этой связи, в частности, может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 размещается и/или эксплуатируется и/или используется, на последнем ниже по потоку месте и/или в частности, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, на конце и/или на выходе (подключенной и/или находящейся ниже по потоку относительно нее) общей водоочистной установки. Тем самым в рамках настоящего изобретения существующие водоочистные установки могут быть дооснащены и/или дополнены соответствующей изобретению водоочистной установкой 1 для создания соответственной общей водоочистной установки. В этой связи соответственным образом также может применяться соответствующий изобретению способ.
В этой связи тем самым водоочистная установка 1 может использоваться для конечной и/или заключительной обработки и/или очистки обрабатываемой и/или очищаемой воды А, а именно, в частности, в рамках дополнения и/или дооснащения базовой общей водоочистной установки.
В этой связи точно так же согласно изобретению может быть предусмотрено, что общая водоочистная установка имеет по меньшей мере одно устройство для подготовки и/или обработки, в частности, как определено ранее для водоочистной установки 1. Тем самым общая водоочистная установка может иметь (i) по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, (ii) по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, (iii) по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и (iv) необязательно по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, в частности, в вышеуказанной последовательности от (i) до (iv), относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа.
Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения, в частности, действия могут быть такими, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, подключается и/или промежуточно приводится в действие адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки ниже по потоку относительно дополнительного устройства для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленных дополнительных устройств для подготовки и/или обработки, общей водоочистной установки, с одной стороны, и выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2, с другой стороны.
Тем самым согласно изобретению может предусматриваться, что - как указано выше - водоочистная установка 1 встроена в общую водоочистную установку. На этой основе возникает, в частности, возможность дооснащения существующих установок с соответственной оптимизацией удаления загрязнений, а именно, в частности, в связи с тем, что касается присутствующих и/или обусловленных ограниченными во времени и/или спонтанно возникающими возрастаниями концентрации загрязнений. В этой связи тем самым существующие установки могут быть обеспечены оптимальной мощностью очистки, так что существующие установки могут быть, так сказать, функционально дополнены и/или расширены.
В отношении вышеуказанных дополнительных устройств для подготовки и/или обработки в общем может быть предусмотрено (то есть, как при оснащении водоочистной установки 1 как таковой обсуждаемыми устройствами для подготовки и/или обработки, так и при наличии общей водоочистной установки с обсуждаемыми устройствами для подготовки и/или обработки, и дооснащенной и/или дополненной водоочистной установки 1), что обрабатываемая и/или очищаемая вода А перед введением и/или подачей в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и перед введением и/или подачей в основное адсорбционное устройство 2, и/или перед введением и/или подачей в водоочистную установку 1, сначала подается и/или пропускается (i) в частности, через и/или в механическое устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или (ii) через и/или в коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или (iii) через и/или в механическое фильтрационное устройство тонкой очистки, и/или (iv) через и/или в базовое адсорбционное устройство.
Кроме того, что касается предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, то оно в общем может непрерывно или периодически, в частности, периодически, измеряться и/или регистрироваться, например, путем непрерывного и/или периодического отбора образцов из обрабатываемой и/или очищаемой воды А, в частности, ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и основного адсорбционного устройства 2.
В частности, предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности, предварительно заданное предельное значение входной концентрации, может измеряться и/или регистрироваться по меньшей мере по существу с регулярными временными интервалами, в частности, в диапазоне от 10 секунд до 300 минут, предпочтительно в диапазоне от 30 секунд до 240 минут, предпочтительно в диапазоне от 1 минуты до 180 минут, особенно предпочтительно в диапазоне от 5 минут до 120 минут, наиболее предпочтительно в диапазоне от 10 минут до 60 минут, дополнительно предпочтительно в диапазоне от 15 минут до 40 минут, в частности, периодически.
Согласно изобретению, предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности, предварительно заданное предельное значение входной концентрации, может измеряться и/или регистрироваться в рамках и/или посредством так называемого онлайн-измерения и/или онлайн-регистрации.
В общих чертах, предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, может измеряться и/или регистрироваться выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и основного адсорбционного устройства 2.
В частности, предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, может измеряться и/или регистрироваться на первом месте выше по потоку, и/или, в частности, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, в начале и/или на входе в водоочистную установку 1 и/или в общую водоочистную установку.
Согласно изобретению, предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, может измеряться и/или регистрироваться в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, в частности, природной воде, предпочтительно перед проведением обработки и/или очистки, или во всех случаях после проведения механической обработки и/или очистки, в частности, грубой фильтрации.
В этой связи согласно изобретению предпочтительно, чтобы измерение и/или регистрация предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, выполнялись по возможности далеко выше по потоку и/или в начале направления технологической цепочки и/или исполнения способа. Тем самым это также является благоприятным, поскольку, в частности, в отношении периодического измерения и/или регистрации обсуждаемого значения на основе соответствующего пути течения и/или продолжительности течения обрабатываемой и/или очищаемой воды А до адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или основного адсорбционного устройства 2 остается достаточное время либо для подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки (при превышении предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации), и/или отключения его (при недостижении предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации). Поэтому также может осуществляться периодическая регистрация измеренных данных, что в общем является преимуществом в отношении экономичности способа и экономии средств. Если в рамках применяемой согласно изобретению водоочистной установки 1 и/или описанной выше общей водоочистной установки, предусматривается дополнительное применение устройств для подготовки и/или обработки, как описано выше, то регистрация измеренных значений, в частности, может выполняться также выше по потоку относительно механического устройства предварительной и/или грубой фильтрации и выше по потоку относительно последующего необязательно устройства для подготовки и/или обработки (например, выше по потоку относительно коагуляционного и/или седиментационного устройства), и/или выше по потоку относительно дополнительного устройства для подготовки и/или обработки, и/или выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или основного адсорбционного устройства 2.
Для регистрации предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, могут быть использованы общеизвестные для специалиста измерительные и/или регистрирующие устройства. В частности, предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, может быть измерено и/или зарегистрировано хроматографически, в частности, с использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (высокопроизводительной жидкостной хроматографии, HPLC).
Согласно изобретению, предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, может быть измерено и/или зарегистрировано посредством по меньшей мере одного устройства 4 для измерения загрязнений. При этом в качестве устройства 4 для измерения загрязнений может быть применено устройство для хроматографического измерения загрязнений, в частности, устройство для измерения загрязнений на основе высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А и/или обработанная и/или очищенная вода В пропускается по меньшей мере через одно транспортное устройство 5a, 5b, 5c, 5d, в частности, трубопроводное устройство. Для этого, например, может применяться по меньшей мере одно насосное устройство.
В частности, обрабатываемая и/или очищаемая вода А может транспортироваться по меньшей мере через первое транспортное устройство 5а, в частности, первое трубопроводное устройство, в частности, подаваться в основное адсорбционное устройство 2. В этом отношении первое транспортное устройство 5а может быть соединено с основным адсорбционным устройством 2, в частности, с впускным каналом основного адсорбционного устройства 2, в частности, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
Кроме того, что касается соответствующего изобретению способа, то обрабатываемая и/или очищаемая вода А при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, и/или перед пропусканием и/или проходом через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, может транспортироваться по меньшей мере через второе транспортное устройство 5b, в частности, второе трубопроводное устройство, в частности, подаваться в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки. В этом отношении второе транспортное устройство 5b может быть соединено с первым транспортным устройством 5а. Для этого второе транспортное устройство 5b может быть соединено с адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки, в частности, с впускным каналом адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, в частности, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
Кроме того, обрабатываемая и/или очищаемая вода А при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, и/или после пропускания и/или прохода через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, может транспортироваться по меньшей мере через третье транспортное устройство 5с, в частности, третье трубопроводное устройство, в частности, подаваться в основное адсорбционное устройство 2. В этой связи третье транспортное устройство 5с может быть соединено с первым транспортным устройством 5а, в частности, ниже по потоку относительно соединения второго транспортного устройства 5b с первым транспортным устройством 5а.
Кроме того, третье транспортное устройство 5с может быть соединено с адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки, в частности, с выпускным каналом адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
Кроме того, обработанная и/или очищенная вода В, в частности, после протекания и/или прохода через основное адсорбционное устройство 2, может транспортироваться по меньшей мере через четвертое транспортное устройство 5d, в частности, четвертое трубопроводное устройство, в частности, причем четвертое транспортное устройство 5d соединено с основным адсорбционным устройством 2, в частности, с выпускным каналом основного адсорбционного устройства 2. Четвертое транспортное устройство 5d служит, в частности, для выведения обработанной и/или очищенной воды В.
Согласно изобретению, подключение и/или предвключение адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки может выполняться и/или регулироваться посредством по меньшей мере одного регулировочного устройства 6a, 6b, 6c, в частности, проточного регулировочного устройства, в частности, вентильного устройства, предпочтительно посредством многочисленных регулировочных устройств 6a, 6b, 6c, предпочтительно посредством первого регулировочного устройства 6а, второго регулировочного устройства 6b и третьего регулировочного устройства 6с.
В этой связи может быть предусмотрено, что регулировочное(-ные) устройство(-ва) 6a, 6b, 6c размещаются на транспортных устройствах 5a, 5b, 5c, в частности, на первом транспортном устройстве 5а, и/или на втором транспортном устройстве 5b, и/или на третьем транспортном устройстве 5с. Благодаря этому можно регулировать протекание обрабатываемой и/или очищаемой воды А через первое транспортное устройство 5а, и/или второе транспортное устройство 5b, и/или третье транспортное устройство 5с. В равной мере тем самым можно регулировать протекание обрабатываемой и/или очищаемой воды А через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или через основное адсорбционное устройство 2.
В общих чертах, первое регулировочное устройство 6а может быть размещено на первом транспортном устройстве 5а, и второе регулировочное устройство 6b на втором транспортном устройстве 5b, и третье регулировочное устройство 6с на третьем транспортном устройстве 5с.
Кроме того, первое регулировочное устройство 6а может быть размещено параллельно второму регулировочному устройству 6b, адсорбционному устройству 3 пиковой нагрузки и третьему регулировочному устройству 6с.
Кроме того, второе регулировочное устройство 6b может быть размещено выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и третье регулировочное устройство 6с может быть размещено ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
В общих чертах, регулировочные устройства 6a, 6b, 6c могут быть выполнены как байпасное включение и/или как байпасное регулирование. В результате этого адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может подключаться и/или отключаться. В общих чертах, могут быть использованы общеизвестные для специалиста байпасные вентили и/или системы байпасных вентилей.
Управление регулировочными устройствами 6a, 6b, 6c согласно изобретению может выполняться посредством по меньшей мере одного управляющего устройства 7. Для этого управляющее устройство 7 может представлять собой составную часть устройства 4 для измерения загрязнений. Однако согласно изобретению предпочтительно, когда управляющее устройство 7 сформировано как самостоятельное и/или отдельное устройство. При этом управляющее устройство 7 может быть размещено между устройством 4 для измерения загрязнений и регулировочными устройствами 6a, 6b, 6c.
С помощью управляющего устройства 7 тем самым могут управляться регулировочные устройства 6a, 6b, 6c в зависимости от предварительно измеренного и/или зарегистрированного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, в частности, таким образом, что при превышении предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, регулировочные устройства 6a, 6b, 6c настраиваются таким образом, что подключается адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2. Соответственным образом производится действие при недостижении обсуждаемого предельного значения концентрации, так, что регулировочные устройства 6a, 6b, 6c настраиваются управляющим устройством 7 так, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки отключается и/или перекрывается.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет многочисленные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки. Например, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь два, три или многие адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки. Для этого также можно сослаться на нижеследующие варианты исполнения.
В этой связи адсорбционно-фильтрационные блоки пиковой нагрузки могут быть размещены и/или подключены параллельно друг другу, в частности, гидродинамически параллельно между собой, в частности, так, что адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки размещаются и/или подключены в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки параллельно друг другу, в частности, гидродинамически параллельно между собой, в частности, так, что через данные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки может направляться по меньшей мере один частичный поток пропускаемой через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Равным образом, может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, в частности, как определено далее, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки распределен на данные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, в частности, сообразно количествам и/или объемам, в частности, распределен по меньшей мере по существу равномерно.
В этой связи согласно изобретению может быть предусмотрено, что данные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, независимо друг от друга, имеют фильтр в виде неподвижного слоя и/или неподвижный слой на основе дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в частности, как определено далее.
В общем может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь по меньшей мере 2 и/или, в частности, от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 8, предпочтительно от 3 до 6, особенно предпочтительно 5, адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки.
В частности, адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, независимо друг от друга, могут подключаться и отключаться, и/или быть выполненными таким образом. В частности, для этой цели может быть предусмотрено использование регулировочных устройств 8a, 8b, 8c и/или 9a, 9b, 9c, для управления адсорбционно-фильтрационными блоками 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки. При этом могут подключаться дополнительные регулировочные устройства 8a, 8b, 8c перед данными адсорбционно-фильтрационными блоками 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, и/или размещаться выше по потоку относительно них, и/или дополнительные регулировочные устройства 9a, 9b, 9c могут подключаться после данных адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, или, соответственно, размещаться ниже по потоку относительно них. В этой связи также может быть использовано по меньшей мере одно управляющее устройство для управления адсорбционно-фильтрационными блоками пиковой нагрузки для управления дополнительными регулировочными устройствами 8a, 8b, 8c и/или 9a, 9b, 9c.
Равным образом согласно изобретению может быть предусмотрено, что по меньшей мере один адсорбционно-фильтрационный блок 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, в частности, для целей замены, в частности, израсходованного и/или истощенного дисперсного адсорбирующего материала, в частности, израсходованного и/или истощенного дисперсного активированного угля, предпочтительно израсходованного и/или истощенного зернистого активированного угля, предпочтительно израсходованного и/или истощенного глобулярного активированного угля, может быть отделен и/или изолирован от потока обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или сделан недоступным для протекания обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Наконец, также может быть предусмотрено, что по меньшей мере один адсорбционно-фильтрационный блок 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, в частности, для целей создания резервной адсорбционно-фильтрационной емкости, может быть подключен к потоку обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или дополнительно сделан доступным для протекания обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Как указано выше, на основе соответствующей изобретению концепции в общем и целом можно сократить число адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки. Путем подключения и/или отключения конкретных адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки обеспечивается равномерная непрерывная работа соответствующей изобретению водоочистной установки 1.
Кроме того, может быть предусмотрено, что основное адсорбционное устройство 2 также имеет многочисленные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f. В этом отношении основное адсорбционное устройство 2 может быть подразделено на и/или в основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f. Например, основное адсорбционное устройство 2 может иметь два, три, четыре, пять, шесть или больше основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f. Для этого можно сослаться также на нижеследующие варианты исполнения.
Равным образом, основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f могут быть размещены и/или подключены параллельно друг другу, в частности, гидродинамически параллельно друг другу, в частности, так, что через конкретные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f может пропускаться по меньшей мере один частичный поток проводимой через основное адсорбционное устройство 2 обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, в частности, как определено далее, основного адсорбционного устройства 2 распределен на данные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f, в частности, сообразно количествам и/или объемам, в частности, распределен по меньшей мере по существу равномерно.
Кроме того, может быть предусмотрено, что данные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f, независимо друг от друга, имеют фильтр в виде неподвижного слоя и/или неподвижный слой на основе дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в частности, как определено далее.
Равным образом основное адсорбционное устройство 2 может иметь по меньшей мере 2 и/или, в частности, от 2 до 30, предпочтительно от 4 до 20, предпочтительно от 5 до 15, особенно предпочтительно 10, основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f.
На основе соответствующей изобретению концепции также может быть соответственно сокращено число составляющих основное адсорбционное устройство 2 основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a-2f, в частности, соответственным снижением нагрузки посредством подключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
Равным образом основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f, независимо друг от друга, могут быть подключаемыми и отключаемыми, и/или быть выполнены таким образом.
В этой связи, равным образом могут быть использованы дополнительные регулировочные устройства 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f и/или 11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, в частности, причем дополнительные регулировочные устройства 10a-10f подключены перед конкретными основными адсорбционно-фильтрационными блоками 2a-2f и/или размещены выше по потоку относительно них, и/или дополнительные регулировочные устройства 11a-11f подключены после конкретных основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a-2f и/или размещены ниже по потоку относительно них. В этой связи может быть использовано по меньшей мере одно управляющее устройство для основных адсорбционно-фильтрационных блоков, чтобы управлять дополнительными регулировочными устройствами 10a-10f и/или 11a-11f.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что, в частности, благодаря возможности подключения и отключения по меньшей мере один основной адсорбционно-фильтрационный блок 2a-2f, в частности, для целей замены, в частности, израсходованного и/или истощенного дисперсного адсорбирующего материала, в частности, израсходованного и/или истощенного дисперсного активированного угля, предпочтительно израсходованного и/или истощенного зернистого активированного угля, предпочтительно израсходованного и/или истощенного глобулярного активированного угля, может быть отделен и/или изолирован от потока обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или сделан недоступным для протекания обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
В этой связи равным образом может быть предусмотрено, что, в частности, благодаря возможности подключения и отключения по меньшей мере один основной адсорбционно-фильтрационный блок 2a-2f, в частности, для целей создания резервной адсорбционно-фильтрационной емкости, может быть подключен к потоку обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или дополнительно сделан доступным для протекания обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
В общем, выведенный из способа загрязненный и/или истощенный адсорбирующий материал может быть подвергнут регенерации и/или возвращен для повторного использования, и затем вновь введен в соответствующий изобретению способ и/или соответственные устройства, в частности, в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или основное адсорбционное устройство 2.
Соответственно дополнительному варианту осуществления согласно изобретению, может быть к тому же предусмотрено, что водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере одно дополнительное, в частности, подключаемое в зависимости от измеренного и/или зарегистрированного ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки предельного значения концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки, причем дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки размещается ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2, и причем при превышении предварительно заданного и, в частности, измеренного и/или зарегистрированного ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки дополнительного предельного значения концентрации дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки подключается после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, дополнительно и после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и перед поступлением и/или передачей в основное адсорбционное устройство 2, подается в дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки, и дополнительно и после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и перед поступлением в основное адсорбционное устройство 2 также обрабатывается и/или очищается в дополнительном адсорбционном устройстве 3’ пиковой нагрузки, в частности, еще остающиеся загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции, и предпочтительно дополнительно ослабляется и/или выравнивается повышение концентрации загрязнений.
Соответственно этому в рамках настоящего изобретения дело обстоит, в частности, так, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, а также по обстоятельствам имеющееся дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки, подключаются последовательно.
Что касается дополнительного предельного значения концентрации, то оно может быть измерено и/или зарегистрировано ниже по потоку относительно первого адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и выше по потоку относительно дополнительного адсорбционного устройства 3’ пиковой нагрузки. Тем самым, в частности, для случая наличия очень высоких и/или очень длительно продолжающихся повышений концентрации загрязнений по потребности подключается дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки, в частности, для целей обстоятельного ослабления и/или выравнивания повышения концентрации, с сопутствующей дополнительной очисткой пропущенной перед этим через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Кроме того, в общих чертах может измеряться и/или регистрироваться по меньшей мере еще одно дополнительное предельное значение концентрации ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки (и, соответственно, ниже по потоку относительно имеющегося необязательно адсорбционного устройства 3’ пиковой нагрузки), и/или выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2, в частности, для контроля очищающего действия адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки. В частности, в этой связи при превышении обсуждаемого предельного значения концентрации способ также может исполняться таким образом, что по меньшей мере один частичный поток, предпочтительно общий поток, пропущенной перед этим через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки воды, вновь пропускается через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки.
Для измерения и/или регистрации (еще раз) дополнительного предельного значения концентрации необязательно может применяться по меньшей мере одно дополнительное устройство 4’ для измерения загрязнений. Для этого может использоваться хроматографическое устройство для измерения загрязнений, в частности, устройство для измерения загрязнений на основе высокоэффективной жидкостной хроматографии. В частности, дополнительное устройство 4’ для измерения загрязнений может быть размещено ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки (и, соответственно, ниже по потоку относительно имеющегося необязательно адсорбционного устройства 3’ пиковой нагрузки), и/или выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что применяются дополнительные регулировочные устройства 6d, 6е, в частности, для регулирования протекания через дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки. В этой связи дополнительные регулировочные устройства 6d, 6е могут быть размещены на дополнительных транспортных устройствах 5е, 5f. Кроме того, может выполняться управление дополнительными регулировочными устройствами 6d, 6е посредством дополнительного управляющего устройства 7’. В этой связи дополнительное управляющее устройство 7’ также управляет регулировочным устройством 6с, которое может быть размещено ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или выше по потоку относительно дополнительного адсорбционного устройства 3’ пиковой нагрузки.
Кроме того, дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки необязательно может иметь дополнительные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a’, 3b’, 3c’ пиковой нагрузки, которые, в частности, могут быть размещены параллельно друг другу. Для регулирования протока через дополнительные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a’, 3b’, 3c’ пиковой нагрузки могут быть к тому же предусмотрены дополнительные регулировочные устройства 8a’, 8b’, 8c’, которые могут размещаться перед дополнительными адсорбционно-фильтрационными блоками 3a’, 3b’, 3c’ пиковой нагрузки и/или выше по потоку относительно них, и/или могут применяться дополнительные регулировочные устройства 9a’, 9b’, 9c’, которые, в частности, могут размещаться после дополнительных адсорбционно-фильтрационных блоков 3a’, 3b’, 3c’ пиковой нагрузки и/или ниже по потоку относительно них.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что измеряется и/или регистрируется предельное значение выходной концентрации ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2. В частности, предельное значение выходной концентрации может измеряться и/или регистрироваться, в частности, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, на конце и/или на выходе водоочистной установки 1 и/или общей водоочистной установки. В этом отношении может использоваться по меньшей мере одно устройство для измерения выходного уровня загрязнений, в частности, как определено выше. Устройство для измерения выходного уровня загрязнений может быть размещено, в частности, ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2. Устройство для измерения выходного уровня загрязнений согласно изобретению может быть применяться в форме хроматографического устройства для измерения загрязнений, в частности, устройства для измерения загрязнений на основе высокоэффективной жидкостной хроматографии. На основе предельного значения выходной концентрации и/или его определения, тем самым может проводиться в известной степени заключительный контроль проведенной обработки и/или очистки обсуждаемой воды А. В частности, в этой связи также действие проводится так, что при превышении предварительно заданного предельного значения выходной концентрации обработанная и/или очищенная вода, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, вновь направляется в водоочистную установку 1, в частности, в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или в основное адсорбционное устройство 2.
Что в рамках соответствующего изобретению способа касается удаляемых загрязнений, то в этом отношении дело может обстоять, в частности, следующим образом:
Так, загрязнения, в частности, органические загрязнения, предпочтительно микрозагрязнения и/или вещества в следовых количествах, выбираются из группы (i) используемых в сельском хозяйстве и/или вносимых химикатов, в частности, пестицидов, таких как метальдегид; фунгицидов и инсектицидов; (ii) используемых в промышленности и/или поступающих химикатов и/или промышленных химических продуктов, в частности, пластификаторов, таких как бисфенол А; рентгеноконтрастных средств, таких как амидотризоевая кислота и йопамидол; поверхностно-активных веществ, таких как перфторированные поверхностно-активные вещества; антидетонационных присадок, таких как метил-трет-бутиловый простой эфир (MTBE); и растворенных органических соединений ( D issolved O rganic C arbons) (DOC); и (iii) активных фармацевтических ингредиентов и/или лекарственных средств для людей и/или ветеринарных лекарственных средств, в частности, антибиотиков; анальгетиков и гормональных активных ингредиентов; предпочтительно из группы используемых в сельском хозяйстве и/или поступающих химикатов, в частности, пестицидов, такие как метальдегид; фунгицидов и инсектицидов.
В рамках соответствующего изобретению способа тем самым из обрабатываемой и/или очищаемой воды А могут удаляться многообразные различные загрязнения так, что соответствующий изобретению способ имеет соответственно широкое применение. В рамках настоящего изобретения равным образом в особенной мере возможно удаление путем адсорбции конкретных используемых в сельском хозяйстве и/или поступающих из сельского хозяйства химикатов, в частности, пестицидов, например, таких как метальдегид, а именно, в частности, также в том, что касается возникающих в случае повышений концентрации больших количеств соответствующих загрязнений.
В отношении соответствующего изобретению способа тем самым, в частности, дело может обстоять так, что предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации, и/или соответствующее предельное значение выходной концентрации, соотносится с конкретным веществом в загрязнениях, как, например, пестицидах, в частности, в форме метальдегида.
Что касается обсуждаемого предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, то оно - в дополнение к приведенным выше высказываниям - может быть установлено на значение 0,1 мкг/л или более, например, в отношении пестицида, в частности, в форме метальдегида. Соответственно этому, в рамках соответствующего изобретению способа при превышении вышеуказанного предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, подключается обсуждаемое адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2, и/или при более низком уровне и/или недостижении этого значения адсорбционно-фильтрационное устройство 3 отключается и/или перекрывается.
Кроме того, в рамках настоящего изобретения также дело может обстоять так, что необязательно заданное (еще одно) дополнительное предельное значение концентрации, в частности, как определенное выше, может быть настроено на значение, которое является меньшим, чем соответствующее значение предельного значения входной концентрации. Например, соответственное дополнительное предельное значение может быть задано с величиной от более 0,05 мкг/л до менее, чем 0,1 мкг/л. При превышении обсуждаемого предельного значения согласно изобретению действия могут быть такими, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А вновь подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, или же дополнительно пропускается через имеющееся необязательно дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки.
Наконец, предельное значение выходной концентрации может быть задано с величиной, например, 0,05 мкг/л или менее.
В частности, полученная в рамках соответствующего изобретению способа обработанная и/или очищенная вода В может иметь количество и/или концентрацию загрязнений не выше 0,1 мкг/л, в частности, не более 0,08 мкг/л, предпочтительно не более 0,05 мкг/л, в частности, в расчете на присутствующие в обработанной и/или очищенной воде В пестициды, в частности метальдегид.
В отношении соответствующего изобретению способа большое значение придается используемому для этого дисперсному адсорбирующему материалу, в частности, в плане обеспечения высокой эффективности, а также специфичности адсорбционной очистки, в частности, в отношении адсорбции конкретных загрязнений, таких как пестициды, в частности метальдегид.
В этой связи дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, могут быть получены обугливанием и последующим активированием синтетического и/или не основанного на природных источниках исходного материала, в частности, на основе органических полимеров.
Кроме того, дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, могут быть получены из исходного материала на основе органических полимеров, в частности, на основе сульфированных органических полимеров, предпочтительно на основе сшитого дивинилбензолом полистирола, предпочтительно на основе сополимеров стирола и дивинилбензола, в частности, обугливанием и последующим активированием исходного материала, в частности, причем содержание дивинилбензола в исходном материале составляет величину в диапазоне от 1 вес.% до 20 вес.%, в частности, от 1 вес.% до 15 вес.%, предпочтительно от 1,5 вес.% до 12,5 вес.%, предпочтительно от 2 вес.% до 10 вес.%, в расчете на исходный материал.
В этой связи исходный материал может представлять собой, в частности, сульфированную и/или содержащую группы сульфоновой кислоты ионообменную смолу, в частности, гелевого типа.
Равным образом, в качестве дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и в качестве дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, может быть применен сферический активированный уголь на полимерной основе (PBSAC; P olymer- b ased S pherical A ctivated C arbon).
При этом применяемый активированный уголь в принципе может быть получен известными в прототипе способами: в частности, для этой цели проводят обугливание глобулярного сульфированного органического полимера, в частности, на основе сшитого дивинилбензолом полистирола, и затем активируют с образованием соответствующего активированного угля, в частности, как указано выше. В отношении соответствующих этому подробностей можно сослаться, например, на патентные документы DE 43 28 219 A1, DE 43 04 026 A1, DE 196 00 237 A1, а также на патентный документ EP 1 918 022 A1, и/или на относящийся к тому же семейству патентов US 2008/0107589 A1, конкретное содержание которых в полном объеме включено здесь ссылкой.
Применяемые в рамках настоящего изобретения активированные угли в общем производятся промышленностью и/или имеются в продаже на рынке. В частности, могут быть использованы активированные угли, которые, например, продаются фирмой Blücher GmbH, Эркрат, Германия.
Применяемые согласно изобретению адсорбирующие материалы, в частности, активированные угли, наряду с их выдающимися физическими свойствами (то есть, высокой механической стабильностью, незначительным истиранием и/или низким пылеобразованием, и обусловленными этим превосходными характеристиками транспортировки как внутри засыпки, так и в рамках процесса регенерации), сверх того имеют выдающиеся адсорбционные характеристики в отношении удаляемых из обрабатываемой и/или очищаемой воды загрязнений. В частности, в рамках настоящего изобретения может быть использован в известной степени точно приспособленный активированный уголь, в котором учитываются сложность, размеры молекул, а также конкретные полярности удаляемых загрязнений и/или вредных микрозагрязнений с соответственным влиянием на адсорбционные характеристики. При этом, в частности, большое значение имеет учет полярностей и образованных в водной фазе гидратных оболочек при соответствующих размерах молекул удаляемых загрязнений, чтобы обеспечивать оптимальную адсорбцию в очень специфичной адсорбционной пористой системе с согласованными с этим специальными химическими характеристиками поверхности адсорбирующего материала и/или применяемого активированного угля. Как указано выше, используемые в рамках настоящего изобретения адсорбирующие материалы и/или активированные угли в известной мере могут быть индивидуально приспособлены и/или точно согласованы в этом плане, что приводит к дополнительной оптимизации адсорбционных характеристик. Таким образом, достигаются существенные преимущества также сравнительно со стандартными адсорбирующими материалами, в частности, в том, что касается производительности, селективности адсорбции, и тем самым связанных с этим сроков службы и/или периодов эксплуатации, что в целом приводит к снижению затрат.
Таким образом, согласно изобретению может быть, в частности, предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют насыпную плотность (объемную плотность) в диапазоне от 100 г/л до 900 г/л, в частности, в диапазоне от 350 г/л до 750 г/л, предпочтительно в диапазоне от 375 г/л до 625 г/л, предпочтительно в диапазоне от 415 г/л до 550 г/л.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют плотность после встряхивания и плотность после утрамбовывания в диапазоне от 150 г/л до 1500 г/л, в частности, в диапазоне от 300 г/л до 1250 г/л, предпочтительно в диапазоне от 350 г/л до 900 г/л, предпочтительно в диапазоне от 400 г/л до 700 г/л, особенно предпочтительно в диапазоне от 425 г/л до 600 г/л.
Насыпная плотность и/или плотность после встряхивания и/или плотность после утрамбовывания могут быть определены согласно стандарту ASTM B527-93/00. В частности, такие показатели, как плотность после встряхивания и/или плотность после утрамбовывания могут быть определены согласно стандарту DIN 53194.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют износостойкость (твердость по Бринелю) и/или прочность на истирание по меньшей мере 92%, в частности, по меньшей мере 95%, предпочтительно по меньшей мере 96%, предпочтительно по меньшей мере 98%, еще более предпочтительно по меньшей мере 98,5%, опять же более предпочтительно по меньшей мере 99%.
В частности, может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют прочность при сжатии и/или сопротивление раздавливанию (способность выдерживать весовую нагрузку) для каждой частицы адсорбента, в частности, частицы активированного угля, по меньшей мере 5 Ньютонов, в частности, по меньшей мере 10 Ньютонов, предпочтительно по меньшей мере 15 Ньютонов, предпочтительно по меньшей мере 20 Ньютонов, и/или прочность при сжатии и/или сопротивление раздавливанию (способность выдерживать весовую нагрузку) для каждой частицы адсорбента, в частности, частицы активированного угля, в диапазоне от 5 до 50 Ньютонов, в частности, от 10 до 45 Ньютонов, предпочтительно от 15 до 40 Ньютонов.
Тем самым используемый согласно изобретению активированный уголь отличается выдающимися механическими свойствами, что проявляется также в высокой износостойкости. Высокая механическая прочность применяемого согласно изобретению активированного угля приводит в рамках применения во всех случаях к незначительному износу, что, в частности, является преимуществом в отношении продолжительности эксплуатации и/или срока службы, а также предотвращения образования шлама вследствие износа или тому подобного, в особенности в фильтрационных системах для водоподготовки. Износостойкость и/или прочность на истирание могут быть в общем определены согласно стандарту ASTM D3802-05.
Определение прочности при сжатии и/или сопротивления раздавливанию может быть выполнено известным специалисту способом, в частности, путем определения прочности при сжатии и/или сопротивления раздавливанию на отдельных частицах и/или кусочках при приложении силы посредством штампа вплоть до растрескивания данной частицы и/или кусочка.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют содержание воды и/или влагосодержание в диапазоне от 0,005 вес.% до 2,5 вес.%, в частности, в диапазоне от 0,01 вес.% до 1,5 вес.%, предпочтительно в диапазоне от 0,05 вес.% до 1 вес.%, предпочтительно в диапазоне от 0,075 вес.% до 0,75 вес.%, особенно предпочтительно в диапазоне от 0,08 вес.% до 0,5 вес.%, в расчете на дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь. Подобные активированные угли особенно пригодны для соответствующей изобретению цели. Соответственное определение может быть выполнено, в частности, согласно стандарту ASTM D2867-04.
Кроме того, согласно изобретению также может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют зольность не выше 1 вес.%, в частности, не более 0,9 вес.%, предпочтительно не более 0,8 вес.%, предпочтительно не более 0,7 вес.%, особенно предпочтительно не более 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно не более 0,3 вес.%, еще более предпочтительно не выше 0,2 вес.%, в расчете на дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь. Содержание золы согласно изобретению в предпочтительно применяемом активированном угле может быть определено, в частности, согласно стандарту ASTM D2866-94/04.
Кроме того, в рамках настоящего изобретения является предпочтительным, когда дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют размер частиц, в частности, диаметр частиц, в диапазоне от 0,01 мм до 2,5 мм, в частности, в диапазоне от 0,02 мм до 2 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,05 мм до 1,5 мм, предпочтительно в диапазоне от 0,1 мм до 1 мм, особенно предпочтительно в диапазоне от 0,2 мм до 0,8 мм, наиболее предпочтительно в диапазоне от 0,3 мм до 0,6 мм, в частности, причем по меньшей мере 70 вес.%, в частности, по меньшей мере 80 вес.%, частиц адсорбента, в частности, частиц активированного угля, имеют размер частиц, в частности, диаметр частиц, в вышеуказанных диапазонах.
В этой связи согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют средний размер частиц D50, в частности, средний диаметр частиц D50, в диапазоне от 0,15 мм до 1,15 мм, в частности, от 0,2 мм до 1 мм, предпочтительно от 0,25 мм до 0,85 мм, предпочтительно от 0,3 мм до 0,7 мм, особенно предпочтительно от 0,35 мм до 0,55 мм.
Соответствующие размеры и/или диаметры частиц могут быть определены, в частности, на основе метода согласно стандарту ASTM D2862-97/04. Кроме того, вышеуказанные величины могут быть определены методами измерения на основе ситового анализа, на основе рентгеновской дифракции, лазерной дифрактометрией, или тому подобными методами. Кроме того, определение может быть проведено также с использованием анализатора размера частиц Camsizer. Данные методы определения является общеизвестными для специалиста, так что в этом отношении не требуются никакие дополнительные разъяснения. Выбор конкретных размеров частиц и/или диаметров частиц в свете настоящего изобретения приводит к одной из особенно однородных засыпок внутри установки и к дополнительно улучшенным характеристикам течения воды в слое засыпки.
Кроме того, что касается предпочтительно используемого согласно изобретению адсорбирующего материала, то, кроме того, может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют удельную площадь поверхности (BET-площадь) по меньшей мере 600 м2/г, в частности, по меньшей мере 900 м2/г, предпочтительно по меньшей мере 1200 м2/г, особенно предпочтительно по меньшей мере 1400 м2/г. В этой связи равным образом может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, могут иметь удельную площадь поверхности (BET-площадь) в диапазоне от 600 м2/г до 3750 м2/г, в частности, в диапазоне от 900 м2/г до 3000 м2/г, предпочтительно в диапазоне от 1200 м2/г до 2250 м2/г, особенно предпочтительно в диапазоне от 1400 м2/г до 2000 м2/г.
Определение удельной площади поверхности согласно методу BET в принципе известно специалисту. Все данные о BET-площади относятся, в частности, к определению согласно стандарту ASTM D6556-04. В рамках настоящего изобретения для определения BET-площади используется, в частности, так называемый многоточечный метод измерения BET (MultiPoint-BET, MP-BET) в диапазоне парциального давления p/p0 от 0,05 до 0,1.
Соответствующим образом согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют общий поровый объем по Гурвицу по меньшей мере 0,55 см3/г, в частности, по меньшей мере 0,65 см3/г, предпочтительно по меньшей мере 0,7 см3/г, особенно предпочтительно по меньшей мере 0,75 см3/г, наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,8 см3/г. В этой связи равным образом может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, могут иметь общий поровый объем по Гурвицу в диапазоне от 0,55 см3/г до 2,2 см3/г, в частности, в диапазоне от 0,65 см3/г до 2 см3/г, предпочтительно в диапазоне от 0,7 см3/г до 1,5 см3/г, особенно предпочтительно в диапазоне от 0,8 см3/г до 1,2 см3/г.
Что касается определения общего порового объема по Гурвицу, то речь идет об общеизвестных для специалиста в этой области технологии методах измерения и/или определения. Относительно дополнительных подробностей в плане определения общего порового объема по Гурвицу могут быть сделаны ссылки, например, на работы автора L. Gurvich (1915), J. Phys. Chem. Soc. Russ., Том 47, стр. 805, а также на работу авторов S. Lowell и др., Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density («Охарактеризование пористых твердых материалов и порошков: удельная площадь поверхности, размер пор и плотность»), издательство Kluwer Academic Publishers, Article Technologies Series, страницы 111 и следующие.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют иодное число по меньшей мере 1100 мг/г, в частности, по меньшей мере 1300 мг/г, предпочтительно по меньшей мере 1525 мг/г. В этой связи может быть к тому же предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, независимо друг от друга, имеют иодное число в диапазоне от 1100 мг/г до 2000 мг/г, в частности, в диапазоне от 1300 мг/г до 1950 мг/г, предпочтительно в диапазоне от 1525 мг/г до 1900 мг/г.
В частности, иодное число определяется согласно стандарту ASTM D4607-94/99, или согласно нормативу CEFIC, Test Methods for Activated Carbon («Методы испытания активированного угля»), апрель 1986 года, Раздел 2.3.).
Соответственно одному предпочтительному варианту осуществления согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, имеют по меньшей мере по существу одинаковые и/или идентичные свойства материалов, в частности, как это определено выше. В этой связи может быть, в частности, предусмотрено, что в дисперсном адсорбирующем материале, в частности, дисперсном активированном угле, предпочтительно зернистом активированном угле, предпочтительно глобулярном активированном угле, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и для дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, основного адсорбционного устройства 2, используются по меньшей мере по существу идентичные материалы и/или материалы по меньшей мере по существу с идентичными свойствами материалов, в частности, как это определено выше.
В рамках настоящего изобретения равным образом возможно, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2, отличаются друг от друга по меньшей мере в отношении одного свойства материалов, в частности, как это определено выше.
В этой связи, в частности, может быть предусмотрено, что свойство материала выбирается из группы (i) насыпной плотности и/или плотности после встряхивания и плотности после утрамбовывания; (ii) формы частиц, в частности, размера частиц, предпочтительно диаметра частиц, и/или среднего размера частиц (D50), предпочтительно среднего диаметра частиц (D50); (iii) удельной площади поверхности, в частности, удельной BET-площади; (iv) общего порового объема, в частности, общего порового объема по Гурвицу; в также (v) пористости и/или распределения пор; и/или, причем данные свойства материалов дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, основного адсорбционного устройства 2, различаются между собой на величину по меньшей мере в 1,05 раза, в частности, по меньшей мере в 1,1 раза, предпочтительно по меньшей мере в 1,15 раза, предпочтительно по меньшей мере в 1,2 раза, особенно предпочтительно по меньшей мере в 1,3 раза, наиболее предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза, в каждом случае в расчете на меньшее значение свойства материала.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки имеет более высокую степень активирования, и/или более высокую удельную площадь поверхности, в частности, BET-площадь, и/или больший общий поровый объем, в частности, общий поровый объем по Гурвицу, чем дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2. В этой связи может быть, в частности, предусмотрено, что дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки имеет на величину по меньшей мере в 1,05 раза, в частности, на величину по меньшей мере в 1,1 раза, предпочтительно по меньшей мере в 1,15 раза, предпочтительно по меньшей мере в 1,2 раза, особенно предпочтительно по меньшей мере в 1,3 раза, наиболее предпочтительно по меньшей мере в 1,5 раза, более высокую степень активирования, и/или более высокую удельную площадь поверхности, в частности, BET-площадь, и/или больший общий поровый объем, в частности, общий поровый объем по Гурвицу, чем дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2.
Согласно изобретению, тем самым в целом создан высокоэффективный способ подготовки и/или очистки воды, которым также имеющиеся в рамках повышений концентрации большие количества загрязнений могут быть эффективно удалены из очищаемой воды.
Кроме того, настоящее изобретение - согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения - относится к также к водоподготовительной установке 1, в частности, к предпочтительно непрерывной обработке и/или очистке загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды А, в частности, природной воды, предпочтительно с целями извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, предпочтительно водоподготовительной установке 1 для исполнения соответствующего изобретению способа, как это определено выше,
причем водоподготовительная установка 1 предусмотрена и/или выполнена для адсорбционного удаления загрязнений из обрабатываемой и/или очищаемой воды А, предпочтительно в случае, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А,
в частности, причем предусматривается, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А подается в водоочистную установку 1 для адсорбционного удаления загрязнений,
причем водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере основное адсорбционное устройство 2 и по меньшей мере одно, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки,
причем водоочистная установка 1 выполнена так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А подается в основное адсорбционное устройство 2 и подвергается обработке и/или очищается, в частности, в основном адсорбционном устройстве 2 загрязнения путем адсорбции по меньшей мере по существу полностью удаляются в основном адсорбционном устройстве 2, в частности, таким образом, что концентрация загрязнений сокращается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, и
причем водоочистная установка 1 выполнена так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, подключается и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, подается сначала в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки подвергается обработке и/или очистке, в частности, загрязнения путем адсорбции удаляются по меньшей мере частично, предпочтительно сокращается и/или выравнивается повышение концентрации загрязнений.
В общих чертах, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки выполнено подключаемым и/или предвключаемым перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что при подключении и/или предвключении адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки концентрация загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или на выходе из адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, снижается до уровня в пределах предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации.
В частности, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки выполнено приводимым в действие и/или подключаемым таким образом, что при подключении и/или предвключении адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки концентрация загрязнений в обработанной и/или очищенной воде В и/или ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 и/или на выходе основного адсорбционного устройства 2, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации.
В общих чертах, основное адсорбционное устройство 2 может иметь по меньшей мере один дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь. В частности, основное адсорбционное устройство 2 может иметь фильтр в виде неподвижного слоя и/или неподвижный слой на основе по меньшей мере одного дисперсного адсорбирующего материала, в частности, на основе дисперсного активированного угля, предпочтительно на основе зернистого активированного угля, предпочтительно на основе глобулярный активированного угля, в частности, в виде свободной засыпки дисперсного адсорбирующего материала.
Кроме того, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь по меньшей мере один дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь. Согласно изобретению, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может к тому же иметь фильтр в виде неподвижного слоя и/или неподвижный слой на основе по меньшей мере одного дисперсного адсорбирующего материала, в частности, на основе дисперсного активированного угля, предпочтительно на основе зернистого активированного угля, предпочтительно на основе глобулярного активированного угля, в частности, в виде свободной засыпки дисперсного адсорбирующего материала.
Согласно изобретению, кроме того может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь меньший объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, меньший объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, и/или меньшее количество дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, чем основное адсорбционное устройство 2.
В этой связи адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, по меньшей мере 0,01 м3, в частности, по меньшей мере 0,1 м3, предпочтительно по меньшей мере 0,5 м3, предпочтительно по меньшей мере 1 м3, особенно предпочтительно по меньшей мере 5 м3, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10 м3, дополнительно предпочтительно по меньшей мере 15 м3.
В равной мере, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь объем VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в диапазоне от 0,01 м3 до 750 м3, в частности, в диапазоне от 0,1 м3 до 600 м3, предпочтительно в диапазоне от 0,5 м3 до 500 м3, предпочтительно в диапазоне от 1 м3 до 300 м3, особенно предпочтительно в диапазоне от 5 м3 до 200 м3, наиболее предпочтительно в диапазоне от 10 м3 до 100 м3, дополнительно предпочтительно в диапазоне от 15 м3 до 150 м3.
В равной степени, основное адсорбционное устройство 2 может иметь объем VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, по меньшей мере 1 м3, в частности, по меньшей мере 5 м3, предпочтительно по меньшей мере 10 м3, предпочтительно по меньшей мере 15 м3, особенно предпочтительно по меньшей мере 20 м3.
В этой связи, основное адсорбционное устройство 2 может иметь объем VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объем засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в диапазоне от 1 м3 до 1500 м3, в частности, в диапазоне от 5 м3 до 1000 м3, предпочтительно в диапазоне от 10 м3 до 800 м3, предпочтительно в диапазоне от 15 м3 до 600 м3, особенно предпочтительно в диапазоне от 20 м3 до 400 м3.
В равной мере, отношение объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к объему VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объему засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять по меньшей мере 1:1, в частности, по меньшей мере 1,05:1, предпочтительно по меньшей мере 1,1:1, предпочтительно по меньшей мере 1,2:1, особенно предпочтительно по меньшей мере 1,4:1, наиболее предпочтительно по меньшей мере 1,6:1.
В частности, отношение объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в основном адсорбционном устройстве 2, с одной стороны, к объему VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объему засыпки, дисперсного адсорбирующего материала, в частности, дисперсного активированного угля, предпочтительно зернистого активированного угля, предпочтительно глобулярного активированного угля, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, с другой стороны, может составлять величину в диапазоне от 1,05:1 до 500:1, в частности, в диапазоне от 1,05:1 до 100:1, предпочтительно в диапазоне от 1,1:1 до 50:1, предпочтительно в диапазоне от 1,2:1 до 30:1, особенно предпочтительно в диапазоне от 1,4:1 до 20:1, наиболее предпочтительно в диапазоне от 1,6:1 до 10:1, дополнительно предпочтительно в диапазоне от 1,8:1 до 5:1.
В общих чертах, водоочистная установка 1 имеет срок службы и/или объем BV слоя по меньшей мере 1000 BV, в частности, по меньшей мере 5000 BV, предпочтительно по меньшей мере 10000 BV, предпочтительно по меньшей мере 15000 BV, особенно предпочтительно по меньшей мере 20000 BV, рассчитанный как частное из объема обработанной и/или очищенной воды (VH2O), с одной стороны, и суммы объема VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, и объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в основном адсорбционном устройстве 2, с другой стороны [BV=VH2O[м3]/(VSLA[м3]+VHA[м3])].
В частности, водоочистная установка 1 может иметь срок службы и/или объем BV слоя в диапазоне от 1000 BV до 500000 BV, в частности, в диапазоне от 5000 BV до 200000 BV, предпочтительно в диапазоне от 10000 BV до 100000 BV, предпочтительно в диапазоне от 15000 BV до 50000 BV, особенно предпочтительно в диапазоне от 20000 BV до 40000 BV, рассчитанный как частное из объема VH2O обработанной и/или очищенной воды, с одной стороны, и суммы объема VSLA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, и объема VHA фильтра в виде неподвижного слоя, в частности, объема засыпки, дисперсного адсорбирующего материала в основном адсорбционном устройстве 2, с другой стороны [BV=VH2O[м3]/(VSLA[м3]+VHA[м3])].
В общих чертах, водоочистная установка 1 может быть сформирована таким образом, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала пропускается и/или проводится через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или в него, и затем пропускается и/или проводится через основное адсорбционное устройство 2 и/или в него.
Кроме того, водоочистная установка 1 может быть сформирована таким образом, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, весь поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А, и/или обрабатываемая и/или очищаемая вода А, сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатываемая и/или очищаемая вода А обрабатывается и/или очищается, и затем подается в основное адсорбционное устройство 2, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2.
В общем может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 сформирована таким образом, что при более низком, чем заданное предельное значение концентрации и/или при наличии такого значения, и/или при недостижении этого значения, в частности, предельного значения входной концентрации, обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере по существу полностью, подается в основное адсорбционное устройство 2 непосредственно и/или в обход адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и/или с его пропуском, и обрабатывается и/или очищается в основном адсорбционном устройстве 2.
В общих чертах, водоочистная установка 1, в дополнение к основному адсорбционному устройству 2 и/или адсорбционному устройству 3 пиковой нагрузки, может иметь по меньшей мере одно дополнительное устройство для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленные дополнительные устройства для подготовки и/или обработки.
В этой связи дополнительное устройство для подготовки и/или обработки может иметь по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и/или по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, или состоит из них.
В этом отношении дополнительное устройство для подготовки и/или обработки может иметь (i) по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, (ii) по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, (iii) по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройстве тонкой очистки, и (iv) необязательно, по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, в частности, в вышеуказанной последовательности от (i) до (iv), относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа.
В этой связи водоочистная установка 1 может быть сформирована так, что при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, подключается и/или промежуточно приводится в действие адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки ниже по потоку относительно дополнительного устройства для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленных дополнительных устройств для подготовки и/или обработки, общей водоочистной установки, с одной стороны, и выше по потоку относительно базового адсорбционного устройства 2, с другой стороны.
Кроме того, согласно изобретению возможно, что водоочистная установка 1 размещается ниже по потоку относительно общей водоочистной установки.
В этой связи водоочистная установка 1 может быть размещена на последнем ниже по потоку месте и/или, в частности, относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа, на конце и/или на выходе общей водоочистной установки.
В частности, причем, водоочистная установка 1 может использоваться для конечной и/или заключительной обработки и/или очистки обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
Равным образом, общая водоочистная установка в целом, в которую встроена водоочистная установка 1, может иметь по меньшей мере одно устройство для подготовки и/или обработки, в частности, многочисленные устройства для подготовки и/или обработки, предпочтительно так, как определено выше.
В этой связи дополнительное устройство для подготовки и/или обработки общей водоочистной установки может иметь по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройстве тонкой очистки, и/или по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, или состоять из них.
В частности, дополнительное устройство для подготовки и/или обработки общей водоочистной установки может иметь (i) по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, (ii) по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, (iii) по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройстве тонкой очистки, и (iv) необязательно, по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, в частности, в вышеуказанной последовательности от (i) до (iv), относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа.
В этой связи водоочистная установка 1 согласно изобретению может быть сформирована так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А перед подачей и/или введением в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и перед подачей и/или введением в основное адсорбционное устройство 2, и/или перед подачей и/или введением в водоочистную установку 1 сначала пропускается и/или проводится (i) через и/или в предпочтительно механическое устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или (ii) через и/или в коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или (iii) через и/или в механическое фильтрационное устройство тонкой очистки, и/или (iv) через и/или в базовое адсорбционное устройство.
Согласно изобретению, водоочистная установка 1 может иметь по меньшей мере одно устройство 4 для измерения загрязнений, в частности, для измерения и/или регистрации предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации. В этой связи устройство 4 для измерения загрязнений может быть размещено выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и основного адсорбционного устройства 2.
В общих чертах, водоочистная установка 1, кроме того, может иметь также по меньшей мере одно транспортное устройство 5a, 5b, 5c, 5d, в частности, трубопроводное устройство, в частности, для транспортирования обрабатываемой и/или очищаемой воды А. При этом транспортное устройство 5a, 5b, 5c, 5d служит для транспортирования обрабатываемой и/или очищаемой воды А и/или обработанной и/или очищенной воды В.
В общих чертах, первое транспортное устройство 5a может быть соединено с основным адсорбционным устройством 2, в частности, с впускным каналом основного адсорбционного устройства 2, в частности, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
Равным образом, согласно изобретению возможно, что второе транспортное устройство 5b соединено с первым транспортным устройством 5а, и/или, в частности, причем второе транспортное устройство 5b соединено с адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки, в частности, с впускным каналом адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, в частности, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что третье транспортное устройство 5с соединено с первым транспортным устройством 5а, в частности, ниже по потоку относительно соединения второго транспортного устройства 5b с первым транспортным устройством 5а, и/или, в частности, причем третье транспортное устройство 5с соединено с адсорбционным устройством 3 пиковой нагрузки, в частности, с выпускным каналом адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, в частности, с возможностью соединения и/или регулирования, предпочтительно с возможностью подключения и/или отключения.
В общих чертах, четвертое транспортное устройство 5d может быть соединено с основным адсорбционным устройством 2, в частности, с выпускным каналом основного адсорбционного устройства 2.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере одно регулировочное устройство 6a, 6b, 6c, в частности, проточное регулировочное устройство, в частности, вентильное устройство, предпочтительно многочисленные регулировочные устройства 6a, 6b, 6c, предпочтительно первое регулировочное устройство 6а, второе регулировочное устройство 6b и третье регулировочное устройство 6с. Обсуждаемые регулировочные устройства 6a, 6b, 6c служат, в частности, для подключения и/или подсоединения и/или отключения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
В общем регулировочное(-ые) устройство(-ва) 6a, 6b, 6c размещается(-ются) на транспортных устройствах 5a, 5b, 5c, в частности, на первом транспортном устройстве 5а, и/или на втором транспортном устройстве 5b, и/или на третьем транспортном устройстве 5с. Благодаря этому можно регулировать протекание обрабатываемой и/или очищаемой воды А через первое транспортное устройство 5а, и/или через второе транспортное устройство 5b, и/или через третье транспортное устройство 5с. Кроме того, тем самым можно регулировать протекание и/или поток обрабатываемой и/или очищаемой воды А через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки и/или через основное адсорбционное устройство 2.
В общих чертах, первое регулировочное устройство 6а может быть размещено на первом транспортном устройстве 5а, и второе регулировочное устройство 6b на втором транспортном устройстве 5b, и третье регулировочное устройство 6с на третьем транспортном устройстве 5с.
Кроме того, первое регулировочное устройство 6а может быть размещено параллельно (то есть, в частности, гидродинамически параллельно) второму регулировочному устройству 6b, адсорбционному устройству 3 пиковой нагрузки и третьему регулировочному устройству 6с.
Кроме того, второе регулировочное устройство 6b может быть размещено выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, и третье регулировочное устройство 6с может быть размещено ниже по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
В общих чертах, регулировочные устройства 6a, 6b, 6c могут быть выполнены как байпасное включение и/или как байпасное регулирование, в частности, для подключения и/или подсоединения адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки.
Кроме того, водоочистная установка 1 может иметь по меньшей мере одно управляющее устройство 7, в частности, для управления регулировочными устройствами 6a, 6b, 6c.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет многочисленные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки. В этой связи адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может быть подразделено на и/или в адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки.
Кроме того, адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки могут быть размещены и/или подключены параллельно друг другу, в частности, гидродинамически параллельно между собой. Тем самым посредством данных адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки может направляться по меньшей мере один частичный поток пропускаемой через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
В общих чертах, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки может иметь по меньшей мере 2 и/или, в частности, от 2 до 10, предпочтительно от 2 до 8, предпочтительно от 3 до 6, особенно предпочтительно 5, адсорбционно-фильтрационных блоков 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки.
В частности, адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки могут быть выполнены, независимо друг от друга, подключаемыми и отключаемыми, и/или быть выполненными таким образом.
В общих чертах, основное адсорбционное устройство 2 может иметь, кроме того, многочисленные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f.
Согласно изобретению, основное адсорбционное устройство 2 может быть подразделено на и/или в основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f.
В этой связи, основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f в основном адсорбционном устройстве 2 могут быть размещены и/или подключены параллельно друг другу, в частности, гидродинамически параллельно друг другу, в частности, так, что через конкретные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f может пропускаться по меньшей мере один частичный поток проводимой через основное адсорбционное устройство 2 обрабатываемой и/или очищаемой воды А.
В общих чертах, основное адсорбционное устройство 2 может иметь по меньшей мере 2 и/или, в частности, от 2 до 30, предпочтительно от 4 до 20, предпочтительно от 5 до 15, особенно предпочтительно 10, основных адсорбционно-фильтрационных блоков 2a-2f.
Согласно изобретению, основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a-2f, независимо друг от друга, могут быть подключаемыми и отключаемыми, и/или быть выполненными таким образом.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что водоочистная установка 1 согласно изобретению может иметь одно дополнительное подключаемое адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки.
В общих чертах, дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, может представлять собой такой, как определенный выше в рамках соответствующего изобретению способа дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь.
Кроме того, дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, предпочтительно глобулярный активированный уголь, основного адсорбционного устройства 2 может представлять собой дисперсный адсорбирующий материал, в частности, дисперсный активированный уголь, предпочтительно зернистый активированный уголь, как это определено выше.
Согласно данному аспекту, настоящее изобретение, кроме того, относится к водоподготовительной установке 1, в частности, для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды А, в частности, природной воды, предпочтительно с целями извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, предпочтительно к водоподготовительной установке 1 для исполнения способа согласно изобретению, и/или предпочтительно к водоподготовительной установке 1, как это определено выше,
причем водоподготовительная установка 1 предусмотрена и/или сформирована для адсорбционного удаления загрязнений из обрабатываемой и/или очищаемой воды А, предпочтительно в случае, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде,
причем водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере основное адсорбционное устройство 2 и по меньшей мере одно, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки.
Согласно данному аспекту, настоящее изобретение относится также к водоподготовительной установке 1, в частности, для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды А, в частности, природной воды, предпочтительно с целями извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, предпочтительно к водоподготовительной установке 1 для исполнения способа согласно изобретению, и/или предпочтительно к водоподготовительной установке 1, как это определено выше, причем водоочистная установка 1 имеет по меньшей мере основное адсорбционное устройство 2 и по меньшей мере одно, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки.
Кроме того, настоящее изобретение относится - согласно данному аспекту изобретения - также к общей водоочистной установке (синонимично также называемой общей водоподготовительной установкой), в частности, для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды А, в частности, природной воды, предпочтительно с целями извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, предпочтительно к общей водоочистной установке для исполнения определенного выше способа, причем общая водоочистная установка имеет по меньшей мере одну водоподготовительную установку 1.
Что касается общей водоочистной установки согласно изобретению, то она может иметь по меньшей мере одно устройство для подготовки и/или обработки.
При этом устройство для подготовки и/или обработки может иметь по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, и/или по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, и/или по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и/или по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, или состоять из них.
В частности, дополнительное устройство для подготовки и/или обработки может иметь (i) по меньшей мере одно, в частности, механическое, устройство предварительной и/или грубой фильтрации, (ii) по меньшей мере одно коагуляционное и/или седиментационное устройство, (iii) по меньшей мере одно, в частности, механическое, фильтрационное устройство тонкой очистки, и (iv) по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство, в частности, в вышеуказанной последовательности от (i) до (iv), относительно направления технологической цепочки и/или исполнения способа.
Согласно изобретению является предпочтительным, что водоочистная установка (1) размещается на последнем ниже по потоку месте и/или на конце общей водоочистной установки, и/или ниже по потоку относительно устройства для подготовки и/или обработки, и/или подключена после устройства для подготовки и/или обработки.
Кроме того, настоящее изобретение относится - согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения - также к соответствующим изобретению вариантам применения, как приведено далее:
Так, настоящее изобретение относится к применению водоподготовительной установки, как определенной выше, для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды, в частности, природной воды, предпочтительно с целями извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды.
В этой связи настоящее изобретение имеет целью также вышеуказанное применение для адсорбционного удаления загрязнений из обрабатываемой и/или очищаемой воды, предпочтительно в случае, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к применению водоподготовительной установки, как определенной выше, в качестве составной части общей водоочистной установки для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах воды, в частности, в качестве составной части общей водоочистной установки, как определенной выше.
Кроме того, настоящее изобретение относится также к применению водоподготовительной установки, как определенной выше, для ослабления и/или для выравнивания, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к применению водоподготовительной установки, как определенной выше, для дооснащения и/или дополнения существующих водоочистных установок и/или водоочистных устройств, в частности, для дооснащения и/или доукомплектования существующих водоочистных установок и/или водоочистных устройств для непрерывной обработки и/или очистки загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах, воды, в частности, природной воды.
В этой связи настоящее изобретение имеет целью также вышеуказанное применение для увеличения и/или продления срока службы существующих водоочистных установок и/или водоочистных устройств.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к применению адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки, как определенного выше, в частности, при предпочтительно непрерывной обработке и/или очистке загрязненной примесями, в частности, органическими загрязнениями, предпочтительно вредными микрозагрязнениями и/или веществами в следовых количествах, воды А, в частности, природной воды, предпочтительно для целей извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, в частности, чистой воды, предпочтительно питьевой воды и/или технической воды, в рамках водоочистной установки 1, предназначенной для адсорбционного удаления загрязнений, имеющей по меньшей мере одно основное адсорбционное устройство 2 и по меньшей мере одно адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2,
для ослабления и/или для выравнивания, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде; и/или
для увеличения и/или продления срока службы основного адсорбционного устройства 2 и/или водоочистной установки 1.
При вышеуказанном применении обрабатываемая и/или очищаемая вода А может подаваться в основное адсорбционное устройство 2, и в основном адсорбционном устройстве 2 обрабатываться и/или очищаться, в частности, загрязнения путем адсорбции по меньшей мере по существу полностью удаляются в основном адсорбционном устройстве 2, в частности, таким образом, что концентрация загрязнений снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, и
причем при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А подключается адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, подается сначала в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки обрабатывается и/или очищается, в частности, загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции, предпочтительно повышение концентрации загрязнений ослабляется и/или выравнивается.
Далее настоящее изобретение подробнее разъясняется посредством предпочтительных примеров осуществления и/или вариантов осуществления в представленных чертежах и/или фигурах, также в сравнении с не относящимися к изобретению (сравнительными) вариантами исполнения. В связи с разъяснением этих предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения, которые, однако, никоим образом не является ограничивающими в отношении настоящего изобретения, также показаны дополнительные преимущества, характеристики, аспекты и признаки настоящего изобретения.
В представленных фигурах показано:
Фиг. 1А представляет схематическое изображение или обзор соответствующего изобретению технологического режима, а также основанной на соответствующем изобретению способе водоочистной установки согласно изобретению, согласно одному соответствующему изобретению варианту осуществления, сообразно которому водоочистная установка имеет подключаемое перед основным адсорбционным устройством адсорбционное устройство пиковой нагрузки;
Фиг. 1В представляет схематическое изображение или обзор соответствующего изобретению технологического режима, и, соответственно, дополнительной основанной на соответствующем изобретению способе водоочистной установки согласно изобретению сообразно дополнительному соответствующему изобретению варианту осуществления, согласно которому адсорбционное устройство пиковой нагрузки имеет соответствующие адсорбционно-фильтрационные блоки пиковой нагрузки, и основное адсорбционное устройство имеет соответствующие основные адсорбционно-фильтрационные блоки;
Фиг. 1С представляет схематическое изображение и, соответственно, обзор соответствующего изобретению технологического режима, и, соответственно, еще одной дополнительной, основанной на соответствующем изобретению способе водоочистной установки согласно изобретению, сообразно которому водоочистная установка имеет дополнительное адсорбционное устройство пиковой нагрузки с относящимися к ней адсорбционно-фильтрационными блоками пиковой нагрузки;
Фиг. 2А представляет графическое изображение удельной емкости и, соответственно, количества загрязняющего пестицида метальдегида относительно используемого адсорбирующего материала или среды в форме специального глобулярного активированного угля, при различных входных концентрациях адсорбируемого вещества (метальдегида) (изображенные ромбовидными точки на графике=постоянно низкая входная концентрация метальдегида 0,1 мкг/л, и изображенные квадратными точки на графике=постоянно высокая входная концентрация метальдегида 0,5 мкг/л, с дополнительными концентрационными пиками на уровне 2 мкг/л в течение 6 часов), до точки или значения проскока c>0,01 мкг/л (начинающийся проскок), и для возрастающих времен пребывания ( e mpty b ed c ontact t ime (EBCT) («продолжительность протекания воды через слой»)); x-ось представляет время пребывания (минут), и y-ось представляет удельную емкость в отношении метальдегида (мгметальдегида/лсреды);
Фиг. 2В представляет соответствующее Фиг. 2А графическое изображение, однако к точке и, соответственно, значению проскока c>0,05 мкг/л (целевое значение);
Фиг. 3 представляет графическое изображение порядка изменения концентрации метальдегида в различных источниках А, В, С природной воды, как они могут быть обработаны в соответствующих водоочистных установках, причем x-ось показывает течение времени, и причем y-ось представляет концентрацию метальдегида (мкг/л);
Фиг. 4 представляет графическое изображение для разъяснения наличия нежелательной десорбции в случае метальдегида для одноступенчатого адсорбционного процесса очистки с использованием различных или отдельных лабораторных колонок, и/или без применения подключаемого адсорбционного устройства пиковой нагрузки (сравнение), причем x-ось представляет объем слоя (BV), и причем y-ось представляет абсолютную концентрацию метальдегида (мкг/л) на выходе или выпуске данных лабораторных колонок (представленные кружками данные=первая лабораторная колонка; представленные ромбиками данные=вторая лабораторная колонка; представленные треугольниками данные=концентрация метальдегида на выходе данной колонки (без наличия повышения концентрации или после минования повышений концентрации); кроме того, проведенные параллельно x-оси прямые линии показывают, сверху вниз, (i) предварительно заданное предельное значение метальдегида (с привлечением PCV-значений ( p ermissable c oncentration or value («допустимых концентрации или значения»)), или G esundheitlichen O rientierungs w ertes (GOW) («относящихся к здоровью ориентировочных значений»)), (ii) предварительно заданное целевое значение метальдегида (целевое значение), а также (iii) предел обнаружения метальдегида, и, кроме того, проведенные параллельно y-оси прямые линии показывают, слева направо, (i) начальный момент возникновения или наличия повышений концентрации, (ii) наличие соответствующих повышений концентрации (последующие три прямых линии в виде пунктира с длинными штрихами), а также (iii) окончание возникших иили имеющихся повышений концентрации (последующая прямая линия в виде пунктира с короткими штрихами).
Фиг. 1 тем самым схематически представляет предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению исполнения способа или водоочистной установки 1 согласно изобретению, как подробнее описывается далее.
В частности, Фиг. 1 показывает соответствующую изобретению водоочистную установку 1, которая, в частности, используется для предпочтительно непрерывной обработки и/или очистки содержащей загрязнения, в частности, органические загрязнения, предпочтительно вредные микрозагрязнения и/или вещества в следовых количествах, воды А, предпочтительно для целей извлечения и/или получения обработанной и/или очищенной воды В, или для исполнения соответствующего изобретению способа. В этой связи соответствующая изобретению водоочистная установка 1 предусматривается и/или сформирована для адсорбционного удаления загрязнений из обрабатываемой и/или очищаемой воды А, предпочтительно в случае, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А.
Как поясняет Фиг. 1, водоочистная установка 1 согласно изобретению имеет основное адсорбционное устройство 2 и по меньшей мере одно подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2 адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки. Предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности, предварительно заданное предельное значение входной концентрации, при этом может измеряться и/или регистрироваться выше по потоку относительно адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и основного адсорбционного устройства 2, и/или на впускном канале соответствующей изобретению водоочистной установки 1, например, с использованием устройства для измерения загрязнений.
Кроме того, соответствующая изобретению водоочистная установка 1 сформирована таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А подается в основное адсорбционное устройство 2, и в основном адсорбционном устройстве 2 обрабатывается и/или очищается, в частности, таким образом, что концентрация загрязнений снижается до уровня в пределах предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, которая, в частности, может и/или регистрироваться ниже по потоку относительно основного адсорбционного устройства 2.
При этом соответствующая изобретению водоочистная установка 1 отличается специальной конструкцией, сообразно чему при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А подключается адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая воде А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и обрабатывается и/или очищается, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, предпочтительно возрастание концентрации ослабляется и/или выравнивается (то есть, перед тем, как обрабатываемая и/или очищаемая вода А затем подается в основное адсорбционное устройство 2).
В этой связи Фиг. 1 разъясняет также соответствующий изобретению способ, сообразно чему загрязнения путем адсорбции удаляются из обрабатываемой и/или очищаемой воды А, а именно, предпочтительно в случае, в частности, ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, а именно, причем согласно изобретению дело обстоит так, что при превышении обсуждаемого предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде А, подключается адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и/или предвключается перед основным адсорбционным устройством 2, таким образом, что обрабатываемая и/или очищаемая воде А, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, сначала подается в адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки, и обрабатывается и/или очищается, в адсорбционном устройстве 3 пиковой нагрузки, в частности, загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции, предпочтительно возрастание концентрации ослабляется и/или выравнивается.
Тогда после соответствующего пропускания через адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки происходит обстоятельная и/или последующая очистка обрабатываемой и/или очищаемой воды А в основном адсорбционном устройстве 2, а именно, сообразно чему, в частности, предусматривается, что обрабатываемая и/или очищаемая воды А подается в основное адсорбционное устройство 2, и в основном адсорбционном устройстве 2 обрабатывается и/или очищается, причем загрязнения, по меньшей мере по существу полностью удаляются путем адсорбции, в частности, таким образом, что концентрация загрязнений снижается до уровня в пределах предварительно заданного предельного значения выходной концентрации.
Для случая более низкого, чем заданное предельное значение концентрации и/или при недостижении этого значения, в частности, предельного значения входной концентрации, соответствующий изобретению способ ориентируется, в частности, на непосредственную обработку и/или очистку воды А в основном адсорбционном устройстве 2 с отключением и/или перекрыванием адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки так, что тогда, так сказать, оно оказывается вне эксплуатации (а именно, до того, как вновь будет превышено предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности, предельное значение входной концентрации).
Фиг. 1В показывает дополнительный вариант осуществления соответствующей изобретению водоочистной установки 1 или соответствующего изобретению способа, а именно, сообразно чему, адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки имеет многочисленные адсорбционно-фильтрационные блоки 3a, 3b, 3c пиковой нагрузки, и основное адсорбционное устройство 2 имеет многочисленные основные адсорбционно-фильтрационные блоки 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, причем обсуждаемые подблоки могут быть подключаемыми и/или отключаемыми по отдельности, и/или выполненным таким образом.
Кроме того, Фиг. 1С показывает дополнительный соответствующий изобретению вариант осуществления, соответственно которому соответствующая изобретению водоочистная установка 1 дополнительно имеет добавочное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки. В этой связи, в частности, предусматривается, что дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки может подключаться, в частности, в зависимости от измеренного и/или зарегистрированного ниже по потоку относительно первого адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки дополнительного предельного значения концентрации загрязнений, в частности, таким образом, что при превышении предварительно заданного дополнительного предельного значения концентрации подключается дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки, и/или подсоединяется после адсорбционного устройства 3 пиковой нагрузки и предвключается перед основным адсорбционным устройством 2 так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода А перед поступление и/или пропусканием в основное адсорбционное устройство 2 и после прохода через первое адсорбционное устройство 3 пиковой нагрузки пропускается через второе и/или дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки. Благодаря этому, например, при особенно сильных возрастаниях концентрации загрязнений может достигаться более обстоятельное ослабление и/или выравнивание повышения концентрации, в частности, таким образом, что после протекания через дополнительное адсорбционное устройство 3’ пиковой нагрузки предварительно заданное предельное значение концентрации, в частности предельное значение входной концентрации, становится ниже допустимой величины. Тем самым обеспечивается дополнительное снижение нагрузки на подключенное в этом случае после дополнительного адсорбционного устройства 3’ пиковой нагрузки основное адсорбционное устройство 2, а также еще лучшая очистка исходной воды.
Кроме того, что касается Фиг. 3 или Фиг. 4, то для этого, в частности, также может быть сделана ссылка на нижеследующие варианты осуществления в примерах исполнения.
Тем самым, в порядке обобщения, можно заключить, что согласно изобретению представлена высокоэффективная общая концепция обработки и/или очистки загрязненной примесями, такими как пестициды, воды, сообразно чему, в частности, также появляющиеся в связи с ограниченными во времени и/или спонтанно возникающими возрастаниями концентрации количества загрязнений могут быть надежно удалены, и это при одновременно улучшенных сроках службы используемых для этого водоочистных установок.
Дополнительные варианты осуществления, изменения, вариации, модификации, особенности и преимущества настоящего изобретения без проблем очевидны и исполнимы для специалиста по прочтении описания, без выхода при этом за пределы области настоящего изобретения.
Настоящее изобретение разъясняется с помощью нижеследующих примеров осуществления, которые, однако, никоим образом не должны ограничивать настоящее изобретение.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
1. Различные установки, а также различные способы обработки и/или очистки воды
Далее приводится ссылка на обстоятельные исследования различных установок для водоподготовки с использованием различных способов обработки и/или очистки воды, а именно в отношении обработки и/или очистки природной воды, которая загрязнена примесями в форме пестицида метальдегида, а именно, в частности, в том, что касается наличия ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания концентрации метальдегида в природной воде.
В этой связи также является существенным, что метальдегид, присутствие которого является представительным также для пестицидов, особенно пригоден для оценки характеристик очистки в очистной установке, в особенности в том, что для метальдегида установлены низкими вышеописанные предельные значения. Так, допустимая максимальная концентрация метальдегида составляет <0,1 мкг/л, причем это значение не должно превышаться (сравни, допустимую концентрацию или значение, и/или PCV-значение, и/или относящиеся к здоровью ориентировочные значения (GOW). Кроме того, необходимое целевое значение (целевой уровень) составляет с<0,05 мкг/л. В частности, основополагающие предельные значения также следуют из плана мероприятий Европейского Союза для обеспечения качества воды.
В отношении подробностей обсуждаемых исследований:
а) Первая водоочистная установка (установка I, сравнение) сформирована так, что обрабатываемая и/или очищаемая вода сначала пропускается через механическое устройство предварительной и/или грубой фильтрации, затем через коагуляционное и/или седиментационное устройство, опять же затем через механическое фильтрационное устройство тонкой очистки, и, наконец, через базовое адсорбционное устройство, причем заключительное базовое адсорбционное устройство включает стандартный формованный активированный уголь на основе скорлупы кокосовых орехов. Водоочистная установка при этом имеет максимальную ежедневную пропускную способность по воде 36000 м3/день.
При этом водоочистная установка действует с использованием природной воды (в частности, в форме смеси) из различных источников, таких, какие приведены также в Фиг. 3, причем соответствующая природная вода загрязнена метальдегидом в ограниченных во времени особенно высоких концентрациях и/или количествах, что, например, может быть обусловлено сильными дождями в зимние месяцы. Таким образом, в обчищаемой исходной природной воде наличествуют ограниченные во времени и спонтанно возникающие возрастания и/или повышения концентрации пестицида метальдегида, как опять же показано в Фиг. 3.
Очищаемая вода для целей удаления метальдегида пропускается через водоочистную установку, причем вода протекает через следующие друг за другом соответственные ступени очистки с имеющимся завершающим основным адсорбционным устройством.
Однако при этом обнаружено, что метальдегид при имеющемся порядке действий и/или в используемой для этого установке, в рамках получения питьевой воды не удаляется и/или не отделяется в удовлетворительной степени из природной воды, а именно, также не задерживается на последней ступени очистки применяемым для этого основным адсорбционным устройством на основе традиционного активированного угля.
Данная испытательная установка к тому же имеет лишь малый срок службы, а именно, который составляет менее 10000 BV, и, соответственно, <10000 BV. Кроме того, в обработанной воде наблюдаются относительно высокие проскоки метальдегида, которые в существенной степени коррелируют с наличием внезапно возникающих возрастаний концентрации метальдегида в природной воде.
По прошествии и/или миновании данного возрастания и/или повышения концентрации, кроме того, имеет место чрезмерная десорбция уже адсорбированного метальдегида, что, в частности, обусловливается внезапным снижением концентрации загрязнений в обрабатываемой и/или перерабатываемой воды с вызванным этим установлением нового химического равновесия между свободным метальдегидом в воде и связанным с активированным углем метальдегидом.
В результате этого на основе данной водоочистной установки не обеспечивается эффективная очистка исходной природной воды, а именно, в частности, в том, что касается преодоления возрастаний концентрации данного типа, так что соответствующие для этого предельные значения загрязнений, как указано ранее, часто также не могут выдерживаться и/или исполняться.
b) Кроме того, проведены исследования на дополнительной водоочистной установке (установка II, сравнение), которая по конструкции соответствует описанной выше установке I в такой мере, что ниже по потоку относительно базового адсорбционного устройства размещено дополнительное базовое адсорбционное устройство, и/или подключено после первого базового адсорбционного устройства. Второе базового адсорбционное устройство при этом также включает стандартный формованный активированный уголь на основе скорлупы кокосовых орехов.
Соответствующая водоочистная установка эксплуатируется соответственным образом, как указано выше для установки I. При этом данная испытуемая установка II, сравнительно с установкой I, имеет слегка улучшенный срок службы, а именно, который составляет <15000 BV. Однако в водоочистной установке согласно установке II при наличии спонтанного возрастания концентрации метальдегида в природной воде также происходят нежелательные проскоки в обработанную воду. Кроме того, в данной водоочистной установке также возникает проблема десорбции после минования отдельных возрастаний концентрации, так что обсуждаемая установка II также в целом не удовлетворяет высоким требованиям в отношении удаления, в частности, присутствующего в рамках возрастаний концентрации метальдегида.
с) Соответственным образом проведены исследования на дополнительной водоочистной установке (установка III, сравнение), причем данная испытуемая установка III в принципе соответствует вышеуказанной установке II в том, что после базового адсорбционного устройства, а именно, ниже по потоку относительно второго базового адсорбционного устройства, и тем самым, так сказать, в качестве размещенного ниже по потоку последним очистного устройства, применяется дополнительное адсорбционное устройство.
Размещенное последним ниже по потоку адсорбционное устройство при этом имеет высокоэффективный активированный уголь в форме глобулярного активированного угля (средний диаметр частиц около 0,4 мм, удельная площадь поверхности (BET-площадь) около 1700 м2/г; иодное число около 1600 мг/г; плотность после встряхивания и/или плотность после утрамбовывания около 490 кг/м3; зольность около 0,2 вес.%; содержащие воды около 0,1 вес.%; прочность и/или твердость на истирание около 99%). Данная установка для очистки питьевой воды согласно установке III также эксплуатируется соответственным образом, как в вышеуказанных вариантах исполнения, так что тем самым для данной водоочистной установки также использовалась загрязненная примесями в форме метальдегида природная вода, в которой обсуждаемое вредное вещество точно так же возникает и/или присутствует в форме ограниченных во времени и/или спонтанно возникающих возрастаний концентрации, как указано выше.
Данная испытуемая водоочистная установка имеет срок службы <20000 BV. Хотя опасность спонтанных проскоков при наличии возрастания концентрации метальдегида несколько уменьшена, однако в установке III проявляются соответствующие проскоки на выходе их установки, и/или в обработанной воде, которые так же коррелируют с возникающими концентрационными пиками. Равным образом, также в обработанной воде наблюдается десорбция метальдегида после минования возрастания концентрации, и/или на выходе адсорбционной ступени.
d) Наконец, исследована дополнительная водоподготовительная установка (установка IV, согласно изобретению) с исполнением соответствующего изобретению технологического режима. Соответствующая изобретению водоочистная установка согласно установке IV при этом соответствует приведенной выше установке I в той мере, что ниже по потоку относительно базовой адсорбционной ступени применяется основное адсорбционное устройство, а также подключаемое, в зависимости от предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, от предварительно заданного предельного значения входной концентрации, загрязнений в обрабатываемой и/или очищаемой воде, размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства и ниже по потоку относительно базовой адсорбционной ступени адсорбционное устройство пиковой нагрузки. При этом как адсорбционное устройство пиковой нагрузки, так и основное адсорбционное устройство в этом случае оснащены уже примененным в вышеуказанной установке III высокоэффективным активированным углем в форме глобулярного активированного угля с соответственным указанными свойствами. Для этого может быть сделана ссылка на раздел с).
Кроме того, соответствующая изобретению установка IV имеет устройство для измерения загрязнений, причем регистрация и/или измерение предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предварительно заданного предельного значения входной концентрации, проводится на впускном канале установки. При этом измерение и/или регистрация предельного значения входной концентрации выполняется в форме онлайн-измерения. Предварительно заданное предельное значение концентрации на входе, в частности, предельное значение входной концентрации, задается в рамках данного исследования с величиной 0,1 мкг/л, так что при превышении обсуждаемого значения (то есть, при наличии возрастания концентрации) подключается адсорбционное устройство пиковой нагрузки, и отключается при недостижении обсуждаемого значения.
Адсорбционное устройство пиковой нагрузки при этом может подключаться и/или отключаться посредством соответствующих регулировочных устройств, причем в подключенном состоянии и/или при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, действие производится так, что при подключении адсорбционного устройства пиковой нагрузки обрабатываемая и/или очищаемая вода после протекания через базовое адсорбционное устройство (а также дополнительные подсоединенные перед базовым адсорбционным устройством устройства для подготовки и/или обработки, и/или ступени очистки) сначала проводится через адсорбционное устройство пиковой нагрузки, и затем через основное адсорбционное устройство.
Кроме того, при недостижении предварительно заданного предельного значения концентрации, в частности, предельного значения входной концентрации, адсорбционное устройство пиковой нагрузки вновь отключается (причем оно остается в подключаемом состоянии) так, что при недостижении обсуждаемого предельного значения обрабатываемая и/или очищаемая вода мимо и/или в обход адсорбционного устройства пиковой нагрузки направляется непосредственно в основное адсорбционное устройство.
В отношении соответствующей изобретению водоочистной установки тем самым действия основываются на соответствующей изобретению концепции, сообразно чему, так сказать, в рамках подготовки питьевой воды в качестве последующей очистки (то есть, после прохода очищаемой воды через базовое адсорбционное устройство, а также через дополнительные подсоединенные перед базовым адсорбционным устройством устройства для подготовки и/или обработки, и/или ступени очистки), применяется основное адсорбционное устройство, в частности, с предвключаемым согласно концепции типа «брандмауэра» адсорбционным устройством пиковой нагрузки, причем адсорбционное устройство пиковой нагрузки предвключается перед основным адсорбционным устройством для целенаправленного перехватывания пиковых концентраций так, что адсорбционная ступень пиковой нагрузки используется и/или подключается в случае необходимости при превышении обсуждаемого предельного значения концентрации.
Обсуждаемая соответствующая изобретению водоочистная установка согласно установке IV при этом эксплуатируется соответственно описанным выше установкам. При этом, в частности, она действует так, что при недостижении обсуждаемой входной концентрации метальдегида (то есть, недостижении входной концентрации 0,1 мкг/л) очищаемая вода направляется мимо и/или в обход адсорбционной ступени пиковой нагрузки в основную адсорбционную ступень, причем там концентрация уменьшается и/или снижается до уровня ниже целевого значения 0,05 мкг/л.
При превышении входной концентрации 0,1 мкг/л, что обусловливается наличием ограниченного во времени и/или спонтанно возникающего возрастания концентрации метальдегида, подключается адсорбционное устройство пиковой нагрузки выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства так, что только адсорбционное устройство пиковой нагрузки загрязняется метальдегидом с высокой концентрацией, что сопровождается соответствующим выравниванием и/или сокращением концентрации метальдегида, так что последующее основное адсорбционное устройство имеет дело с соответственно сниженными концентрациями метальдегида. При этом, в частности, дело обстоит так, что в предвключенном адсорбционном устройстве пиковой нагрузки концентрация загрязнений может снижаться до уровня ниже предельного значения 0,1 мкг/л, и что в размещенном далее основном адсорбционном устройстве предварительно очищенная вода дополнительно подготавливается и/или доводится до конечного состояния, а именно, настолько, что в основном адсорбционном устройстве концентрация загрязнений снижается до уровня ниже предельного значения 0,05 мкг/л.
Этим путем согласно изобретению достигается очень длительный срок службы, а именно, который для соответствующей изобретению установки IV составляет >30000 BV. Кроме того, вообще предотвращается появление проскоков загрязнений на выходе основного адсорбционного устройства и/или водоочистной установки даже при наличии высоких входных концентраций и/или возрастаний концентраций, а именно, в частности, в том отношении, что даже при наличии высоких входных концентраций полученная в конечном итоге очищенная вода имеет концентрацию метальдегида ниже целевого значения 0,05 мкг/л.
В рамках соответствующей изобретению концепции тем самым достигаются выдающиеся результаты очистки при одновременно значительно более продолжительных сроках эксплуатации соответственной водоочистной установки согласно изобретению.
2. Высокие входные концентрации приводят к высоким адсорбционным емкостям
Заявитель на основе экспериментальных исследований неожиданным образом может показать, что, в частности, для предпочтительно применяемых согласно изобретению высокоэффективных адсорбентов, какие, например, также использованы для описанной выше соответствующей изобретению водоочистной установки согласно установке IV, высокие входные концентрации загрязнений, таких как метальдегид, приводят к высоким адсорбционным емкостям исходного активированного угля, как, в частности, представлено в Фиг. 3А.
При этом из Фиг. 3А или Фиг. 3В можно заключить, что низкие входные концентрации приводят к низким емкостям и/или низким количествам адсорбированного метальдегида, тогда как высокие входные концентрации приводят к высоким емкостям и/или высоким количествам адсорбированного метальдегида.
Тем самым также для подключенного при превышении соответственно высокого предельного значения концентрации, в частности, входной концентрации, адсорбционного устройства пиковой нагрузки согласно соответствующей изобретению концепции достигаются высокие емкости, так что уже малые объемы и/или малые количества адсорбирующего материала приводят к выдающейся адсорбционной способности адсорбционного устройства пиковой нагрузки. Более того, соответствующая изобретению концепция обеспечивает преимущество для последующей за адсорбционным устройством пиковой нагрузки обработки в основном адсорбционном устройстве в случае наличия высоких входных концентраций в том, что в отношении подключенного адсорбционного устройства пиковой нагрузки не требуется снижение целевой концентрации посредством него до значения менее 0,05 мкг/л, а, в частности, только до значения, например, менее 0,1 мкг/л, так как очищаемая вода в заключение пропускается еще и через основное адсорбционное устройство, и там дополнительно очищается. Таким образом, адсорбционное устройство пиковой нагрузки может иметь соответственно меньшие размеры, и/или более высокий потенциал в плане истощения используемого адсорбирующего материала.
3. Снижение концентрации приводит к десорбции
Как описано выше для сравнительных водоочистных установок согласно установками I-III, до сих пор существует проблема нежелательного высвобождения загрязнений и/или метальдегида, вследствие десорбции после минования возрастания концентрации и/или снижения входной концентрации загрязнений до нормального уровня.
В этой связи возникновение десорбции, например, метальдегида, означает, что адсорбированный метальдегид опять выделяется из адсорбирующего материала и растворяется в воде. Этот эффект основывается - без намерения ограничиваться этой теорией или вдаваться в нее - на том, что устанавливается новое химическое равновесие между адсорбированным на адсорбирующем материале метальдегидом и растворенным в воде метальдегидом. Если в этой связи метальдегид находится на адсорбирующем материале в большом количестве, и присутствует в воде в малом количестве и/или с низкой концентрацией, то соответственно большое количество метальдегида с адсорбирующего материала растворяется так, что устанавливается новое равновесие с высвобождением до сих пор связанного метальдегида, причем в вышеуказанных сравнительных водоочистных установках наблюдается обусловленная десорбцией существенная проблема.
На этом основании можно сослаться также на Фиг. 4. Фиг. 4 показывает ход изменения концентрации метальдегида на данном выпуске двух лабораторных колонок в зависимости от объема слоя (сравни изображенные ромбовидными и круглыми точки измерений). При этом из Фиг. 4 следует, что сначала устанавливается возрастание концентрации (в представленных курсивом с длинными штрихами прямых линиях) при достижении определенного объема слоя, а именно 47000 BV (сравни правую прямую линию в виде курсива с короткими штрихами), так, что после превышения вышеуказанного объема слоя очищаемая вода подается через данные лабораторные колонки с только более низкой входной концентрацией метальдегида (сравни треугольные точки измерений). Однако при этом оказалось, что концентрация метальдегида на данном выходе больше не снижается, но - диаметрально противоположно этому - даже повышается. Фиг. 4 также показывает, что эффект десорбции при более нагруженных лабораторных колонках является гораздо более выраженным (сравни показанные кружками точки измерений против показанных ромбиками точек измерений).
На основе соответствующего изобретению способа и/или соответствующей изобретению водоочистной установки опасность и/или риск десорбции стойко сокращается, так как подключаемое адсорбционное устройство пиковой нагрузки имеет дело только с высокими входными концентрациями обсуждаемых загрязнений, и основная адсорбционная ступень только с низкими входными концентрациями.
4. Дополнительные преимущества настоящего изобретения
Соответствующий изобретению способ или соответствующая изобретению водоочистная установка связаны с дополнительным центральным преимуществом в том, что, как приведено выше, может быть точно прогнозируемым срок службы водоочистной установки и/или основного адсорбционного устройства. При этом также важно, что при высоких впускных или входных концентрациях загрязнений подключенное адсорбционное устройство пиковой нагрузки обеспечивает то, что основное адсорбционное устройство действует или имеет дело только с постоянно более низкими концентрациями загрязнений, что приводит к длительному и, более того, точно предсказуемому сроку службы. Целенаправленное использование адсорбционного устройства пиковой нагрузки тем самым приводит в рамках настоящего изобретения к тому, что основная адсорбционная ступень даже при наличии высоких концентраций вредных веществ действует и/или имеет дело с постоянно более низкими концентрациями загрязнений, что приводит к тому, что удлиняется срок его службы, и к тому же является предсказуемым, и что не происходят нежелательные проскоки загрязнений, и что значительно снижается опасность нежелательной десорбции.
Из этого обстоятельства опять же следует, что это является важным только тогда, когда адсорбционное устройство пиковой нагрузки действует и/или используется при высоких концентрациях загрязнений при наличии соответствующих возрастаний концентрации, что приводит к высокой нагрузке и/или высоким емкостям, и тем самым к эффективному снижению нагрузки соответственными загрязнениями. Кроме того, также снижается риск десорбции. Кроме того, как указано ранее, адсорбционное устройство пиковой нагрузки вводится в действие только тогда, когда оно требуется (то есть, при превышении предварительно заданного предельного значения концентрации, и/или предельного значения входной концентрации). Благодаря этому также возможно эффективное использование применяемого в адсорбционном устройстве пиковой нагрузки адсорбирующего материала.
Данные исследования и варианты осуществления тем самым показывают в целом выдающиеся характеристики соответствующего изобретению способа, а также соответствующей изобретению водоочистной установки, и/или относящейся к этому общей водоочистной установки согласно изобретению, а именно, также в отношении применяемых согласно изобретению специальных адсорбентов в форме, в частности, глобулярного активированного угля.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
1 водоочистная установка
2 основное адсорбционное устройство
2a-f основные адсорбционно-фильтрационные блоки
3 адсорбционное устройство пиковой нагрузки
3a-c дополнительные адсорбционно-фильтрационные блоки пиковой нагрузки
3’ дополнительное адсорбционное устройство пиковой нагрузки
3a’-c’ адсорбционно-фильтрационные блоки пиковой нагрузки дополнительного адсорбционного устройства пиковой нагрузки
4 устройство для измерения загрязнений
4’ дополнительное устройство для измерения загрязнений
5a-f транспортные устройства
6a-e регулировочные устройства
7 управляющее устройство
7’ дополнительное управляющее устройство
8a-c дополнительные регулировочные устройства адсорбционно-фильтрационных блоков пиковой нагрузки (предвключенные)
9a-c дополнительные регулировочные устройства адсорбционно-фильтрационных блоков пиковой нагрузки (послевключенные)
10a-f дополнительные регулировочные устройства основных адсорбционно-фильтрационных блоков (предвключенные)
11a-f дополнительные регулировочные устройства основных адсорбционно-фильтрационных блоков (послевключенные).
Claims (46)
1. Способ обработки и очистки содержащей органические загрязнения воды (А) для целей получения обработанной и очищенной воды (В),
причем загрязнения удаляются из обрабатываемой и очищаемой воды (А) путем адсорбции,
причем обрабатываемую и очищаемую воду (А) подают в водоочистную установку (1) для адсорбционного удаления загрязнений, причем водоочистная установка (1) имеет по меньшей мере одно основное адсорбционное устройство (2) и по меньшей мере одно, подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения входной концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А), размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства (2) адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки,
причем основное адсорбционное устройство (2) имеет неподвижный слой на основе дисперсного активированного угля в свободной засыпке дисперсного активированного угля, и причем адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет неподвижный слой на основе дисперсного активированного угля в свободной засыпке дисперсного активированного угля,
причем адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет меньший объем (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя, чем основное адсорбционное устройство (2), причем отношение объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя основного адсорбционного устройства (2), с одной стороны, к объему (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки, с другой стороны, составляет по меньшей мере 1,2:1,
причем время пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки устанавливают на значение, меньшее, чем в основном адсорбционном устройстве (2), причем отношение времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в основном адсорбционном устройстве (2), с одной стороны, к времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки, с другой стороны, устанавливают на значение по меньшей мере 1,2:1,
причем обрабатываемая и очищаемая вода (А) подается в основное адсорбционное устройство (2), и обрабатывается и очищается в основном адсорбционном устройстве (2), причем загрязнения, по меньшей мере по существу полностью, удаляются путем адсорбции в основном адсорбционном устройстве (2) так, что концентрация загрязнений снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, и
причем при превышении предварительно заданного предельного значения входной концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А) перед основным адсорбционным устройством (2) подключается и предвключается адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки таким образом, что обрабатываемая и очищаемая вода (А), по меньшей мере частично, сначала подается в адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки, и обрабатывается и очищается в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки, причем загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции так, что повышение концентрации загрязнений ослабляется и выравнивается.
2. Способ по п. 1,
причем обработка и очистка обрабатываемой и очищаемой воды (А) проводится непрерывно.
3. Способ по п. 1 или 2,
причем способ исполняют в случае возникновения ограниченных во времени или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А).
4. Способ по любому из предшествующих пунктов,
причем отношение объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя основного адсорбционного устройства (2), с одной стороны, к объему (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки, с другой стороны, составляет величину в диапазоне от 1,2:1 до 30:1, и
причем отношение времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в основном адсорбционном устройстве (2), с одной стороны, к времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки, с другой стороны, устанавливают на величину в диапазоне от 1,4:1 до 5:1.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов,
причем при недостижении предварительно заданного предельного значения входной концентрации обрабатываемая и очищаемая вода (А) по меньшей мере по существу полностью подается непосредственно в основное адсорбционное устройство (2), или в обход адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки, и обрабатывается и очищается в основном адсорбционном устройстве (2).
6. Способ по одному из предшествующих пунктов,
причем водоочистная установка (1) дополнительно к основному адсорбционному устройству (2) и адсорбционному устройству (3) пиковой нагрузки имеет по меньшей мере одно дополнительное устройство для подготовки и обработки,
причем дополнительное устройство для подготовки и обработки имеет
(i) по меньшей мере одно механическое устройство предварительной или грубой фильтрации,
(ii) по меньшей мере одно коагуляционное или седиментационное устройство,
(iii) по меньшей мере одно механическое фильтрационное устройство тонкой очистки, и
(iv) необязательно, по меньшей мере одно базовое адсорбционное устройство.
7. Способ по одному из предшествующих пунктов,
причем предельное значение входной концентрации измеряют и регистрируют выше по потоку относительно адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки и основного адсорбционного устройства (2).
8. Способ по одному из предшествующих пунктов,
причем адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет многочисленные адсорбционно-фильтрационные блоки (3a, 3b, 3c) пиковой нагрузки, причем адсорбционно-фильтрационные блоки (3a, 3b, 3c) пиковой нагрузки размещены или подключены в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки параллельно друг другу так, что через данные адсорбционно-фильтрационные блоки (3a, 3b, 3c) пиковой нагрузки подается по меньшей мере один частичный поток пропускаемой через адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки обрабатываемой и очищаемой воды (А).
9. Способ по одному из предшествующих пунктов,
причем основное адсорбционное устройство (2) имеет многочисленные основные адсорбционно-фильтрационные блоки (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f), причем основные адсорбционно-фильтрационные блоки (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) размещены или подключены в основном адсорбционном устройстве (2) параллельно друг другу так, что через данные основные адсорбционно-фильтрационные блоки (2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f) может быть подан по меньшей мере один частичный поток пропускаемой через основное адсорбционное устройство (2) обрабатываемой и очищаемой воды (А).
10. Способ по любому из предшествующих пунктов,
причем дисперсный активированный уголь адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки имеет большее значение удельной BET-площади поверхности и больший общий поровый объем, чем активированный уголь основного адсорбционного устройства (2).
11. Водоочистная установка (1) для обработки и очистки содержащей органические загрязнения воды (А) для целей получения обработанной и очищенной воды (В),
причем водоочистная установка (1) выполнена с возможностью подачи обрабатываемой и очищаемой воды (А) для адсорбционного удаления загрязнений,
причем водоочистная установка (1) имеет по меньшей мере одно основное адсорбционное устройство (2) и по меньшей мере одно подключаемое в зависимости от предварительно заданного предельного значения входной концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А), размещенное выше по потоку относительно основного адсорбционного устройства (2) адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки,
причем основное адсорбционное устройство (2) имеет неподвижный слой на основе дисперсного активированного угля в свободной засыпке дисперсного активированного угля, и причем адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет неподвижный слой на основе дисперсного активированного угля в свободной засыпке дисперсного активированного угля,
причем адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки имеет меньший объем (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя, чем основное адсорбционное устройство (2), причем отношение объема (VHA) фильтра в виде неподвижного слоя основного адсорбционного устройства (2), с одной стороны, к объему (VSLA) фильтра в виде неподвижного слоя адсорбционного устройства (3) пиковой нагрузки, с другой стороны, составляет по меньшей мере 1,2:1, и
причем водоочистная установка (1) сформирована так, что время пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки установлено на значение, меньшее, чем в основном адсорбционном устройстве (2), причем отношение времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в основном адсорбционном устройстве (2) к времени пребывания обрабатываемой и очищаемой воды (А) в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки установлено на значение по меньшей мере 1,2:1,
причем водоочистная установка (1) сформирована так, что обрабатываемая и очищаемая вода (А) подается в основное адсорбционное устройство (2), и обрабатывается и очищается в основном адсорбционном устройстве (2), причем загрязнения путем адсорбции, по меньшей мере по существу полностью, удаляются в основном адсорбционном устройстве (2) таким образом, что концентрация загрязнений снижается до уровня ниже предварительно заданного предельного значения выходной концентрации, и
причем водоочистная установка (1) сформирована так, что при превышении предварительно заданного предельного значения входной концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А) перед основным адсорбционным устройством (2) предвключается адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки таким образом, что обрабатываемая и очищаемая вода (А), по меньшей мере частично, сначала подается в адсорбционное устройство (3) пиковой нагрузки, и обрабатывается и очищается в адсорбционном устройстве (3) пиковой нагрузки, причем загрязнения, по меньшей мере частично, удаляются путем адсорбции так, что повышение концентрации загрязнений ослабляется и выравнивается.
12. Водоочистная установка по п. 11,
причем водоочистная установка (1) сформирована для непрерывной обработки и очистки воды от органических загрязнений на основе вредных микрозагрязнений или веществ в следовых количествах.
13. Водоочистная установка по п. 11 или 12,
причем водоочистная установка (1) предназначена для адсорбционного удаления загрязнений из обрабатываемой и очищаемой воды (А) в случае возникновения ограниченных во времени или спонтанно возникающих возрастаний концентрации загрязнений в обрабатываемой и очищаемой воде (А).
14. Водоочистная установка по одному из предшествующих пунктов,
причем водоочистная установка (1) сформирована для осуществления способа по пп. 1-10.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017009038 | 2017-09-27 | ||
| DE102017009038.6 | 2017-09-27 | ||
| DE102017009037 | 2017-09-27 | ||
| DE102017009037.8 | 2017-09-27 | ||
| DE102017126118.4A DE102017126118A1 (de) | 2017-09-27 | 2017-11-08 | Verfahren und Anlage für die Behandlung und/oder Aufreinigung von Wasser |
| DE102017126118.4 | 2017-11-08 | ||
| PCT/EP2018/067727 WO2019063150A1 (de) | 2017-09-27 | 2018-07-02 | Verfahren und anlage für die behandlung und/oder aufreinigung von wasser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2745515C1 true RU2745515C1 (ru) | 2021-03-25 |
Family
ID=63895954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020114671A RU2745515C1 (ru) | 2017-09-27 | 2018-07-02 | Способ и установка для обработки и/или очистки воды |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230202874A1 (ru) |
| EP (1) | EP3665127B1 (ru) |
| JP (1) | JP6974602B2 (ru) |
| CN (1) | CN111372896B (ru) |
| AU (1) | AU2018339877B2 (ru) |
| BR (1) | BR112020006014A2 (ru) |
| CA (1) | CA3076860C (ru) |
| DE (2) | DE202017106774U1 (ru) |
| IL (1) | IL273490B2 (ru) |
| RU (1) | RU2745515C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019063150A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA202001634B (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109467205B (zh) * | 2018-12-19 | 2021-10-08 | 武汉格林环保设施运营有限责任公司 | 高浓度有机废水处理系统 |
| JP7282719B2 (ja) | 2019-08-20 | 2023-05-29 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | ペル及びポリフルオロアルキル化合物吸着活性炭 |
| CN114302770A (zh) * | 2019-08-20 | 2022-04-08 | 二村化学株式会社 | 吸附水试样中的全氟和多氟烷基化合物的活性炭 |
| CN110496600B (zh) * | 2019-08-26 | 2022-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种多孔碳包裹钴的核壳结构磁性材料的制备方法和应用 |
| CH717761A2 (de) * | 2020-08-18 | 2022-02-28 | Meyer David | Elimination von Mikroverunreiningungen in Abwasser durch dualen Prozess mit Pulveraktivkohle und granulierter Aktivkohle. |
| CN115345647A (zh) | 2022-07-21 | 2022-11-15 | 中国环境科学研究院 | 基于iffdccp方法的流域农业面源污染控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1101416A1 (ru) * | 1982-04-05 | 1984-07-07 | Уфимское производственное объединение "Химпром" | Способ усреднени сточных вод |
| SU1443924A1 (ru) * | 1987-04-17 | 1988-12-15 | Всесоюзный Заочный Инженерно-Строительный Институт | Способ автоматического управлени процессом адсорбционной очистки сточных вод |
| US6616833B2 (en) * | 2001-04-18 | 2003-09-09 | Gerard Lynch | Ship-board system for decontaminating wastewater contaminated by firefighting operations |
| WO2014080230A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Mast Carbon International Ltd | Carbon materials and their use |
| US20140224715A1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Daleco Resources Corporation | System and method for treating contaminated wastewater |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3455820A (en) * | 1967-05-05 | 1969-07-15 | Calgon Corp | Carbon treatment of raw sewage |
| US4048068A (en) * | 1974-01-09 | 1977-09-13 | Amsted Industries, Inc. | Method of and apparatus for filtering |
| JPS5161171A (ja) * | 1974-11-25 | 1976-05-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Yusuibunrishisutemu |
| JPS5487679A (en) * | 1977-12-24 | 1979-07-12 | Ebara Corp | Adsorbent addition control |
| JPS60210800A (ja) * | 1984-04-03 | 1985-10-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 廃液中の放射性元素除去方法 |
| CN1021571C (zh) * | 1988-02-27 | 1993-07-14 | 清华大学 | 去除低浓度有机物的水处理方法 |
| DE8815345U1 (de) | 1988-12-09 | 1990-01-18 | Osberma Osberghauser Sondermaschinenbau GmbH, 51766 Engelskirchen | Wasseraufbereiter |
| DE4304026B4 (de) | 1992-02-28 | 2005-02-17 | Mhb Filtration Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Entsorgung von verbrauchten Ionenaustauschern |
| DE4328219A1 (de) | 1993-08-21 | 1995-02-23 | Hasso Von Bluecher | Aktivkohlekügelchen aus Ionenaustauschern |
| WO1996021616A1 (de) | 1995-01-11 | 1996-07-18 | Bluecher Hasso Von | Verfahren zur herstellung von körniger aktivkohle |
| DE19524093A1 (de) * | 1995-07-01 | 1997-01-30 | Guenter Dr Reschke | Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung von Abwässern |
| JP3350353B2 (ja) * | 1996-05-28 | 2002-11-25 | シャープ株式会社 | 排水処理方法および排水処理装置 |
| WO2000027756A1 (fr) | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede de traitement de l'eau |
| US7204930B2 (en) * | 2004-07-16 | 2007-04-17 | Skagit Farmers Supply | Water purification system and method |
| AU2005306597B2 (en) * | 2004-11-22 | 2009-10-08 | Nubian Water Systems Pty Limited | Waste water treatment process system |
| DE202006016898U1 (de) | 2006-10-12 | 2007-11-22 | BLüCHER GMBH | Hochleistungsadsorbentien auf der Basis von Aktivkohle mit hoher Mikroporosität |
| DE102008041164B4 (de) | 2008-08-11 | 2011-01-13 | Werthmann, Christine, Dr. | Verfahren zur Aufbereitung von Wasser |
| US20130032541A1 (en) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | Marc Coggeshall | Sulfolane removal system |
| KR101285586B1 (ko) * | 2012-01-31 | 2013-07-15 | 아름다운 환경건설(주) | Ｄｎａｐｌ 오염 부지 정화를 위한 복합 처리 시스템 |
| DE102013006711A1 (de) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | BLüCHER GMBH | Neue Konzepte für die Wasserbehandlung, insbesondere Wasseraufbereitung und/oder -aufreinigung |
| US20170267546A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | Ecolab Usa Inc. | Method of Monitoring Naphthenic Acids |
-
2017
- 2017-11-08 DE DE202017106774.2U patent/DE202017106774U1/de active Active
- 2017-11-08 DE DE102017126118.4A patent/DE102017126118A1/de active Pending
-
2018
- 2018-07-02 CA CA3076860A patent/CA3076860C/en active Active
- 2018-07-02 IL IL273490A patent/IL273490B2/en unknown
- 2018-07-02 JP JP2020517084A patent/JP6974602B2/ja active Active
- 2018-07-02 BR BR112020006014-3A patent/BR112020006014A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2018-07-02 EP EP18737227.1A patent/EP3665127B1/de active Active
- 2018-07-02 AU AU2018339877A patent/AU2018339877B2/en active Active
- 2018-07-02 WO PCT/EP2018/067727 patent/WO2019063150A1/de unknown
- 2018-07-02 US US16/650,431 patent/US20230202874A1/en active Pending
- 2018-07-02 CN CN201880075102.6A patent/CN111372896B/zh active Active
- 2018-07-02 RU RU2020114671A patent/RU2745515C1/ru active
-
2020
- 2020-03-16 ZA ZA2020/01634A patent/ZA202001634B/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1101416A1 (ru) * | 1982-04-05 | 1984-07-07 | Уфимское производственное объединение "Химпром" | Способ усреднени сточных вод |
| SU1443924A1 (ru) * | 1987-04-17 | 1988-12-15 | Всесоюзный Заочный Инженерно-Строительный Институт | Способ автоматического управлени процессом адсорбционной очистки сточных вод |
| US6616833B2 (en) * | 2001-04-18 | 2003-09-09 | Gerard Lynch | Ship-board system for decontaminating wastewater contaminated by firefighting operations |
| WO2014080230A1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-05-30 | Mast Carbon International Ltd | Carbon materials and their use |
| US20140224715A1 (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-14 | Daleco Resources Corporation | System and method for treating contaminated wastewater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019063150A1 (de) | 2019-04-04 |
| AU2018339877A1 (en) | 2020-04-16 |
| EP3665127B1 (de) | 2021-03-24 |
| ZA202001634B (en) | 2021-07-28 |
| JP6974602B2 (ja) | 2021-12-01 |
| DE202017106774U1 (de) | 2018-10-01 |
| DE102017126118A1 (de) | 2019-03-28 |
| JP2020534997A (ja) | 2020-12-03 |
| AU2018339877B2 (en) | 2021-03-25 |
| CA3076860A1 (en) | 2019-04-04 |
| BR112020006014A2 (pt) | 2020-09-29 |
| IL273490B2 (en) | 2023-12-01 |
| US20230202874A1 (en) | 2023-06-29 |
| EP3665127A1 (de) | 2020-06-17 |
| CN111372896A (zh) | 2020-07-03 |
| IL273490B1 (en) | 2023-08-01 |
| IL273490A (en) | 2020-05-31 |
| CN111372896B (zh) | 2022-06-07 |
| AU2018339877A2 (en) | 2020-04-23 |
| CA3076860C (en) | 2022-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2745515C1 (ru) | Способ и установка для обработки и/или очистки воды | |
| Riahi et al. | Date-palm fibers media filters as a potential technology for tertiary domestic wastewater treatment | |
| US7527727B2 (en) | Adsorption system | |
| Diniz et al. | Adsorption of aqueous phase contaminants of emerging concern by activated carbon: Comparative fixed-bed column study and in situ regeneration methods | |
| Kenari et al. | Integrated pyrolucite fluidized bed-membrane hybrid process for improved iron and manganese control in drinking water | |
| Nakazawa et al. | Long-term removal of perfluoroalkyl substances via activated carbon process for general advanced treatment purposes | |
| Nugroho et al. | THE PERFORMANCE OF BIOLOGICAL ACTIVATED CARBON IN REMOVING PHARMACEUTICALS IN DRINKING WATER TREATMENT. | |
| US8192635B2 (en) | Method for reducing clogging of filters | |
| Patel et al. | BATCH AND COLUMN STUDY FOR TREATMENT OFSUGAR INDUSTRY EFFLUENT BY USING LOWCOST ADSORBENT | |
| Ilavský | Removal of antimony from water by sorption materials | |
| Boucherie et al. | “Ozone” and “GAC filtration” synergy for removal of emerging micropollutants in a drinking water treatment plant? | |
| Makinda et al. | Effects Of Filtration Using Soil And Fibre Mediums In Improving The Quality Of Stormwater | |
| Hua et al. | Physico‐Chemical Processes | |
| Elavarthi | GAC filter Design Criteria for Wastewater Treatment for Removal of Organic Micropollutants–A Literature Review | |
| Ma et al. | Phosphorus removal in urban runoff using adsorptive filtration media | |
| Lehnberg et al. | Removal of selected organic micropollutants from WWTP effluent with powdered activated carbon and retention by nanofiltration | |
| Ujile et al. | Determination of adsorption rate of Iron (III) from borehole water on activated carbon (Nigerian Bamboo) | |
| Elavarthi | GAC filter Design Criteria for Wastewater Treatment for Removal of Organic Micropollutants | |
| Korytář et al. | Treatment of tunnel wash water: case study from Brno. | |
| Abdul–Ahad | Design Criteria of an Activated Carbon Bed for Dechlorination of Water | |
| Naja | The Winners of the George Barley Water Prize Pilot Stage Competition Are... | |
| Paredes Barro et al. | Integrating granular activated carbon in the post-treatment of membrane and settler effluents to improve organic micropollutants removal | |
| M SalemAttia et al. | Occurrence and risk assessment of targeted pharmaceuticals active compounds in drinking water treatment plants at Shanghai, China | |
| Choubert et al. | Removal of micropollutants from secondary effluents and sludge by various processes in rural and peri-urban areas | |
| Framework | Wastewater Treatment Best Practices |