用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的装置(2)，所述提取装置包括外周壁(7)和包含在所述外周壁中的吸附剂，所述吸附剂能够通过与水溶液接触来提取可溶性物质中的至少一部分。根据本发明专利技术，提取装置(2)还包括迷宫(9)，所述迷宫界定用于外周壁(7)内水溶液的循环路径(A)，所述迷宫包括水溶液的主入口(4)和主出口(5)，所述主入口和所述主出口经由循环路径彼此流体连通，所述吸附剂布置在迷宫(9)内部，以便被放置为在水溶液沿循环路径循环期间与水溶液接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的设备和方法本专利技术涉及用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的设备和方法。本专利技术还涉及此方法在水溶液的污染物控制中的用途，例如构成工业废水或家用废水的水溶液。诸如有机微污染物(micropollutant)的溶解物质的环境污染的主题不是新的。长期以来，已经在废水中检测到诸如农用杀虫剂以及其他药物分子和兽用分子的有机微污染物。各种监督计划的实施已经使得可以验证此污染物对植物区系(flora)有影响，且更严重地，对动物区系(fauna)、有时内分泌干扰以及对人类健康有影响。因此，此领域的欧洲当局已经签发水框架指令(WaterFrameworkDirective)(指令2000/60/EC)，在此指令下，欧盟的成员国必须证明通过各种手段从水中消除该污染物的真实愿望，首先寻求建立和监测敏感地点，然后接着禁止生产在“优先危险物质清单(listofpriorityhazardoussubstances)”(2013年8月12日欧洲议会和理事会的指令2013/39/EU，其修订了指令2000/60/EC和2008/105/EC)上指明的某些分子以及检测在其源处的污染物。目前在废水处理站(WTS)中使用的处理工艺被认为在有机微污染物的情况中是无效的，如由2010年9月29日关于由废水处理站监测天然环境中的废水中微污染物的存在的通告所示的。因此，已经出现了新技术，其是或多或少高效的、或多或少昂贵的且或多或少可持续的。在这些新技术中，一些产生从15％至20％浓缩的废物，例如反渗透，其使得可以递送纯水，但必须被重新矿物化；活性污泥，其要求焚烧步骤，或者前置过滤(frontalfiltration)。其他物理化学技术使用催化的紫外反应，例如使用诸如二氧化钛的基于金属分子的催化剂的光氧化，所述基于金属分子的催化剂随后使用过滤或浮选从介质中被提取；或者臭氧化，其可以产生一种或若干种源自对环境和健康最危险的有机微污染物的降解的产物。其他更可持续的新技术，例如酶促提取正在出现，并产生了有趣的结果，但是在WTS上监测和测量起来更加复杂。其他技术还包括对具有污染物保留能力的细菌进行基因改造，但是从伦理角度来看，这些技术是有问题的。从FR2,914,296中已知的是在水产养殖中使用含水流出物处理方法，该方法包括提取至少一种溶解的气态化合物、在含水流出物柱中实施气相注入的步骤。从FR2,952,370中还已知一种用于回收在含水流出物中具有在0.5微米至60微米之间的尺寸的惰性或活性微粒的方法，所述含水流出物例如细菌流入物、胶体、惰性残余颗粒例如泥浆、二氧化硅或粘土，其中气相被注入含水流出物柱中。将气相注入柱的下部的含水流出物中使得可以在柱的顶部获得泡沫，该泡沫包含含水流出物和富含惰性或活性微粒的气相的多相混合物。然而，这些方法不适合于提取溶解在大量水溶液中的物质。最后，从FR2,946,333中已知的是一种用于其饮用水化(potabilization)的水处理设备，该设备包括单独的反应器，在该反应器中，含水流体被设置成与凝结和絮凝的活性炭流化床接触。然而，这种类型的反应器不适合于处理具有特别可变的和非均质的污染物浓度的水溶液。鉴于未来几年的环境问题，需要实现一种允许有效提取溶解在水溶液中的可溶性污染物、同时不产生另外的不可再循环的废物的方法。因此，本专利技术旨在提供一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的装置，该装置是特别有效的，同时是特别紧凑的。本专利技术还旨在提供一种提取装置，该提取装置是特别地通用的并且可适用于具有高度不同的组成的水溶液。本专利技术还旨在提供一种注重环境的提取装置，其不会产生不可再循环的废物。本专利技术还旨在提供一种廉价且易于工业化的提取装置。本专利技术还旨在提供一种特别易于维护的提取装置。本专利技术还旨在提供一种用提取装置实现的提取装置，该提取装置是特别有效的。本专利技术涉及一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的装置，所述提取装置包括外周壁(peripheralwall)和包含在该外周壁中的吸附剂，所述吸附剂能够通过与所述水溶液接触来提取所述可溶性物质中的至少一部分。根据本专利技术，提取装置还包括迷宫，所述迷宫界定用于外周壁内水溶液的循环路径，所述迷宫包括用于水溶液的主入口和主出口，所述主入口和所述主出口通过循环路径彼此流体连接，所述吸附剂布置在迷宫内部，以便被放置为在水溶液沿循环路径循环期间与水溶液接触。由于本专利技术，水溶液之间的接触时间特别长，而装置的紧凑度不会太大。因此，该装置对于从水溶液中提取可溶性物质是特别有效的。根据单独或组合考虑的本专利技术的其他有利特征：-迷宫还包括若干可移除模块的模块化组件，每个可移除模块能够被组装到模块化组件或从模块化组件中被拆卸，以便修改循环路径；-可移除模块的第一部分是壁模块，当壁模块安装在模块化组件内时，所述壁模块一起形成外周壁的至少一部分；-壁模块中的第一壁模块界定上部环形边缘，来自壁模块中的第二壁模块能够经由由第二壁模块界定的下部环形边缘被组装在所述上部环形边缘上；-可移除模块的第二部分是分隔模块，当分隔模块安装在模块化组件内时，每个分隔模块包括容纳在外周壁内的至少一个横向隔板，以便至少部分地封闭外周壁的横向部分，用于水溶液的至少一个通道开口布置成穿过横向隔板；-当所述分隔模块中的第一分隔模块和所述分隔模块中的第二分隔模块组装在所述模块化组件内时，所述第一分隔模块的所述通道开口相对于所述第二分隔模块的所述通道开口被偏置；-每个分隔模块被设计成插入下部环形边缘与上部环形边缘之间；-至少吸附剂的第一部分和吸附剂的第二部分由分隔模块中的一个分隔开，吸附剂的第一部分具有第一平均值的粒度，吸附剂的第二部分具有不同于第一平均值的第二平均值的粒度；-吸附剂的质量的至少大部分由粒状活性炭和/或粉状活性炭构成；-提取装置包括至少一个起泡器，所述起泡器意图在从主入口朝向主出口或从主出口朝向主入口定向的循环方向上、在迷宫中循环的水溶液中产生气泡流；并且-提取装置包括用于迷宫中的水溶液的加压装置或减压装置。本专利技术还涉及一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的方法，所述提取方法的特征在于，其使用根据前述的提取装置来进行。有利地，该方法包括其中可移除模块中的至少一个基于以下要素中的至少一个来组装和/或拆卸的步骤：溶解在意图在迷宫中循环的水溶液中的可溶性物质的浓度、意图在迷宫中循环的水溶液的体积、意图在迷宫中循环的水溶液的流量。本专利技术最后涉及根据前述的方法为了控制水溶液中的污染物的用途，所述水溶液例如构成工业废水或家庭废水的水溶液。在阅读以下描述之后将更好地理解本专利技术，该描述仅作为非限制性和非穷尽性的实例给出并且参考附图完成，附图中：-图1是包括根据本专利技术的第一实施方案的提取装置的处理设备的纵向剖视图；-图2是类似于图1的纵向剖视图的、图1的提取装置的放大的纵向剖视图；-图3是图1和图2的提取装置的示意性俯视图，其中示出了图1和图2的切割线I-I'。-图4和图5是属于图1至图3的提取装置的可移除模块的示意图；并且-图6至图8是类似于图2的剖视图的示意性剖视图，每个示出了根据本专利技术的一个实施方案的提取装置。在下文中，术语“顶部”和“上部”指的是在图1至图3和图6至图8中向上定向的竖直方向，术语本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的装置(2；602；702；802)，所述提取装置包括外周壁(7)和包含在该外周壁中的吸附剂，所述吸附剂能够通过与所述水溶液接触来提取所述可溶性物质中的至少一部分，所述提取装置(2；602；702；802)的特征在于，所述提取装置还包括迷宫(9)，所述迷宫界定用于所述外周壁(7)内所述水溶液的循环路径(A)，所述迷宫包括用于所述水溶液的主入口(4)和主出口(5)，所述主入口和所述主出口通过所述循环路径彼此流体连接，所述吸附剂布置在所述迷宫(9)内部，以便被放置为在所述水溶液沿所述循环路径循环期间与所述水溶液接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.04 FR 16508981.一种用于提取溶解在水溶液中的可溶性物质的装置(2；602；702；802)，所述提取装置包括外周壁(7)和包含在该外周壁中的吸附剂，所述吸附剂能够通过与所述水溶液接触来提取所述可溶性物质中的至少一部分，所述提取装置(2；602；702；802)的特征在于，所述提取装置还包括迷宫(9)，所述迷宫界定用于所述外周壁(7)内所述水溶液的循环路径(A)，所述迷宫包括用于所述水溶液的主入口(4)和主出口(5)，所述主入口和所述主出口通过所述循环路径彼此流体连接，所述吸附剂布置在所述迷宫(9)内部，以便被放置为在所述水溶液沿所述循环路径循环期间与所述水溶液接触。2.根据前述权利要求所述的提取装置(2；602；702；802)，其特征在于，所述迷宫(9)还包括若干可移除模块(14A、14B、14C、14D、14E、14F、16A、16B、16C、16D、16E)的模块化组件，每个可移除模块能够被组装到所述模块化组件或从所述模块化组件中被拆卸，以便修改所述循环路径(A)。3.根据前述权利要求所述的提取装置(2；602；702；802)，其特征在于，所述可移除模块(14A、14B、14C、14D、14E、14F、16A、16B、16C、16D、16E)的第一部分是壁模块(14A、14B、14C、14D、14E、14F)，当所述壁模块安装在所述模块化组件内时，所述壁模块一起形成所述外周壁(7)的至少一部分。4.根据权利要求3所述的提取装置(2；602；702；802)，其特征在于，来自所述壁模块中的第一壁模块(14A、14B、14C、14D、14E)界定上部环形边缘(17A、17B、17C、17D、17E、17F)，来自所述壁模块中的第二壁模块(14B、14C、14D、14E、14F)能够经由由所述第二壁模块界定的下部环形边缘(18A、18B、18C、18D、18E、18F)组装在所述上部环形边缘上。5.根据权利要求2至4中任一项所述的提取装置(2；602；702；802)，其特征在于，所述可移除模块的第二部分是分隔模块(16A、16B、16C、16D、16E)，当所述分隔模块安装在所述模块化组件内时，每个分隔模块包括容纳在所述外周壁(7)内部的至少一个横向隔板，以便至少部分地封闭所述外周壁的横向部分，用于所述水溶液的至少一个通道开口(20)布置成穿过所述横向隔板。6.根据权利要求5所述的提取装置(2；602...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·伯姆德斯，
申请(专利权)人：马克·伯姆德斯，
类型：发明
国别省市：法国,FR