具有管状模块的水处理系统技术方案

披露了一种水治理和处理装置，其包括具有流体入口和流体出口的工艺通道；与该工艺通道流体连通的至少一个管单元，该管单元限定内部腔室，该内部腔室限定内部流体流动路径、包含在该内部腔室中且位于该内部流体流动路径中的至少一个阳极和至少一个阴极；以及被配置用于除去在水处理期间积聚在该阴极和/或该电极的表面上的材料的至少一个装置。

Water treatment system with tubular module

Disclosed is a water treatment and treatment apparatus comprising a process channel having a fluid inlet and a fluid outlet; at least one pipe unit connected with the process channel fluid defines an internal chamber that defines an internal fluid flow path, is contained in the internal chamber, and is located within the internal fluid flow path. At least one anode and at least one cathode in the path; and at least one device configured to remove material accumulated on the cathode and/or the surface of the electrode during water treatment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有管状模块的水处理系统相关申请的交叉引用本申请要求于2015年9月18日提交的美国临时专利申请第62/220,692号、2015年9月18日提交的美国临时专利申请第62/220,714号、以及2016年6月28日提交的美国临时专利申请第62/355,864号的优先权，这些专利申请的内容通过援引结合在此。
技术介绍
本专利技术涉及用于水处理的方法和装置。在各行各业中已经很好地认识到处理和治理工艺用水的需要，这些行业包括但不限于水产业、陆生农业。已经提出了各种方法和装置。然而，提供用于水处理和治理的有效、节能的装置、系统、以及子系统的需要还远远未得到满足。希望提供一种稳健、有效、节能且可用于多种应用的用于水治理和处理的装置。还希望提供一种可用作用于各种水治理和/或处理系统的子系统的装置。
技术实现思路
在此披露了一种可用于各种应用的水治理和处理装置以及系统。这些包括但不限于农业和水产业操作，诸如商业鱼类和/或甲壳类动物养殖。所披露的水治理和处理装置可应用于处理和治理用于工业目的的水，诸如用于油生产和水力压裂的工艺用水、用于各种表面处理工艺的工艺用水、各种清洁过程产生的灰水等等。其他水处理和治理工艺涵盖在本披露的范围内。在此披露的装置包括具有被配置成安装到合适的支撑结构上的模块化管单元。该支撑结构可以是固定结构、卡车或拖车的侧壁、或封闭的立式框架结构。预期管单元可以包括单个管装置或可以是多个管，这些管可以并联或串联布置。多个管各自具有操作性地连接至相应的管且被容纳在限定于相关管结构中的保护性腔体中的至少一个阳极和阴极。阳极和阴极可包括至少一种电活性材料。每个管单元被配置成具有机械和/或机电地去除收集在电极材料表面上的沉积物和聚积物的装置。在某些应用中，电极自身被配置成具有机械或机电地去除电极表面上的沉积物和聚积物的装置。聚积物去除装置可在装置的占空比期间在限定的间隔期间执行功能。还披露的是一种水治理和处理装置和方法，其包括具有流体入口和流体出口的工艺通道；与该工艺通道流体连通的至少一个可变电沉淀/电凝结单元，该电沉淀/电凝结单元限定内部腔室，该内部腔室限定内部流体流动路径、包含在该内部腔室中且位于该内部流体流动路径中的至少一个阳极和至少一个阴极；以及被配置用于隔离由电沉淀/电凝结过程积聚的材料的至少一个装置。附图说明在本披露中，参考以下各个附图，其中在全部各个附图中，类似的附图标号用于类似的元件。附图仅用于例示性目的并且包括以下：图1为如在此披露的水治理装置堆叠的第一实施例的透视图；图2A为局部剖切的图1的水治理装置堆叠的一个实施例的侧视图；图2B为如图1和2A中所用的锚固装置的一个实施例的平面图；图2C为图1的水治理管的细部图；图3为图1的水治理管组件的一个实施例的分解图；图4为通过图1中的4-4线截取的顶视图；图5A为图1和2的外电极的一个实施例的透视图；图5B为图5A的外电极的一部分的细部图；图5C为如在此披露的内支撑杆的一个实施例的透视图；图5D为如在此披露的内电极的一个实施例和支撑杆组件的一个实施例的剖视图；图6为根据本披露的水处理治理装置的一个实施例的详细截面图；图7A为可以在图3的水治理管组件的一个实施例中使用的被配置为流体流适配器的下部插入构件的第一实施例的透视图；图7B为图7A的剖视图；图8为可以在图3的水治理管中使用的被配置为流体流适配器的下部插入构件的第二实施例的透视图；图9为如在此披露的水治理装置堆叠的第二实施例的透视图；图10为如在此披露的具有螺旋插件的水治理管的第二实施例的细节的剖视图；图11为图10的螺旋插件的透视图；图12为以虚线描绘限定于其中的一个或多个流体通道的图10的螺旋插件的透视图；图13为图10的水治理管的详细剖视图；图14为图13的上部反应器区域的细节；并且图15为如在此披露的反应管组件的另选实施例的分解图；图16A为用于如在此披露的反应管组件的电极的另选实施例的透视图；图16B为沿图16A中的16-16线截取的剖视图，其具有在反应管组件中处于适当位置的电极的另选实施例；图17为如在此披露的移动水治理装置的一个实施例的透视图；图18为如在此披露的移动水治理装置的顶视图；并且图19-24为实施如在此披露的高级线性电浮选法(advancedlinearelectro-flotationmethod)的实施例的如在此披露的水治理装置的用户界面的屏幕截图。具体实施方式在此披露的是可用于减少和/或消除存在于含水料流中的至少一种目标污染物的一种水治理和处理装置和部件，以及一种用于实现同样目的的方法。如在此广泛披露的，该装置包括被定位成与有待处理的工艺料流接触的至少一个反应腔室。该反应腔室被配置用于在所引入的工艺料流中引起湍流并且促进含水料流中存在的污染物与反应腔室内的电活性表面之间的接触。也可以使含水料流中存在的污染物与工艺料流中存在的氧气接触，氧气的一部分可由于湍流而被引入。如在此披露的装置可用作用于多种工业和应用的能量成本有效的水处理和治理系统，这些工业和应用包括但不限于油和气体生产、金属镀覆操作、酸性矿排水、农业操作、纺织处理、重工业操作等。该工艺和装置可用于处理广泛范围的被重金属、微生物、细菌、农药、砷、MTBE、氰化物、生物需氧量(BOD)、总溶解固体(TDS)、总悬浮固体(TSS)、氮、磷酸盐以及其他生物营养物污染的工业、农业和商业废物料流，并且已经作为用于有机和生物来源材料诸如藻类生物质的凝结以用于第一阶段预浓缩和脱水的一种节省成本的有效方法被提出。还公开的是一种用于治理水的工艺或方法，其包括以下步骤：将反应管组件中存在的至少一个阳极和至少一个阴极激活并且引入含水工艺料流，使其与至少一个活化阴极和至少一个活化阳极接触。可以使含水工艺料流保持与至少一个活化阴极和至少一个活化阳极接触，持续足以触发含水工艺料流中存在的至少一种目标污染物的线性电浮选的间隔。电浮选过程可导致生成至少一种气态副产物，诸如氧气和/或氢气。如果副产物为氧气，那么将氧气副产物引导到阳极和阴极下游的含水工艺料流中。如果副产物为氢气，那么可将氢气的至少一部分引导至远离反应管组件定位的氢蓄电池。所提出的工艺和系统是稳健、有效、节能的并且可用于多种应用，并且可用作独立系统或可用作用于各种水治理和/或处理系统的子系统。在图1所示的实施例中，装置10大致包括被配置为反应管组件12的一个或多个反应腔室，这些反应管组件被定位成与合适的工艺料流流体接触。装置10包括入口组件14，该入口组件可包括主入口管16，反应管组件12中的一个至更多个操作性地连接至该主入口管。在使用多个反应管组件12的情况下，反应管组件可并联、串联或以并联或串联连接的任何合适的组合连接至主入口管。在图1所示的实施例中，反应管组件并联连接。一个或多个反应管组件12可通过任何合适的方式连接至主入口管16；这些方式的非限制性示例包括能够实现不透流体接合部的螺纹配装、焊接等。主入口管16被配置用于将诸如有待处理的工艺流出物的流体料流从一个或多个来源传输到装置10中存在且在线的一个或多个反应管组件12中。装置10将包括适用于根据特定处理参数的期望或需要以顺序或平行过程将流出物工艺料流引导通过一个或多个反应管组件12的装置。在各个附图所示的实施例中，入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水治理和处理装置，其包括；具有流体入口和流体出口的工艺通道；与该工艺通道流体连通的至少一个反应管组件，该反应管组件限定内部腔室，该内部腔室具有内部流体流动路径、包含在该内部腔室中且位于该内部流体流动路径中的至少一个阳极和至少一个阴极；以及被配置用于除去在水处理期间积聚在该阴极和/或该电极的表面上的材料的至少一个装置，其中该阴极和该阳极的激活触发流经该阴极与该阳极之间的含水工艺料流中存在的至少一种目标污染物的电浮选。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.18 US 62/220,692;2015.09.18 US 62/220,714;1.一种水治理和处理装置，其包括；具有流体入口和流体出口的工艺通道；与该工艺通道流体连通的至少一个反应管组件，该反应管组件限定内部腔室，该内部腔室具有内部流体流动路径、包含在该内部腔室中且位于该内部流体流动路径中的至少一个阳极和至少一个阴极；以及被配置用于除去在水处理期间积聚在该阴极和/或该电极的表面上的材料的至少一个装置，其中该阴极和该阳极的激活触发流经该阴极与该阳极之间的含水工艺料流中存在的至少一种目标污染物的电浮选。2.如权利要求2所述的水治理装置，其中该至少一个反应管组件包括：外细长壳体，其具有入口孔和与该入口孔相对限定于其中的出口孔，该外细长壳体限定内部反应腔室并且另外限定流体流动方向；反应管入口构件，其操作性地联接至限定于该反应管主体中的该入口孔且联接至该工艺通道；反应管出口构件，其操作性地联接至限定于该反应管主体中的该出口孔且联接至该工艺通道；位于该内部腔室中的该至少一个阳极；位于该内部腔室中的该至少一个阴极，其中该至少一个阳极和该至少一个阴极是细长的且被定位平行于该流体流动方向。3.如权利要求1所述的装置，其中该阴极或该阳极中的任一个被配置为圆柱形电极构件并且其中该阴极或该阳极中的另一个相对于该圆柱形电极构件径向定位。4.如权利要求1所述的装置，其中该圆柱形电极构件包括第一端和相对的第二端、向内取向的面和向外取向的面、以及从该圆柱形电极的该向内取向的面延伸且从该圆柱形电极的该第一端延伸至该电极的该相对的第二端的至少一个纵向突出部，并且其中该圆柱形电极构件相对于另一个电极是轴向可移动的。5.如权利要求4所述的装置，其中该至少一个纵向突出部被定位在该外细长壳体的内表面上。6.如权利要求4所述的装置，其中该内部电极构件包括至少两个细长的凸形构件，其各自具有第一端和相对的第二端。7.如权利要求2所述的装置，包括串联定位在该工艺通道中的至少两个反应管组件。8.如权利要求2所述的装置，其中该阴极和该阳极被定位成在该相应的操作表面之间限定在1/8英寸与1英寸之间的间隙。9.如权利要求8所述的装置，其中该阴极和该阳极是相对于彼此可调节的，并且该间隙能够在1/8英寸与1英寸的值之间改变。10.如权利要求1所述的装置，其中这些电极以在20安培与350安培且在2伏特与60伏特之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·泰勒，
申请(专利权)人：亚当·泰勒，
类型：发明
国别省市：美国,US