通过增强对微量物质污染物的去除产生饮用水的方法

通过增强对微量物质污染物的去除产生饮用水的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于通过增强对微量物质污染物的去除来产生饮用水的方法，该方法包括以下步骤：使水与亚铁材料接触，在充气之后使微量物质共同沉淀，和回收饮用水，其中通过与绿锈层和微生物生物膜一致作用的电化腐蚀来增强效率。在第二方面，提供了用于根据所述方法生产饮用水的设备。
【专利说明】通过增强对微量物质污染物的去除产生饮用水的方法
[0001]本发明在第一方面涉及用于从包含微量物质污染物的原水产生饮用水的方法。在第二方面，本发明涉及用于根据本发明的第一方面的方法产生饮用水的设备。
[0002]在全世界中，地下水受不需要的物质污染构成主要问题。地下的天然构造在一些区域中可以产生地下水污染的严重情况，且在曾经进行工业化耕作的地方，在水中出现杀虫剂和它们的分解产物是常见现象。
[0003]世界的超过三百万地下水水井中存在过量的砷与受影响区域中增加的癌症风险和各种其他疾病和健康问题相关联，其中孟加拉国是极为重要的实例。
[0004]为了考虑砷的不利健康影响，WHO已经将饮用水中砷的建议极限降低至10 μ g/L，且在许多工业化国家中，该极限现在被设置为5 μ g/L。然而，使用现有方法的大量供水系统未能遵守该极限且它们已经具有停机或投资新的和昂贵的用于纯化的设备的选项。已经存在以合理的成本将砷含量从经常遇到的20-35 μ mg/1水平降低到低于5g/l的艰巨任务。
[0005]受砷污染在接收具有低含量的铁的地下水的供水系统中是特别严重的问题。在具有富含铁化合物的水的供水系统中，这是较不严重的，因为当水以常规方式通过氧化，通常充气来处理时，砷常常与氧化的铁化合物共同沉淀，直到铁在砂滤器或沉淀池中沉淀。然而，如果水的铁含量不足以确保砷和其他污染物(包括杀虫剂)的所需的共同沉淀，则不可能通过水的常规氧化来除去砷。
[0006]DE 197 45 664 Al公开了用于处理含砷的水的方法，其中水流过填充有含铁颗粒的反应器，所述颗粒通过混合砂和铁粉末和随后在不包括氧气下点火来产生。在反应器中，铁通过溶解在水中的氧气氧化，生成Fe (III)离子，所述离子与As —起形成溶解性差的砷酸铁。过量的Fe(III)离子通过 吸附以结合As的氢氧化铁形式沉淀。因此，当结合至颗粒时，必须以合适的间隔从颗粒将其除去。当沉淀Fe (III)化合物时,颗粒相当迅速地使用附聚物且必须经常被交换。颗粒的制造需要功和能量。此外，如果处理过的地下水含氧量低，则方法需要在处理之前将另外的氧气供应至反应器。总之，已知的方法是劳动密集的、复杂的和高成本的。
[0007]US 5 951 869描述了反应器，其中在同时供应氧气时用铁处理水。处理在具有铁颗粒作为铁源的流化床中进行。但使用流化床是高成本和繁重的工作。
[0008]US 4 525 254提供了通过在不溶性阴极的存在下溶解阳极使水富集铁，用于处理工业废水。阳极、阴极和待处理的水经历连续搅拌，使得所述溶出在氧化条件下发生。
[0009]上述方法共有铁处理伴随充气一起发生的普通特征或需要水在每次开始具有相当大的氧含量。因此，存在增加的风险:系统被沉淀的氧化的铁化合物堵塞。
[0010]US 2009/0020482标志着向前开发用于除去污染物微量物质的方法的重大一步。在本文，待处理的水在氧化之前与含铁材料接触以便增加水的铁含量和因此改进在氧化之后污染物的共同沉淀。尽管如此，当想起铁释放到水中的稳健性时，甚至发现该改进的方法是缺乏的。虽然当所谓的绿锈层存在含铁材料上时铁的释放和其与砷的结合常常是令人满意的，但所述层如果暴露于甚至适度水平的氧气，是敏感的并劣化。在服务停止和导致暴露于氧气的其他操作中断之后，绿锈层必须重新建立且将仅在若干个月的时间之后完全有效。
[0011]鉴于上述内容，本发明的目的是提供用于从包含微量物质污染物的原水生产饮用水的方法和设备，其中实现了高水平的、强劲、有效和高效的对污染物的去除，当从铁含量低的原水开始时也是这样。此外，方法应是负担得起的、简单的和环境友好的。
[0012]为了满足该目的，根据本发明的第一方面，提供了用于从包含微量物质污染物的原水产生饮用水的方法，所述方法包括以下步骤:使包含所述微量物质污染物的所述原水在低于大气压的氧分压下与含铁材料接触，以致使所述水富集有Fe(II)化合物；通过在充气器中在氧化条件下处理所述富铁的水来使所述微量物质的至少一部分共同沉淀；和通过分离沉淀物回收饮用水；其中绿锈层和微需氧的铁氧化性微生物的生物膜被提供在所述含铁材料上，且其中通过提供附近的具有比铁更负的电极电势的材料，所述含铁材料当与原水接触时经历电化腐蚀，其中所述含铁材料和所述具有比铁更负的电极电势的材料被布置成使得它们不彼此邻接而是借助于电导线连通。
[0013]本发明人已经意外地发现，含铁材料的电化腐蚀当根据本发明进行时不仅促进非生物的铁释放进入水中，而且显著地确保在数小时或几天的时间内绿锈层的维持或迅速建立(重建)，并通过在含铁材料的封闭环境中贡献缺氧环境而增强微需氧的铁氧化性微生物的生长和影响。
[0014]使用本发明人的发现，提供了简单又高效的方法，其中充分利用含铁材料的净化电势(purifying potential)。通过连接或断开电导线,可以调节电化腐蚀。该方法仅需要小的能量消耗量且除了含铁材料和具有比铁更负的电极电势的材料之外不需要额外的化学品。所述具有比铁更负的电极电势的材料可以是金属、合金或非金属例如石墨。在其他方面，如果从健康角度不被反对，则具有比铁更高的贵金属性的任何这样的材料都可以纳入考虑。
[0015]在本文本中，“含铁材料”是指完全或主要由铁组成的材料，而“具有比铁更负的电极电势的材料”可以是如上所述的合金，其本身可以包括一定比例的铁。因此，应理解，“具有比铁更负的电极电势的材料”的总电极电势应比“含铁材料”的总电极电势更负。
[0016]根据本发明的优选的实施方案，电导线设置有电阻器，任选地可变电阻器。以该方式，铁的腐蚀度和因此的溶出度可以根据被处理的水的流、原水中污染物的含量以及最终饮用水的所需品质来进一步调节。优选地，可变电阻器是以电位计的形式。
[0017]有利地，含铁材料是以从绝缘引入端悬挂进入由具有比铁更负的电极电势的材料组成、内衬有具有比铁更负的电极电势的材料或包含具有比铁更负的电极电势的材料的封闭容器中的至少一种可交换棒的形式。在整个本文本中，“封闭容器”应被理解为设置有用于待处理的水的入口和出口的开口但在根据本发明的方法进行期间基本上不具有另外的开口的容器。通过使用封闭容器，有利于遵守低于大气压的氧分压，使得Fe (III)化合物的过早沉淀最小化。在优选的实施方案中，封闭容器由作为具有比铁更负的电极电势的材料的不锈钢组成。在相反的实施方案中，含铁材料是以从内部腐蚀的可交换的封闭容器(exchangeable closed container)的形式,而具有比铁更负的电极电势的材料是以从绝缘引入端悬挂进入所述容器中的至少一种棒的形式。
[0018]在某些情况下，期望在使原水与含铁材料接触之前，存在原水中的铁化合物和任选的其他化合物任选地在砂滤器中从其分离。这在包含在原水中的相当大比例的铁以不能使微量物质污染物共同沉淀的惰性状态存在的情况下可能是有意义的。并且，铁化合物、或可以抑制电化腐蚀和/或铁从含铁材料中的释放的其他化合物的出现可能要求初始分离步骤。
[0019]在优选的实施方案中，在充气器中在氧化条件下富铁的水的处理通过使富集有Fe(II)的水，任选地从封闭在安装在充气器上方的容器中的含铁材料通向充气器的顶部来实现，所述充气器包括:具有孔或缝隙的板或一个或多个管，其用于通过在所述处理工艺开始时使所述水流过所述孔或缝隙而形成液滴；和用于通过与其接触使所述液滴分开的装置，所述装置被布置在所述板或管下方，其中用于使所述液滴分开的所述装置包括以具有网状管壁的管的形式的多个管状元件，所述管状元件被放置为若干平行的管状元件的水平层，所述若干平行的管状元件以使得一层中的所述管状元件的纵向轴线相对于一个或多个邻近层中的所述管状元件的纵向轴线成角度地布置的方式堆叠；并且使所述水通过重力通过所述充气器到其底部。
[0020]优先地，充气器被装配为使得一层中的管状元件的纵向轴线相对于一个或多个邻近层中的管状元件的纵向轴线以约90°的角度成角度地布置。以该方式，产生了在充气器内出现的液滴分开的良好条件。
[0021]在充气之后，优选地通过在收集容器中沉降使沉淀物与饮用水分离，任选地随后通过在一个或多个过滤器中处理水来进一步分离，任选地由一个或多个磁体辅助分离。一个或多个过滤器可以是砂滤器、陶瓷过滤器或又一种类型的过滤器。然而，可以相关联的是，在铁化合物的沉淀和分离之后使水返回一次或多次用于与含铁材料重新开始接触，使得微量物质的含量可以甚至进一步降低。可选择地，以增强的充气为目的，水可以从上述充气器的底部返回至其顶部。此外，空气，任选地富含氧气，可以通过在通气管中被动流动或主动流动通向包含管状元件的所述充气器的一部分。以该方式，可以进一步调节充气器中实现的氧化度。在大量装载有待除去的物质的原水的情况下，将氧气主动供应至充气器可以用作将水从所述充气器的底部返回至顶部的备选方案。
[0022]在可选择的实施方案中，通过使在氧化条件下处理的水直接滴到砂滤器上而无需在收集容器中的任何中间 沉降，使沉淀物与饮用水分离，沉淀物被沉积在砂滤器的上表面上或砂滤器的上表面附近。通过确保彻底的充气，在一些情况下可以实现不期望的化合物的完全令人满意的絮凝，导致形成絮凝物，该絮凝物累积在砂滤器的表面上，而基本上不渗透砂滤器的表面，使得絮凝物可以容易地除去。
[0023]优选地，共同沉淀的微量物质包括砷和/或杀虫剂和/或非挥发性有机碳(NVOC)例如腐殖质。然而，其他微量物质例如铬、汞、其他重金属、MTBE(甲基叔丁基醚)和各种非杀虫剂氯化经(non-pesticide chlorinated hydrocarbon)也可以共同沉淀。
[0024]有利地，微需氧的铁氧化性微生物的生物膜包括代表盖氏铁柄杆菌属(Gallionella)、球衣细菌属(Sphaerotilus)和纤毛菌属(Leptothrix)中的一种或多种的铁细菌。这些属中的许多成员在厌氧和需氧条件之间的界面处茁壮成长，并在中性PH的环境中进行亚铁的氧化。由来自微生物的胞外聚合物组成的粘液层提供亲水性物质的增强的吸附。
[0025]根据优选的实施方案，生物膜以铁锈色披毛菌(Gallionella ferruginea)为主。该物质释放出具有高的吸附污染物微量物质(包括砷)的能力的Fe氧化物。[0026]优先地，当接触含铁材料时原水中的氧含量在0.1至1.6mg/L,优选地0.3至
1.5mg/L的范围内，因为发现铁锈色披毛菌在所述氧水平下茁壮成长。由于同样的原因，当接触含铁材料时原水的PH优选地在6.0至8.0的范围内。
[0027]根据一个实施方案，含铁材料的腐蚀通过将来自外部电源的电流分别应用到含铁材料和具有比铁更负的电极电势的材料来进一步增强。然而，通常，不需要外部电源来实现所需的腐蚀。
[0028]为了满足前述目的，根据本发明的第二方面，提供了一种用于从包含微量物质污染物的原水产生饮用水的设备，所述设备包括封闭容器，其由具有比铁更负的电极电势的材料组成、内衬有具有比铁更负的电极电势的材料或包含具有比铁更负的电极电势的材料，所述容器容纳从绝缘引入端悬挂的含铁材料的至少一种可交换棒，其中所述材料不彼此邻接但借助于电导线连接，所述容器连接于原水供应部；充气器，其能够将氧气供应至从所述容器接收的水；和分离器单元，其用于从所述充气器接收的水中分离氧化的铁和共同沉淀的微量物质的沉淀物，其中绿锈层和微生物生物膜存在含铁材料上。
[0029]所述设备提供了与本发明的第一方面相同的或相似的优点，且由于其对能量和材料的适度要求而适合于在苛刻或原始条件下安装和维持。
[0030]在一个实施方案中，电导线设置有电阻器，任选地可变电阻器。
[0031]根据具体的实施方案，容器安装在充气器上方，所述充气器包括:具有孔或缝隙的板或一个或多个管，其用于通过在处理工艺开始时使水流过所述孔或缝隙而形成液滴；和用于通过与其接触使液滴分开的装置，所述装置被布置在所述板或管下方，其中用于使液滴分开的装置包括以具有网状管壁的管的形式的多个管状元件，所述管状元件被放置为若干平行的管状元件的水平层，所述若干平行的管状元件以使得一层中的管状元件的纵向轴线相对于一个或多个邻近层中的管状元件的纵向轴线成角度地布置的方式堆叠，所述元件允许分开的液滴通过重力通过 充气器到其底部。以该方式，提供了用于彻底充气的非常坚固和简单的构造。
[0032]在一个实施方案中，设备还包括用于将处理过的水循环至充气器的顶部以实现甚至更强烈的充气的返回管。可选择地，设备可以包括用于以反复富集铁为目的将处理过的水循环至容纳含铁材料的封闭容器的返回管。在期望将待处理的水中的微量物质污染物从高水平减少至低水平的情况下，该管证明是有用的。
[0033]在下文中，将参考非限制性的图阐明本发明的优选的实施方案。
[0034]图1阐明用于进行根据本发明的第一方面的方法的设备的实施方案。
[0035]图2阐明根据本发明的第二方面的设备的封闭容器的实施方案，所述设备用于进行根据本发明的第一方面的方法。
[0036]参考图1，阐明的设备的主要部件由如下数字指代:1是用于将原水泵送至设备的顶部至封闭容器2的泵；3是含铁材料；4是充气器的顶部；5是所述充气器的充气室；6是收集容器是用于将水通向砂滤器8的泵；9是纯饮用水的出口 ；10是用于将处理过的水从收集容器6泵送至设备的顶部用于重复处理的泵。
[0037]在图2，阐明的封闭容器的主要部件由如下字母指代:A是构成如前文定义的封闭容器的不锈钢罐；B是铁棒；C是绝缘引入端，电导线(未示出)从绝缘引入端延到罐A的外部以致经由以电位计(未示出)的形式的可变电阻器将后者电流连接至铁棒B ;D是用于接收原水的入口 ；E是富铁的水从封闭容器离开的出口。
[0038]现在将给出根据本发明的方法的优选的实施方案的全面描述。
[0039]将适量的待处理的原水通过入口 D通向不锈钢罐A的内部以与铁棒B接触。电导线附接于不锈钢罐的外部，且通过电位计，附接于绝缘引入端C，以致电流连接铁棒和不锈钢罐。由于它们的不同的电极电势，电耦合被建立且电流将流动。铁棒现在作为阳极且不锈钢罐作为阴极，而待处理的水由于其电导率而充当电解质。电解质提供了从铁棒释放的离子向更惰性的材料，即不锈钢罐的表面迁移的方式。同时，存在水中的氧气将根据以下反应被消耗:
[0040]2Fe°+02+2H20 — 2Fe2++40H'
[0041]以该方式形成的亚铁又可以有助于形成绿锈，该绿锈包含以其二价形式以及其三价形式的铁:
[0042]10 (Fe311Fem (OH) 8C1*2H20) +2Fe2++7 (SO广或 CO广)+O2 — 7 (Fe411Fe2111 (OH) 12 (SO4 或CO3) +2H20) +4H20+10Cr
[0043]绿锈是过渡化合物，其可以仅在非常低的氧水平下被维持。其在结合砷和明显地还结合其他微量物质污染物例如重金属方面是极其有效的。在地下水中，砷以亚砷酸盐(H2AsinCV)和/或砷酸盐(HAsvO42O形式存在。砷酸盐的离子吸附绿锈层中的-OH2+基团，而以亚砷酸盐形式的砷在本身被氧化为砷酸盐之前明显不能这样做。然而，绿锈常常包含碳酸盐阴离子C032_，且有证据表明所述碳酸盐离子可以被亚砷酸盐交换，亚砷酸盐然后通过绿锈层中的Fe111含量被催化转化为砷酸盐。这可以解释当使用绿锈时存在的砷的非常有效的去除。
[0044]由于在低于大气压的氧条件下封闭容器中的铁的电化腐蚀，绿锈被有效地维持且可以在水供应的任何中断或无意暴露于氧气之后更容易地恢复。
[0045]因为待处理的水 中的天然水平的氧气由于铁棒的电化腐蚀而被还原，微需氧的铁氧化性细菌主要是铁锈色披毛菌的生物膜，在铁上的生长还被促进。所述物质在除去污染物微量物质方面已经证明是非常有用的，因为其使以水铁矿的形式的Fe氧化物沉淀，水铁矿是呈现几百平方米每克的大的表面积的纳米多孔水合铁羟基氧化物矿物。除了其高的表面积与体积比率之外，水铁矿还具有高密度的局部缺陷，例如悬空键和空位，它们全部给予水铁矿高的吸附许多环境上重要的化学物质(包括砷)的能力。
[0046]通过两者均取决于接近于含铁材料的含氧-缺氧界面的存在的绿锈和微需氧的铁氧化性细菌的生物膜的组合作用，相比于如果电化腐蚀和铁-富集不被连续地屏蔽以防暴露于大气水平的氧气，在本方法中实现从水更有效清除微量物质污染物。由于该屏蔽，电化腐蚀，产生氧消耗反应，允许有助于在铁棒表面附近产生和维持所需的陡峭的氧梯度。
[0047]原则上，含铁材料的相当大的表面积是期望的，以便提供用于亚铁的释放的充足广阔区域、绿锈的建立和微嗜氧铁氧化性细菌的壳体(housing)。另一方面，当观察到相对于阳极面积的大的阴极面积时，每单位面积的阳极的腐蚀速率将是最高的。平衡因此必须被打破。
[0048]在本实施方案中，电化腐蚀和铁释放到水中的精确程度借助于电位计来调节，电位计插入到通过将不锈钢罐A的外部连接至绝缘引入端C的导线提供的电连接中。电位计通过电动机来控制，电动机接收根据进入罐中的水的流量的信号。鉴于最终饮用水的所需品质，电动机还可以被设置为对待处理的水中的不同浓度的污染物起反应。
[0049]水从罐A通过出口 E通向充气器4的顶部以被接收在设置有缝隙的管中。通过重力，水通过所述缝隙并作为液滴到达充气室5的顶部。在它们下降通过充气室过程期间，液滴碰撞在相互以90°布置的许多交替的网状管状元件层上，使得液滴被分成小滴。液滴的形成导致相对于液滴体积的基本上更大的液滴表面积，使得可以发生增强的氧气富集。管状元件层的堆叠的高度被调节为使得当下降通过充气单元时初始液滴被分开至少50-60倍和优选地60-80倍，在该情况下，确保高达95%的令人满意的氧饱和度。可选择地，水可以在常规装置例如溅洒器、滴型片、阶式充气器中或通过吹入空气或氧气而被充气。
[0050]经充气的水液滴被引向收集容器6，在收集容器6中氧化的铁化合物与共同沉淀的微量物质污染物一起沉降。沉降的材料可以根据需要通过轻轻冲洗从收集容器除去。此外，借助于泵7将水供应至砂滤器8，以实现铁和微量物质的进一步沉淀并确保共同沉淀的砷的还原，且最后从出口 9排出饮用水。然而，在其他情况下，在收集容器中分离将是足够的，使得可以省去砂滤。
[0051]最终饮用水产品中的砷和其他微量物质的浓度被定期监测，且当增加至规定的极限时，电位计被调到允许增加电化腐蚀和铁释放到水中。在其寿命期间，铁棒连续地被腐蚀侵蚀，使得可用于释放铁的表面在一些点时将减少。为了补偿这点和确保铁的均匀释放，电位计被定期调节。当铁棒最终被消耗时，其被新铁棒替换。
实施例
[0052]根据本发明的设备被安装并接收呈现高水平的砷(19 μ g/L)的原水。使用从绝缘引入端悬挂进入不锈钢罐中的铁棒作为含铁材料，所述不锈钢罐充当具有比铁更负的电极电势的材料。
[0053]当接触铁棒时水中的氧含量被一致地保持在低于lmg/L。在铁棒上，发展绿锈层和显示铁锈色披毛菌的物候特征的物质的生物膜。
[0054]在不到一个星期的时间的过程中，通过使2，75mg/L的铁溶出到处理过的水，砷的浓度降低至3 μ g/L。
【权利要求】
1.一种用于从包含微量物质污染物的原水产生饮用水的方法，所述方法包括以下步骤: a.使包含所述微量物质污染物的所述原水在低于大气压的氧分压下与含铁材料接触，以致使所述水富集有Fe (II)化合物； b.通过在充气器中在氧化条件下处理所述富铁的水来使所述微量物质的至少一部分共同沉淀；和 c.通过分离沉淀物回收饮用水； 其中绿锈层和微需氧的铁氧化性微生物的生物膜被提供在所述含铁材料上，且其中在步骤a.)中，通过提供附近的具有比铁更负的电极电势的材料，所述含铁材料经历电化腐蚀，其中所述含铁材料和所述具有比铁更负的电极电势的材料被布置成使得它们不彼此邻接而是借助于电导线连通。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电导线设置有电阻器。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电阻器是可变电阻器。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述含铁材料是以至少一种可交换棒的形式，所述至少一种可交换棒从绝缘引入端悬挂进入由所述具有比铁更负的电极电势的材料组成、内衬有所述具有比铁更负的电极电势的材料或包含所述具有比铁更负的电极电势的材料的封闭容器中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a.)之前，存在所述原水中的铁化合物和任选的其他化合物任选地在砂滤器中从所述原水分离。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤b.)中，在充气器中在氧化条件下的所述处理通过使富集有Fe(II)的所述水，任选地从封闭在安装在所述充气器上方的容器中的含铁材料通向充气器的顶部来实现，所述充气器包括:具有孔或缝隙的板或一个或多个管，其用于通过在所述处理工艺开始时使所述水流过所述孔或缝隙而形成液滴；和用于通过与其接触使所述液滴分开的装置，所述装置被布置在所述板或管下方，其中用于使所述液滴分开的所述装置包括以具有网状管壁的管的形式的多个管状元件，所述管状元件被放置为若干平行的管状元件的水平层，所述若干平行的管状元件以使得一层中的所述管状元件的纵向轴线相对于一个或多个邻近层中的所述管状元件的纵向轴线成角度地布置的方式堆叠；并且使所述水通过重力通过所述充气器到其底部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤c.)中，通过在收集容器中沉降使所述沉淀物与所述饮用水分离，任选地随后通过在一个或多个过滤器中处理所述水来进一步分离，任选地由一个或多个磁体辅助。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在步骤c.)中，通过使在氧化条件下处理的水直接滴到砂滤器上而无需在收集容器中的任何中间沉降，使所述沉淀物与所述饮用水分离，所述沉淀物被沉积在所述砂滤器的上表面上或所述砂滤器的上表面附近。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述共同沉淀的微量物质选自由以下组成的组:砷、杀虫剂、非挥发性有机碳(NVOC)、铬、汞、其他重金属、MTBE (甲基叔丁基醚)和非杀虫剂氯化烃。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述共同沉淀的微量物质包括砷和/或杀虫剂和/或非挥发性有机碳(NVOC)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微需氧的铁氧化性微生物的生物膜包括代表盖氏铁柄杆菌属、球衣细菌属和纤毛菌属中的一种或多种的铁细菌。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述生物膜以铁锈色披毛菌(Gallionellaferruginea)为主。
13.根据权利要求12所述的方法，其中当接触所述含铁材料时所述原水中的氧含量在0.1至1.6mg/L,优选地0.3至1.5mg/L的范围内。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中当接触所述含铁材料时所述原水的pH在6.0至8.0的范围内。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤a.)中，所述含铁材料的腐蚀通过将来自外部电源的电流分别应用到所述含铁材料和所述具有比铁更负的电极电势的材料来进一步增强。
16.一种用于从包含微量物质污染物的原水产生饮用水的设备，所述设备包括: 1.封闭容器，其由具有比铁更负的电极电势的材料组成、内衬有具有比铁更负的电极电势的材料或包含具有比铁更负的电极电势的材料，所述容器容纳从绝缘引入端悬挂的含铁材料的至少一种可交换棒，其中所述材料不彼此邻接但借助于电导线连接，所述容器连接于原水供应部； ?.充气器，其能够将氧气供应至从所述容器接收的水；和 ii1.分离器单元，其用于从所述充气器接收的所述水中分离氧化的铁和共同沉淀的微量物质的沉淀物， 其中绿锈层和微生物生物膜存在所述含铁材料上。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述电导线设置有电阻器。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述电阻器是可变电阻器。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的设备，其中所述容器安装在所述充气器上方，所述充气器包括:具有孔或缝隙的板或一个或多个管，其用于通过在所述处理工艺开始时使所述水流过所述孔或缝隙而形成液滴；和用于通过与其接触使所述液滴分开的装置，所述装置被布置在所述板或管下方，其中用于使所述液滴分开的所述装置包括以具有网状管壁的管的形式的多个管状元件，所述管状元件被放置为若干平行的管状元件的水平层，所述若干平行的管状元件以使得一层中的所述管状元件的纵向轴线相对于一个或多个邻近层中的所述管状元件的纵向轴线成角度地布置的方式堆叠，所述元件允许分开的液滴通过重力通过所述充气器到其底部。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的设备，还包括用于将处理过的水循环至所述充气器的顶部的返回管。
【文档编号】C02F1/52GK103476713SQ201280018568
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年1月4日 优先权日:2011年2月15日
【发明者】安德里斯·古尔达戈 申请人:微滴爱克有限责任公司