專利名稱：用于處理受污染流體的層狀過濾器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于處理受污染流體的過濾器以及制造所述過濾器的 方法，更特別地，本發(fā)明涉及在從受污染流體除去有毒重金屬中并用中 孔栽體上自組裝單層的層狀過濾器。
背景技術：
來自海上石油平臺的產(chǎn)出流體(如水)可能含有毒重金屬例如汞。在
墨西哥灣，汞的水平很少超過十億分之一百(100卯b)。但在泰國灣，油 層產(chǎn)出水(produced water)中汞的平均濃度可在約200ppb到約 2,000ppb范圍內(nèi)。
目前，汞向美國領水海洋環(huán)境中的排放由美國環(huán)境保護局(EPA)以 清潔水法通過國家污染物排放清除系統(tǒng)許可工藝控制。按照針對海洋環(huán) 境的40CFR § 131.36下的環(huán)境標準，P艮值包括急性暴露下約1800ppb 及慢性暴露下約25ppb。另一方面，油層產(chǎn)出水中汞排放的國際標準在 泰國的約5ppb到北海的約300ppb范圍內(nèi)。
油層產(chǎn)出水常含有在油/水批量分離過程中與水一起除去的油。舉例 來說，來自北海油田的油層產(chǎn)出水含有約百萬分之十五到三十 (15-30ppm)的分散油，其中苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)、萘、菲、 硫麥(NPD)、多環(huán)芳烴(PAH)、酚和有機酸濃度在約0.06ppm到約 760ppm范圍內(nèi)。此外，這些油層產(chǎn)出水含有濃度低于約O.lppb到約 82ppb的有毒重金屬如汞、鎘、鉛和銅。存在復雜的組分混合加上溶解 鹽的高濃度可能對用目前可得的常規(guī)技術除去重金屬提出挑戰(zhàn)。
特別地，從稀釋的廢水中除去金屬和汞的現(xiàn)有技術包括活性碳吸附、浸硫活性碳、微乳液膜、離子交換和膠體沉淀浮選。由于金屬加栽
量(例如金屬吸收量低于吸附劑質(zhì)量的20%)和選擇性(受地下水中其他 含量豐富的離子干擾)差，這些技術可能不適合于水處理。另外，汞可 能以非單質(zhì)態(tài)的物質(zhì)存在。故所述方法必須能除去這些其他物質(zhì)如甲基 汞等。此外，加載金屬的產(chǎn)物缺乏穩(wěn)定性，所以該產(chǎn)物不能直接作為永 久性廢物的形式處置。因此需要二次處理來處置或穩(wěn)定化分離出的汞或 栽汞產(chǎn)物。難以從非水性淤泥、吸附液、部分或完全穩(wěn)定化的淤泥以及 被汞污染的污物中除去汞的原因如下(l)某些廢物的非水性質(zhì)阻止浸出 劑輕易進入，(2)大量的某些廢物流使熱脫附工藝費用高昂，和(3)由于 廢物的性質(zhì)，使一些廢物流的處理在技術上存在困難。
從?；癄t(vitrifier)中和汞熱脫附工藝中的廢氣除去汞通常通過活 性碳吸附實現(xiàn)。但是，基于碳的吸附劑僅足夠有效地除去75-99.9%的 汞，吸附容量相當于吸附性材料質(zhì)量的1-20%。通常需要最后一步用昂 貴的金進行汞齊化以達到EPA空氣排放標準。通常將碳床用在廢氣系 統(tǒng)后，廢氣系統(tǒng)的溫度通常低于250°F。在硫浸漬的碳工藝中，汞被吸 附到碳上，這比與例如表面官能化的中孔材料形成的共價鍵弱得多。結 果是，由于載汞碳因汞與活性碳之間的結合弱而不具有所需的長期化學 穩(wěn)定性，因此所吸附的汞需要二次穩(wěn)定化。此外，活性碳中大部分孔大 到足以使微生物可進入，從而使所吸附的汞-硫化合物溶解。汞的加載 量限制在約0.2g/g材料。
微乳液膜技術使用含有作為內(nèi)相的硫酸的油酸微乳液膜，將廢水中 的汞濃度從約460ppm降到約0.84ppm。但該技術涉及萃取、汽提、破 乳和通過電解回收汞的多個步驟，并使用大量有機溶劑。液膜溶脹對萃 取效率有負面影響。
金屬-離子交換反應的慢動力學要求長接觸時間。該過程還生成大量 的二次有機廢物。 一種離子交換方法使用DuoliteTM GT-73有機離子交 換樹脂，將廢水中的汞水平從約2ppm降至低于約10卯b。樹脂的氧化 導致樹脂壽命大幅縮短，并且不能將汞水平降至低于約O.lppb的容許 水平之下。由于大多數(shù)污物與汞陽離子的高結合能力使離子交換過程無 效，尤其是當來自污物的大量Ca"使離子交換劑的陽離子容量飽和時， 汞加栽量也受限。此外，載汞有機樹脂不具有抗微生物侵襲的能力。因此，如果其作為廢物形式處置，則汞可能釋放進環(huán)境中。除來自溶液中 除含汞離子之外的其他陽離子的干擾外，離子交換法對中性汞化合物如
HgCl2 、 Hg(OH)2和有機汞物質(zhì)如甲基汞(其是毒性最強的汞形式)的去除 完全無效。該離子交換法對非水性溶液和吸附液中汞的去除也無效。
據(jù)報道，通過膠體沉淀浮選從水中除去金屬將汞濃度從約160ppb 降至約1.6ppb。該方法涉及以下步驟加入HC1以調(diào)節(jié)廢水至pH為1、 向廢水中加入Na2S和油酸溶液、從廢水中除去膠體。在該方法中，處 理過的廢水有可能被Na2S、油酸和HC1污染。分離出的汞需要進一步 的處理以穩(wěn)定化為永久性廢物形式。
酸性卣化物溶液浸取和氧化萃取也可用于移出污物中的汞。例如 KI/I2溶液通過氧化作用和絡合作用增強汞的溶解。其他基于次氯酸鹽 溶液的氧化性提取劑也已用于從固體廢物移出汞中。然而，對于除去這 些廢物中所含汞，尚未開發(fā)出有效的處理技術。由于浸取技術依賴于溶 解過程，其中溶解目標(例如汞)在溶液和固體廢物之間達到溶解/沉淀平 衡，因此一旦達到平衡，就阻止固體廢物中的污染物進一步溶解。此夕卜， 污物通常是良好的目標離子吸收劑，其抑制目標離子從污物向溶液遷 移。
對于從非水性液體、吸附液、污物或者部分或完全穩(wěn)定化的淤泥中 除去汞，尚缺乏原型工藝速率。這主要是因為真實廢物中的汞污染物比 許多通?；谝恍┖唵喂}開發(fā)的實驗室規(guī)模的實驗提出的汞體系復 雜得多。任何真實廢物中真實的汞污染物幾乎總是含有無機汞(如二價 陽離子Hg2+、 一價Hg +和中性化合物如HgCl2、 Hg[OH2)、由淤泥中 的酶反應產(chǎn)生的有機汞如甲基汞(例如CH3HgCH3或CH3Hg+)以及因還 原而產(chǎn)生的金屬汞。由于許多實驗室技術僅針對一種形式的汞而開發(fā)， 故還沒有用真實的廢物取得成功的范例。
所關注的用于補救和工業(yè)分離的其他金屬包括但不限于銀、鉛、鈾、 钚、镎、镅、鎘及其組合?，F(xiàn)有分離方法包括但不限于離子交換劑、沉 淀法、膜分離及其組合。這些方法通常具有效率低、工序復雜及運營成 本高的缺點。
因此，提供可以以大量和成本高效的方式用來從復雜廢物流體如油層產(chǎn)出水中除去重金屬如汞、鎘和鉛的裝置和方法是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方案中，本發(fā)明提供一種用于處理受污染流體的過濾 器。在一個實施方案中，所述過濾器包括兩個各自形狀基本平坦的過濾 元件，以用于從流體流中除去某些污染物。所述過濾器還包括位于所述 兩個過濾元件之間的廢物吸附性材料，以用于除去流過過濾元件的流體 內(nèi)的其他污染物。在一個實施方案中，所述廢物吸附性材料可為由中孔
栽體上自組裝單層(SAMMS)制得的納米吸附性材料。所述過濾器可通 過使多個過濾器彼此搭接或超聲波接合在一起而擴大。所述過濾器可形 成受污染流體流經(jīng)的屏障，以便可除去目標污染物。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供一種制造用于處理受污染流體的 過濾器的方法。所述方法包括提供用于從流體流中除去某些污染物的兩 個各自具有內(nèi)表面和外表面的過濾元件。在一個實施方案中，所述過濾
元件中的每一個均可具有基本平坦的形狀，類似于片.接下來，可將一 個過濾元件置于表面上，以便其內(nèi)表面可暴露出來。其后，可將廢物吸 附性材料層置于所述一個過濾元件暴露出來的內(nèi)表面上。所述吸附性材 料層的厚度和均勻度可根據(jù)應用加以控制。隨后，可將另一個過濾元件 置于所述吸附性材料層頂部，以便其內(nèi)表面直接接觸所述吸附性材料 層。然后，可對組裝好的過濾器加熱，以便可在所述兩個過濾元件之間 產(chǎn)生結合(bond),以將所述吸附性材料層夾在其間。如果需要較長或較 寬的過濾器，則可將多個過濾器彼此相鄰放置并用本領域已知的方法接 合在一起。
本發(fā)明還提供一種處理受污染流體的方法。所述方法包括提供過濾 器，所述過濾器具有第一過濾元件片、與所述第一過濾元件片為相對關 系的第二過濾元件片和置于所述第一和第二過濾元件之間的廢物吸附 性材料層。接下來，可將所述過濾器置于滲漏可能成問題的受污染區(qū)域 的表面上方，以便形成受污染流體可流經(jīng)的屏障。按所需的程度，可在 受污染區(qū)域上搭接多個過濾器。然后，可允許受污染流體滲過與受污染 區(qū)域直接接觸的第一過濾元件，以便可除去特定大小的污染物?？稍试S 流體從第一過濾元件繼續(xù)滲過所述吸附性材料，以便可通過吸附性材料吸附其他污染物并將其從流體中除去。其后，可允許經(jīng)吸附性材料處理 的流體穿過第二過濾元件并離開過濾器。


圖l示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的用于處理受污染流體的過濾器。
圖2A-B示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案用在處理受污染流體中 的如圖1所示過濾器。
具體實施例方式
參照圖1，在一個實施方案中，本發(fā)明提供過濾器100，可通過所 述過濾器引入受污染流體，以隨后由其除去所述流體內(nèi)的污染物。可根 據(jù)本發(fā)明處理的流體可以是粘性的(如油)或非粘性的(如液體或氣體)。 可通過本發(fā)明的系統(tǒng)除去的污染物包括復雜流體或廢物流(例如油層產(chǎn) 出水)中的重金屬如汞、砷、鎘和鉛以及各種廢液和受污染廢油中的汞。
在一個實施方案中，過濾器100包括第一過濾元件110和第二過濾 元件120。如圖所示，過濾元件100可i殳置有外表面111和內(nèi)表面112。 同樣，過濾元件120包括外表面121和內(nèi)表面122。在一個實施方案中， 過濾元件110和120可以是設計用以從流體流中除去某些污染物(例如 固體和液體污染物)的過濾介質(zhì)的基本平坦的片。為此，過濾元件no、
120可由可滲透流體的材料例如合成材料如聚酯、聚丙烯、尼龍或其組 合制成，以允許流體流過?？捎脕碇苽渫膺^濾元件的其他材料包括無機 組分，象玻璃纖維或陶瓷、微玻璃、熔噴微米級合成有機纖維素、紙等 或其組合。在一個實施方案中，過濾元件110和120可由非織造材料制 成?？捎脕碇圃爝^濾元件的這類材料的實例公開于發(fā)明名稱為"Coreless and Spirally Wound Non國Woven Filter Element"的美國專利5,827,430 和發(fā)明名稱為"Method of Making a Filter Element"的美國專利 5,893,956中。這兩個專利由此通過引用并入本文。可用來制造過濾元件 110和120的材料可提供有從各過濾器的外表面到各過濾器的內(nèi)表面的實質(zhì)上曲折的路徑。這樣，可迫使流經(jīng)過濾元件的流體沿曲折路徑行進， 使得污染物如特定大小的固體污染物可被俘獲在過濾元件內(nèi)。雖然圖示
為正方形，但應理解過濾元件110和120可具有任意幾何形狀，包括長 方形、正方形、圓形或特定應用所需的任意形狀。
此外，過濾器100的過濾元件110和120可具有足以除去某些固體 污染物的厚度。在一個實施方案中，過濾元件110和120的厚度可為約 O.l英寸以上。當然，過濾元件110和120的厚度及其他與大小有關的 尺寸可隨具體應用及使用過濾器100的環(huán)境變化。
過濾器100還包括位于第一過濾元件110和第二過濾元件120之間 的吸附性材料125。廢物吸附性材料125可用來除去流過第一過濾元件 110和/或第二過濾元件120的流體內(nèi)的與上面'〉開的那些相似的污染物 如重金屬。應理解，在過濾元件110和120之間放置吸附性材料125有 助于使吸附性材料125容納并保留在過濾器100內(nèi)。在一個實施方案中， 廢物吸附性材料125可為由中孔載體上自組裝單層(SAMMS)制得的納 米吸附性材料。在一個實施方案中，所述載體可由各種多孔材料制得， 包括二氧化硅。可與本發(fā)明的裝置100組合使用的SAMMS材料的實例 包括例如美國專利6,326,326中所公開的硫醇-SAMMS，該專利由此通 過引用并入本文中。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，廢物吸附性材料125可以是粒徑為約 5微米到約200微米的多孔顆粒。在一個實施方案中，所述顆粒的粒徑 平均為約50微米到約80微米，孔徑為約2納米(nm)到約7nm，表觀密 度可為約0.2克/毫升到約0.4克/毫升。由于吸附性材料125的尺寸，應 注意，過濾元件110和120中的每一個均可設計為限制其對吸附性材料 125的滲透性，以便使穿過過濾元件110和120的吸附性材料125最少。
在制造本發(fā)明的過濾器100中，第一過濾元件110和第二過濾元件 120可如美國專利5，827，430和5,893,956所z〉開的通過共混各種尺寸的 粗纖維制備，所述專利通過引用并入本文。其后，可將一個過濾元件例 如過濾元件120置于表面例如基本平坦的表面上，使得其內(nèi)表面122可 暴露出來。 一旦暴露出來，過濾元件120的內(nèi)表面122就可覆蓋吸附性 材料125層。當然，可施加多層吸附性材料125。該層的厚度和均勻度 以及廢物吸附性材料125的量可根據(jù)工業(yè)應用預先確定和控制。作為替代方案，吸附性材料125可施加到可滲透材料的片(未示出)上，并將所 述片置于過濾元件120的內(nèi)表面122上。
應理解，吸附性材料例如SAMMS可經(jīng)處理而官能化，以特定針對 受污染流體中的某種污染物。該處理可在向過濾元件120上施加吸附性 材料之前或之后進行，或者甚至在過濾器100已形成之后進行。才艮據(jù)所 需程度，吸附性材料125還可包括不同的物質(zhì)或材料例如碳或者不同地 官能化的SAMMS。這種靈活性可允許廢物吸附性材料的不同設計，以 匹配待處理流體中可能存在的特定污染物。
接下來，可將剩下的過濾元件例如過濾元件110以與過濾元件120 成相對關系放置，使得其內(nèi)表面112可與吸附性材料125實質(zhì)上接觸。 以這種方式放置過濾元件110和過濾元件120,允許吸附性材料125夾 在其間以形成過濾器100。然后可對組裝好的過濾器IOO加熱，以^便可 在兩個過濾元件110、 120之間產(chǎn)生結合，由此在中間俘獲吸附性材料 125。在一個實施方案中，對過濾元件的邊緣加熱，以在邊緣之間及吸 附性材料的周圍產(chǎn)生結合。為了強化過濾元件110和120間的結合，可 對所述過濾元件之一或二者施加壓力，以便在加熱過程中將過濾元件壓 向彼此。
因為各過濾元件均可由含有組分組合的可滲透材料制成，使得所述 可滲透材料中的至少一種組分的熔點比其余組分的低，所以在過濾元件 110、 120間可產(chǎn)生結合。這允許過濾元件110和120在吸附性材料125 周圍熔化，從而形成層狀過濾器100。實際上，過濾元件110和120可 被熔化一次以上，但仍保持其整個基體的完整性。使用這樣的可滲透材 料制造過濾元件110、 120的一個優(yōu)點是能共混不同的纖維，以便提供 相當精確的基體組成，從而以最佳方式最好地包容和使用吸附性材料 125。
加熱、壓制后，可將層狀過濾器100壓延備用。其后，如果需要較 寬或較長的過濾器100，可將多個過濾器IOO彼此相鄰放置并用本領域
已知的技術接合(即貼附)在一起。舉例來說，可采用超聲波焊接技術來
接合相鄰布置的層狀過濾器1000，而使多個層狀過濾器100可并排或首 尾相連地連接在一起。這樣可在現(xiàn)場方便地裝配大片的層狀過濾器100。在應用中，現(xiàn)在參照圖2A，層狀過濾器100可以以多種不同的方式 使用，以從滲漏(即，流量非常低)可能成問題的地方除去重金屬污染物。 例如，多個層狀過濾器100可鋪設在例如臟壩(dirt dam)上或者可覆蓋 特定受污染區(qū)域200的表面，以形成受污染流體可流經(jīng)的屏障201。根 據(jù)所需或必需的程度，可將多個過濾器100以搭接關系放置在受污染區(qū) 域上(圖2B),以盡可能多地覆蓋受污染區(qū)域。在已基本覆蓋受污染區(qū)域 200后，可允許受污染流體滲過與受污染區(qū)域200直接接觸的第 一過濾 元件IIO，以便可除去特定大小的污染物。然后可允許流體從第一過濾 元件繼續(xù)移動、穿過吸附性材料125，以便與通過與受污染區(qū)域200接 觸的過濾元件110除去的那些不同的其他污染物可被吸附性材料125吸 附并從流體中除去。其后，可引導經(jīng)吸附性材料125處理的流體穿過第 二過濾元件120而離開過濾器100和受污染區(qū)域200。
雖然結合特定實施方案對本發(fā)明進行了描述，但應理解能對本發(fā)明進 行其他修改。此外，本申請意在涵蓋本發(fā)明的任何變化、用途或修改，包 括例如雖然偏離本發(fā)明所公開內(nèi)容但在本發(fā)明所屬領域的公知或常用技 術范圍內(nèi)的那些方案。
權利要求
1. 一種過濾器，所述過濾器包括設計用以從流體流中除去某些污染物的第一過濾元件，所述第一過濾元件具有外表面和內(nèi)表面；具有外表面和內(nèi)表面的第二過濾元件，所述第二過濾元件以與所述第一過濾元件成相對關系布置，以便其內(nèi)表面面對所述第一過濾元件的內(nèi)表面；以及置于所述第一過濾元件和所述第二過濾元件之間并與所述各過濾元件的內(nèi)表面鄰接的吸附性材料，以除去流過所述第一過濾元件的流體內(nèi)的其他污染物。
2. 權利要求l的過濾器，其中所述過濾元件由可滲透材料制備。
3. 權利要求2的過濾器，其中所述可滲透材料限定從所述過濾元 件的外表面到內(nèi)表面的實質(zhì)上曲折的路徑，所述流體流流經(jīng)所述路徑。
4. 權利要求3的過濾器，其中所述可滲透材料起到俘獲預定尺寸 的污染物的作用。
5. 權利要求l的過濾器，其中所述過濾元件由包括聚酯、聚丙烯、 尼龍、其他聚合物材料、玻璃纖維或陶資、微玻璃、熔噴微米級合成有 機纖維素、紙中的一種或其組合的材料制成。
6. 權利要求l的過濾器，其中所述過濾元件具有基本平坦的形狀。
7. 權利要求1的過濾器，其中所述過濾元件具有至少約0.1英寸的 厚度。
8. 權利要求l的過濾器，其中進入所述第一過濾元件的流體流在 性質(zhì)上為粘性的。
9. 權利要求8的過濾器，其中所述粘性流體包括油、廢油、性質(zhì) 上為粘性的其他流體中的一種或其組合。
10. 權利要求l的過濾器，其中進入所述第一過濾元件的流體流在 性質(zhì)上為非粘性的。
11. 權利要求10的過濾器，其中所述非粘性流體包括液體或氣體。
12. 權利要求10的過濾器，其中所述非粘性流體包括油層產(chǎn)出水。
13. 權利要求l的過濾器，其中所述吸附性材料設計用以從所述流 體流中除去重金屬。
14. 權利要求l的過濾器，其中所述吸附性材料設計用以除去汞、 銀、鉛、鈾、钚、镎、镅、砷、鎘中的一種或其組合。
15. 權利要求l的過濾器，其中所述吸附性材料包括由中孔載體上 自組裝單層(SAMMS)制得的多孔顆粒。
16. 權利要求15的過濾器，其中所述顆粒由二氧化硅制得。
17. 權利要求15的過濾器，其中所述顆粒的孔徑為約2納米(nm) 到約7nm。
18. 權利要求15的過濾器，其中所述顆粒官能化用以針對流體流 中的特定污染物。
19. 權利要求15的過濾器，其中所述吸附性材料還包括能針對不 同于SAMMS所針對的污染物的污染物的碳材料。
20. 權利要求l的過濾器，其中通過所述吸附性材料除去的污染物 與通過所述過濾元件除去的那些不同。
21. —種制造用于處理受污染流體的過濾器的方法，所述方法包括提供第一過濾元件和第二過濾元件以從流體流中除去某些污染物， 各過濾元件具有外表面和內(nèi)表面；向所述過濾元件之一的內(nèi)表面上施加吸附性材料層，所述吸附性材 料設計用以從所述流體流中除去其他污染物；將剩下的過濾元件以與所述另一個過濾元件成相對關系布置，以便 其內(nèi)表面可與所述吸附性材料實質(zhì)上接觸；以及使所述過濾元件彼此結合，以^t將所述吸附性材料固定于其間。
22. 權利要求21的方法，其中所述提供步驟包括由可滲透材料制 備所述過濾元件。
23. 權利要求22的方法，其中所述制備步驟包括在所述可滲透材 料內(nèi)限定從所述過濾元件的外表面到內(nèi)表面的實質(zhì)上曲折的路徑，所述 流體流流經(jīng)所述路徑。
24. 權利要求23的方法，其中在所述制備步驟中，所述可滲透材 料設計以俘獲預定尺寸的污染物。
25. 權利要求21的方法，其中在所述提供步驟中，所述過濾元件 由包括聚酯、聚丙烯、尼龍、其他聚合物材料、玻璃纖維或陶瓷、微玻 璃、熔噴微米級合成有機纖維素、紙中的一種或其組合的材料制成。
26. 權利要求21的方法，其中所述提供步驟包括設計所述過濾元 件為基本平坦的形狀。
27. 權利要求21的方法，其中所述提供步驟還包括使所述過濾元 件具有至少約0.1英寸的厚度。
28. 權利要求21的方法，其中在所述施加步驟中，所述吸附性材 料設計為從所述流體流中除去重金屬。
29. 權利要求21的方法，其中在所述施加步驟中，所述吸附性材 料設計為用以除去汞、銀、鉛、鈾、钚、镎、镅、砷、鎘中的一種或其 組合。
30. 權利要求21的方法，其中在所述施加步驟中，所述吸附性材 料包括由中孔栽體上自組裝單層(SAMMS)制得的多孔顆粒。
31. 權利要求30的方法，其中所述施加步驟包括官能化所述多孔 顆粒以針對所述流體流中的特定污染物。
32. 權利要求30的方法，其中在所述施加步驟中，所述吸附性材 料還包括能針對不同于SAMMS所針對的污染物的污染物的碳材料。
33. 權利要求21的方法，其中在所述施加步驟中，通過所述吸附 性材料除去的污染物與通過所述過濾元件除去的那些不同。
34. 權利要求21的方法，其中所述結合步驟包括加熱所述過濾元 件，以允許所述過濾元件的某些材料在所述吸附性材料周圍熔融。
35. 權利要求21的方法，其中所述結合步驟包括向所述過濾元件 之一或二者施加壓力，以便使所述過濾元件壓向彼此。
36. 權利要求21的方法，所述方法還包括使多個組裝好的過濾器 彼此接合，以提供較大尺寸的過濾器。
37. 權利要求36的方法，其中所述接合步驟包括采用超聲波焊接 技術。
38. —種處理受污染流體的方法，所述方法包括 提供過濾器，所述過濾器具有設計用以從流體流中除去某些污染物的相對的過濾元件和置于所述過濾元件之間以除去流過所述過濾元件之一的流體內(nèi)的其他污染物；將所述過濾器放置在其中滲漏或低流量的受污染流體可能成問題 的受污染區(qū)域上，以便一個過濾元件直接與所述受污染區(qū)域接觸；允許來自所述區(qū)域的受污染流體流過與所述受污染區(qū)域直接接觸 的所述一個過濾元件，以便除去一定尺寸的污染物；允許所述流體繼續(xù)通過所述吸附性材料，以便除去與通過與所述受 污染區(qū)域接觸的過濾元件除去的那些不同的其他污染物；以及引導經(jīng)所述吸附性材料處理的所述流體穿過另一過濾元件并離開 所述受污染區(qū)域。
39. 權利要求38的方法，其中所述提供步驟包括由可滲透材料制 備所述過濾元件。
40. 權利要求38的方法，其中在所述提供步驟中，所述過濾元件 由包括聚酯、聚丙烯、尼龍、其他聚合物材料、玻璃纖維或陶瓷、微玻 璃、熔噴微米級合成有機纖維素、紙中的一種或其組合的材料制成。
41. 權利要求38的方法，其中所述提供步驟包括"&計所述過濾元 件為基本平坦的形狀。
42. 權利要求38的方法，其中所述提供步驟還包括使所述過濾元 件具有至少約0.1英寸的厚度。
43. 權利要求38的方法，其中在所述提供步猓中，所述吸附性材 料設計為從所述流體流中除去重金屬。
44. 權利要求38的方法，其中在所述提供步驟中，所述吸附性材 料設計為除去汞、銀、鉛、鈾、钚、镎、镅、砷、鎘中的一種或其組合。
45. 權利要求38的方法，其中在所述提供步驟中，所述吸附性材 料包括由中孔載體上自組裝單層(SAMMS)制得的多孔顆粒。
46. 權利要求45的方法，其中所述提供步驟包括官能化所述多孔 顆粒，以針對所述流體流中的特定污染物。
47. 權利要求45的方法，其中在所述提供步驟中，所述吸附性材 料還包括能針對不同于SAMMS所針對的污染物的污染物的碳材料。
48. 權利要求38的方法，其中所述放置步驟包括搭接多個組裝好的過濾器，以提供相對較大的過濾器，以適應相對大的受污染區(qū)域。
49. 權利要求38的方法，其中所述放置步驟包括使多個組裝好的 過濾器彼此貼附，以提供較大尺寸的過濾器。
50. 權利要求49的方法，其中所述貼附步驟包括采用超聲波焊接 技術。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于處理受污染流體的過濾器。在一個實施方案中，所述過濾器包括兩個各自形狀基本平坦的過濾元件，其用于從流體流中除去某些污染物。所述過濾器還包括位于兩個過濾元件之間的廢物吸附性材料，其用于除去流過所述過濾元件的流體內(nèi)的其他污染物。在一個實施方案中，所述廢物吸附性材料可為由中孔載體上自組裝單層(SAMMS)制得的納米吸附性材料。所述過濾器可形成受污染流體流經(jīng)其時用于從所述流體中除去某些污染物的屏障。
文檔編號B01D29/01GK101415475SQ200780011675
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權日2006年3月31日
發(fā)明者丹尼爾·克勞, 約翰·A·克羅格, 詹姆斯·麥奎德 申請人:派瑞設備公司