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CN107207285A - 通过闪蒸以处理含有挥发性化合物的污染水的方法 - Google Patents

通过闪蒸以处理含有挥发性化合物的污染水的方法 Download PDF

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CN107207285A CN201680009048.6A CN201680009048A CN107207285A CN 107207285 A CN107207285 A CN 107207285A CN 201680009048 A CN201680009048 A CN 201680009048A CN 107207285 A CN107207285 A CN 107207285A
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Abstract

本发明通过闪蒸来处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水。方法与系统包括：将污染水过度加热(通过一加热单元)，以形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有一温度等于或高于一预决定的阀值温度；将所述被过度加热的污染水闪蒸(通过一闪蒸单元)，以形成被过度加热的污染蒸气；及将所述被过度加热的污染蒸气热氧化(通过一热氧化单元)，藉此将被含在其中的挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。可选地，所述方法与系统更包括：一工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作；及一热回收单元。本发明可获得将挥发性化合物从污染水移除的高产率与高能量效率。本发明特别适用于处理被挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物所污染的水。

Description

通过闪蒸以处理含有挥发性化合物的污染水的方法
相关申请案
本发明是要求于2015年1月11日提出专利申请的美国临时专利申请案号62/102,052的优先权，其内容整体地被幷入到本文以作为参照。
技术领域
本发明在其一些实施例中是有关水处理与水纯化的技术领域，特别是涉及从污染水(诸如工业废水)移除(例如通过转换成无毒化合物)挥发性化合物。更特别地，但非专有地，本发明是有关于通过涉及闪蒸及其他工艺(诸如过度加热与热氧化工艺)的技术来处理含有挥发性化合物的污染水。本发明特别适用于处理被挥发性有机化合物(volatileorganic compounds,VOCs)与/或半挥发性有机化合物(semi-volatile organiccompounds,SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物所污染的水。
背景技术
污染水的来源(诸如工业废水)通常含有污染物，其对于环境以及生命体(人类、动物、农作物)的健康是有危害或潜在有危害的。这样的污染物可具有挥发性与/或半挥发性化合物的形式，例如挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)与/或半挥发性有机化合物(semi-volatile organic compounds,SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物。
根据已良好建立且实施的环境法规，工业废水必须被处理(通过水处理或纯化技术)，藉此移除或至少实质上减少被含在其中的有毒污染物的量，而去除或至少减轻与废水有关的危害。
从污染水来源(诸如工业废水或其他的污染水蒸气)移除挥发性化合物是通过使用蒸气汽提(steam stripping)而广泛且普遍地被实现。在蒸气汽提中，外部产生的蒸气(作为汽提气体)与污染水分别被馈送到一汽提塔的底部与顶部内。污染水被蒸气直接接触(通过与被支撑在塔板上的填料所提供的大表面积所起的交互作用)，其中蒸气会将挥发性化合物从污染水挥发且移除(汽提脱除)成气相。所产生的气相的蒸气与挥发性化合物以废气形式离开汽提塔且进一步被处理，例如通过凝结以提供一水相与一挥发性化合物相。挥发性化合物相通常从水相分离且进一步被处理，例如通过灰化(诸如热氧化)或被回收以供其他使用。所产生的(大部分，但不是整体)被汽提的污染水，通过批次模式蒸气汽提，通常被回收且与额外的污染水结合以用于进一步的汽提循环，或通过连续模式的蒸气汽提，被移除以用于进一步的处理，最后被引导而产生更清洁或更纯净且更符合环保的形式的水。
本发明的相同申请人/受让人发展了涉及蒸气汽提与再生热氧化(regenerativethermal oxidation,RTO)工艺(例如直接的热、火焰或热催化的RTO工艺)的各种组合的水处理与纯化技术。根据这样的技术，在将污染水进行蒸气汽提之后，以废气形式离开汽提塔的挥发性化合物相(气相的蒸气与挥发性化合物)进行一RTO工艺，造成要进一步移除原本就存在于起初的污染水中的挥发性化合物。这样的水处理与纯化技术的示范性教示及实现被描述在：PCT国际专利申请案公开号WO 2008/026196与美国专利号8,282,837；7,722,775和7,455,781中，其皆与本专利申请是共同的受让人，且其全部内容被幷入到本文中而为已完整公开。
发明内容
根据本发明的一些实施例的一态样，本发明提供一种用以处理含有挥发性与/半挥发性化合物的污染水的方法，所述方法包含以下步骤：将污染水过度加热，以形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有一温度等于或高于一预决定的阀值温度；将所述被过度加热的污染水闪蒸，以形成被过度加热的污染蒸气；及将所述被过度加热的污染蒸气热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。
根据本发明的一些实施例，在所述过度加热的步骤中，所述预决定的阀值温度是等于或高于一温度，所述温度选自由以下所构成的群组：103℃、104℃、105℃与110℃。
根据本发明的一些实施例，在所述过度加热的步骤中，所述预决定的阀值温度被维持在一预决定的温度范围内，所述预决定的温度范围是约10度或约2度。
根据本发明的一些实施例，所述过度加热的步骤是被执行，以致在开始所述闪蒸的步骤时，所述被过度加热的污染水维持在所述预决定的阀值温度。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包含：通过一工艺控制/数据信息处理单元来控制所述过度加热的步骤、所述闪蒸的步骤与所述热氧化的步骤的整合运作及处理其相关的数据信息。
根据本发明的一些实施例，所述闪蒸的步骤包括：通过一工艺控制/数据信息处理单元来控制所述被过度加热的污染水的所述温度与一蒸发速率，因而控制所述被过度加热的污染水的量与浓度以及控制进行所述热氧化工艺的所述被过度加热的污染蒸气的量与浓度。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包含：将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热的步骤，藉此提供用以执行所述过度加热的步骤的热能。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包含：控制所述过度加热的步骤、所述闪蒸的步骤、所述热氧化的步骤与所述将热能回收的步骤的整合运作及处理其相关的数据信息。
根据本发明的一些实施例，所述过度加热的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述闪蒸的步骤幷被所述闪蒸的步骤跟随。
根据本发明的一些实施例，所述闪蒸的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述热氧化的步骤幷被所述热氧化的步骤跟随。
根据本发明的一些实施例，所述方法更包含：将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热的步骤，其中所述将热能回收的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述过度加热的步骤幷被所述过度加热的步骤跟随。
根据本发明的一些实施例的另一态样，本发明提供一种用以处理含有挥发性与/半挥发性化合物的污染水的系统，所述系统包含：一过度加热单元，所述过度加热单元将污染水过度加热，且形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有一温度等于或高于一预决定的阀值温度；一闪蒸单元，所述闪蒸单元是在运作上连接到所述过度加热单元，而将所述被过度加热的污染水闪蒸，且形成被过度加热的污染蒸气；及一热氧化单元，所述热氧化单元是在运作上连接到所述闪蒸单元，而将所述被过度加热的污染蒸气热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。
根据本发明的一些实施例，所述过度加热单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述闪蒸单元幷被所述闪蒸单元跟随。
根据本发明的一些实施例，所述闪蒸单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述热氧化单元幷被所述热氧化单元跟随。
根据本发明的一些实施例，所述系统更包含一热回收单元，所述热回收单元是在运作上连接到所述热氧化单元与所述过度加热单元，而将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热单元，其中所述热回收单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述过度加热单元幷被所述过度加热单元跟随。
根据本发明的一些实施例，所述过度加热单元将所述预决定的阀值温度维持成等于或高于一温度，所述温度选自由以下所构成的群组：103℃、104℃、105℃与110℃。
根据本发明的一些实施例，所述系统更包含一工艺控制/数据信息处理单元，所述工艺控制/数据信息处理单元是在运作上连接到所述过度加热单元、所述闪蒸单元与所述热氧化单元，幷控制所述过度加热单元、所述闪蒸单元与所述热氧化单元的整合运作及处理其相关的数据信息。
根据本发明的一些实施例，所述过度加热单元是由所述工艺控制/数据信息处理单元来控制，以致在所述被过度加热的污染水进入所述闪蒸单元时，所述过度加热单元维持所述被过度加热的污染水的所述预决定的阀值温度。
根据本发明的一些实施例，所述闪蒸单元是由所述工艺控制/数据信息处理单元通过控制在所述闪蒸单元内的所述被过度加热的污染水的所述温度与一蒸发速率来控制，因而控制所述被过度加热的污染水的量与浓度以及控制进入所述热氧化单元的所述被过度加热的污染蒸气的量与浓度。
根据本发明的一些实施例，所述系统更包含一热回收单元，所述热回收单元是在运作上连接到所述热氧化单元与所述过度加热单元，而将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热单元。
根据本发明的一些实施例，所述系统更包含一工艺控制/数据信息处理单元，所述工艺控制/数据信息处理单元是在运作上连接到所述过度加热单元、所述闪蒸单元、所述热氧化单元与所述热回收单元，幷控制所述过度加热单元、所述闪蒸单元、所述热氧化单元与所述热回收单元的整合运作及处理其相关的数据信息。
除非本文有特别定义或描述，本文使用的所有的技术与/或科学的用语、术语与/或措辞具有由本发明所属技术领域的技术人员所一般了解的相同或类似的意义。本文所提及的方法、材料与实例仅是为了说明且不会构成限制。尽管与本文所述的方法与/或材料均等或类似的方法与/或材料可被用以实施与/或测试本发明的实施例，以下描述了示范性方法与/或材料。若有冲突，将以本文(包括定义)为主。
本发明的一些实施例的实施方式是涉及手动地、自动地或通过其组合来执行或完成所选择的任务。又，根据本发明的一些实施例的实际设施与设备，一些所选择的任务可使用一运作系统通过硬件、通过韧件、或通过其组合来实施。
例如，用以根据本发明的实施例执行所选择的任务的硬件能被实现为一晶片、一电路或其组合。作为软件，本发明的一些实施例的所选择的任务能被实现为通过使用任何适当的运作系统由电脑执行的数个软件指令。在本发明的一示范性实施例中，本文所描述的方法与/或系统的示范性实施例的一或多个任务是通过一数据处理器来执行，诸如用以执行多个指令的一计算平台。可选地，数据处理器包括用以存储指令与/或数据的一易失性存储器。替代地或额外地，可选地，数据处理器包括一非易失性存储器，例如一磁性硬盘与/或可移除的媒体，以存储指令与/或数据。可选地，一网路连接亦被提供。可选地，一显示与/或一使用者输入装置(诸如键盘或滑鼠)亦被提供。
附图说明
本发明的一些实施例是仅通过实例幷参照附图来描述。在参照附图时，应了解所显示的细节是作为示例且为了说明本发明的一些实施例之用。就此，当一起考量说明与附图时，本领域的技术人员可知如何实施本发明的一些实施例。
在附图中：
图1是根据本发明的一些实施例的通过闪蒸来处理含有挥发性化合物的污染水的方法的一示范性实施例的流程图；
图2是根据本发明的一些实施例的通过闪蒸来处理含有挥发性化合物的污染水的方法的另一示范性实施例的流程图，其特别显示出可选的其受控整合以及可选的额外包括的一热回收工艺；及
图3是用以据本发明的一些实施例通过闪蒸来处理含有挥发性化合物的污染水的系统的一示范性实施例的方块图。
具体实施方式
概述：
本发明在其一些实施例中是有关水处理与水纯化的技术，特别是涉及从污染水(诸如工业废水)移除(例如通过转换成无毒化合物)挥发性化合物。更特别地，但非专有地，本发明是有关于通过闪蒸来处理含有挥发性化合物的污染水。在一些实施例中，本发明是有关于通过涉及过度加热、闪蒸与热氧化工艺的技术(方法、设备)来处理污染水。一些实施例包括可选的增加的其受控整合以及可选的增加的热回收工艺。本发明特别可适用于处理被挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)与/或半挥发性有机化合物(semi-volatile organic compounds,SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物所污染的水。
本发明的一些实施例的实现可获得从污染水移除挥发性化合物的高产率与高能量效率。在示范性实施例中，基本上所有的挥发性化合物被热氧化且被转换成无毒气体(例如二氧化碳)，而获得了从污染水移除挥发性化合物的高产率(例如就所移除的挥发性化合物与在整个技术期间所被处理的起初的挥发性化合物的量相比较而言)。在可选的示范性实施例中，更包括将热氧化工艺期间所产生的热能(其被含在热水蒸气与气体中)回收到过度加热工艺，藉此提供用以执行过度加热的热能，因而获得了从污染水移除挥发性化合物的高能量效率(例如就所产生的能量的量与在整个技术期间所需要且消耗的能量的量相比较而言)。
从污染水来源(诸如工业废水或其他污染的水蒸气)移除挥发性化合物是通过使用蒸气汽提工艺与技术而广泛且普遍地被实现。然而，蒸气汽提具有限制。为了改善基于蒸气汽提工艺的从污染水(例如工业废水)移除挥发性化合物的产率、能量效率与成本效益，本发明的相同申请人/受让人发展了涉及蒸气汽提与再生热氧化(regenerative thermaloxidation,RTO)工艺(例如直接的热、火焰或热催化的RTO工艺)的各种组合的水处理与纯化技术。
鉴于一些一直存在于水处理与水纯化的领域中的限制，发明人着手进一步改善从污染水(例如工业废水)移除挥发性化合物的产率(以为了更加符合法规要求)、能量效率与成本效益，而不需要一蒸气与/或空气汽提工艺，且不需要对起初处理的污染水做进一步的处理(例如通过生物抛光)。
如本文所公开，发明人发展了用以通过闪蒸从污染水移除挥发性化合物的技术(方法、系统)，其中所述挥发性化合物是诸如挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物。
可通过以可选的高度受控的整合方式执行各种工艺(亦即，过度加热、闪蒸与热氧化)来达成获得从污染水移除挥发性化合物的高产率与高能量效率。特别地，在一些实施例中，从热氧化工艺获得的结果是高度取决于闪蒸工艺的运作(运作参数与条件)及从其获得的结果，其中闪蒸工艺的运作(运作参数与条件)是进而高度取决于过度加热的运作(运作参数与条件)及从其获得的结果。特别地，在一些实施例中，从过度加热获得的结果是高度取决于一可选的额外的热回收工艺的运作(运作参数与条件)及从其获得的结果。
基于一工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作，受控的用以处理污染水的各种化学工程单元运作/工艺的整合是涉及一或更多个之后的示范性工艺控制/运作特性与特征。
例如，在一些实施例中，可通过一过度加热单元以及工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作来控制将污染水过度加热的工艺。这会涉及例如控制污染水被过度加热的温度(及其范围)，因而在进入与开始下一个闪蒸的工艺时，可确保形成被过度加热的具有输出温度等于或高于预决定阀值温度的污染水，且确保被过度加热的污染水维持在这样的温度(或在一预决定的温度范围内)。例如，在一些实施例中，预决定的阀值温度是高于在大气压下水的沸点(100℃)的温度，例如103℃或104℃或105℃或更高的温度(诸如110℃)。在示范性实施例中，预决定的阀值温度是介于约103℃与约120℃范围之间的温度。
在示范性实施例中，将污染水过度加热是被执行，以为了形成被过度加热的具有温度等于或高于预决定阀值温度的污染水，藉此在过度加热工艺期间，温度是受控地被允许在一预决定的温度范围内变化。在示范性实施例中，预决定的温度范围是相对窄的温度范围，例如其范围是小于约10度且可甚至窄至约2度。
例如，在一些实施例中，可通过一闪蒸单元以及工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作来控制闪蒸的工艺。这会涉及例如控制被过度加热的污染水的温度与蒸发速率，因而控制被过度加热的污染水以及所产生的具有被过度加热的污染蒸气(气相的蒸气及挥发性与/或半挥发性化合物)的形式的被闪蒸的被过度加热的污染水(其进而进行下一个热氧化的工艺)的量(质量)与浓度。
例如，在一些实施例中，可通过一热氧化单元以及工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作来控制热氧化的工艺。这会涉及例如控制将被过度加热的污染蒸气热氧化的速率，因而控制被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物的热氧化，藉此控制最终的热氧化产物气体与蒸气的形成。
在包括将热氧化工艺期间产生的热能(其被含在热水蒸气与气体中)回收到过度加热工艺的示范性实施例中，可通过一热回收单元以及工艺控制/数据信息处理单元的整合组态与运作来控制将热能回收的工艺。这可涉及例如控制从热氧化气体/蒸气产物被回收到过度加热工艺的热能的量(例如体积产出、温度)与速率(例如流量)。这进而能例如通过提供用以于一等于或高于预决定阀值温度的温度下将污染水过度加热的热来进一步控制过度加热工艺。
上述的受控工艺整合的示范性工艺控制/运作特性与特征是涉及过度加热单元、闪蒸单元、热氧化单元与热回收单元幷同工艺控制/数据信息处理单元以及其他部件(包括例如一污染水输入或馈送组件、一风扇、多个泵与一污染水浓缩液收集储存槽)的适当的(在空间及时间上)运作连接、组态与运作。
用以处理污染水的各种化学工程单元运作/工艺的受控整合可根据一特定的空间方式或模式(特别是关于实体(空间)组态配置与相对于彼此在空间范畴不同的工艺的设置)被实施且被实现。
用以处理污染水的各种化学工程单元运作/工艺的受控整合亦可根据一特定的时间方式或模式(特别是关于时间点(时间)因素与相对于彼此在时间范畴不同的工艺的排程)被实施且被实现。例如，在一些实施例中，运作的示范性特定时间方式或模式可基于一特别的同步的(同步化的)类型的运作，而涉及两个或更多个相对于彼此在时间范畴不同的工艺的预决定同步的(同步化的)运作。这样特别的同步的(同步化的)类型的运作可涉及两个或更多个相对于彼此在时间范畴不同的工艺的预决定同步的(同步化的)运作，例如根据运作的一连续的(相继的)方式或模式，或是根据运作的一平行的(非相继的)方式或模式。例如，在一些实施例中，运作的示范性特定时间方式或模式可基于一同时的(一起的)类型的运作，而涉及两个或更多个相对于彼此在时间范畴不同的工艺的预决定的同时运作。
例如，在一些实施例中，过度加热工艺与相关的过度加热单元是设以分别在空间(实体地)与时间上，“直接地”或“相继地、立即地”，而在运作上连接到闪蒸工艺与相关的闪蒸单元且被其跟随。例如，在一些实施例中，闪蒸工艺与相关的闪蒸单元是设以分别在空间(实体地)与时间上，“直接地”或“相继地、立即地”，而在运作上连接到热氧化工艺与相关的热氧化单元且被其跟随。例如，在一些实施例中，热氧化工艺与相关的热氧化单元是设以分别空间地(实体地)与时间地，“直接地”或“相继地、立即地”，而在运作上连接到热回收工艺与相关的热回收单元且被其跟随。
此外，例如在一些实施例中，热回收工艺与相关的热回收单元是设以分别在空间(实体地)与时间上，“直接地”或“相继地、立即地”，而在运作上连接到过度加热工艺与相关的过度加热单元且被其根随。
通过以实验室规模、试产规模与量产规模的环境而实现与实施本文公开的一些实施例，发明人获得了明显改善的从污染水移除挥发性化合物的结果(相较于使用现有技术来处理含有挥发性化合物的污染水所获得的结果)。这样的改善的结果包括更好的从污染水(例如工业废水)移除挥发性化合物(诸如挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物)的产率、能量效率与成本效益。不需要一蒸气与/或空气汽提工艺且不需要对起初处理的污染水做进一步的处理(例如通过生物抛光)即可获得改善的结果。
示范性结果包括高于99％的从污染水的挥发性有机化合物(VOCs)的移除的产率以及高于90％的从污染水的半挥发性有机化合物(SVOCs)的移除的产率。
可参照以下的说明与附图，以更加了解本发明的一些实施例的示范性实施例、替代实施例、特定组态以及其额外且可选的态样、特性或特征的步骤或程序、子步骤或子程序、设备与材料、系统单元、系统子单元、装置、组件、子组件、机构、结构、部件、元件与组态、周边设备、设施、配件与材料以及运作和实施方式。以下的说明与附图是一致地使用相同的元件代表符号与用语(即数字、字元、符号)，且其意指相同的步骤或程序、结构、部件、元件与/或特征。应了解的是本发明不局限于以下说明所公开的方法步骤或程序的任何特定的相继顺序或装置、设备与/或系统部件的构造与/或配置的特定细节的实施。本发明涵盖其他实施例或能以各种方式来实施或实现。
本发明的一些实施例的一态样是一种用以处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水的方法。
定义：
为了说明方便起见，以下定义的术语是以非必要限制的且示范的方式的形式来使用。
术语“挥发性”意指在一给定的温度与压力的条件下(例如相对于25℃的室温与大气压)易于挥发的一物质(例如化合物)。在一给定的温度与压力下的一挥发性物质(化合物)能够易于从固体或液体形式被气化(气化)或被蒸发(蒸发)成蒸气形式。例如，在包括室温与大气压的条件下，一挥发性物质(化合物)通常具有一相对高的蒸气压与一相对低的沸点。
术语“半挥发性”意指在给定的温度与压力的条件下不易于蒸发或仅稍微蒸发的一物质(例如化合物)。在一给定的温度与压力下的一半挥发性物质(化合物)能够仅稍微从固体或液体形式被气化(气化)或被蒸发(蒸发)成蒸气形式。例如，在包括室温与大气压的条件下，一半挥发性物质(化合物)相较于一挥发性物质(化合物)通常具有一相对较低的蒸气压与一相对较高的沸点。
术语“过度加热”意指过度地加热或过于加热一物质(例如水、蒸气)。例如，关于水，过度加热意指在一给定的压力下于其沸点以上将水过度地加热或过于加热，而不会造成水的气化或沸腾。例如，关于蒸气，过度加热意指在一给定的压力下将蒸气过度地加热或过于加热到高于其饱和点的一温度。
术语“闪蒸”意指当一饱和液体(例如水)蒸气经由通过节流阀或其他节流装置(例如闪蒸装置或单元的部分)而进行压力下降时所发生的闪(或部分)蒸发。例如，当一饱和液体是多成分液体(例如含有不同化合物的混合物的污染水)时，闪蒸的蒸气比剩余的液体具有更多的挥发性成分。
术语“热氧化”意指通过涉及比室温更高的高温(例如200℃或更高的温度)的热手段使一物质(例句具有固体、液体与/或气体形式)氧化。一特定类型的热氧化是再生热氧化(regenerative thermal oxidation,RTO)，其是基于且涉及将热氧化工艺期间产生的热能再生/循环以进一步执行或持续热氧化工艺。再生热氧化(RTO)单元一般是通过使工艺空气通过一高温换热器，其中高温换热气将热能传送到工艺空气。所产生的预热的工艺空气通过一氧化器(例如热氧化器、火焰氧化器、热催化氧化器)，而产生一热废气。热废气通过一冷换热器，而在被释放之前将所述冷换热器加热。依此方式，通过挥发性与/或半挥发性可燃烧的化合物的一给定部分的氧化所释放的热被循环，以增加后续的挥发性与/或半挥发性可燃烧的化合物的一部分的氧化效率。若有需要，可添加氧化与/或辅助燃料，以确保完全燃烧的燃料-空气混合物。再生热氧化(RTO)工艺具有不同的类型或形式，例如直接的热、火焰或热催化的RTO工艺。在「背景技术」中所列举的相同申请人/受让人的这样的再生热氧化(RTO)工艺的示范性教示与实施被幷入到本文而为已完整公开。
术语“受控整合”意指控制以整合的方式的一或更多个个别的工艺与/或工艺单元(例如化学工程单元运作或工艺，及/或其相关的工艺单元)。这样的一或更多个工艺与/或工艺单元的受控整合可具有例如整合、组合或协同合作的运作方式或模式。
特定的示范性实施例：
现在参照附图。图1是包括所示示范性步骤(程序)的方法(一般是显示成元件符号100)的一示范性实施例的流程图，其中所述方法是用以通过过度加热、闪蒸与热氧化工艺的受控整合来处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水。在图1中，方法100的示范性实施例是由独立的方块(框)104、108、112、116与120来表示。
方法100一般是指污染水处理方法100。如图1所示，污染水处理方法100的示范性实施例包括以下步骤。
在步骤104，将污染水过度加热，以形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有温度等于或高于预决定的阀值温度。
在步骤108，将被过度加热的污染水闪蒸，以形成被过度加热的污染蒸气(气相的蒸气及挥发性与/或半挥发性化合物)。
在步骤112，将被过度加热的污染蒸气热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。
在本发明的示范性实施例中，步骤104、108与112的执行可将挥发性与/或半挥发性化合物从污染水移除。
参照图2。图2是用以通过闪蒸来处理含有挥发性化合物的污染水的发明的另一示范性实施例的流程图，其特别显示可选的其受控整合以及可选的额外包括的一热回收工艺。
因此，在本发明的示范性实施例中，污染水处理方法100是可选地更包括步骤116，藉此控制过度加热104、闪蒸108与热氧化112的整合运作及处理其相关的数据信息。
在图2中，这样的控制与处理是由从步骤116延伸且连接到虚线118a、118b与118c的虚线118来表示，其与运作交互作用相应，其中所述运作交互作用是指控制和处理116分别与过度加热104、闪蒸108与热氧化112之间的运作交互作用。
在本发明的示范性实施例中，污染水处理方法100是可选择地更包括步骤120，藉此可将热能(其被含在热水蒸气与气体中)以蒸气(蒸气)的形式从热氧化气体/蒸气产物回收到过度加热104，以提供用以执行过度加热104的热。
可选地包括将热氧化工艺112期间产生的热能回收120到过度加热工艺104的本发明的示范性实施例是可选地更包括控制过度加热104、闪蒸108、热氧化112的工艺与将热能回收120的工艺的整合运作及处理其相关的数据信息。在图2中，这样可选的额外的将热能回收120的工艺的控制与处理是特别由从步骤116延伸且连接到虚线118d的虚线118来表示，其与额外的运作交互作用相应，其中所述额外的运作交互作用是指控制和处理116与将热能回收120之间的运作交互作用。
本发明的一些实施例的另一态样是一种用以处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水的系统。
图3是用以通过闪蒸来处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水且包括所示的示范性单元、部件与其特征的系统(一般是显示成元件符号200)的一示范性实施例的方块图。图示2所示的系统200的示范性实施例是以非限制的方式适用于实现图1与2中呈现的方法100的示范性实施例，其中所述方法100是用以处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水。同样地，图1与2中呈现的方法100的示范性实施例是以非限制的方式适用于实现图3中所示的系统200的示范性实施例，其中所述系统200是用以处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水。以下，系统200一般意指污染水处理系统200。
在图3中，污染水(例如污染水204)被保持在或被包含在一污染水输入或馈送组件(例如污染水输入或馈送组件208)中且从所述污染水输入或馈送组件被供给。污染水204可包括任何数量与类型或形式的挥发性化合物，诸如挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)。替代地或额外地，污染水204可包括任何数量与类型或形式的挥发性与/或半挥发性无机化合物。
如图3所示，污染水处理系统200的示范性实施例包括以下的示范性处理单元及其功能。
一过度加热单元212设以将污染水204过度加热，以形成被过度加热的污染水216，被过度加热的污染水216具有温度等于或高于预决定的阀值温度。在示范性实施例中，过度加热单元212是在运作上连接到一污染水输入或馈送组件(例如污染水输入或馈送组件208)，其中所述污染水输入或馈送组件是保持或包含且输入或馈送(供给)污染水208到过度加热单元212。
一闪蒸单元220是在运作上连接到过度加热单元212，而将被过度加热的污染水216闪蒸，以形成被过度加热的污染蒸气224。
一热氧化单元228是在运作上连接到闪蒸单元220，而将被过度加热的污染蒸气224热氧化，藉此将被包含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物232。
在本发明的示范性实施例中，通过过度加热单元212、闪蒸单元220与热氧化单元228来处理污染水204可从污染水204移除挥发性与/或半挥发性化合物(通过转换成无毒气体与气相化合物)。
如以上所述且如图2所示，在本发明的示范性实施例中，污染水处理方法100是可选地更包括步骤116，藉此控制过度加热104、闪蒸108与热氧化112的整合运作及处理其相关的数据信息。
因此，如图3所示，在本发明的示范性实施例中，污染水处理系统200更包括一工艺控制/数据信息处理单元236，其是在运作上连接到过度加热单元212、闪蒸单元220与热氧化单元228且控制其整合运作和处理其相关的数据信息。
在本发明的示范性实施例中，污染水处理系统200是可选地更包括一热回收单元240，其是在运作上连接到热氧化单元228与过度加热单元212，而将热能从热氧化气体/蒸气产物232以蒸气(蒸气)242的形式回收到过度加热单元212，藉此提供用以运作过度加热单元212且将污染水204过度加热的热。在此示范性实施例中，除了上述的运作的连接与组态，工艺控制/数据信息处理单元236亦是在运作上连接到热回收单元240且控制其整合运作和处理其相关的数据信息。
以一较佳的方式，在示范性实施例中，工艺单元的每一个(即过度加热单元212、闪蒸单元220、热氧化单元228与可选的热回收单元240)是在运作上连接到工艺控制/数据信息处理单元236，且被工艺控制/数据信息处理单元236控制。工艺控制/数据信息处理单元236与其他系统工艺单元的每一个(即过度加热单元212、闪蒸单元220、热氧化单元228与可选的热回收单元240)之间的运作的连接与组态一般是由双头虚线箭头244来表示，其中所述双头虚线箭头244围绕工艺控制/数据信息处理单元236。
如图3所示，污染水处理系统200的示范性实施例更包括以下的示范性部件(组件、装置)及其功能。
污染水输入或馈送组件(例如污染水输入或馈送组件208)是用以保持或包含且输入或馈送(供给)污染水204到过度加热单元212。
一风扇(例如风扇248)是在运作上被连接在闪蒸单元220(的闪蒸输出，例如上部)与热氧化单元228(的输入)之间。风扇248将被过度加热的污染蒸气(气相的蒸气及挥发性与/或半挥发性化合物)从闪蒸单元220引导且传送(通过强迫对流)到热氧化单元228。
一第一泵(例如第一泵252)是在运作上被连接在闪蒸单元220(的未蒸发的液体输出，例如底部)与过度加热单元212(的污染水输入)之间。第一泵252通过泵送藉由引导与传送将未蒸发的被过度加热的污染水217的一部分(例如一第一部分)从闪蒸单元220回收/再循环回到过度加热单元212内。
一第二泵(例如第二泵256)是在运作上被连接在闪蒸单元220(的未蒸发的输出，例如底部)与一污染水残余物收集储存槽(诸如容室或容器)260(的输入)之间。第二泵256通过泵送将未蒸发的被过度加热的污染水217的一部分(例如一第二部分)从闪蒸单元220引导与传送到污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260内，其中所述污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260会以污染水浓缩残余物(例如污染水浓缩残余物264)的形式收集与保持或包含未蒸发的被过度加热的污染水217的所述部分。
在污染水处理系统200的示范性实施例中，除了上述的运作的连接与组态，工艺控制/数据信息处理单元236亦是在运作上分别连接到污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256以及连接到污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260，且控制其整合运作及处理其相关的数据信息。以一较佳的方式，在示范性实施例中，污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256与污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260的每一个是在运作上连接到工艺控制/数据信息处理单元236，且被工艺控制/数据信息处理单元236控制。工艺控制/数据信息处理单元236与额外的系统部件的每一个(即污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256)与污染水浓缩液收集储存槽260之间的运作的连接与组态一般是由双头虚线箭头244来表示，其中所述双头虚线箭头244围绕工艺控制/数据信息处理单元236。
如图3所示，污染水处理系统200的示范性实施例更包括以下的各种(液体、蒸气、气体、或气体/蒸气的)流体操纵、工艺单元与部件之间的示范性运作的连接。
(液体、蒸气、气体、或气体/蒸气的)流体操纵、工艺单元与部件(即过度加热单元212、闪蒸单元220、热氧化单元228、热回收单元240、污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256、及污染水浓缩液收集储存槽260)之间的运作的连接是(液体、蒸气、气体、或气体/蒸气的)流体连通管线的形式。每一个流体连通管线具有根据在污染水处理系统200中的一给定点或位置处所被传送、被输送与被处理的特定的(液体、蒸气、气体、或气体/蒸气的)流体的相的类型。
例如，污染水输入或馈送组件208与过度加热单元212之间的运作的连接是(液体(即污染水204)的)流体连通管线268的形式。例如，过度加热单元212与闪蒸单元220之间的运作的连接是(被过度加热的流体(即被过度加热的污染水216)的)流体连通管线272的形式。例如，闪蒸单元220与热氧化单元228之间的运作的连接是(被过度加热的蒸气(即被过度加热的污染蒸气224)的)流体连通管线276与280的形式。
可选地，包括热回收单元240的本发明的示范性实施例更包括以下的可选的示范性运作的连接，其中所述热回收单元240是在运作上连接到热氧化单元228与过度加热单元212且设以将热能从热氧化气体/蒸气产物232回收到过度加热单元212。
热氧化单元228与热回收单元240的之间的运作的连接是(气体/蒸气(即热氧化气体/蒸气产物232)的)流体连通管线284的形式。过度加热单元212与热回收单元240之间的运作的连接是(液体(即浓缩的蒸气、水292)的)流体连通管线288的形式。热回收单元240与过度加热单元212之间的运作的连接是(被过度加热的蒸气(即被过度加热的蒸气)的)流体连通管线296的形式。
污染水处理系统200更包括分别具有(液体(即未蒸发的被过度加热的污染水217)的)流体连通管线300与304的形式的闪蒸单元220(的未蒸发的液体输出，例如底部)与第一泵252之间以及第一泵252与过度加热单元212之间的示范性运作的连接。此外，例如，闪蒸单元220(的未蒸发的液体输出，例如底部)与第二泵256之间以及第二泵256与污染水浓缩液收集储存槽260之间的运作的连接分别是(液体(即未蒸发的被过度加热的污染水217)的)流体连通管线308与312的形式。
额外的系统工艺单元及其部件的示范性结构、功能与运作的特征：
以下描述污染水处理系统200的一些实施例的额外的示范性结构、功能与运作的特征。这样的额外的特征是关于各种系统工艺单元，亦即过度加热单元212、闪蒸单元220、热氧化单元228与热回收单元240及其部件，以及关于污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256，以及污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260，以及关于介于各种(液体、蒸气、气体、或气体/蒸气的)流体操纵、工艺单元与部件之间的多个运作的连接。
在示范性实施例中，工艺单元、部件与组件的任一个或多个可包括其独立的(局部的)电源供应与(局部的)工艺控制设备，藉此例如这样的局部化的电源供应与工艺控制设备是在运作上连接到工艺控制/数据信息处理单元236且设以连同工艺控制/数据信息处理单元236来运作。或者，工艺单元、部件与组件的任一个或多个可直接在运作上连接到一中央的(总体的)电源供应，例如其是在运作上连接到中央的(总体的)工艺控制/数据信息处理单元236或和中央的(总体的)工艺控制/数据信息处理单元236连通。
在示范性实施例中，这样的电源供应是一多功能的多运作的类型的电源供应，其设以根据各种不同类型的空间与/或时间的电源组态、模式、形式、机构与排程的任一个而供应电源到污染水处理系统200的系统工艺单元、部件与组件，其中所述类型涉及同步的、连续的(相继的)、周期的、非周期的、或非同步的以直流与/或交流电压与/或电流的形式的电源供应。这样的电源供应是设以连同工艺控制/数据信息处理单元236来运作。
在示范性实施例中，污染水处理系统200包括适当的流体(质量)传送设备，诸如管路、管件、连接元件、转接器、接头、泵、阀、排放口、风扇、开关、及流体(质量)流体控制、计量、感应与测量装置(诸如流体(质量)流量控制器、剂量器、与感应器)以及相关的机构、组件、部件、与其元件，其是由适当的材料制成，以完全地使系统工艺单元、部件与组件执行本文所述的功能与运作。
在示范性实施例中，污染水处理系统200包括适当的加热与热传设备，诸如加热器、加热套、加热元件、绝缘物、管路、管件、连接元件、转接器、接头、阀、排放口、风扇、开关、及热(温度)控制、感应与测量装置(诸如温度控制器、感应器与热电偶)以及相关的机构、组件、部件、与其元件，其是由适当的材料制成，以完全地使系统工艺单元、部件与组件执行本文所述的功能与运作。
在示范性实施例中，污染水处理系统200包括系统工艺单元、部件、组件与运作连接的多个运作参数与条件的自动的电气与/或电子运作、控制与监控(测量)。
在示范性实施例中，电气与/或电子控制数据、信息与指令的电气与/或电子输入/输出、前馈与反馈传送与接收、系统工艺单元、部件与组件之间的连通信号、及电源供应与工艺控制设备是由(有线的与/或无线的)电气与/或电子输入/输出控制数据、信息与指令、连通管线(其可包括例如缆线、捆线或汇流排)来提供。
在污染水处理系统200的示范性实施例中，工艺单元/数据信息处理单元236及其他系统工艺单元的每一个(即过度加热单元212、闪蒸单元220、热氧化单元228与热回收单元240)及污染水输入或馈送组件208、风扇248、第一与第二泵252与256的每一个及污染水浓缩液收集储存槽260之间的运作连接与组态是具有输入/输出数据信息控制信号连通管线的(有线的与/或无线的)电气与/或电子网路的形式，例如图3中由双头虚线箭头244所表示者。
在示范性实施例中，污染水处理系统200包括适当的机械、液压、电气、电子、机电与/或(有线的与/或无线的)连通、设备以及机构、组件、部件及其元件，其是由适当的材料制成，以完全地使工艺控制/数据信息处理单元236进行多个运作参数与条件的自动的电气与/或电子控制与监控(测量)。
在污染水处理系统200的示范性实施例中，工艺单元、部件、组件与运作连接是具有可和在污染水处理系统200中的一给定点处所被操纵、被传送、被输送与被处理的流体的特定类型或形式(例如挥发性与/或半挥发性、有机与/或无机化合物)的物化性质、参数与特性相容且根据其运作的组态与结构。本发明的一些实施例的示范性实施方式/实施：
参照图1-3，其示出用以通过闪蒸来处理含有挥发性与/或半挥发性化合物的污染水的方法与系统的示范性实施例，以下将详细说明本发明的一些实施例的示范性实施方式/实施。
污染水204(例如工业废水)被保持或包含在污染水输入或馈送组件208中，且从污染水输入或馈送组件208来供应。污染水204可包括任何数量与类型或形式的挥发性化合物，诸如挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)。替代地或额外地，污染水204可包括任何数量与类型或形式的挥发性与/或半挥发性无机化合物。
污染水204是通过流体连通管线268从污染水输入或馈送组件208被输入或被馈送到过度加热单元212。在过度加热单元212中，污染水204被过度加热，以形成被过度加热的污染水216，所述被过度加热的污染水216具有温度等于或高于预决定的阀值温度。将污染水204过度加热是通过工艺控制/数据信息处理单元236来控制。这会涉及控制污染水204被过度加热的温度(及其范围)，因而在进入下一个闪蒸的工艺时，可确保形成被过度加热的具有输出温度等于或高于预决定阀值温度的污染水216，且确保被过度加热的污染水216维持在这样的温度(或在一预决定的温度范围内)。
在示范性实施例中，预决定的阀值温度是高于在大气压下水的沸点(100℃)的温度，例如103℃或104℃或105℃或更高的温度(诸如110℃)。在示范性实施例中，预决定的阀值温度是介于约103℃与约120℃范围之间的温度。在示范性实施例中，污染水204过度加热是被执行，以为了形成被过度加热的具有温度等于或高于预决定阀值温度的污染水216，藉此在过度加热工艺期间，温度是受控地被允许在一预决定的温度范围内变化。在示范性实施例中，预决定的温度范围是相对窄的温度范围，例如其范围是小于约10度且可甚至窄至约2度。示范性预决定的温度范围是：介于103℃与112℃之间、介于103℃与110℃之间、介于103℃与108℃之间、介于103℃与106℃之间、介于103℃与105℃之间、介于105℃与110℃之间、介于107℃与110℃之间及介于108℃与110℃之间。
在过度加热单元212内，污染水204的部分会凝结成被凝结的蒸气292，其在可选的示范性实施例中通过流体连通管线288被馈送(被回收)到热回收单元240。
被过度加热的污染水216离开过度加热单元212，幷且通过流体连通管线272进入闪蒸单元220。在闪蒸单元220内，被过度加热的污染水216会被闪蒸，以形成被过度加热的污染蒸气(气相的蒸气及挥发性与/或半挥发性化合物)224。
在示范性实施例中，被过度加热的污染蒸气224维持一输出温度等于或高于预决定的阀值温度。
在闪蒸单元220内，被过度加热的污染水216没有被蒸发而维持未蒸发的被过度加热的污染水217的形式。未蒸发的被过度加热的污染水217的一第一部分通过流体连通管线300与304及第一泵252从闪蒸单元220被馈送(回收/再循环)回到过度加热单元212内，以与起初馈送的污染水204混合且将其过度加热。未蒸发的被过度加热的污染水217的一第二部分通过流体连通管线308与312及第二泵256从闪蒸单元220被引导且被传送到污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260，其中污染水残余物收集储存槽(容室或容器)260是以污染水浓缩残余物264的形式收集与保持或包含未蒸发的被过度加热的污染水217的所述部分。
被过度加热的污染蒸气224离开闪蒸单元220，幷且通过流体连通管线276与280及(强迫对流的)风扇248进入热氧化单元228。在热氧化单元228内，被过度加热的污染蒸气(气相的蒸气及挥发性与/或半挥发性化合物)224会被热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体与蒸气(气体/蒸气)产物232。
可适用于实现本发明的一些实施例的热氧化的示范性类型是直接的热氧化、热火焰氧化、热催化氧化、换热式热氧化与再生类型的热氧化(RTO)工艺(例如直接的热、火焰或热催化的RTO工艺)。
因此，热氧化单元228是设以根据这些示范性特定类型的热氧化的任一个而运作。
执行工艺以及通过过度加热单元212、闪蒸单元220与热氧化单元228来处理污染水204以形成热氧化气体与蒸气(气体/蒸气)产物232可将挥发性与/或半挥发性化合物从污染水204移除(通过转换成无毒气体与气相化合物，例如二氧化碳)。
如上所述及如图2所示，在本发明的示范性实施例中，污染水处理方法100可选地更包括步骤116，藉此控制过度加热104、闪蒸108与热氧化112的整合运作及处理其相关的数据信息。
因此，本发明的一些示范性实施例的示范性实施方式与实施是更包括通过工艺控制/数据信息处理单元236来控制过度加热单元212、闪蒸单元220与热氧化单元228的整合运作及处理其相关的数据信息(例如运作参数与条件)。在图2中，这样的控制与处理是特别由从步骤116延伸且连接到虚线118a、118b与118c的虚线118来表示，其与运作交互作用相应，其中所述运作交互作用是指控制和处理116分别与过度加热104、闪蒸108与热氧化112之间的运作交互作用。在图3中，这样的控制与处理是特别由双头虚线箭头244来表示，其中所述双头虚线箭头244在工艺控制/数据信息处理单元236与其他工艺单元之间形成介面。
本发明的示范性实施例可以可选地更包括将热能(其被包含在热水蒸气与气体中)从热氧化气体/蒸气产物232回收到过度加热工艺，藉此提供用以将污染水204过度加热的热。
根据这样的示范性实施例，凝结的蒸气292通过流体连通管线288从过度加热单元212被馈送(被回收)到热回收单元240内。
在热回收单元240内，来自热氧化气体/蒸气产物232的热是用以加热(气化)凝结的蒸气292，以形成蒸气(蒸气)242。蒸气(蒸气)242离开热回收单元240，幷且通过流体连通管线296进入过度加热单元212，且用以提供运作过度加热单元212且将污染水204过度加热的热。
将热氧化工艺期间产生的热能回收到过度加热工艺的本发明的这样的可选的示范性实施例更包括通过工艺控制/数据信息处理单元236来控制热回收单元240的整合运作及处理其相关的数据信息(例如运作参数与条件)。
本发明的一些实施例的实施方式可获得将挥发性化合物从污染水移除的高产率与高能量效率。通过以实验室规模、试产规模与量产规模的环境而实现与实施本文公开的一些实施例，发明人获得了明显改善的从污染水移除挥发性化合物的结果(相较于使用现有技术来处理含有挥发性化合物的污染水所获得的结果)。这样的改善的结果包括更好的从污染水(例如工业废水)移除挥发性化合物(诸如挥发性有机化合物(VOCs)与/或半挥发性有机化合物(SVOCs)以及挥发性与/或半挥发性无机化合物)的产率、能量效率与成本效益。不需要一蒸气与/或空气汽提工艺且不需要对起初处理的污染水做进一步的处理(例如通过生物抛光)即可获得改善的结果。
示范性结果包括高于99％的从污染水的挥发性有机化合物(VOCs)的移除的产率以及高于90％的从污染水的半挥发性有机化合物(SVOCs)的移除的产率。
本文使用的单数文法形式的术语“一”、“一个”、“所述”与“该”的每一个意指“至少一”、“至少一个”或“一或更多个”。本文使用的措辞“一或更多个”没有改变所欲的“一”、“一个”或“所述”的意义。因此，除非本文有特别定义或描述，或除非本文有清楚指明，本文使用的措辞“一”、“一个”与“所述”亦可意指且涵盖数个所述的实体或物体。例如，本文使用的措辞“一单元”、“一装置”、“一组件”、“一机构”、“一部件”、“一元件”、与“一步骤或程序”亦可分别意指且涵盖数个单元、数个装置、数个组件、数个机构、数个部件、数个元件与数个步骤或程序。
本文使用的术语“包括”、“包括有”、“具”、“具有”、“包含”与“包含有”及其语言/文法变形、衍生字与/或结合的每一个意指“包括但不限于”，且用以指明所述的部件、特征、特性、参数、整数或步骤，且没有排除一或更多个额外的部件、特征、特性、参数、整数、步骤或其群组的添加。这些术语的每一个被视为在意义上与措辞“基本上由构成”等同。
本文使用的术语“由构成”与“构成”的每一个意指“包括且限于”。
本文使用的措辞“基本上由构成”意指所述的实体或物件(系统、系统单元、系统子单元、装置、组件、子组件、机构、结构、部件、元件，或周边设备、设施、附件，或材料、方法或步骤、步骤或程序、子步骤或子程序)是所揭露发明的一示范性实施例的一实体或部分，与/或用以实施所揭露发明的一示范性实施例，且可包括一系统单元、系统子单元、装置、组件、子组件、机构、结构、部件或元件、或周边设备、设置、附件、或材料、步骤或程序、子步骤或子程序的至少一个额外的“特征或特性”，但仅在每一个这样的额外的“特征或特性”没有物质上改变所请求实体或物件的基本的新颖与发明的特性或特别的技术特征。
本文使用的术语“方法”意旨用以达成一给定的任务的步骤、程序、方式、手段与/或技术，其包括但不限于所揭露发明的相关领域中的技术人员所已知或可从已知的步骤、程序、方式、手段与/或技术轻易获得的步骤、程序、方式、手段与/或技术。
在本文中，一参数、特征、特性、物体或尺寸的数值能以数值范围的格式来描述或叙述。本文使用的这样的数值范围格式是示出本发明的一些示范性实施例的实施方式，且没有毫无变通地限制本发明的示范性实施例的范畴。因此，一描述的或叙述的数值范围亦意指且涵盖在所描述的或叙述的数值范围内的所有可能的子范围与个别的数值(其中数值能以整体上整数或分数的方式来呈现)。例如，一描述的或叙述的数值范围“从1到6”亦意旨且涵盖所有可能的子范围，诸如“从1到3”、“从1到4”、“从1到5”、“从2到4”、“从2到6”、“从3到6”等，及在所描述的或叙述的数值范围“从1到6”内的个别的数值，诸如“1”、“1.3”、“2”、“2.8”、“3”、“3.5”、“4”、“4.6”、“5”、“5.2”与“6”。无论所描述的或叙述的数值范围的数值宽度、程度或尺寸为何，这都适用。
再者，为了描述或叙述一数值范围，措辞“在介于约第一数值与约第二数值之间的范围中”被视为与措辞“在从约第一数值到约第二数值之间的范围中”等同且与其意义相同，幷且因此这两个意义等同的措辞可交替使用。例如，为了描述或叙述室温的数值范围，措辞“室温意指在介于约20℃与约25℃之间的范围中”，幷且被视为与措辞“室温意指从约20℃到约25℃的范围中的温度”等同且与其意义相同。
本文使用的术语“约”意指所描述的数值的±10％。
本文使用的措辞“在运作上连接”是均等地意指相应的同义的措辞“在运作上接合”与措辞“在运作上接附”，其中运作的连接、运作的接合或运作的接附是根据实体与/或电气与/或电子与/或机械与/或机电的方式或本质而涉及各种类型与形式的硬件与/或软件设备和部件。
可了解，为了清楚地描述与呈现数个独立实施例的叙述或形式，本发明的特定的态样、特性与特征亦能以任何适当的组合或子组合通过单一个实施例的叙述或形式来描述与呈现。
相反地，通过单一个实施例的叙述或形式来描述与呈现的组合或子组合中的本发明的各种态样、特性与特征亦能以数个独立实施例的叙述或形式来描述与呈现。
尽管已经通过特定的示范性实施例及其实例来描述与呈现本发明，许多的其替代、变化与/或变形对于本领域的技术人员是显而易见的。
因此，所有这样的替代、变化与/或变形落入随附的权利要求书的宽广范围内，且由随附的权利要求书的宽广范围来涵盖。
本文所引用的所有的公开文件、专利与/或专利申请案是以如同各个个别的公开文件、专利与/或专利申请案的程度而整体地被幷入到本说明书以作为参照。此外，本说明书中的任何引用或标示不应被解读或理解为承认这样的引用代表本发明的现有技术或与本发明的现有技术相应。所使用的副标题不应被解读为构成必然的限制。

Claims (21)

1.一种用以处理含有挥发性与/半挥发性化合物的污染水的方法，其特征在于：所述方法包含以下步骤：
将污染水过度加热，以形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有一温度等于或高于一预决定的阀值温度；
将所述被过度加热的污染水闪蒸，以形成被过度加热的污染蒸气；及
将所述被过度加热的污染蒸气热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述过度加热的步骤中，所述预决定的阀值温度是等于或高于一温度，所述温度选自由以下所构成的群组：103℃、104℃、105℃与110℃。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述过度加热的步骤中，所述预决定的阀值温度被维持在一预决定的温度范围内，所述预决定的温度范围是约10度或约2度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述过度加热的步骤是被执行，以致在开始所述闪蒸的步骤时，所述被过度加热的污染水维持在所述预决定的阀值温度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包含：通过一工艺控制/数据信息处理单元来控制所述过度加热的步骤、所述闪蒸的步骤与所述热氧化的步骤的整合运作及处理其相关的数据信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述闪蒸的步骤包括：通过一工艺控制/数据信息处理单元来控制所述被过度加热的污染水的所述温度与一蒸发速率，因而控制所述被过度加热的污染水的量与浓度以及控制进行所述热氧化工艺的所述被过度加热的污染蒸气的量与浓度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包含：将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热的步骤，藉此提供用以执行所述过度加热的步骤的热能。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法更包含：控制所述过度加热的步骤、所述闪蒸的步骤、所述热氧化的步骤与所述将热能回收的步骤的整合运作及处理其相关的数据信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过度加热的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述闪蒸的步骤幷被所述闪蒸的步骤跟随。
10.如权利要求1或9所述的方法，其特征在于：所述闪蒸的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述热氧化的步骤幷被所述热氧化的步骤跟随。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述方法更包含：将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热的步骤，其中所述将热能回收的步骤是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述过度加热的步骤幷被所述过度加热的步骤跟随。
12.一种用以处理含有挥发性与/半挥发性化合物的污染水的系统，其特征在于：所述系统包含：
一过度加热单元，所述过度加热单元将污染水过度加热，且形成被过度加热的污染水，所述被过度加热的污染水具有一温度等于或高于一预决定的阀值温度；
一闪蒸单元，所述闪蒸单元是在运作上连接到所述过度加热单元，而将所述被过度加热的污染水闪蒸，且形成被过度加热的污染蒸气；及
一热氧化单元，所述热氧化单元是在运作上连接到所述闪蒸单元，而将所述被过度加热的污染蒸气热氧化，藉此将被含在其中的挥发性与/或半挥发性化合物热氧化，且形成热氧化气体/蒸气产物。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于：所述过度加热单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述闪蒸单元幷被所述闪蒸单元跟随。
14.如权利要求12或13所述的系统，其特征在于：所述闪蒸单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述热氧化单元幷被所述热氧化单元跟随。
15.如权利要求12或13所述的系统，其特征在于：所述系统更包含一热回收单元，所述热回收单元是在运作上连接到所述热氧化单元与所述过度加热单元，而将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热单元，其中所述热回收单元是在空间与时间上直接地，且相继立即地，在运作上连接到所述过度加热单元幷被所述过度加热单元跟随。
16.如权利要求12所述的系统，其特征在于：所述过度加热单元将所述预决定的阀值温度维持成等于或高于一温度，所述温度选自由以下所构成的群组：103℃、104℃、105℃与110℃。
17.如权利要求12所述的系统，其特征在于：所述系统更包含一工艺控制/数据信息处理单元，所述工艺控制/数据信息处理单元是在运作上连接到所述过度加热单元、所述闪蒸单元与所述热氧化单元，幷控制所述过度加热单元、所述闪蒸单元与所述热氧化单元的整合运作及处理其相关的数据信息。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于：所述过度加热单元是由所述工艺控制/数据信息处理单元来控制，以致在所述被过度加热的污染水进入所述闪蒸单元时，所述过度加热单元维持所述被过度加热的污染水的所述预决定的阀值温度。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于：所述闪蒸单元是由所述工艺控制/数据信息处理单元通过控制在所述闪蒸单元内的所述被过度加热的污染水的所述温度与一蒸发速率来控制，因而控制所述被过度加热的污染水的量与浓度以及控制进入所述热氧化单元的所述被过度加热的污染蒸气的量与浓度。
20.如权利要求12所述的系统，其特征在于：所述系统更包含一热回收单元，所述热回收单元是在运作上连接到所述热氧化单元与所述过度加热单元，而将热能从所述热氧化气体/蒸气产物回收到所述过度加热单元。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于：所述系统更包含一工艺控制/数据信息处理单元，所述工艺控制/数据信息处理单元是在运作上连接到所述过度加热单元、所述闪蒸单元、所述热氧化单元与所述热回收单元，幷控制所述过度加热单元、所述闪蒸单元、所述热氧化单元与所述热回收单元的整合运作及处理其相关的数据信息。
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