专利名称：通过吸附和纳米过滤处理污染的水的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于处理污染的水的方法。更特别地，本发明涉及一种用于处理被极性有机化合物和/或非极性有机化合物、和/或重金属盐类、和/或分散油或乳状油污染的水的方法，包括将所述污染的水送至包括至少一个吸附单元和至少一个纳米过滤单元的系统。
背景技术：
在其处置或再使用之前必须被处理的工业废水经常包含污染的水，污染的水包括极性有机化合物和/或非极性有机化合物、和/或重金属盐类、和/或分散油或乳状油。所述水可来自各种工业，诸如，例如，铝和刚生产工业、化学工业和/或石油化学工业、汽车工业、石油工业。特别地，石油工业，在萃取过程中和在精炼过程中，产生大量水。例如，在萃取过程中，产生了与石油一起被萃取的生产水和用于将压力值保持在适当水平而抽入井中的水与烃类一起回到地面而产生的注射水。来自石油工业的废水、特别是生产水和炼油废水(例如，冷却水、洗涤水、炼油厂地下水)，和来自石油化学工业的废水(例如，冷却水、洗涤水、来自石油化学工业的地下水)中存在的典型的污染化合物，如表I所示。表I
权利要求
1.一种用于处理被极性有机化合物和/或非极性有机化合物、和/或重金属盐类、和/或分散油或乳状油污染的水的方法，包括将所述污染的水送至包括以下单元的系统: -至少一个吸附单元，所述至少一个吸附单元包含至少一种微孔铝硅酸盐或中孔铝硅酸盐； -至少一个纳米过滤单元，所述至少一个纳米过滤单元包含至少一个亲水纳米过滤膜； 其中所述亲水纳米过滤膜与水的接触角低于或等于45°。
2.根据权利要求1所述的用于处理污染的水的方法，其中所述接触角为25°至40°。
3.根据权利要求1或2所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水选自:来自油井或气井的生产水、用于将压力值保持在适当水平而抽入井中的水与烃类一起回到地面产生的注射水、炼油废水、来自石油化学工业的水、来自精炼和/或石油化学工业的地下水。
4.根据前述权利要 求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述吸附单元和所述纳米过滤单元依次定位。
5.根据权利要求4所述的用于处理污染的水的方法，其中所述吸收单元定位在所述过滤单元的前面。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述极性有机化合物在所述污染的水中存在的量为Ippm至30000ppm。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述非极性化合物在所述污染的水中存在的量为Ippm至30000ppm。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述重金属盐类在所述污染的水中存在的量为0.1ppm至40000ppm。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水包括碱金属或碱土金属的盐类，诸如钠、钾、钙、镁、钡、锶、铁的氯化物、硫酸盐类、碳酸盐类、碳酸氢盐类、硼酸盐类；或其混合物。
10.根据权利要求9所述的用于处理污染的水的方法，其中所述碱金属或碱土金属的盐类在所述污染的水中存在的量为0.1ppm至40000ppm。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述分散油或乳状油在所述污染的水中存在的量为50ppm至500ppm。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述微孔铝硅酸盐选自平均孔径为3.5 A至7.5人的沸石类。
13.根据权利要求12所述的用于处理污染的水的方法，其中所述沸石类的硅/铝摩尔比(SAR)为 2 至 500。
14.根据权利要求12或13所述的用于处理污染的水的方法，其中所述沸石类选自硅沸石、沸石ZSM-5、沸石Y、丝光沸石、β沸石、镁碱沸石、或其混合物。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐的平均孔径为25 A至500人。
16.根据权利要求15所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐的硅/铝摩尔比(SAR)为30至无限大。
17.根据权利要求15或16所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐的孔体积为0.3ml/g至1.3ml/g。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐的比表面积(Sbet)高于或等于500m2/g。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐具有完全非晶的结构。
20.根据权利要求15至18中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述中孔铝硅酸盐材料具有大体非晶的结构。
21.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水与所述微孔铝硅酸盐或所述中孔铝硅酸盐保持接触的时间为I分钟至5小时。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜在22°C下测量的透水率为0.51/ (m2x h x bar)至51/(m2x h x bar)。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜的表面能为40mN/m至80mN/m。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜的最大操作温度为15°C至50°C。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜的最大操作压 力为5巴至45巴。
26.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜的截留分子量(MWCO)为150道尔顿至300道尔顿。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜的最大操作pH为I至12。
28.根据权利要求22至27中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述亲水纳米过滤膜选自聚合物膜，所述聚合物膜包括诸如聚二甲基硅氧烷类的聚烷基硅氧烷类。
29.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述比流量(每平方米所述亲水纳米过滤膜的表面每小时的渗透物的公斤数)为0.5kg/On2X h)至50kg/ (m2x h)。
30.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水在10°C至40°C的温度下被送至所述系统。
31.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水在I至12的pH下被送至所述系统。
32.根据前述权利要求中的任一项所述的用于处理污染的水的方法，其中所述污染的水在0.5巴至35巴的压力下被送至所述系统。
全文摘要
一种用于处理被极性有机化合物和/或非极性有机化合物、和/或重金属盐类、和/或分散油或乳状油污染的水的方法，包括将所述污染的水送至包括至少一个吸附单元(3)和至少一个纳米过滤单元(7)的系统中，所述至少一个吸附单元(3)包含至少一种微孔铝硅酸盐或中孔铝硅酸盐，所述至少一个纳米过滤单元(7)包含至少一个亲水纳米过滤膜，其中该亲水纳米过滤膜与水的接触角低于或等于45°、优选地为25°至40°。
文档编号C02F101/30GK103249681SQ201180052157
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月3日 优先权日2010年11月5日
发明者罗伯托·巴加廷, 罗道尔弗·维吉诺拉, 拉斐尔·西斯托, 马库·帕特安杰利帕皮尼, 里卡多·图菲, 亚历山大·德·福里·得奥里西 申请人:艾尼股份公司