[发明专利]处理水溶液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术，尤其是处理水溶液的方法。

背景技术

自然界尚未利用过的水和各种废水，例如生活废水与工业废水，常常含有悬浮或者溶解于其中的杂质，因而，人们开发了多种水处理技术以在水被使用或排放前去除杂质。

例如，美国专利第6365051号公开一种处理溶解有无机物的水流的方法，其包括步骤：(a)向水流中添加有效剂量的有机溶剂以形成包含至少部分无机物的无机沉淀；(b)用真空膜蒸馏从水流中移出至少大部分的有机溶剂；以及(c)在步骤(b)后，从水流中移出至少大部分的无机沉淀。

前述方法在移出无机沉淀前使用真空膜蒸馏，无机沉淀可能会堵塞膜孔，或者在膜上结垢，因此不甚理想。而且，除了无机物外，水中还可能含有有机物，前述方法并未提及去除水中的有机物。

现有的其他水处理技术也不能完全满足现有水处理的实际需要。

因此，需要提供新的或者改进的处理水溶液的方法。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种处理水溶液的方法，包括：在第一压力将有效剂量的水溶性有机溶剂与水溶液混合以产生固体物和第一液相；分离固体物与第一液相；以及施加低于第一压力的第二压力以将第一液相分为气态有机相和第二液相。

具体实施方式

说明书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。

本发明中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从1到90，20到80较佳，30到70最佳，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于1的数值，0.0001，0.001，0.01或者0.1被认为是比较适当的一个单元。前述只是想要表达的特别示例，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。

本发明涉及的水溶液可为取自自然界尚未利用过的水，也可为各种废水，如生活废水和工业废水等。在一些实施例中，本发明所涉及的水溶液可为开采原油过程中产生的废水，例如蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage，SAGD)过程中产生的废水。在与有机溶剂混合前，可根据需要先对水溶液进行必要的预处理，例如通过过滤、沉淀等方法去除水中悬浮的固体杂质。

水溶液可含有无机盐、有机物或其组合。在一些实施例中，水溶液可为总溶解固体高于6％、或高于10％的高盐溶液。在一些实施例中，水溶液含有铵根离子、金属离子(如钠离子、钙离子、镁离子、钾离子等)、酸根离子(如硫酸根离子、氯离子、碳酸根离子、硅酸根离子、硝酸根离子和磷酸根离子等)和有机物中的至少一种。

本发明涉及的“水溶性有机溶剂”是指在一种或者多种条件下可与水部分或完全互溶，且在一种或者多种条件下或者通过一个或者多个步骤可至少一部分转变为气相并可与水分离的任何有机物。

该水溶性有机溶剂可根据不同应用进行选择。在一些实施例中，本发明涉及的水溶性有机溶剂在常温(约25℃)常压(约1个大气压)时为气态，适当加大压力(如在约20个大气压以下)时呈液态。在一些实施例中，所述水溶性有机溶剂为二甲醚、乙醚、甲乙醚、甲胺、二甲胺或前述材料的任意组合。

本发明所涉及的第一压力为水溶性有机溶剂可至少部分液化并与水至少部分互溶的压力，其与温度相关联。例如，温度越低，需要将水溶性有机溶剂完全液化的压力就越低，施加的第一压力也相应就较低。在一些实施例中，第一压力在约1个大气压至约20个大气压的范围内，而水溶性有机溶剂与水溶液的混合在低于约80℃的温度范围进行。

水溶性有机溶剂可在液化后直接以液态形式在第一压力与水溶液混合，也可以气态形式引入以在第一压力液化并与水溶液混合。