降低流体化学需氧量的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种降低流体化学需氧量的系统和方法。该系统包电分离单元及化学添加剂单元。电分离单元可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体。化学添加剂单元可向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流出流体的化学需氧量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于降低或减少流体化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD）的系统和方法，尤其涉及一种利用电分离（Electrical Separation or Electrochemical Separation,E-separation）单元来减少流体化学需氧量的系统和方法。
技术介绍
化学需氧量通常是指在流体中的化学需氧量源（或物质）在处理过程中，如其有机物分解过程或无机物氧化过程中所消耗氧气的量。在工业领域中，大量的具有较高化学需氧量的废水被生产出来。通常，这样的废水并不适合直接在家庭或工业中使用。鉴于可使用的水资源的有限性及对废水的再利用和环境保护，降低此种流体的化学需氧量就显得尤为重要。已经有多种尝试来降低流体化学需氧量。比如，利用多种处理流程，如化学预处理（chemical pretreatment）及在活性反应器中进行生物修复处理（biological remediation）或生物强化处理（bio-augmentation）来降低流体化学需氧量。然而，这些处理流程常常需要比较复杂的处理需求，且处理效率并不高。这样，就导致处理成本的增加。另外，也需要比较复杂的系统来完成这些处理流程，这就进一步增加了处理成本。所以，需要提供一种新的可用来降低流体化学需氧量的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种降低流体化学需氧量的系统。该系统包电分离单元及化学添加剂单元。电分离单元可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体。化学添加剂单元可向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流出流体的化学需氧量。本专利技术另一个实施例提供了一种降低流体化学需氧量的系统。该系统包括电分离单元、沉淀单元及化学添加剂单元。电分离单元可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体。沉淀单元与所述电分离单元流体相通，以在其和所述电分离单元间循环所述流出流体。化学添加剂单元可向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流出流体的化学需氧量。专利技术的实施例进一步提供了一种降低流体化学需氧量的方法。该方法包括输入第一流体到电分离单元中以降低该第一流体的化学需氧量；输入第二流体到所述电分离单元中以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体；及向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流出流体的化学需氧量。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中：图1为本专利技术用于降低流体化学需氧量的系统的一个实施例的示意图；图2为本专利技术设置有倒极电渗析（Electrodialysis Reverse，EDR）单元的系统的一个实施例的示意图；及图3为本专利技术设置有超级电容脱盐（Supercapacitor Desalination,SCD）单元的系统的一个实施例的示意图。具体实施方式以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本专利技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接图1所示为本专利技术用于降低流体化学需氧量的系统10的一个实施例的示意图。如图1所示，系统10设置有电分离单元（Electrical Separation Unit）11及与电分离单元流体相通的沉淀单元（Precipitation Unit）12。如上所述，在本专利技术实施例中“降低化学需氧量”可指降低流体中的化学需氧量源（或物质）所消耗氧气的量，换句话说就是要降低或移除流体中的化学需氧量源（或物质）。该化学需氧量源可指对流体消耗氧气的量的能力有贡献的物质，其可包括有机物或其他任何合适的物质，如氧化过程中可消耗氧气的无机物。在本专利技术实施例中，电分离单元11可用来接收来自于第一流体源（未图示）且含有化学需氧量的第一流体13，以降低该第一流体13的化学需氧量。在其他示例中，第一流体13也可包含有多种物质，如盐或其他杂质，这样，电分离单元11可进一步用来移除第一流体13中的至少一部分盐以对其进行脱盐处理。在非限定示例中，流体13中包含的物质可包括带电离子，比如镁离子（Mg2+）、钙离子（Ca2+）、钠离子（Na+）、氯离子（Cl-）和其他离子。在一些应用中，电分离单元11可用来在降低第一流体13的化学需氧量的同时来移除该第一流体13中的至少一部分物质。这样，由于电分离单元11的处理，与第一流体13相比较，来自于该电分离单元11的输出流体（产品流体）14就含有较低浓度的化学需氧量源及/或带电离子，如阴阳离子。电分离单元11可进一步用来接收第二流体15以把从第一流体13移除的化学需氧量源及/或带电粒子带出该电分离单元11，这样，与第二流体15相比较，相应的来自于该电分离单元11的流出流体（浓缩流体）16就含有较高浓度的化学需氧量源及/或带电离子。在一些应用中，第一流体13和第二流体15可含有相同或不同的种类的物质或其他杂质，且该物质或其他杂质的浓度也可相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低流体化学需氧量的系统，包括：电分离单元，其可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体；及化学添加剂单元，其可向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流出流体的化学需氧量。

【技术特征摘要】
1.一种降低流体化学需氧量的系统，包括：
电分离单元，其可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体
以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流体；
及
化学添加剂单元，其可向所述流出流体中输入化学添加剂以降低该流
出流体的化学需氧量。
2.如权利要求1所述系统，其中所述流出流体的化学需氧量源的浓度高
于所述第二流体中的化学需氧量源的浓度。
3.如权利要求1所述系统，其中所述化学添加剂可包括铝盐、铁盐、次
氯酸盐、臭氧、过氧化氢及其组合。
4.如权利要求3所述系统，其中所述化学添加剂包括次氯酸钠。
5.如权利要求1所述系统，进一步包括与所述电分离单元流体相通的沉
淀单元，该沉淀单元可用于在其和所述电分离单元间循环所述流出流体。
6.如权利要求5所述系统，其中所述化学添加剂单元可向所述沉淀单元
中输入所述化学添加剂来降低所述流出流体的化学需氧量。
7.如权利要求5所述系统，其中所述沉淀单元可排出排放流体，所述化
学添加剂单元可向所述排放流体中输入化学添加剂来降低其化学需氧量。
8.如权利要求1所述系统，其中所述电分离单元包括超级电容脱盐单元、
倒极电渗析单元及电渗析单元中的一个或多个。
9.如权利要求8所述系统，其中所述电分离单元包括所述倒极电渗析单
元。
10.如权利要求1所述系统，其中所述电分离单元在降低所述第一流体的
化学需氧量的同时可移除该第一流体中的离子。
11.一种降低流体化学需氧量的系统，包括：
电分离单元，其可接受第一流体以降低其化学需氧量及接收第二流体
以把从第一流体中移除的化学需氧量源移出该电分离单元并产生流出流...

【专利技术属性】
技术研发人员：张呈乾，熊日华，余振江，杨海，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：