CN114269691A - 用于紫外线高级氧化工艺控制的过氧化氢的现场电化学生成的调节 - Google Patents
用于紫外线高级氧化工艺控制的过氧化氢的现场电化学生成的调节 Download PDFInfo
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Abstract
一种水处理***，包括光化辐射反应器；电化学电池，该电化学电池被配置成产生过氧化氢并且具有在电解质源和光化辐射反应器之间流体连通的出口；以及与电化学电池的入口连通的氧气源。
Description
背景
1.发明领域
本文公开的方面和实施方案总体上涉及包括原位电化学过氧化氢发生器(in-situ electrochemical hydrogen peroxide generator)的高级氧化***以及操作或构造该高级氧化***的方法。
2.相关技术的讨论
在过去的几年内，许多研究工作表明高级氧化工艺(AOP)对于许多应用，特别是对于水处理的适用性(Legrini,O.,Oliveros,E.,Braun,A.M.(1993).PhotochemicalProcesses for Water Treatment.Chm.Rev.1093,93,671-698；Bolton等人(1996).Figures of Merit for the technical development and application of AdvancedOxidation Processes.J.of Advanced Oxidation Technologies,1,113-17)。
用于水处理的高级氧化工艺(AOP)利用高度反应性自由基物质，例如羟基自由基(·OH)，用于氧化有毒或不可生物降解或不太可生物降解的有害的水污染物，例如工业污染物。
由于羟基自由基的高氧化电位和低选择性，因此与几乎每一种有机化合物反应，AOP可以用于从(污染的)水中消除污染物，即，农药的残余物、工业溶剂、PFAS、药物(pharmaceutical)、激素、药品(drug)、个人护理产品或x射线造影剂。
AOP的多功能性还通过以下事实被增强：它们提供了用于产生羟基自由基的不同的可能方式，从而允许更好地符合特定的处理要求。
Malato等人(2002).Photocatalysis with solar energy at a pilot-plantscale:an overview.Applied Catalysis B:Environmental 37 1-15评述了使用阳光产生羟基自由基。
在紫外线驱动的AOP(UV AOP)中，UV辐射被用于通过光解产生羟基自由基。用于水处理的传统的UV驱动的AOP可以被称为UV/H2O2，因为H2O2正在被UV辐射光解以产生羟基自由基。
现有的AOP使用昂贵的反应物/氧化剂，例如H2O2，以及自由基产生所需的高能量需求，例如用于通过UV AOP产生自由基的高UV辐照能量。大量的自由基不通过污染物的氧化被消耗，而是通过与水基质的有机背景(例如，胡敏素、腐殖酸或柠檬酸)的副反应被消耗。
概述
根据本发明的方面，提供了水处理***。该***包括光化辐射反应器，电化学电池，该电化学电池被配置成产生过氧化氢并且具有在电解质源和光化辐射反应器之间流体连通的出口，以及与电化学电池的入口连通的氧气源。
在一些实施方案中，该***还包括第一导管，该第一导管将电解质源流体地联接至电化学电池的入口；以及第二导管，该第二导管将电化学电池的出口流体地联接至光化辐射反应器的入口。
在一些实施方案中，电化学电池的出口被流体地联接至导管中的引入点，该导管将电解质源流体地联接至电化学电池的入口。
在一些实施方案中，光化辐射反应器是紫外线高级氧化工艺反应器。
在一些实施方案中，电解质包括水。
在一些实施方案中，该***还包括储存罐，该储存罐被联接至电化学电池的出口。
在一些实施方案中，该***还包括导管，该导管被流体地联接至光化辐射反应器的出口；以及第二电化学电池，该第二电化学电池具有与光化辐射反应器的出口下游的导管流体连通的出口。第二电化学电池可以被配置成产生化学剂，该化学剂猝灭存在于导管中经处理的水溶液(treated aqueous solution)中的过氧化氢。
在一些实施方案中，该***还包括储存罐，该储存罐被联接至第二电化学电池的出口。
在一些实施方案中，化学剂包括次氯酸钠。
在一些实施方案中，导管将光化辐射反应器的出口流体地联接至第二电化学电池的入口。
在一些实施方案中，第二电化学电池的出口被流体地联接至光化辐射反应器的出口下游的导管中的引入点。
在一些实施方案中，该***还包括传感器，该传感器被配置成测量水溶液中的一种或更多种污染物的浓度，传感器被定位在光化辐射反应器上游或光化辐射反应器下游中的一者处。
在一些实施方案中，该***还包括控制器，该控制器与传感器连通并且被配置成响应于一种或更多种污染物的测量浓度来调整***的一个或更多个操作参数。
在一些实施方案中，一个或更多个操作参数包括以下中的一个：施加至电化学电池的功率，施加至第二电化学电池的功率，施加至光化辐射反应器的功率，以及电解质或水溶液通过电化学电池、第二电化学电池或光化辐射反应器中的一个的流量。
在一些实施方案中，氧气源被配置成在电化学电池上游将氧气引入到电解质中。
在一些实施方案中，控制器还被配置成响应于一种或更多种污染物的测量浓度来调节氧气引入到电解质中的速率。
在一些实施方案中，该***还包括控制器，该控制器被配置成基于来自电解质源的电解质的一个或更多个测量特性或在光化辐射反应器中产生的经处理的水溶液的一个或更多个测量特性来调整过氧化氢从储存罐进入光化辐射反应器中的流量。
在一些实施方案中，该***还包括控制器，该控制器被配置成基于来自电解质源的电解质的一个或更多个测量特性或在光化辐射反应器中产生的经处理的水溶液的一个或更多个测量特性来调整次氯酸钠从储存罐进入光化辐射反应器的出口下游的导管中的流量。
在一些实施方案中，该***还包括传感器，该传感器被配置成测量光化辐射反应器下游的经处理的水溶液中过氧化氢的浓度。
在一些实施方案中，该***还包括控制器，该控制器与传感器连通并且被配置成基于过氧化氢的测量浓度来调整第二电化学电池的一个或更多个操作参数。
在一些实施方案中，第二电化学电池的一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：施加至第二电化学电池的功率、进入第二电化学电池的电解质的流量、离开第二电化学电池的次氯酸钠的流量或在第二电化学电池中产生的次氯酸钠的浓度。
在一些实施方案中，电解质源包括氧气源，并且该***还包括：再循环导管，该再循环导管被配置成将包含过氧化氢的溶液从电化学电池的出口返回至电化学电池的入口以形成再循环溶液；待处理的水源，该待处理的水源经由第一导管与光化辐射反应器的入口流体连通；以及第二导管，该第二导管提供从再循环导管到光化辐射反应器的入口上游的第一导管中的引入点的选择性流体连通。
在一些实施方案中，该***还包括阀，该阀被配置成响应于再循环溶液中过氧化氢的浓度达到预定水平，从关闭状态转换到至少部分地打开状态，并且通过引入点将再循环溶液引导至待处理的水中。
在一些实施方案中，该***还包括被可操作地连接至一个或更多个传感器的控制器，一个或更多个传感器被配置成测量以下中的一个或更多个：待处理的水的流量、待处理的水中污染物的浓度、待处理的水中过氧化氢的浓度、离开光化辐射反应器的产物水的纯度、离开光化辐射反应器的产物水的流量或再循环溶液中过氧化氢的浓度。
在一些实施方案中，控制器被配置成基于从一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整***的一个或更多个操作参数，一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：阀的状态、施加至电化学电池的功率、施加至光化辐射反应器的功率、电解质通过电化学电池的流量、待处理的水通过光化辐射反应器的流量或在光化辐射反应器中施加至待处理的水的辐射剂量。
在一些实施方案中，一个或更多个传感器被配置成测量再循环溶液中过氧化氢的浓度，并且控制器被配置成从传感器接收再循环溶液中过氧化氢的浓度的指示，并响应于过氧化氢的浓度处于或高于预定水平，向阀发送信号以至少部分地打开。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于待处理的水中污染物的浓度或产物水的期望纯度中的一个或两个来设置预定水平。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的期望剂量来设置预定水平。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于预定水平、待处理的水中污染物的浓度、待处理的水的流量或产物水的期望纯度中的一个或更多个来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于待处理的水中污染物的浓度或产物水的期望纯度中的一个或两个来设置施加至电化学电池的功率。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于待处理的水中污染物的浓度和产物水的期望纯度来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于预定水平来设置待引入到电解质中的氧气的量。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于达到再循环导管中溶液中过氧化氢的预定浓度水平的期望的时间量来设置施加至电化学电池的功率的量。
在一些实施方案中，控制器还被配置成基于施加至电化学电池的功率来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
根据另一个方面，提供了一种在水处理***中处理水的方法。该方法包括：将待处理的水从水源引导至被流体地联接至电化学电池的出口的导管中；将在电化学电池中产生的过氧化氢添加至待处理的水中，以形成包含过氧化氢的水溶液；将水溶液引导至光化辐射反应器的入口中；在光化辐射反应器中将水溶液暴露于足够的光化辐射，以在水溶液中产生自由基，该自由基与水溶液中的污染物反应以形成经处理的水溶液；以及将经处理的水溶液通过第二导管从光化辐射反应器的出口引导至使用点。
在一些实施方案中，将待处理的水从水源引导至被流体地联接至电化学电池的出口的导管中包括将待处理的水引导至电化学电池的入口中。
在一些实施方案中，该方法还包括：跨越电化学电池的电极施加功率，以在电化学电池中将待处理的水中的氧气转化为过氧化氢并且形成包含过氧化氢的水溶液；以及将水溶液从电化学电池的出口引导至光化辐射反应器的入口中。
在一些实施方案中，在光化辐射反应器中将水溶液暴露于光化辐射包括在光化辐射反应器中将水溶液暴露于紫外光。
在一些实施方案中，将经处理的水溶液引导至使用点包括将经处理的水溶液引导至水源。
在一些实施方案中，该方法还包括在电化学电池的入口上游向待处理的水中添加氧气。
在一些实施方案中，该方法还包括将水溶液通过再循环导管从电化学电池的出口再循环至电化学电池的入口，用于在电化学电池中的另外的处理。另外的处理增加水溶液中过氧化氢的浓度。该方法还包括将待处理的水从第二待处理的水源通过第一导管引导至光化辐射反应器的入口中；以及提供从再循环导管到光化辐射反应器的入口上游的第一导管中的引入点的选择性流体连通。
在一些实施方案中，该方法还包括用传感器测量再循环导管中过氧化氢的浓度。
在一些实施方案中，该方法还包括：在控制器处从传感器接收再循环导管中过氧化氢的浓度的指示；以及响应于再循环导管中过氧化氢的浓度的指示是浓度处于或高于预定水平的指示，向在再循环导管和第一导管之间提供选择性流体连通的阀发送信号以至少部分地打开。
在一些实施方案中，该方法还包括用被可操作地连接至***的控制器的一个或更多个传感器测量以下中的一个或更多个：待处理的水的流量、待处理的水中污染物的浓度、待处理的水中过氧化氢的浓度、离开光化辐射反应器的产物水的纯度、离开光化辐射反应器的产物水的流量或再循环溶液中过氧化氢的浓度。
在一些实施方案中，该方法还包括用控制器基于从一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整***的一个或更多个操作参数，一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：阀的状态、施加至电化学电池的功率、施加至光化辐射反应器的功率、电解质通过电化学电池的流量、待处理的水通过光化辐射反应器的流量或在光化辐射反应器中施加至待处理的水的辐射剂量。
在一些实施方案中，该方法还包括：用一个或更多个传感器测量再循环导管中水溶液中过氧化氢的浓度；通过控制器从一个或更多个传感器接收再循环导管中水溶液中过氧化氢的浓度的指示；以及响应于过氧化氢的浓度处于或高于预定水平，向在再循环导管和导管之间提供选择性流体连通的阀发送信号以至少部分地打开。
在一些实施方案中，该方法还包括基于待处理的水中污染物的浓度或产物水的期望纯度中的一个或两个来设置预定水平。
在一些实施方案中，该方法还包括基于在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的期望剂量来设置预定水平。
在一些实施方案中，该方法还包括基于预定水平、待处理的水中污染物的浓度、待处理的水的流量或产物水的期望纯度中的一个或更多个来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
在一些实施方案中，该方法还包括基于待处理的水中污染物的浓度或产物水的期望纯度中的一个或两个来设置施加至电化学电池的功率。
在一些实施方案中，该方法还包括基于待处理的水中污染物的浓度和产物水的期望纯度来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
在一些实施方案中，该方法还包括基于预定水平来设置待引入到电解质中的氧气的量。
在一些实施方案中，该方法还包括基于达到再循环导管中水溶液中过氧化氢的预定浓度水平的期望的时间量来设置施加至电化学电池的功率的量。
在一些实施方案中，该方法还包括基于施加至电化学电池的功率来设置在光化辐射反应器中待施加至待处理的水的UV辐射的剂量。
在一些实施方案中，该方法还包括电化学地产生化学剂，该化学剂在具有被流体地联接至第二导管的出口的第二电化学电池中猝灭过氧化氢。
在一些实施方案中，该方法还包括基于经处理的水溶液中过氧化氢的浓度来控制引入到第二导管中的化学剂的量。
在一些实施方案中，控制引入到第二导管中的化学剂的量包括以下中的一个或更多个：控制化学剂从第二电化学电池进入第二导管的流量、控制施加至第二电化学电池的功率或控制来自与第二电化学电池的出口流体连通的储存罐的化学剂的流量。
在一些实施方案中，该方法还包括使经处理的水溶液流过第二电化学电池并且从经处理的水溶液中的溶解物质产生化学剂。
根据另一个方面，提供了一种改造水处理***的方法，该水处理***包括与待处理的水源流体连通的高级氧化工艺反应器。该方法包括：安装电化学电池，该电化学电池具有在待处理的水源和高级氧化工艺反应器之间流体连通的出口；以及提供操作电化学电池的指令，以将待处理的水中的氧气转化为过氧化氢。
在一些实施方案中，该方法还包括提供传感器，该传感器被配置成测量光化辐射反应器上游或光化辐射反应器下游中的一者处的水中的一种或更多种污染物的浓度。
在一些实施方案中，该方法还包括提供控制器，该控制器与传感器连通并且被配置成响应于一种或更多种污染物的测量浓度来调整***的一个或更多个操作参数。
在一些实施方案中，一个或更多个操作参数包括以下中的一个：施加至电化学电池的功率、施加至光化辐射反应器的功率以及电解质或水溶液通过电化学电池或光化辐射反应器中的一个的流量。
在一些实施方案中，该方法还包括提供再循环导管，该再循环导管被配置成将水溶液从电化学电池的出口返回至电化学电池的入口以形成再循环溶液。
在一些实施方案中，该方法还包括提供被可操作地连接至一个或更多个传感器的控制器，一个或更多个传感器被配置成测量以下中的一个或更多个：待处理的水的流量、待处理的水中污染物的浓度、待处理的水中过氧化氢的浓度、离开高级氧化工艺反应器的产物水的纯度、离开高级氧化工艺反应器的产物水的流量或再循环盐水溶液中过氧化氢的浓度。
在一些实施方案中，该方法还包括配置控制器以基于从一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整***的一个或更多个操作参数，一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：施加至电化学电池的功率、施加至高级氧化工艺反应器的功率、电解质通过电化学电池的流量、待处理的水通过高级氧化工艺反应器的流量、或在高级氧化工艺反应器中施加至待处理的水的辐射剂量。
在一些实施方案中，该方法还包括安装第二电化学电池，该第二电化学电池被配置成电化学地产生猝灭过氧化氢的化学剂，该第二电化学电池具有与高级氧化工艺反应器的出口流体连通的出口。
在一些实施方案中，该方法还包括基于离开高级氧化工艺反应器的出口的经处理的水溶液中过氧化氢的浓度来控制化学剂引入到被流体地联接至高级氧化工艺反应器的出口的导管中的速率。
附图简述
附图不意图按比例绘制。在附图中，在各个图中图示出的每个相同的部件或几乎相同的部件由相同的数字表示。为了清楚的目的，并非每个部件都可以在每个附图中被标记。在附图中：
图1A是被配置成从水和氧气产生过氧化氢以及相关反应的电解池的示意性图示；
图1B是被配置成从海水和氧气产生氯气以及相关反应的电解池的示意性图示；
图2A是关于速度、在6.9巴溶解空气的水生成的阴极伏安图；
图2B是关于速度、在6.9巴溶解O2的水生成的阴极伏安图；
图3是用于产生过氧化氢的同心管电极电化学电池的实例的横截面。
图4图示出了用于确定在电化学电池的实例中产生过氧化氢的能量的量的计算；
图5A是同心管电化学电池的实施方案的等距视图；
图5B是图5A的同心管电化学电池的横截面图；
图6A图示出了流过同心管电化学电池的实施方案的电流；
图6B图示出了流过同心管电化学电池的另一种实施方案的电流；
图6C图示出了流过同心管电化学电池的另一种实施方案的电流；
图7是单通道螺旋缠绕的电化学电池的实施方案的等距视图；
图8是单通道螺旋缠绕的电化学电池的另一种实施方案的等距视图；
图9是三管同心管电化学电池的实施方案的部分横截面图；
图10是四管同心管电化学电池的实施方案的部分横截面图；
图11是五管同心管电化学电池的实施方案的部分横截面图；
图12A图示出了典型的低压气体放电紫外灯的辐射光谱；
图12B图示出了典型的中压气体放电紫外灯的辐射光谱；
图12C图示出了在使用低压紫外灯或中压紫外灯的高级氧化工艺反应器中在不同施加的紫外光能量剂量下的过氧化氢的活化百分比；
图13是图示出根据一种或更多种实施方案的光化辐射反应器容器的示意图；
图14A是图示出根据一种或更多种实施方案的图13的容器的内部的一部分的示意图；
图14B是图示出根据一种或更多种实施方案的图13的容器的内部的另一部分的示意图；
图15图示出了包括光化辐射反应器容器和光化辐射反应器容器上游的电解池的***的实施方案；
图16图示出了包括光化辐射反应器容器和光化辐射反应器容器上游的电解池的***的另一种实施方案；
图17图示出了包括光化辐射反应器容器和光化辐射反应器容器上游的电解池的***的另一种实施方案；
图18图示出了***的另一种实施方案，该***包括光化辐射反应器容器、光化辐射反应器容器上游的电解池以及与光化辐射反应器下游流体连通的猝灭剂源；
图19是潜在的进料和排放***的管道和仪表图；
图20图示出了可以被用于本文公开的水处理***的实施方案的控制***；
图21图示出了用于图20的控制***的存储器***(memory system)；
图22图示出了用于产生过氧化氢的电化学电池的一项测试的结果；
图23图示出了跨越电解池的电流相对于电压的测试的结果，该电解池布置有具有不同氧气浓度的以不同流量流过该电池的溶液；
图24图示出了在具有溶液中的H2O2的UV AOP反应器中pH对污染物破坏的影响的测试的结果；
图25图示出了在UV AOP反应器中pH对H2O2的活化的影响的测试的结果；
图26图示出了在UV AOP反应器中UV剂量和H2O2浓度对1,4-二氧六环破坏的影响的测试的结果；以及
图27图示出了在UV AOP反应器中UV剂量和H2O2浓度对腐殖酸破坏的影响的测试的结果。
详细描述
本文公开的方面和实施方案不限于在下文的描述中阐述的或在附图中图示出的部件的构造和布置的细节。本文公开的方面和实施方案能够以多种方式实践或实施。此外，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应当被视为是限制性的。本文中“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”及其变型的使用意指涵盖其后列出的项目及其等同物以及另外的项目。
本文公开的一个或更多个方面涉及一种处理污染的废水的方法。根据一些实施方案，该方法包括提供具有初始浓度的待处理的顽固性有机污染物的污染的废水；将过氧化氢引入到污染的废水以产生包含过氧化氢的水溶液；以及将水溶液暴露于紫外光以产生经处理的水溶液，其中经处理的水溶液具有的顽固性有机污染物的浓度比顽固性有机污染物的初始浓度小至少50％。经处理的水溶液在本文中也可以被称为产物水或简称为产物。
在一些实施方案中，经处理的水溶液被进一步处理以去除残余的过氧化氢，例如通过添加引起过氧化氢分解的化学物质。一种用于猝灭过氧化氢的合适的化学物质是次氯酸钠。根据下式，次氯酸钠和过氧化氢之间的反应产生盐、水和氧气：
NaOCl+H2O2→NaCl+H2O+O2。
其他化学物质诸如气态氯、氯胺或硫代硫酸盐可以另外地或可选择地被用于猝灭残余的过氧化氢。在另外的实施方案中，经处理的水溶液可以穿过活性炭床以猝灭或分解残余的过氧化氢。
根据某些方面，该方法还可以包括测量待处理的污染的废水的总有机碳(TOC)值。该方法还可以包括基于测量的TOC值来调整过氧化氢被引入到污染的废水的速率和紫外光的剂量中的至少一个。根据另外的方面，调整紫外光的剂量包括调整UV光的强度和调整UV光对第一经处理的水溶液的曝光时间中的至少一个。根据另一个方面，调整UV光的曝光时间包括调整水溶液的流量。根据又一个方面，调整UV光的曝光时间包括调整水溶液在反应器中的停留时间。
根据至少一个方面，该方法还可以包括测量经处理的水溶液的TOC值。根据至少一个方面，该方法还包括基于经处理的水溶液的测量的TOC值来将经处理的水溶液的至少一部分再循环至引入过氧化氢的上游的点。根据一些方面，该方法还包括基于经处理的水溶液的测量的TOC值来调整过氧化氢被引入到污染的废水的速率和紫外光的剂量中的至少一个。
本文公开的方法和***还可以涉及在暴露于UV辐射之后，例如在UV反应器的下游测量经处理的水溶液中残余的过氧化氢的浓度。过氧化氢的浓度可以从例如经处理的水溶液的氧化还原电位(ORP)的测量值来确定。可以将具有不同过氧化氢浓度的水样品中的ORP的测量值与通过其他方法(例如，滴定)得到的水样品中过氧化氢浓度的确定值进行比较，以产生ORP相对于过氧化氢浓度的校准曲线。在其他实施方案中，经处理的水溶液的样品可以被定期地采集，并且经由例如滴定直接确定样品中过氧化氢的浓度。被引入到污染的废水中的过氧化氢的速率或浓度、施加至水溶液的UV辐射的剂量或被引入到经处理的水溶液以猝灭残余过氧化氢的剂的添加速率或浓度中的一个或更多个可以至少部分地基于经处理的水溶液中残余的过氧化氢的量或浓度来调整。
根据多个方面，水溶液是第一经处理的流且经处理的水溶液是第二经处理的流，并且过氧化氢在第一经处理的流暴露于紫外光的上游被引入到污染的废水。根据一个方面，第二经处理的水溶液中顽固性有机污染物的浓度比污染物的初始浓度小至少99％。
根据至少一个方面，方法还可以包括预处理污染的废水。根据另外的方面，预处理污染的废水包括在引入过氧化氢之前将污染的废水引入到介质过滤器。
根据某些方面，过氧化氢被引入到污染的废水或废水(contaminated wastewateror wastewater)，并且包含过氧化氢的废水(水溶液)在单通道中被暴露于UV辐射。
根据至少一个方面，经处理的水溶液是饮用水(potable water)。根据另一个方面，方法还可以包括从整治地点(remediation site)提取污染的废水或地下水。
本文公开的一个或更多个方面涉及一种用于处理污染的废水的***。术语“污染的水”和“待处理的水”在本文中应被认为是同义的。在一些实施方案中，该***包括：具有初始浓度的顽固性有机污染物的污染的废水源；与污染的废水流体连通的TOC浓度传感器；过氧化氢源，该过氧化氢源被流体地连接至污染的废水源并被配置成将过氧化氢引入到污染的废水以产生包含过氧化氢的水溶液；光化辐射源，该光化辐射源被流体地连接至污染的废水源并被配置成辐照水溶液；以及控制器，该控制器与TOC浓度传感器连通并被配置成至少部分地基于来自TOC浓度传感器的输出信号来控制过氧化氢被引入到污染的废水的速率和由光化辐射源施加的辐照剂量中的至少一个。
根据某些方面，该***还包括反应器，该反应器被流体地连接至污染的废水源和过氧化氢源并且被配置成容纳光化辐射源。根据另一个方面，控制器被配置成通过控制水溶液在反应器中的停留时间来控制辐照剂量。根据又一个方面，控制器被配置成通过控制污染的废水或水溶液的流量来控制辐照剂量。根据另外的方面，光化辐射源被定位在过氧化氢源的下游。根据至少一个方面，TOC浓度传感器被定位在过氧化氢源的上游。根据另一个方面，TOC浓度传感器是第一TOC浓度传感器，并且该***还包括与控制器连通并被定位在光化辐射源下游的第二TOC浓度传感器。根据某些方面，控制器被配置成至少部分地基于来自第二TOC浓度传感器的输出信号来控制过氧化氢被引入到污染的废水的速率和由光化辐射源施加的辐照剂量中的至少一个。
根据某些方面，该***包括用于测量光化辐射源或反应器下游的经处理的水中的残余的过氧化氢的传感器。该***还可以包括猝灭残余的过氧化氢的剂源，该剂源将剂引入到光化辐射源或反应器下游的经处理的水中。控制器还可以被配置成至少部分地基于来自用于测量经处理的水中的残余的过氧化氢的传感器的输出信号来控制以下中的一个或更多个：被引入到污染的废水中的过氧化氢的速率或浓度、施加至水溶液的UV辐射的剂量或猝灭经处理的水中残余的过氧化氢的剂的添加速率或浓度。
一个或更多个方面可以涉及废水处理***和技术。该***和技术可以利用与紫外(UV)光源组合的过氧化氢给料***以处理被顽固性有机污染物污染的废水。根据一些实施方案，废水被处理，使得顽固性有机污染物的浓度被降低到使得废水可以被泵送回到地下的水平，即顽固性有机污染物的水平下降到低于由管理当局设定的一个或更多个标准。根据另外的方面，顽固性有机污染物的浓度被降低，使得经处理的废水可以被表征为饮用水。例如，根据一些实施方案，本文公开的方法和***可以处理污染的废水以产生饮用水。饮用水可以符合由市政当局设定的标准。如本文使用的，术语“顽固性有机物(recalcitrantorganic)”当关于污染物被使用时指的是抵抗微生物降解或不易生物降解的有机化合物。在某些情况下，顽固性有机污染物在生物学上可能不降解，并且整治方法可能无法去除足够的物质以满足环境法规。顽固性有机污染物的非限制性实例包括1,4-二氧六环、三氯乙烯(TCE)、全氯乙烯(PCE)、尿素、异丙醇、氯仿、莠去津(atrazine)、色氨酸和甲酸。下文表1A-表1D列出了顽固性有机污染物的非限制性实例，这些顽固性有机污染物可以存在于由本文公开的***和技术处理的废水中，并且可以通过本文公开的***和技术从废水中去除或被分解或氧化。
下文表1A和表1B列出了可以通过本文公开的***和方法处理或分解或氧化的多种类型的有机污染物和实例。
表1A
阴离子(未氧化，但被分解)
氯酸根
溴酸根
卤代烷烃类
1,2,3-三氯丙烷(1,2,3-TCP)
1,1-二氯乙烷
1,2-二氯乙烷
三卤甲烷类(三氯甲烷、一氯二溴甲烷等)
溴甲烷
氯甲烷
卤代烯烃类
四氯乙烯
三氯乙烯
1,2-顺式-二氯乙烯
1,2-反式-二氯乙烯
氯乙烯
炔烃类
乙炔
二氯乙烯
TCE三氯乙烯
PCE四氯乙烯
卤代有机酸类
卤乙酸(三氯乙酸、一氯乙酸、一氯二溴乙酸、碘乙酸等)
胺类
甲胺
乙醇胺
二苯胺
苯胺
哌啶
甲基乙醇胺
三甲胺
亚硝胺类
NDMA，N-亚硝基二甲胺
表面活性剂/灭藻剂/杀菌剂
季铵烷基卤化物
醇类
甲醇
乙醇
异丙醇
丁醇
戊醇
己醇
TBA(叔丁醇)
乙酸类
一氯乙酸
二氯乙酸
碘乙酸
PTFE前体
PFOA
PFOS
PFNA
醚类/醛类
1,4-二氧六环
甲醛
二***
聚乙二醇
MTBE(甲基叔丁基醚)
酮类
2-戊酮(MPK)
丁酮(MEK)
生物体
细菌
霉菌
真菌
病毒(包括肠病毒&诺如病毒)
表1B
药物和个人护理产品
对乙酰氨基酚
雄烯二酮(Androstenedione)
莠去津
苯并[a]芘
咖啡因
卡马西平
DDT
DEET
***
双氯芬酸
苯妥英钠
红霉素
***
雌三醇
雌酮
炔雌醇(Ethinylestradiol)
芴
氟西汀
佳乐麝香(Galaxolide)
吉非贝齐
氢可酮
布洛芬
碘普罗胺
林丹
甲丙氨酯
异丙甲草胺
麝香酮
萘普生
氧苯酮
己酮可可碱(Pentoxifylline)
孕酮
磺胺甲噁唑
TCEP
睾酮
三氯生
甲氧苄啶
未反应的单体
丙烯腈
氯乙烯
丙烯
苯乙烯
氨基甲酸酯
环状硅氧烷
六甲基环三硅氧烷
十甲基环五硅氧烷
线性硅氧烷
八甲基三硅氧烷
十二甲基五硅氧烷
氨
含硫化合物
硫化氢
二甲基二硫醚
二甲基硫醚
羰基硫
多芳烃(Polyaromatic Hydrocarbon)
萘
芴
蒽
芳族烃
苯
异丙苯
二甲苯
苯酚
苯甲酸酯
苄胺
乙酸苄酯
卤代芳族化合物
苄基氯
苄基溴
氯酚
表1C列出了可以通过本文公开的方法和***处理或分解或氧化的多种顽固性有机污染物及其相应类别的另外的实例。这些化合物中的一种或更多种可以是内分泌干扰物(endocrine disruptor)。内分泌干扰物可以指的是抑制或促进多种过程诸如生物体的内稳态，以及参与生殖、发育和行为的多种内部激素的合成、储存、分泌、内部运输、受体结合、激素活性和***的外源性化学物质，并且也是这样的术语，所述术语也可以被称为外源性内分泌干扰物质、内分泌干扰物质、内分泌干扰化学物质、内分泌紊乱物质或环境激素。
表1C
表1D包括可以通过此处公开的***和方法处理或分解或氧化的药物和个人护理产品化合物的非限制性实例。这些物质中的一种或更多种也可以是内分泌干扰物。
表1D
根据至少一个方面，一些实施方案涉及一种用于处理污染的废水的方法。此外，工艺可以用于整治污染的地下水。如本文使用的，术语“地下水”可以指的是从地下源可回收的水以及从地表水体诸如溪流、池塘、沼泽和其他类似的水体回收的水。如上文论述的，废水或地下水可以被顽固性有机污染物污染。废水可能已经变得被许多不同源中的任何一种污染，所述源诸如工业过程、农业过程诸如农药和除草剂的应用、或其他过程诸如产生不合意的副产物诸如三卤甲烷的消毒过程。
根据至少一种实施方案，本文公开的方法和***可以包括提供具有初始浓度的顽固性有机污染物的污染的废水。根据一些实施方案，本文公开的方法和***可以包括提取或以其他方式去除污染的废水。例如，作为整治工作的一部分，污染的废水可以使用一个或更多个泵或其他提取装置从地面或其他源泵送。在处理后，废水然后可以被排放或送去以用于进一步处理。根据一些实施方案，污染的废水被泵送或以其他方式去除至地表等级水平(surface grade level)，然后其可以根据本文论述的工艺和方法来处理。例如，根据一些实施方案，本文公开的方法和***可以包括从整治地点提取污染的废水。在至少一种实施方案中，一个或更多个提取井和提取设备诸如泵可以用于将污染的废水泵送至待处理的地表。在处理后，泵或其他分配***可以用于将经处理的废水或地下水再注入回到地下中或以其他方式将经处理的废水再引入回到环境中。在某些情况下，污染的废水可以在处理之前被储存在容纳罐或容器中，并且在一些情况下，通过本文公开的工艺产生的经处理的水可以被添加至污染的废水或以其他方式与污染的废水混合。
根据一个或更多个方面，污染的废水可以具有在约100mg/L至约5000mg/L的范围内，并且在一些情况下可以在约200mg/L至约2000mg/L的范围内的总溶解固体(TDS)水平，尽管这些值可以取决于地理位置和其他因素而变化。作为比较源，具有1000mg/L-1500mg/L的TDS水平的水被认为是可饮用的，其中对于生活用水供应，一些标准品具有500mg/L TDS限值。
根据另一个方面，本文公开的方法和***可以与污染的废水源连接或以其他方式与污染的废水源流体连通。例如，污染的废水可以被泵送或以其他方式递送至所公开的***以用于处理。
根据多个方面，废水中顽固性有机污染物的浓度是足够高的，超过由政府机构制定的限值。根据一些实施方案，本文公开的***和方法处理废水，使得顽固性有机污染物的浓度水平降低。在一些情况下，本文公开的***和方法将顽固性有机污染物的浓度降低到符合政府标准或指南的水平。根据一种实施方案，顽固性有机污染物的浓度被降低到使得经处理的废水可以被再引入回到环境中的水平。例如，EPA对饮用水(drinking water)中1,4-二氧六环的浓度的标准是1μg/L(1ppb)。本文公开的方法和***可以被缩放以处理可能存在于废水中的大体上所有浓度的顽固性有机污染物。例如，根据一些实施方案，废水中顽固性有机污染物诸如二氧六环的初始浓度可以在从约5ppb至约800ppb的范围内。
本文公开的方面和实施方案可以包括用于现场生成可以用于高级氧化工艺的过氧化氢的独特设计和工艺流。
高级氧化工艺(AOP)是一组用于从废水中去除有机材料的处理程序。
在许多应用中，这些工艺涉及使用UV光和过氧化氢，特别是：
H2O2+UV→2·OH
(H2O2的O-O键的均裂键断裂(homolytic bond cleavage)导致2·OH自由基的形成)。
存在现有技术的电化学装置，该电化学装置使用气体扩散电极(GDE)用于产生过氧化氢以用于AOP。然而，已经证明，这样的基于GDE的装置出于该目的具有许多缺陷，特别是由于构造的材料在高压的稳健性、由水硬度导致的性能限制以及加压气体的分布/递送。
本文公开的方面和实施方案包括用于现场电化学过氧化氢生成的装置，该装置可以与AOP联接，消除了对化学物质递送/储存的需求以及用于供应过氧化氢的成本的降低。本文公开的方面和实施方案还可以包括用于现场电化学生成次氯酸钠的装置，该装置可以用于猝灭由在UV AOP***中处理含有过氧化氢的水溶液产生的经处理的溶液中的残余的过氧化氢。在一些实施方案中，相同的电化学电池或装置可以用于产生过氧化氢和次氯酸钠两者。
考虑在图1A和图1B中列出的电化学反应。对于具有含水工艺流和在阳极上的适当催化剂(Ir、Pt、Ru、混合金属氧化物(MMO)及其组合)的电化学电池，可以促进用于O2生成反应的过电位(根据需要，有或没有次氯酸钠的共生成)。类似地，通过使用阴极上的适当催化剂(Ir、Pt、Ru、混合金属氧化物(MMO)及其组合)以及高浓度的溶解氧的加压递送，可以促进用于H2O2反应的过电位。这些反应在图1A中列出。在一些实施方案中，H2O2可以在具有由耐腐蚀材料(例如钛)形成的阴极的电化学装置中产生，而无需任何催化剂。在用于产生H2O2的电化学电池中，阴极可以具有的活性表面积小于阳极的活性表面积。
用于现场生成电化学反应产物的电化学电池是本领域已知的。在一些实施方案中，这些装置包括接收基于盐水的工艺流的入口、用于产生次氯酸钠的催化活性阳极和用于还原O2以形成水的催化活性阴极(图1B)。这些装置利用高压(>1ATM)和湍流流动速度(>2m/s)来增强它们的反应动力学，并且使用加压空气(6.9巴)和氧气(6.9巴)两者能够实现高电流密度(分别为～600A/m2和～2200A/m2)，用于水的阴极生成(图2A，图2B)。
图2A和图2B是跨越电解池的阳极和阴极的电压和电流的阴极伏安图，其中水以不同的速度流过该电池。在这些图中，“1ATM”曲线表示在3.1m/s峰值速度的标准一个大气压条件。在这些图中曲线的拐点指示正在发生的反应类型的变化。在图2A中，在约0.125伏特在最上面的曲线的拐点右侧的点是电压/电流状态，其中过氧化氢生成根据图1A中示出的反应发生。在最上面的曲线在约0.125伏特和约0.8伏特的拐点之间，水中的氧气与氢气组合以形成另外的水。在最上面的曲线在约0.8伏特的拐点左侧发生水解离以形成氧气和氢气。
图2B与图2A的不同之处在于更多的氧气被溶解在水中用于产生该曲线。另外的氧气提供了增加的电化学反应动力学，提供了比由图2A中的曲线表示的反应更高的待达到的电流。
由于H2O2生成反应比H2O生成反应在能量上更有利(+0.682V相对于+0.4V)，通过改变施加的电位，也应该可以改变反应化学并且因此利用现有的电化学电池设计。考虑图3中示出的非限制性实施方案。在这种双极电化学电池中，水和溶解氧以高速度(>2m/s)沿环状间隙向下流动。电流从初始阳极行进至初始阴极，沿中心管向下行进，然后离开最终阳极行进至最终阴极。在每个相应的电极表面，反应化学如上文论述的。
每单位质量生成速率所需电流的计算在图4中列出，具体为1.57kA/h每1kg(假设100％法拉第效率)。由于电极面积取决于施加的电流密度，基于如图2B中示出的参数，对于1kg/h的生成速率，可以在如图3中描述的实施方案中预期0.71m2的面积(1.57kA/(2.2kA/m2))。
根据至少一个方面，方面的一些实施方案可以涉及用于净化或降低水流中不合意的组分(污染物)的浓度的***。该***可以包括流体地连接至至少一个光化辐射反应器的一个或更多个水源。至少一个反应器可以被配置成辐照来自水源的水。该***还可以包括一种或更多种氧化剂源，例如过氧化氢。可以布置一个或更多个氧化剂源，以将一种或更多种氧化剂引入到来自一个或更多个水源的水中。
光化辐射反应器可以是包括产生紫外光的一个或多个紫外(UV)灯的反应器，所述紫外光当被一种或更多种氧化剂吸收时，引起由一种或更多种氧化剂产生自由基，例如·OH。自由基可以将在水中溶解的有机碳物质例如三氯甲烷或尿素氧化成不那么不合意的化学物质，例如二氧化碳和水。用于从流体例如水中去除不合意的物质例如有机碳物质的处理工艺的实施方案可以在本文中被称为高级氧化工艺(AOP)或自由基清除工艺。这些术语在本文中同义地使用。
本文公开的方面和实施方案总体上涉及包括UV反应器和电化学装置的AOP***(电化学装置用于产生氧化剂诸如过氧化氢，用于引入到UV反应器中以促进UV反应器中的污染物氧化)，并且涉及使用这样的***的方法。
术语“电化学装置”、“电化学电池”、“电解器(electrolyzer)”及其语法变型应当被理解为涵盖“电氯化装置”和“电氯化电池”及其语法变型。本文公开的方面和实施方案被描述为包括一个或更多个电极。如本文使用的术语“金属电极”或其语法变型应当被理解为涵盖由以下形成、包含以下或由以下组成的电极：一种或更多种金属例如钛、铝或镍，尽管术语“金属电极”不排除包括其他金属或合金或者由其他金属或合金组成的电极。在一些实施方案中，“金属电极”可以包括多个不同金属的层。在本文公开的实施方案中的任一种或更多种中使用的金属电极可以包括高导电性金属例如铜或铝的芯，所述芯包覆有对电解质溶液的化学侵蚀具有高抗性的金属或金属氧化物，例如钛、铂、混合金属氧化物(MMO)、磁铁矿、铁素体、钴尖晶石、钽、钯、铱、银、金或其他涂层材料的层。“金属电极”可以包覆有抗氧化涂层，例如但不限于铂、混合金属氧化物(MMO)、磁铁矿、铁素体、钴尖晶石、钽、钯、铱、银、金或其他涂层材料。在本文公开的实施方案中使用的混合金属氧化物可以包括以下中的一种或更多种的一种或更多种氧化物(an oxide or oxides)：钌、铑、钽(任选地与锑和/或锰合金化)、钛、铱、锌、锡、锑、钛-镍合金、钛-铜合金、钛-铁合金、钛-钴合金或其他适当的金属或合金。在本文公开的实施方案中使用的阳极可以包覆有铂、和/或铱、钌、锡、铑或钽(任选地与锑和/或锰合金化)中的一种或更多种的一种或更多种氧化物。在本文公开的实施方案中使用的阴极可以包覆有铂、和/或铱、钌和钛中的一种或更多种的一种或更多种氧化物。在本文公开的实施方案中使用的电极可以包括以下中的一种或更多种的基底：钛、钽、锆、铌、钨和/或硅。用于本文公开的任何电化学电池的电极可以被形成为或形成自：板、片材、筛、箔、挤出物和/或烧结物。
如本文使用的术语“管”包括圆柱形导管，然而，不排除具有其他横截面几何形状的导管，例如具有正方形、矩形、椭圆形或长圆形几何形状或被成形为任何规则的或不规则的多边形的横截面几何形状的导管。
如本文使用的术语“同心管”或“同心螺旋”包括共用共同的中心轴的管或交错的螺旋，但不排除围绕共同轴线的管或交错的螺旋，该共同轴线对于在一组同心管或交错的螺旋中的同心管或交错的螺旋或者具有彼此偏离的轴线的管或交错的螺旋中的每一个不一定在中心。
本文公开的方面和实施方案不限于电极的数目、电极之间的空间、电极材料、电极之间的任何间隔物的材料、电氯化电池内的通道的数目(number of passes)或电极涂层材料。
本公开内容描述了可以与UV反应器组合使用以进行高级AOP工艺的电氯化电池和电氯化装置的多种实施方案。
图5A和图5B示出了具有由Electrocatalytic Ltd制造的同心管102、104的电氯化电池100的实例。外管102的内表面和内管104的外表面是活性电极区域(active electrodearea)。电极之间的间隙为约3.5mm。在间隙中在轴向方向上的液体速度可以为约2.1m/s，这导致了减小用于在电极表面上变污和结垢的电位的高度湍流流动。与其他电化学电池配置(例如，具有平行板电极的电化学电池)相比，电解质通过如本文公开的具有同心管的电氯化电池的高流量和湍流流动导致在防止由于硬度而形成结垢方面的显著优势。
图6A-图6C示出了在同心管电极(CTE)电化学电池中的电极的一些可能的布置。图6A图示出了在一个通道(pass)中电流从阳极流动至阴极的布置。两个电极通常均由钛制成，其中阳极包覆有铂或混合金属氧化物(MMO)。电极被称为“单极性的(mono-polar)”。
图6B图示出了在两个通道中电流流过具有两个外电极和一个内电极的装置的布置。外电极中的一个被包覆在内表面上以充当阳极；另一个未被包覆。内电极的外表面的一部分被包覆，也充当阳极，而剩余部分未被包覆。电流从包覆的外电极流过电解质至内电极的未包覆的部分，沿着内电极流动至包覆的部分，然后最终穿过电解质流动回到未包覆的外电极。内电极还被称为“双极性”电极。
图6C图示出了在多个通道中电流流过具有多个外电极和一个内电极的装置的布置。通过使包覆的外电极和未包覆的外电极交替并且以匹配间隔包覆内电极，电流可以在多个通道中反复地流过电解质。
多个通道的基本原理在于，可用于在表面处的电化学反应的总电极面积以及因此的氧化剂(例如，过氧化氢)的总产生速率可以增加，而施加的电流不成比例增加。增加电流将需要从DC电源至电氯化电池的较长的电线或母线、在电池上的较大的电连接器(在图1A的实例中的外电极的外表面上的凸耳(lug)101A和101B)以及用于电极的较厚的钛。
对于相同的电流，多通道装置(multiple pass device)将具有比单通道电池(single pass cell)更高的产生速率，但是总电压降将是更高的(约与通道的数目成正比)。对于相同的产生速率，多通道电池将需要较小的电流(约与通道的数目成反比)。对于相同的功率输出(kW)，电源成本可以对输出电流比输出电压是更敏感的，从而偏好多通道电池。
事实上，存在与多通道电池相关的低效率。例如，电流的一部分，被称为“旁路电流”，可以直接从阳极流动至阴极，而不穿过在外电极和内电极之间的间隙中的电解质(参见图6B和图6C)。旁路电流消耗功率，但导致氧化剂的产生效率低于非旁路电流。多通道电池对于制造和组装也是更复杂的。例如，在剩余部分被包覆之前，内电极的外表面的部分应被掩蔽。
本文公开的方面和实施方案可以包括具有螺旋缠绕的电极的电化学电池，其非限制性实例在图7和图8中图示出。在螺旋缠绕的配置中，两个螺旋缠绕的电极，形成阳极-阴极对的阳极205和阴极210，被定位以在阳极205和阴极210之间形成间隙215。在图7中被标记为θ的螺旋的起始端和/或螺旋的终止端之间的角度差可以在从0°至180°的范围内。进料电解质溶液在大体上平行于螺旋的轴线的方向上流过间隙215。恒定的或可变的DC电压或在一些实施方案中的AC电流被施加成跨越电极或通过电解质溶液。阳极片(anode tab)220和阴极片(cathode tab)225被分别连接至阳极205和阴极210或与阳极205和阴极210一体形成，以提供至阳极205和阴极210的电连接。电流在单通道中从阳极205流动至阴极210。电化学反应和化学反应在电极的表面处并且在电化学电池中的本体电解质溶液(bulkelectrolyte solution)中发生以产生产物溶液。
螺旋缠绕的电极205、210可以被容纳在外壳235内(参见图8)，外壳235被设计成将电极与外部环境电隔离并且承受穿过电化学电池的电解质的流体压力。外壳235可以是对于电解质溶液非导电的、在化学上非反应性的，并且可以具有足够的强度以承受***压力。在一些实施方案中，可以提供防止流体沿中心向下流动并且绕过间隙的固体芯、中心芯元件或流体流动导向器。
本文公开的方面和实施方案可以应用于包括同心布置的管状电极的电化学电池，其非限制性实例在图9-图11中图示出。同心管电极的至少一些可以是单极性的或双极性的。包括三个同心管的第一实施方案在图9中图示出，通常以300指示。中间管电极305是在内表面和外表面两者上均具有抗氧化涂层例如铂或MMO的阳极，以充分利用中间管电极305的表面积。内管电极310和外管电极315不具有涂层，分别充当内阴极和外阴极。电极是单极性的，使得电流穿过电解质，每个电极一次。电极305、310、315中的每个可以包括钛管。阳极电连接部(electrical connection)330与中间管电极305电连通。阴极电连接部335与内管电极310和外管电极315电连通。在其他实施方案中，中间管电极305可以是阴极，并且内管电极310和外管电极315可以是阳极。本文公开的电氯化电池300和包括同心管电极的其他电化学电池可以被包含在非导电外壳中，例如图8中图示的外壳235。
在本文公开的包括多个阳极管电极或阴极管电极的实施方案中，多个阳极管电极可以被统称为阳极或阳极管，并且多个阴极管电极可以被统称为阴极或阴极管。在包括多个阳极管电极和/或多个阴极管电极的实施方案中，多个阳极管电极和/或多个阴极管电极在本文中可以被统称为阳极-阴极对。
电连接部可以在内管电极310和外管电极315之间通过一个或更多个导电桥340制成，导电桥340可以由与内管电极310和外管电极315相同的材料例如钛形成。电化学反应和化学反应在电极的表面处和在本体溶液中发生以产生产物溶液，例如，在UV AOP反应器中作为氧化自由基的源的过氧化氢或用于猝灭离开UV AOP反应器的经处理的水溶液中残余的过氧化氢的次氯酸钠。
根据另一种实施方案，同心管电化学电池或电氯化电池包括四个同心管电极。四管电氯化电池的实例在图10中示出，通常以400指示。四管电氯化电池400包括充当阳极并且可以与阳极电连接器(electrical connector)425电连通的内管电极405和中间管电极410。内管电极405和中间管电极410还可以经由一个或更多个导电桥450彼此电连通。外管电极420和中间管电极415充当可以与阴极电连接器430电连通的阴极。外管电极420和中间管电极415还可以经由一个或更多个导电桥455彼此电连通。外管电极420和中间管电极415被布置在中间阳极管电极410的相对侧面上。四管电氯化电池400以类似于三管电氯化电池300的方式工作，除了进料电解质溶液流过在四管电氯化电池400中形成的三个环形间隙435、440、445。在另一种实施方案中，外管电极420和中间管电极415可以是阳极，并且内管电极405和中间管电极410可以是阴极。
根据另一种实施方案，同心管电氯化电池包括五个同心管电极。五管电氯化电池的实例在图11中示出，通常以500指示。五管电氯化电池500包括充当阳极并且可以与阳极电连接器535电连通的中间管电极520和525。中间管电极520、525还可以经由一个或更多个导电桥565彼此电连通。内管电极505、中心管电极510和外管电极515充当可以与阴极电连接器530电连通的阴极。内管电极505、中心管电极510和外管电极515还可以经由一个或更多个导电桥560彼此电连通。中间管电极520、525被布置在中心阳极管电极510的相对侧面上。五管电氯化电池以类似于四管电氯化电池400的方式工作，除了进料电解质溶液流过在五管电氯化电池中形成的四个环形间隙540、545、550、555。在其他实施方案中，内管电极505、中心管电极510和外管电极515可以是阳极，并且中间管电极520和525可以是阴极。
包括螺旋缠绕的、同心的、径向布置的和交错的电极的电化学电池以及在该电化学电池中电化学地产生化合物诸如次氯酸钠的方法在共同拥有的PCT申请PCT/US2016/018213、公布第WO2016133983号中被更详细地描述，该PCT申请通过引用以其整体并入本文。
本文公开的***可以包括光化辐射反应器，例如UV反应器，该光化辐射反应器接收如本文公开的在电化学电池中产生的一种或更多种氧化剂，以促进在光化辐射反应器中经历处理的水中的一种或更多种污染物的破坏，例如氧化。光化辐射反应器可以包括容器和容器中的第一阵列的管。第一阵列的管可以包括第一组的平行管和第二组的平行管。每个管可以包括至少一个紫外灯，并且第一组的平行管中的每一个被定位成使其纵向轴线相对于第二组的管的纵向轴线正交。
在本文公开的***中使用的光化辐射反应器的实例中，经历处理的水中的有机化合物可以被一种或更多种自由基物质氧化成二氧化碳，二氧化碳可以在一个或更多个下游单元操作中被去除。光化辐射反应器可以包括至少一个自由基活化装置，该自由基活化装置将一种或更多种前体化合物(例如，由电氯化装置提供的一种或更多种氧化剂)转化成一种或更多种自由基清除物质，例如羟基自由基·OH。光化辐射反应器可以在一个或更多个反应室中包括一个或更多个灯，以辐照水或以其他方式向水提供光化辐射，并且将前体化合物分解成一种或更多种自由基物质。
反应器可以通过在室之间的一个或更多个挡板被分成两个室。挡板可以用于向反应器提供混合或湍流，或防止混合或促进穿过反应器的内部(诸如在室中)的层流、并流路径。在某些实施方案中，反应器入口与第一室流体连通，并且反应器出口与第二室流体连通。
在一些实施方案中，在反应器120中串行地布置(serially arranged)至少三个反应器室，每个反应器室具有被布置的至少一个紫外(UV)气体放电灯以用约185nm、220nm和/或254nm或在从约185nm至约254nm的范围内的光以各种功率水平辐照在相应的室中的水。应理解，在AOP工艺中，185nm至254nm或190nm至200nm的较短的波长可能是优选的，因为在这些波长处的UV光具有足以从在用于氧化溶解的有机污染物的工艺中使用的自由基前体(例如，H2O2)产生自由基的光子能量。相比之下，其中可以利用UV光来杀死微生物或使微生物失去能力(disable)的消毒工艺可以通过由低压灯产生的在254nm波长处的UV光有效地操作。消毒***通常将不使用能够在较短的185nm或220nm波长处提供很大的UV强度的更昂贵的中压UV灯或高压UV灯。
低压UV气体放电灯和中压UV气体放电灯通常发射不同的UV辐射光谱。图12A图示出了由典型的低压UV灯发射的辐射光谱，并且图12B图示出了由典型的中压UV灯发射的辐射光谱。低压UV灯可能更适合用于AOP工艺，因为低压UV灯发射大部分在约185nm和约254nm的波长的光，而中压灯发射在较宽波长范围(包括比低压灯更长的波长)内的光。例如，图12C图示出了当使用低压灯与中压灯相比时，在较低的施加的UV辐射剂量(和较低功率)的情况下，过氧化氢可以被活化以形成羟基自由基。在图12C中，“UVT”代表反应器中水溶液的紫外线辐射透射比，并且“TOC”代表反应器中水溶液的总有机物含量。如所指示的，UV AOP反应器中的水溶液可能对UV光不完全透明，并且可能具有95％或更低的UV透射比。因此，UV灯和反应器中的水溶液之间的较短的流体路径长度或反应器中水溶液的湍流流动可以导致水溶液中氧化剂的更好活化。
应理解，其他UV辐射源，例如紫外发光二极管(LED)也可以或可选择地用于AOP工艺或AOP反应器中。UV LED被认为是单色的。可以选择一种类型的UV LED，该类型的UV LED发射在AOP工艺或AOP反应器中对于一种或更多种特定氧化剂最有效地活化并形成自由基的波长处的辐射。因此，在下文描述中提及的UV灯可以包括气体放电灯或LED中的一个或两个。
在使用发射辐射光谱的UV辐射源(例如，中压气体放电灯)的实施方案中，所发射的辐射可以被过滤，使得仅在AOP工艺或AOP反应器中对于一种或更多种特定氧化剂最有效地活化并形成自由基的一个或更多个波长被发射到反应器中。
一个或更多个灯可以通过被放置在反应器内的一个或更多个套筒或管中而被定位在一个或更多个光化辐射反应器内。管可以将灯容纳在适当位置，并且保护灯免于反应器内的水。管可以由不被光化辐射和在反应器内的水或水中的组分明显降解的任何材料制成，同时允许辐射穿过该材料。管可以具有圆形的横截面。在某些实施方案中，管可以是圆柱形的，并且其构造的材料可以是石英。每个管可以与一个或更多个其他管是相同或不同的形状或尺寸。管可以以各种配置被布置在反应器内，例如，套筒可以延伸跨越反应器的一部分或整个长度或宽度。管还可以延伸跨越反应器的内部体积。
可商购的紫外灯和/或石英套筒可以从以下获得：Hanovia Specialty Lighting,Fairfield,New Jersey；Engineered Treatment Systems,LLC(ETS),Beaver Dam,Wisconsin以及Heraeus Noblelight GmbH of Hanau,Germany。所选择的石英材料可以至少部分地基于将在该工艺中使用的一个或更多个特定波长。可以选择石英材料以使紫外灯在一个或更多个波长处的能量需求最小化。可以选择石英的组成以提供紫外光对反应器中的水的期望的或合适的透射比(transmittance)和/或以保持紫外光对水的期望的或足够的透射率(transmissivity)水平。在某些实施方案中，透射率可以是至少约50％持续预定的时间段。例如，透射率可以是约80％或更大持续预定的时间段。在某些实施方案中，透射率可以在约80％至90％的范围内持续约6个月至约一年。在某些实施方案中，透射率可以在约80％至90％的范围内持续多达约两年。
管可以在每个端部被密封，以便不允许反应器的内容物进入套筒或管。管可以被固定在反应器内，使得它们在反应器的整个使用期间保持在适当位置。在某些实施方案中，管被固定到反应器的壁。管可以通过使用合适的机械技术或用于将物体彼此固定的其他常规技术被固定到壁。用于固定管的材料优选地是惰性的，并且将不干扰反应器的操作或不利地影响水的纯度或将污染物释放到水中。
灯可以被布置在反应器内使得它们彼此平行。灯还可以与彼此成不同的角度被布置在反应器内。例如，在某些实施方案中，灯可以被布置成照明形成约90度的角度的路径或覆盖区域，使得它们彼此大致正交或垂直。灯可以以这种方式布置，使得它们在竖直轴线或水平轴线上或其间的任何轴线上形成约90度的角度。
在某些实施方案中，反应器可以包括在反应器或容器中的管的阵列，该管的阵列包括第一组的平行管和第二组的平行管。每个管可以包括至少一个紫外灯，并且第一组的每个平行管可以被布置成相对于第二组的平行管处于期望的角度。在某些实施方案中，该角度可以是约90度。第一阵列和第二阵列中的任何一个或两个的管可以延伸跨越反应器的内部体积。第一组和第二组的管可以在反应器内以大致相同的高度(elevation)布置。
另外的配置可以涉及管和/或灯，所述管和/或灯被布置为在反应器中的相应的占据区域或覆盖区域处提供均匀的强度水平。另外的配置可以涉及在其中具有一个或更多个灯的等空间布置的管(equispacially arranged tube)。
反应器可以包括布置在反应器或容器内的管的一个或更多个阵列。第二阵列的管可以包括第三组的平行管以及与第三组的平行管正交的第四组的平行管，每个管包括至少一个紫外灯。第四组的平行管还可以与第二组的平行管和第一组的平行管中的至少一组正交。
在某些实施方案中，反应器或容器内的每个阵列可以被定位在距反应器内的另一阵列预定的距离或高度处。在一组两个阵列之间的预定距离可以是相同的或不同的。
反应器可以基于以下所需的紫外灯的数目来设定尺寸：将杂质中的至少一种(通常为基于有机碳的杂质)清除、降解或以其他方式转化为惰性的、电离的或以其他方式可去除的化合物、一种或更多种可以从水中去除的化合物或至少转化为相对于至少一种杂质可以更容易地去除的化合物。所需的灯的数目可以至少部分地基于灯的性能特性，所述灯的性能特性包括灯强度和由灯发出的紫外光的光谱波长。所需的灯的数目可以至少部分地基于在入口水流中的预期的TOC浓度或TOC量以及添加至进料流或反应器的氧化剂的量中的至少一种。
串行布置的反应器的组可以平行布置。例如，串行的第一组的反应器可以与串行的第二组的反应器平行放置，其中每组具有三个反应器，总共六个反应器。每组中的任何一个或更多个反应器可以随时运行。在某些实施方案中，所有反应器可以运行，而在其他实施方案中，仅一组反应器运行。
作为自由基清除***的部件的光化辐射***的可商购的来源包括来自例如Quantrol,Naperville,Illinois的作为
UV***的以及来自AquionicsIncorporated,Erlanger,Kentucky的光化辐射***。
可以用于本文公开的方面和实施方案的光化辐射反应器容器的一个非限制性实例在图13中通常以600图示出。反应器容器600通常包括入口610、出口620和挡板615，挡板615将反应器容器600分成上部室625和下部室630。反应器容器600还可以包括歧管605，歧管605可以被配置成将通过入口610引入的水分布在整个容器中。在某些实施方案中，歧管605可以被配置成将水均匀地分布在整个容器中。例如，歧管605可以被配置成将水均匀地分布在整个容器中，使得反应器作为塞流式反应器操作。
在一些实施方案中，反应器容器可以包括多于一个挡板615，以将反应器容器分成多于两个室。挡板615可以用于向反应器提供混合或湍流。在某些实施方案中，如图13中示出的，反应器入口610与下部室630流体连通，并且反应器出口620与上部室625流体连通。
在一些实施方案中，在反应器120中串行地布置至少三个反应器室，每个反应器室具有被布置的至少一个紫外(UV)灯以用约185nm至约254nm、约185nm至约254nm、约220nm和/或约254nm或在从约185nm至约254nm、约185nm至约254nm、约220nm和/或约254nm的范围内的光以期望的功率水平或以多种功率水平辐照在相应的室中的水。
反应器容器还可以包括被定位在例如管635a-635c和管640a-640c的管内的多于一个紫外灯。在一种实施方案中，如图13中所示，反应器容器600包括第一组的平行管(管635a-635c)和第二组的平行管(未示出)。第一组的平行管中的每组大致与第二组正交，以形成第一阵列645。管635a-635c和第二组的平行管在反应器容器600中相对于彼此处于大致相同的高度。
此外，反应器容器可以包括第三组的平行管和第四组的平行管。第一组的平行管中的每组大致与第二组正交，以形成例如第二阵列650。如示例性地图示的，管640a-640c和第二组的平行管在反应器容器600中相对于彼此处于大致相同的高度。如图13中所示，第一阵列645可以被定位在距第二阵列650预定的距离处。容器600可以另外包括第三阵列655和第四阵列660，每个阵列任选地具有与第一阵列640和第二阵列645类似的配置。
在另一种实施方案中，第一管635b可以被布置成与第二管640b正交以形成第一阵列。此外，一组管，管665a和管665b可以被布置成与另一组管，管670a和管670b正交以形成第二阵列。在图14A中示出了第二阵列的灯的位置，包括灯714、720、722和724。在图14B中示出在第一阵列和第二阵列中的灯的位置，包括第一阵列的灯726和728以及第二阵列的灯714、720、722和724。
灯可以产生图案，这取决于灯的多种性质，包括尺寸、强度和递送到灯的功率。由灯产生的光图案是灯发光至的空间的总体积(general volume of space)。在某些实施方案中，光图案或照明体积被定义为灯可以辐照或以其他方式提供光化辐射至其、并且允许前体化合物分解成或转化成一种或更多种自由基物质的空间的面积或体积。
如示出了反应器600的示例性横截面图的图14A和图14B中所示，反应器600中第一组的管710a-710c彼此平行布置，并且第二组的管712a-712c彼此平行布置。如示出的，第一组的管710a-710c被布置成相对于第二组的管712a-712c正交。诸如灯714的灯被分散在管710a-710c和管712a-712c内，并且当照明时可以产生光图案716。
一个或更多个紫外灯或一组灯可以被表征为投射平行于照明矢量(illuminationvector)的光化辐射。照明矢量可以被定义为其中一个或更多个灯发射光化辐射的方向。在示例性实施方案中，如图14A中所示，布置包括灯720和722的第一组灯，以投射平行于照明矢量718的光化辐射。
可以使第一组的紫外灯通电，其中的每个紫外灯被布置成投射平行于第一照明矢量的光化辐射。也可以使第二组的紫外灯通电，其中的每个紫外灯被布置成投射平行于第二照明矢量的光化辐射。第一组的紫外灯和第二组的紫外灯中的至少一组的照明方向和强度中的至少一个可以被调整。每组紫外灯可以包括一个或更多个紫外灯。
使用的或通电的灯的数目、供应至一个或更多个灯的功率以及在使用中的灯的配置可以基于***的特定操作条件或要求来选择。例如，可以基于***的特性或所测量或计算的参数来选择和控制用于特定工艺的灯的数目。例如，入口水或经处理的水的所测量的参数可以包括TOC浓度、pH、氧化剂(例如，H2O2)浓度、电导率、氧化还原电位、温度或流量中的任何一个或更多个。还可以基于添加至***或在离开反应器容器的经处理的水溶液中的氧化剂例如过氧化氢的浓度或量来选择和控制通电的灯的数目。例如，如果待处理的水溶液的流量处于或低于某一阈值，例如标称流量或设计流量诸如1300gpm，则可以使用特定配置的12个灯，而如果待处理的水溶液的流量升到高于该阈值，则可以使用更多个灯。例如，如果流量从1300gpm增加到所选择的较高阈值，则可以对另外的灯通电。例如，如果待处理的水溶液的流量达到1900gpm，则可以使用24个灯。因此，水溶液的流量可以部分地确定在每个反应器中的哪些灯和/或通电的灯的数目。
在某些实施方案中，紫外灯可以以一个或更多个照明强度水平操作。例如，可以使用一个或更多个灯，该一个或更多个灯可以被调整以在多于一个照明模式下操作，诸如在暗淡模式、额定模式和增强模式中的任何模式下，例如低模式、中模式或高模式下操作。可以基于***的特性或所测量或计算的参数来调整和控制一个或更多个灯的照明强度，所述参数诸如入口水溶液或经处理的水溶液的所测量的参数，包括TOC浓度、氧化还原电位、pH、氧化剂(例如，H2O2)浓度、温度和/或流量。还可以基于添加至***的过氧化氢或存在于离开光化辐射反应器的经处理的水溶液中的残余的过氧化氢的浓度或量来调整和控制一个或更多个灯的照明强度。例如，一个或更多个灯可以以暗淡模式使用，直到***的所测量的参数诸如第一TOC浓度的预定阈值。如果所测量或计算的TOC浓度达到或高于第二TOC浓度，则可以将一个或更多个灯调整至额定模式，所述第二TOC浓度可以高于阈值。如果所测量或计算的TOC浓度达到或高于第二阈值，则可以将一个或更多个灯进一步调整至增强模式。
可以用于本文公开的***中的光化辐射反应器在共同拥有的PCT申请第PCT/US2016/030708号、公布第WO2016/179241号中被更详细地描述，该PCT申请通过引用以其整体并入本文。
本文公开的方面和实施方案提供了一种用于水处理的方法，该方法包括以下步骤：(a)向待处理的水中添加过氧化物物质例如过氧化氢以溶解在待处理的水中，(b)当溶解在待处理的水中的过氧化物物质与待处理的水中的有机水成分部分地反应时，测量溶解在待处理的水中的过氧化物物质的需求量(过氧化物物质需求量(peroxide speciesdemand))，以及(c)向待处理的水施加AOP，同时通过使用测量的溶解在待处理的水中的过氧化物物质的需求量来控制AOP。
在另外的实施方案中，经处理的水溶液可以从进行AOP的反应器中去除。经处理的水溶液中残余的氧化剂(例如，过氧化氢)可以通过向经处理的水溶液添加猝灭物质(例如NaOCl)或通过使经处理的水溶液与活性炭接触，例如通过使经处理的水溶液穿过颗粒活性炭(GAC)柱来猝灭。添加至经处理的水溶液的猝灭物质的量、浓度或流量可以基于经处理的水溶液中残余的氧化剂的所测量或预期的浓度来控制。
在另外的实施方案中，例如通过调整过氧化物物质的添加和/或通过调整可选择的氧化剂的添加来调节控制羟基自由基的AOP形成。
在另外的实施方案中，AOP是传统的化学AOP、紫外线驱动的AOP、过氧化物物质AOP或紫外线驱动的过氧化物物质AOP(UV/过氧化物物质AOP)。
在另外的实施方案中，AOP是UV/过氧化物物质AOP。通过调节辐照待处理的水的UV能量和/或通过调节过氧化物物质的添加来调节控制羟基自由基的UV/过氧化物物质AOP形成。
在另外的实施方案中，AOP是UV/AOP。通过调节辐照待处理的水的UV能量的强度和/或通过调节待处理的水的主流中可选择的氧化剂的添加，同时添加过氧化物物质和/或测量待处理的水的旁路流中过氧化物物质的需求量，来调节控制羟基自由基的UV AOP形成。
对于UV AOP应用，现场反应产物生成在成本和整体工艺复杂性方面都比本体化学给料(bulk chemical dosing)具有主要优势。UV AOP通常使用的两种主要促进剂包括过氧化氢和本体次氯酸盐。
图15中图示出了用于UV AOP工艺的经由CTE电池产生过氧化氢的在线(inline)***的实施方案。如图示出的，电解质例如待处理的水805从进料源810获得，并且在电化学电池815例如但不限于CTE电化学电池中被处理，该电化学电池815将电解质中存在的氧气转化为过氧化氢并且输出含过氧化氢的水溶液820。水溶液820通过导管从电化学电池815的出口被引导至UV AOP反应器825的入口中。水溶液820中的污染物通过在UV AOP反应器825中暴露于UV辐射而被氧化和破坏。UV AOP反应器825输出经处理的水溶液或产物水830，其被引导至使用点835。经处理的水溶液830可以达到或超过期望的纯度。如本文使用的术语，离开光化辐射反应器的经处理的水溶液或产物水的纯度指的是经处理的水溶液或产物水中一种或更多种污染物的浓度。在一些实施方案中，使用点835可以是进料源810，例如，当***被用于处理来自游泳池、锅炉或其他水源的水并将经处理的水返回至相同的源时。使用点835可以包括船上***、钻井平台***、水上***(例如，游泳池或喷泉)、饮用水***或石油钻井***的井底。使用点835可以包括船舶或海基平台的冷却水***或船舶的压载舱。
图16描绘了类似于图15的***的***，包括用于氧气添加的另外的阶段。氧气源905，例如气态氧、空气或含氧水，可以在引入到电化学电池815中之前将氧气递送至电解质/待处理的水805。氧气源905可以可选择地将氧气直接递送至进料源810中。通过增加溶液中氧气的浓度，有可能降低电化学电池815所需的能量，并且增加用于递送至下游UV AOP反应器825的过氧化氢的输出。
一个或更多个传感器910可以测量一个或更多个参数，例如电解质/待处理的水805、水溶液820和/或经处理的水溶液830中的任一种的温度、流量、污染物浓度、pH、氧化还原电位(ORP)、总有机碳(TOC)、溶解氧和/或氢浓度、过氧化氢浓度、纯度等。下文进一步描述的***的控制器可以接收来自一个或更多个传感器910的读数，并且调整***的一个或更多个操作参数，以获得由一个或更多个传感器910读取的一个或更多个参数的期望水平。***的操作参数可以包括，例如，施加至电化学电池815的功率(电流或电压或两者)、在UVAOP反应器中产生的UV光的强度、在UV AOP反应器中施加至水溶液的UV辐射的剂量、使用阀915的电解质/待处理的水805的流量、使用另一个阀920向电解质/待处理的水805添加氧气的速率或量、或***的任何其他操作参数。这样的传感器和控制器也可以存在于图15的***中和下文描述的图17-图19的***中。
图17描绘了用于产生过氧化氢的进料和排放***。该***中的电化学电池815可以是CTE型或平行板电极(PPE)型。含氧水1005或包含氧气的其他溶液从水和氧气源905被进料至电化学电池815。在一些实施方案中，例如通过使氧气或空气鼓泡通过水将另外的氧气添加至含氧水1005，以将含氧水源905中的氧气浓度增加至期望水平。在阀1025打开且阀1030关闭的情况下，通过泵1020将经处理的溶液1010从电化学电池815的出口通过再循环回路1015再循环回到电化学电池815的入口。通过再循环经处理的溶液1010，过氧化氢的总浓度可以相对于溶液中氧气的浓度增加，并且可以在经处理的溶液1010中获得更高浓度的过氧化氢，经处理的溶液1010可以由含氧水1005单程通过电化学电池815产生。当经处理的再循环溶液1010中过氧化氢的浓度(例如，如由传感器910中的一个测量的)达到期望水平时，或者当再循环溶液已经被再循环持续足够的时间以产生预期的期望浓度的过氧化氢时，阀1025可以关闭，并且阀1030打开以释放高浓度过氧化氢溶液1035，用于与电解质/待处理的水805混合并形成水溶液820。
基于UV AOP的处理***的另一种实施方案的管道和仪表图在图18中图示出。来自进料源810的电解质/待处理的水可以通过阀进入***1800并且穿过导管且穿过任选的预筛网或过滤器1805，例如膜过滤器(例如，纳米过滤器、超滤器或反渗透过滤器，这取决于期望的颗粒减少)以形成经过滤的待处理的水。在进入过滤器1805之前，或可选择地在穿过过滤器之后，待处理的水或经过滤的待处理的水可以具有由一个或更多个传感器QIT1、FIT、PI测量的电导率、流量或压力中的一个或更多个。也可以或可选择地测量待处理的水或经过滤的待处理的水的任何其他期望的参数，例如TOC、一种或更多种化合物的溶解浓度、pH或上文论述的任何其他参数。
计量流量的氧化剂，例如过氧化氢可以从H2O2生成***815被添加至经过滤的待处理的水。H2O2生成***815可以包括现场电解器或电化学电池以产生H2O2，如上文多种实施方案中描述的。含氧水源1835，例如其中氧气被鼓泡通过水以产生含氧水的子***，可以将含氧水供应至H2O2生成***815中的电化学电池的入口，以提供足够的氧气来产生期望浓度或体积的H2O2。电解器或电化学电池可以被布置在侧流回路中，例如如图17中图示出的，或者可以与运送经过滤的待处理的水的导管成一直线布置，例如如图15或图16中图示出的。H2O2的引入或生成速率(例如，通过控制跨越H2O2生成***815中的电化学电池的电流)可以基于来自传感器QIT1、FIT、PI或在H2O2的引入点或生成点上游的其他传感器中的一个的读数或者基于来自如下文进一步描述的***下游的传感器的读数来控制。在添加H2O2之后经过滤的待处理的水的一个或更多个参数，例如压力、流量、温度、H2O2浓度等可以通过H2O2的引入点或生成点下游的一个或更多个传感器来测量并且可以被用作控制***的输入参数，以用于设置操作参数诸如待处理的流入水的流量或H2O2的引入或生成速率。
在H2O2的引入点或生成点的下游，待处理的水穿过导管进入静态混合器1810中，待处理的水和添加的H2O2在静态混合器1810中混合以形成大体上均匀的水溶液。在静态混合器1810的下游，水溶液的另外的参数例如电导率或TOC水平可以通过另外的传感器QIT1、QIT2来测量。来自这些传感器的测量值可以被用作控制***的输入参数，以用于设置操作参数诸如待处理的流入水的流量或H2O2的引入或生成速率。
进一步地，在静态混合器1810的下游，水溶液进入UV反应器825。在UV反应器825中，水溶液用UV光辐照以活化H2O2以及羟基自由基，羟基自由基氧化或以其他方式分解水溶液中的污染物以形成经UV处理的水溶液。UV辐射的剂量、施加的UV辐射的强度和/或在UV反应器825中经历处理的水溶液的停留时间可以基于来自UV反应器825上游或下游的传感器中的任何一个或更多个的测量值来控制。
经UV处理的水溶液离开UV反应器825，并且在UV反应器的下游，化学剂可以被添加至经UV处理的水溶液以猝灭或分解在经UV处理的水溶液中残余的H2O2以形成猝灭的溶液。该剂可以是例如次氯酸钠。次氯酸钠可以用现场NaOCl生成***1815现场电化学地生成。现场NaOCl生成***1815可以包括如上文公开的一个或更多个电化学电池。一个或更多个电化学电池可以包括平板阳极和/或平板阴极，或者可以包括如上文公开的同心管电极。包含NaCl的电解质溶液可以从盐水源1840被提供给NaOCl生成***1815，以提供Na和Cl用于电化学生成NaOCl。NaOCl生成***1815和相关联的电解器或电化学电池可以被布置在侧流回路中，如图18中图示出的，或者可以与运送经UV处理的水溶液的导管成一直线布置。NaOCl的引入或生成速率可以基于来自NaOCl的引入点或生成点上游或下游的传感器中的一个的读数来控制(例如，通过控制跨越源1815中电化学电池的电流)。在一些实施方案中，经UV处理的水溶液中H2O2的浓度可以通过NaOCl的引入点或生成点上游或下游的一个或更多个传感器910(例如，ORP传感器)来测量，并且NaOCl的引入或生成速率可以通过控制器基于来自这些一个或更多个传感器的读数来设置。
在NaOCl的引入点或生成点的下游，猝灭的经处理的水溶液可以穿过静态混合物1820以促进猝灭剂和猝灭的经处理的水溶液中的H2O2之间的接触，并且促进猝灭的经处理的水溶液中所有或大体上所有残余的H2O2的分解以形成产物水830，该产物水830可以离开***1800并提供给使用点。
H2O2生成***815或NaOCl生成***1815中的任一个可以具有被流体地联接至储存罐1825、1830的出口，储存罐1825、1830用于分别储存生成的H2O2或NaOCl。储存罐可以在低需求量的H2O2或NaOCl的时间段期间被至少部分地填充，并且如果H2O2或NaOCl的需求量应超过H2O2生成***815或NaOCl生成***1815的生成能力或当这些***中的一个离线，例如用于维护时，可以将另外的H2O2或NaOCl提供给在***中经历处理的水。
应理解，图18中图示出的现场NaOCl生成***1815和储存罐1825、1830还可以存在于本文公开的任何其他***中，例如存在于图15-图17或图19中的任何一个的***中。
潜在的进料和排放***的管道和仪表图在图19中示出。这样的***可以用于产物生成，特别是维持再循环回路中所需的高操作压力，同时将低压产物流递送至期望的工艺流。对于H2O2电化学电池的设计，质量生成速率可以如所论述的被指定，并且***的最终输出浓度通过AOP应用的要求来调整。
多个另外的泵或阀可以被包括在上文描述的任何***中，以控制所涉及的多种水溶液的流动，但是为了清楚的目的未被图示。
在任何实施方案可以与一个或更多个方面相关的一种或更多种实施方案中，本文公开的***和技术可以利用一个或更多个子***，所述一个或更多个子***调整或调节或至少有利于调整或调节***的至少一个单元操作或部件的至少一个操作参数、状态或条件，或工艺流的一种或更多种特性或物理性质。为了有利于这样的调整和调节特征，一种或更多种实施方案可以利用控制器以及提供一个或更多个部件或工艺的状况(status)、状态(state)或条件的指示设备。例如，至少一个传感器可以用于提供例如来自进料源810的水或进入或离开用于产生氧化剂或猝灭剂的一个或更多个电化学电池或UV AOP反应器容器或一个或更多个其他下游工艺的水的强度性质或广度性质的表示。因此，根据特别有利的实施方案，***和技术可以涉及一个或更多个传感器或其他指示设备，诸如组成分析器或电导池(conductivity cell)，所述其他指示设备提供例如进入或离开***的任何单元操作的水的状态、条件、特性或品质的表示。
本文公开的电氯化***的多种操作参数可以由相关联的控制***或控制器基于由位于***的不同部分的多种传感器测量的多种参数来控制或调整。控制器可以被编程或配置成至少基于待处理的水的流量、待处理的水中氧气的浓度或待处理的水中一种或更多种污染物的水平中的一个或更多个来调节氧气或含氧化合物(例如，含氧水)向待处理的水中的引入，该待处理的水待引入到AOP反应器上游的电化学电池。控制器可以被编程或配置成至少基于待处理的水的流量、待处理的水中氧气的浓度、或待处理的水中一种或更多种污染物的水平或在UV AOP反应器中处理之后的水中H2O2的浓度中的一个或更多个来调节猝灭剂例如NaOCl的产生或猝灭剂例如NaOCl向在UV AOP反应器中处理之后的水中的引入。控制器可以被编程或配置成至少基于电化学电池中产生的含过氧化物的水溶液中的氧气或基于氧的化合物的浓度来调节含氧化合物向待处理的水中的引入。控制器还可以被配置成至少基于待处理的水中一种或更多种污染物的浓度来调节电化学电池中产生的过氧化氢的浓度。控制器可以被编程或配置成至少基于电化学电池中的温度或电化学电池中产生的含过氧化氢的水溶液的pH中的一个或更多个来调节氧气或含氧化合物向待处理的水中的引入。
控制器可以被编程或配置成基于待处理的水的流量和/或氧气或含氧化合物向待处理的水中引入的速率来调节用于产生H2O2的电化学电池的跨越阳极-阴极对的电流或跨越阳极-阴极对施加的电压中的一个或更多个。控制器可以被编程或配置成基于进入AOP反应器的含过氧化氢的水溶液的流量或污染物浓度、进入AOP反应器的含过氧化氢的水溶液的温度或pH或者进入AOP反应器的含过氧化氢的水溶液的过氧化氢浓度中的任何一个或更多个来调节AOP反应器的一个或更多个操作参数。
用于监测和控制本文公开的***的多种元件的操作的控制器可以包括计算机控制***。控制器的多个方面可以作为在诸如在图20中示出的通用计算机***1500中执行的专用软件来实施。计算机***1500可以包括处理器1502，该处理器1502连接至一个或更多个存储器装置1504，诸如磁盘驱动器、固态存储器或用于储存数据的其他装置。存储器1504通常被用于在计算机***1500的操作期间储存程序和数据。计算机***1500的部件可以通过互连机构1506联接，该互连机构1506可以包括一个或更多个总线(例如，在被集成于相同机器内的部件之间)和/或网络(例如，在停留在独立的分立机器上的部件之间)。互连机构1506使得通信(例如，数据、指令)在***1500的***部件之间能够交换。计算机***1500还包括一个或更多个输入装置1508例如键盘、鼠标、跟踪球、麦克风、触摸屏和一个或更多个输出装置1510例如打印装置、显示屏和/或扬声器。
输出装置1510还可以包括阀、泵或开关，它们可以被用于将氧气或含氧化合物(例如，含氧水)从源905引入到待处理的水中和/或被用于控制泵的速度或如本文公开的***的阀的状态(打开或关闭)。一个或更多个传感器1514还可以向计算机***1500提供输入。这些传感器可以包括例如传感器910、QIT1、QIT2、FIT或PI，它们可以是例如压力传感器、化学浓度传感器、温度传感器或用于本文公开的***的感兴趣的任何其他参数的传感器。这些传感器可以位于其中它们将是有用的***的任何部分中，例如，使用点835的上游、电氯化电池815、AOP反应器825的上游或下游、氧化剂或猝灭剂的生成点或氧化剂或猝灭剂向穿过本文公开的***的水中引入的点，或者与进料源810流体连通。此外，计算机***1500可以包括一个或更多个接口(未示出)，该一个或更多个接口另外将计算机***1500连接至通信网络或作为备选方案连接至互连机构1506。
在图21中更详细地示出的储存器***1512通常包括计算机可读且可写的非易失性记录介质1602，其中储存了定义将由处理器1502执行的程序或将由程序处理的信息的信号。该介质可以包括例如磁盘存储器或闪速存储器。通常，在操作中，处理器引起数据从非易失性记录介质1602被读取到另一个存储器1604中，该另一个存储器1604允许比介质1602更迅速地被处理器存取信息。此存储器1604通常是易失性随机存取存储器，诸如动态随机存取存储器(DRAM)或静态存储器(SRAM)。它可以位于储存器***1512中，如示出的，或者位于存储器***1504中。处理器1502通常操纵在集成电路存储器1604中的数据，并且然后在完成处理之后，将数据拷贝到介质1602。已知多种机构用于管理在介质1602和集成电路存储器元件1604之间的数据移动，并且本文公开的方面和实施方案不限于此。本文公开的方面和实施方案不限于特定的存储器***1504或储存器***1512。
计算机***可以包括专门编程的、专用硬件，例如专用集成电路(ASIC)。本文公开的方面和实施方案可以在软件、硬件或固件或其任何组合中实施。另外，这样的方法、动作、***、***元件及其部件可以作为上文描述的计算机***的一部分或作为独立的部件实施。
尽管计算机***1500通过实例的方式作为本文公开的多个方面和实施方案可以在其上实践的一种类型的计算机***被示出，但是应当理解，本文公开的方面和实施方案不限于在如图20中所示的计算机***上被实施。本文公开的多个方面和实施方案可以在具有与在图20中示出的不同的构造和部件的一个或更多个计算机上被实践。
计算机***1500可以是使用高级计算机编程语言可编程的通用计算机***。计算机***1500还可以使用专门编程的专用硬件来实施。在计算机***1500中，处理器1502通常是可商购的处理器，诸如从Intel Corporation可获得的熟知的PentiumTM或CoreTM类处理器。许多其他处理器是可获得的，包括可编程的逻辑控制器。这样的处理器通常执行操作***，所述操作***可以是例如从Microsoft Corporation可获得的Windows 7操作***、Windows 8操作***或Windows 10操作***、从Apple Computer可获得的MAC OS***X、从Sun Microsystems可获得的Solaris操作***或从多种来源可获得的UNIX。可以使用许多其他操作***。
处理器和操作***一起定义编写高级编程语言中的应用程序的计算机平台。应当理解，本发明不限于特定的计算机***平台、处理器、操作***或网络。此外，对于本领域技术人员应当明显的是，本文公开的方面和实施方案不限于特定的编程语言或计算机***。另外，应当理解，还可以使用其他适当的编程语言和其他适当的计算机***。
计算机***的一个或更多个部分可以被分布跨越联接至通信网络的一个或更多个计算机***(未示出)。这些计算机***还可以是通用计算机***。例如，本发明的多个方面可以被分配在一个或更多个计算机***中，所述计算机***被配置成向一个或更多个客户端计算机提供服务(例如，服务器)，或作为分布***的一部分进行总任务。例如，本文公开的多个方面和实施方案可以在客户端-服务器***上进行，所述客户端-服务器***包括分布在根据本文公开的多个方面和实施方案进行多种功能的一个或更多个服务器***中的部件。这些部件可以是使用通信协议(例如，TCP/IP)在通信网络(例如，因特网)上通信的可执行代码、中间代码(例如，IL)或解释的代码(interpreted code)(例如，Java)。在一些实施方案中，计算机***1500的一个或更多个部件可以在无线网络，包括例如蜂窝电话网络上与一个或更多个其他部件通信。
应当理解，本文公开的方面和实施方案不限于在任何特定的***或***的组上执行。此外，应当理解，本文公开的方面和实施方案不限于任何特定的分布构造、网络或通信协议。本文公开的多个方面和实施方案可以使用面向对象的编程语言诸如SmallTalk、Java、C++、Ada或C#(C-Sharp)来编程。还可以使用其他面向对象的编程语言。可选择地，可以使用功能性、脚本和/或逻辑编程语言，例如梯形逻辑。本文公开的多个方面和实施方案可以在非编程环境(例如，以当在浏览器程序的窗口中查看时，渲染图形-用户界面(GUI)的方面或进行其他功能的HTML、XML或其他格式创建的文件)中实施。本文公开的多个方面和实施方案可以作为编程的或非编程的元件或其任何组合被实施。
在一些实施方案中，可以修改或升级现有的UV AOP***，以包括本文公开的电氯化***的元件或根据本文公开的***操作。一种改造UV AOP***电池以增加UV AOP***中污染物的破坏速率的方法可以包括安装电氯化电池，该电氯化电池被配置成将氧化剂引入到UV AOP的入口上游的电解质中和/或将猝灭剂引入到UV AOP反应器下游的经UV处理的水中。
实施例：
实施例1：
进行测试以评估电化学电池中过氧化氢的产生，该电化学电池包括阳极、阴极和布置在阳极和阴极之间的阳离子交换膜。该测试的结果在图20中图示出。在该图中，蓝色曲线由用不含氧的水(unoxygenated water)测试电化学电池的性能来产生，并且橙色曲线由用氧气已经在大气压鼓泡通过直到水被氧气饱和的水测试电化学电池来产生。如图示出的，过氧化氢生成的速率首先随着增加的电压而增加，并且然后随着进一步增加的电压而降低。在较低的电压，过氧化氢的生成速率被认为已经受到水中氧气的浓度的限制。在较高的电压(接近于零)，过氧化氢的生成速率被认为已经受到低电流的限制。
实施例2
进行测试以表征具有由钛网形成的平板电极的电解池的电压相对于电流，每个平板电极具有10cm2的面积。在测试中，没有添加氧气的水或在60巴的压力暴露于氧气之后的水以不同的流量流过电池。结果在图23的图表中图示出。如可以看出的，对于每个测试的条件，电流随着施加的电压的绝对值增加(变得更负)而增加(变得更负)。在没有添加的氧气和零流量的条件(0_O2_0_流量曲线)下观察到电流相对于电压的最低增加。相对于没有添加氧气和零流量的条件，随着没有添加氧气的水的流量增加至每分钟18升(0_O2_18LPM曲线)，在特定电压观察到的电流增加。对于以每分钟16升流过电解池的含氧水(O2_60巴_16LPM曲线)，在特定电压观察到的电流甚至进一步增加。这些结果示出，随着包含在流过电解池的水中的另外的氧气增加，电解池供应用于在氧气和水之间进行反应的电流的能力增加。这些结果示出向待流过电解池的水添加氧气以用于产生反应物诸如H2O2的益处。
实施例3
进行测试以评估溶液中过氧化氢的浓度在电解池内如何随时间增加。电解池用由碳布形成的阴极和由混合金属氧化物形成的阳极形成。阳极和阴极被放置在80ml的5mMNa2SO4溶液中。氧气鼓泡通过该溶液持续30分钟。5mA的电流跨越电极被施加。在施加电流30分钟之后，溶液中过氧化氢的浓度为12.75ppm。在施加电流2小时之后，过氧化氢浓度增加至29.75ppm。这些结果示出，随着施加电流的时间增加，过氧化氢的电解生成可以在溶液中产生较高浓度的过氧化氢。
实施例4
进行测试以评估pH对UV AOP反应器中污染物(1,4-二氧六环和腐殖酸，各自以0.65mg/L的浓度)破坏的影响。UV剂量为650mJ/cm2，过氧化氢浓度为2mg/L并且温度为89°F。该测试的结果在图24中示出。如从图24的图表可以看出的，污染物的破坏速率随着降低的pH而增加，尽管随着pH降低到低于中性，破坏速率的增加没有显著地增加。这些结果示出，在中性或酸性pH用H2O2氧化剂操作UV AOP反应器以优化污染物破坏可能是合意的。
实施例5
进行测试以评估pH对UV AOP反应器中H2O2的活化的影响。UV剂量为650mJ/cm2，反应器中溶液的TOC为0.65mg/L，过氧化氢浓度为2mg/L并且温度为89°F。该测试的结果在图25中呈现。如从图25的图表可以观察到的，H2O2的活化速率(活化百分比)在测试条件下为约10％，其中pH没有可检测到的影响。这些结果指示，H2O2的活化速率的变化不太可能是在上文实施例4中观察到的在较低pH水平的增加的污染物破坏速率的原因。
实施例6
进行测试以评估H2O2浓度和UV剂量对UV AOP反应器中H2O2的活化速率的影响。UV剂量为1300mJ/cm2或650mJ/cm2，反应器中溶液的TOC为0.65mg/L并且温度为89°F。该测试的结果在图2中呈现。如从图26的图表可以观察到的，随着UV剂量从650mJ/cm2增加至1300mJ/cm2，H2O2的活化速率从约10％增加至约30％，而H2O2浓度对氧化剂活化没有可观察到的影响。这些结果示出，H2O2的活化速率随着UV剂量的增加呈非线性增加，并且与如果提供给UVAOP反应器的溶液中H2O2的浓度增加相同百分比相比，将UV剂量增加一定百分比将对可用的羟基自由基的量具有更大的影响。
实施例7
进行测试以评估UV AOP反应器中1,4-二氧六环和腐殖酸在不同的UV剂量和H2O2浓度的破坏量。用1,4-二氧六环测试的结果在图26中示出，并且用腐殖酸测试的结果在图27中示出。这些数据示出，增加UV剂量对增加两种污染物的破坏具有显著影响。1,4-二氧六环的破坏随着H2O2浓度而增加，而出乎意料地，腐殖酸的破坏随着H2O2浓度增加而减少。这些结果示出，对不同污染物的破坏可以在不同浓度的过氧化氢下被优化。结果还证实，与UVAOP反应器在不用溶液中的H2O2操作相比，H2O2的存在增加了污染物浓度的速率。
本文使用的措辞和术语是为了描述的目的并且不应当被视为是限制性的。如本文使用的，术语“多于一个(plurality)”指的是两个或更多个项目或部件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“携带(carrying)”、“具有(having)”、“包含(containing)”和“涉及(involving)”无论在书面描述还是权利要求及类似物中，是开放式术语，即意指“包括但不限于”。因此，这样的术语的使用意指涵盖在其后列出的项目及其等同物，以及另外的项目。关于权利要求，仅过渡措辞“由......组成”和“基本上由......组成”分别是封闭的或半封闭的过渡措辞。在权利要求中修饰权利要求要素的序数术语诸如“第一”、“第二”、“第三”及类似术语的使用，本身并不暗示一个权利要求要素相对于另一个的任何优先、在先或顺序或者其中方法的动作被进行的时间顺序，而是仅仅用作标记以区分具有某个名称的一个权利要求要素与具有相同名称(但为了使用序数术语)的另一个要素以区分权利要求要素。
已经如此描述了至少一种实施方案的若干个方面，应理解，本领域技术人员将容易想到多种改变、修改和改进。在任何实施方案中描述的任何特征可以被包括在任何其他实施方案的任何特征中或者替代任何其他实施方案的任何特征。这样的改变、修改和改进意图是本公开内容的一部分，并且意图在本发明的范围内。因此，前述描述和附图仅通过实例的方式。
Claims (67)
1.一种水处理***，包括：
光化辐射反应器；
电化学电池，所述电化学电池被配置成产生过氧化氢并且具有在电解质源和所述光化辐射反应器之间流体连通的出口；以及
氧气源，所述氧气源与所述电化学电池的入口连通。
2.根据权利要求1所述的***，还包括：
第一导管，所述第一导管将所述电解质源流体地联接至所述电化学电池的所述入口；以及
第二导管，所述第二导管将所述电化学电池的所述出口流体地联接至所述光化辐射反应器的入口。
3.根据权利要求1所述的***，其中所述电化学电池的所述出口被流体地联接至导管中的引入点，所述导管将所述电解质源流体地联接至所述电化学电池的所述入口。
4.根据权利要求1所述的***，其中所述光化辐射反应器是紫外线高级氧化工艺反应器。
5.根据权利要求1所述的***，其中所述电解质包括水。
6.根据权利要求1所述的***，还包括储存罐，所述储存罐被联接至所述电化学电池的所述出口。
7.根据权利要求1所述的***，还包括：
导管，所述导管被流体地联接至所述光化辐射反应器的出口；以及
第二电化学电池，所述第二电化学电池具有与所述光化辐射反应器的所述出口下游的所述导管流体连通的出口，所述第二电化学电池被配置成产生化学剂，所述化学剂猝灭存在于所述导管中经处理的水溶液中的过氧化氢。
8.根据权利要求7所述的***，还包括储存罐，所述储存罐被联接至所述第二电化学电池的所述出口。
9.根据权利要求7所述的***，其中所述化学剂包括次氯酸钠。
10.根据权利要求7所述的***，其中所述导管将所述光化辐射反应器的所述出口流体地联接至所述第二电化学电池的入口。
11.根据权利要求7所述的***，其中所述第二电化学电池的所述出口被流体地联接至所述光化辐射反应器的所述出口下游的所述导管中的引入点。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的***，还包括传感器，所述传感器被配置成测量水溶液中的一种或更多种污染物的浓度，所述传感器被定位在所述光化辐射反应器上游或所述光化辐射反应器下游中的一者处。
13.根据权利要求12所述的***，还包括控制器，所述控制器与所述传感器连通并且被配置成响应于所述一种或更多种污染物的测量浓度来调整所述***的一个或更多个操作参数。
14.根据权利要求13所述的***，其中所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个：施加至所述电化学电池的功率，施加至所述第二电化学电池的功率，施加至所述光化辐射反应器的功率，以及电解质或水溶液通过所述电化学电池、所述第二电化学电池或所述光化辐射反应器中的一个的流量。
15.根据权利要求13所述的***，其中所述氧气源被配置成在所述电化学电池上游将所述氧气引入到所述电解质中。
16.根据权利要求15所述的***，其中所述控制器还被配置成响应于所述一种或更多种污染物的测量浓度来调节所述氧气引入到所述电解质中的速率。
17.根据权利要求6所述的***，还包括控制器，所述控制器被配置成基于来自所述电解质源的电解质的一个或更多个测量特性或在所述光化辐射反应器中产生的经处理的水溶液的一个或更多个测量特性来调整过氧化氢从所述储存罐进入所述光化辐射反应器中的流量。
18.根据权利要求8所述的***，还包括控制器，所述控制器被配置成基于来自所述电解质源的电解质的一个或更多个测量特性或在所述光化辐射反应器中产生的经处理的水溶液的一个或更多个测量特性来调整次氯酸钠从所述储存罐进入所述光化辐射反应器的所述出口下游的所述导管中的流量。
19.根据权利要求1-11中任一项所述的***，还包括传感器，所述传感器被配置成测量所述光化辐射反应器下游的经处理的水溶液中过氧化氢的浓度。
20.根据权利要求19所述的***，还包括控制器，所述控制器与所述传感器连通并且被配置成基于所述过氧化氢的测量浓度来调整所述第二电化学电池的一个或更多个操作参数。
21.根据权利要求20所述的***，其中所述第二电化学电池的所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：施加至所述第二电化学电池的功率、进入所述第二电化学电池的电解质的流量、离开所述第二电化学电池的次氯酸钠的流量或在所述第二电化学电池中产生的次氯酸钠的浓度。
22.根据权利要求1所述的***，其中所述电解质源包括所述氧气源，并且所述***还包括：
再循环导管，所述再循环导管被配置成将包含所述过氧化氢的溶液从所述电化学电池的所述出口返回至所述电化学电池的所述入口以形成再循环溶液；
待处理的水源，所述待处理的水源经由第一导管与所述光化辐射反应器的所述入口流体连通；以及
第二导管，所述第二导管提供从所述再循环导管到所述光化辐射反应器的所述入口上游的所述第一导管中的引入点的选择性流体连通。
23.根据权利要求22所述的***，还包括阀，所述阀被配置成响应于所述再循环溶液中过氧化氢的浓度达到预定水平，从关闭状态转换到至少部分地打开状态，并且通过所述引入点将所述再循环溶液引导至所述待处理的水中。
24.根据权利要求23所述的***，还包括被可操作地连接至一个或更多个传感器的控制器，所述一个或更多个传感器被配置成测量以下中的一个或更多个：所述待处理的水的流量、所述待处理的水中污染物的浓度、所述待处理的水中过氧化氢的浓度、离开所述光化辐射反应器的产物水的纯度、离开所述光化辐射反应器的所述产物水的流量或所述再循环溶液中过氧化氢的浓度。
25.根据权利要求24所述的***，其中所述控制器被配置成基于从所述一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整所述***的一个或更多个操作参数，所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：所述阀的状态、施加至所述电化学电池的功率、施加至所述光化辐射反应器的功率、电解质通过所述电化学电池的流量、待处理的水通过所述光化辐射反应器的流量或在所述光化辐射反应器中施加至所述待处理的水的辐射剂量。
26.根据权利要求25所述的***，其中所述一个或更多个传感器被配置成测量所述再循环溶液中所述过氧化氢的浓度，并且所述控制器被配置成从所述传感器接收所述再循环溶液中所述过氧化氢的浓度的指示，并且响应于所述过氧化氢的浓度处于或高于所述预定水平，向所述阀发送信号以至少部分地打开。
27.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于所述待处理的水中所述污染物的浓度或所述产物水的期望纯度中的一个或两个来设置所述预定水平。
28.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的期望剂量来设置所述预定水平。
29.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于所述预定水平、所述待处理的水中所述污染物的浓度、所述待处理的水的流量或所述产物水的期望纯度中的一个或更多个来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
30.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于所述待处理的水中所述污染物的浓度或所述产物水的期望纯度中的一个或两个来设置施加至所述电化学电池的所述功率。
31.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于所述待处理的水中所述污染物的浓度和所述产物水的期望纯度来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
32.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于所述预定水平来设置待引入到所述电解质中的氧气的量。
33.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于达到所述再循环导管中所述溶液中过氧化氢的预定浓度水平的期望的时间量来设置施加至所述电化学电池的功率的量。
34.根据权利要求25所述的***，其中所述控制器还被配置成基于施加至所述电化学电池的所述功率来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
35.一种在水处理***中处理水的方法，所述方法包括：
将待处理的水从水源引导至被流体地联接至电化学电池的出口的导管中；
将所述电化学电池中产生的过氧化氢添加至所述待处理的水中，以形成包含过氧化氢的水溶液；
将所述水溶液引导至光化辐射反应器的入口中；
在所述光化辐射反应器中将所述水溶液暴露于足够的光化辐射，以在所述水溶液中产生自由基，所述自由基与所述水溶液中的污染物反应以形成经处理的水溶液；以及
将所述经处理的水溶液通过第二导管从所述光化辐射反应器的出口引导至使用点。
36.根据权利要求35所述的方法，其中将所述待处理的水从所述水源引导至被流体地联接至所述电化学电池的所述出口的所述导管中包括将所述待处理的水引导至所述电化学电池的入口中。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括：
跨越所述电化学电池的电极施加功率，以在所述电化学电池中将所述待处理的水中的氧气转化为过氧化氢并且形成包含过氧化氢的所述水溶液；以及
将所述水溶液从所述电化学电池的出口引导至所述光化辐射反应器的所述入口中。
38.根据权利要求35所述的方法，其中在所述光化辐射反应器中将所述水溶液暴露于光化辐射包括在所述光化辐射反应器中将所述水溶液暴露于紫外光。
39.根据权利要求35所述的方法，其中将所述经处理的水溶液引导至所述使用点包括将所述经处理的水溶液引导至所述水源。
40.根据权利要求35所述的方法，还包括在所述电化学电池的所述入口上游向所述待处理的水中添加氧气。
41.根据权利要求35所述的方法，还包括：
将所述水溶液通过再循环导管从所述电化学电池的所述出口再循环至所述电化学电池的所述入口，用于在所述电化学电池中的另外的处理，所述另外的处理增加所述水溶液中过氧化氢的浓度；
将待处理的水从第二待处理的水源通过第一导管引导至所述光化辐射反应器的所述入口中；以及
提供从所述再循环导管到所述光化辐射反应器的所述入口上游的所述第一导管中的引入点的选择性流体连通。
42.根据权利要求41所述的方法，还包括用传感器测量所述再循环导管中所述过氧化氢的浓度。
43.根据权利要求42所述的方法，还包括：
在控制器处从所述传感器接收所述再循环导管中所述过氧化氢的浓度的指示；以及
响应于所述再循环导管中所述过氧化氢的浓度的指示是浓度处于或高于预定水平的指示，向在所述再循环导管和所述导管之间提供选择性流体连通的阀发送信号以至少部分地打开。
44.根据权利要求41所述的方法，还包括用被可操作地连接至所述***的控制器的一个或更多个传感器测量以下中的一个或更多个：所述待处理的水的流量、所述待处理的水中污染物的浓度、所述待处理的水中过氧化氢的浓度、离开所述光化辐射反应器的产物水的纯度、离开所述光化辐射反应器的所述产物水的流量或所述再循环溶液中过氧化氢的浓度。
45.根据权利要求44所述的方法，还包括用所述控制器基于从所述一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整所述***的一个或更多个操作参数，所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：阀的状态、施加至所述电化学电池的功率、施加至所述光化辐射反应器的功率、电解质通过所述电化学电池的流量、待处理的水通过所述光化辐射反应器的流量或在所述光化辐射反应器中施加至所述待处理的水的辐射剂量。
46.根据权利要求45所述的方法，还包括：
用所述一个或更多个传感器测量所述再循环导管中所述水溶液中所述过氧化氢的浓度；
通过所述控制器从一个或更多个传感器接收所述再循环导管中所述水溶液中所述过氧化氢的浓度的指示；以及
响应于所述过氧化氢的浓度处于或高于预定水平，向在所述再循环导管和所述第一导管之间提供选择性流体连通的阀发送信号以至少部分地打开。
47.根据权利要求45所述的方法，还包括基于所述待处理的水中所述污染物的浓度或所述产物水的期望纯度中的一个或两个来设置预定水平。
48.根据权利要求45所述的方法，还包括基于在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的期望剂量来设置预定水平。
49.根据权利要求45所述的方法，还包括基于预定水平、所述待处理的水中所述污染物的浓度、所述待处理的水的流量或所述产物水的期望纯度中的一个或更多个来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
50.根据权利要求45所述的方法，还包括基于所述待处理的水中所述污染物的浓度或所述产物水的期望纯度中的一个或两个来设置施加至所述电化学电池的功率。
51.根据权利要求45所述的方法，还包括基于所述待处理的水中所述污染物的浓度和所述产物水的期望纯度来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
52.根据权利要求45所述的方法，还包括基于预定水平来设置待引入到所述电解质中的氧气的量。
53.根据权利要求45所述的方法，还包括基于达到所述再循环导管中所述水溶液中过氧化氢的预定浓度水平的期望的时间量来设置施加至所述电化学电池的功率的量。
54.根据权利要求45所述的方法，还包括基于施加至所述电化学电池的功率来设置在所述光化辐射反应器中待施加至所述待处理的水的UV辐射的剂量。
55.根据权利要求35所述的方法，还包括电化学地产生化学剂，所述化学剂在具有被流体地联接至所述第二导管的出口的第二电化学电池中猝灭过氧化氢。
56.根据权利要求55所述的方法，还包括基于所述经处理的水溶液中过氧化氢的浓度来控制引入到所述第二导管中的所述化学剂的量。
57.根据权利要求56所述的方法，其中控制引入到所述第二导管中的所述化学剂的量包括以下中的一个或更多个：控制所述化学剂从所述第二电化学电池进入所述第二导管的流量、控制施加至所述第二电化学电池的功率或控制来自与所述第二电化学电池的出口流体连通的储存罐的所述化学剂的流量。
58.根据权利要求55所述的方法，还包括使所述经处理的水溶液流过所述第二电化学电池并且从所述经处理的水溶液中的溶解物质产生所述化学剂。
59.一种改造水处理***的方法，所述水处理***包括与待处理的水源流体连通的高级氧化工艺反应器，所述方法包括：
安装电化学电池，所述电化学电池具有在所述待处理的水源和所述高级氧化工艺反应器之间流体连通的出口；以及
提供操作所述电化学电池的指令，以将所述待处理的水中的氧气转化为过氧化氢。
60.根据权利要求59所述的方法，还包括提供传感器，所述传感器被配置成测量光化辐射反应器上游或所述光化辐射反应器下游中的一者处的水中的一种或更多种污染物的浓度。
61.根据权利要求60所述的方法，还包括提供控制器，所述控制器与所述传感器连通并且被配置成响应于所述一种或更多种污染物的测量浓度来调整所述***的一个或更多个操作参数。
62.根据权利要求61所述的方法，其中所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个：施加至所述电化学电池的功率、施加至所述光化辐射反应器的功率以及电解质或水溶液通过所述电化学电池或所述光化辐射反应器中的一个的流量。
63.根据权利要求59所述的方法，还包括提供再循环导管，所述再循环导管被配置成将水溶液从所述电化学电池的出口返回至所述电化学电池的入口以形成再循环溶液。
64.根据权利要求63所述的方法，还包括提供被可操作地连接至一个或更多个传感器的控制器，所述一个或更多个传感器被配置成测量以下中的一个或更多个：所述待处理的水的流量、所述待处理的水中污染物的浓度、所述待处理的水中过氧化氢的浓度、离开所述高级氧化工艺反应器的产物水的纯度、离开所述高级氧化工艺反应器的所述产物水的流量或所述再循环盐水溶液中过氧化氢的浓度。
65.根据权利要求64所述的方法，还包括配置所述控制器以基于从所述一个或更多个传感器接收的一个或更多个信号来调整所述***的一个或更多个操作参数，所述一个或更多个操作参数包括以下中的一个或更多个：施加至所述电化学电池的功率、施加至所述高级氧化工艺反应器的功率、电解质通过所述电化学电池的流量、待处理的水通过所述高级氧化工艺反应器的流量、或在所述高级氧化工艺反应器中施加至所述待处理的水的辐射剂量。
66.根据权利要求59所述的方法，还包括安装第二电化学电池，所述第二电化学电池被配置成电化学地产生猝灭过氧化氢的化学剂，所述第二电化学电池具有与所述高级氧化工艺反应器的出口流体连通的出口。
67.根据权利要求66所述的方法，还包括基于离开所述高级氧化工艺反应器的所述出口的经处理的水溶液中过氧化氢的浓度来控制所述化学剂引入到被流体地联接至所述高级氧化工艺反应器的所述出口的导管中的速率。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067787A (en) * | 1974-11-13 | 1978-01-10 | Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Method of making hydrogen peroxide |
| JPH09279377A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-28 | Takuma Co Ltd | 過酸化水素水の製造装置および製造方法 |
| US5770033A (en) * | 1993-07-13 | 1998-06-23 | Lynntech, Inc. | Methods and apparatus for using gas and liquid phase cathodic depolarizers |
| JPH11350178A (ja) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Chlorine Eng Corp Ltd | 過酸化水素製造用電解槽 |
| JP2001079544A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Chlorine Eng Corp Ltd | 紫外線照射水処理方法 |
| US20050218082A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-10-06 | Trojan Technologies Inc. | System for predicting reduction in concentration of a target material in a flow of fluid |
| CN1789150A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种利用光电芬顿反应高效去除水中有机物的方法及装置 |
| CN101250738A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-08-27 | 东南大学 | 钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法 |
| CN101448980B (zh) * | 2006-04-11 | 2011-08-24 | 戴森技术有限公司 | 产生过氧化氢 |
| FR2994174A1 (fr) * | 2012-08-01 | 2014-02-07 | Degremont | Procede et installation de traitement d'eaux de ballast de navires |
| US20150274558A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Jonathan Charles McClean | Advanced Oxidation System And Method In A UV Reactor With Electrode |
| KR20170015764A (ko) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 주식회사 럭키산업 | 과산화수소와 초음파를 이용한 저분자 알긴산염 제조방법 |
| CN106631760A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 上海医药工业研究院 | 顺-1-羟基-[1,1’-双(环己烷)]-2-羧酸的制备工艺 |
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| CN108545804A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-18 | 凡邸（天津）环保科技有限公司 | 一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法 |
| CN109621701A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-16 | 天津大学 | 一种生物异位降解有机物的装置 |
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Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE412577B (sv) * | 1976-09-06 | 1980-03-10 | Licento Ag | Apparat for klorering av vatten |
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Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4067787A (en) * | 1974-11-13 | 1978-01-10 | Kernforschungsanlage Julich Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Method of making hydrogen peroxide |
| US5770033A (en) * | 1993-07-13 | 1998-06-23 | Lynntech, Inc. | Methods and apparatus for using gas and liquid phase cathodic depolarizers |
| JPH09279377A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-10-28 | Takuma Co Ltd | 過酸化水素水の製造装置および製造方法 |
| JPH11350178A (ja) * | 1998-06-04 | 1999-12-21 | Chlorine Eng Corp Ltd | 過酸化水素製造用電解槽 |
| JP2001079544A (ja) * | 1999-09-16 | 2001-03-27 | Chlorine Eng Corp Ltd | 紫外線照射水処理方法 |
| US20050218082A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-10-06 | Trojan Technologies Inc. | System for predicting reduction in concentration of a target material in a flow of fluid |
| CN1789150A (zh) * | 2004-12-15 | 2006-06-21 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种利用光电芬顿反应高效去除水中有机物的方法及装置 |
| CN101448980B (zh) * | 2006-04-11 | 2011-08-24 | 戴森技术有限公司 | 产生过氧化氢 |
| CN101250738A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-08-27 | 东南大学 | 钛合金表面抗凝血氧化钛薄膜的光电催化氧化制备方法 |
| FR2994174A1 (fr) * | 2012-08-01 | 2014-02-07 | Degremont | Procede et installation de traitement d'eaux de ballast de navires |
| US20150274558A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Jonathan Charles McClean | Advanced Oxidation System And Method In A UV Reactor With Electrode |
| KR20170015764A (ko) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 주식회사 럭키산업 | 과산화수소와 초음파를 이용한 저분자 알긴산염 제조방법 |
| CN108367946A (zh) * | 2015-09-18 | 2018-08-03 | 懿华水处理技术有限责任公司 | 用于电化学电池中反应产物去除的原位输送*** |
| CN106631760A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 上海医药工业研究院 | 顺-1-羟基-[1,1’-双(环己烷)]-2-羧酸的制备工艺 |
| WO2017158348A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Kp2M Limited | Treatment of fluids |
| CN108545804A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-18 | 凡邸（天津）环保科技有限公司 | 一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法 |
| CN109621701A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-04-16 | 天津大学 | 一种生物异位降解有机物的装置 |
| CN110054326A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-26 | 宁波神同环境科技有限公司 | 加压流体电絮凝污水处理工艺及*** |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张怡;: "北京市自来水集团代表团访问加拿大、古巴总结报告", 城镇供水, no. 06 * |
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