些要素相关与否。因此，作为非限制性实例，"A和 B中的至少一个"（或者等同地"A或B中的至少一个"，或者等同地"A和/或B中的至少一 个"）在一个实施方案中可以指至少一个A，任选地包括多于一个A，但不存在B (并且任选 地包括除B之外的要素）；在另一实施方案中可以指至少一个B，任选地包括多于一个B，但 不存在A (并且任选地包括除A之外的要素）；在又一个实施方案中可以指至少一个A，任选 地包括多于一个A，以及至少一个B，任选地包括多于一个B (并且任选地包括其他要素）； 等等。
[0173] 在权利要求书中以及在以上的说明书中，所有的过渡短语如"包含"、"包括"、"带 有"、"具有"、"容纳"、"涉及"、"保持"等都应理解为开放式的，即意指包括但不限于。只有 过渡性短语"由……组成"和"基本上由……组成"才应分别是封闭式或半封闭式的过渡性 短语，如美国专利局专利审查程序手册（United States Patent Office Manual of Patent Examining美国专利局专利审查程序指南）第2111. 03节所述。
【主权项】
1. 一种处理白水的方法，包括： 使包含白水或来源于白水并包含阳离子的液体输入流流经容纳离子交换介质的离子 交换容器；和 使用所述离子交换介质从所述液体输入流中移除至少部分所述阳离子以产生经离子 交换的流出物流。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述阳离子包括多价阳离子。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述多价阳离子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Fe2+、Mn2+ 和/或Al3+。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述经离子交换的流出物流中阳离 子的量比所述液体输入流中阳离子的量低至少约70 %。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括弱酸阳离子 树脂。6. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括强酸阳离子 树脂。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述离子交换容器包括填充柱。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中使用所述离子交换介质从所述液体 输入流中移除至少部分所述阳离子在约5. 5至约8. 5的pH下进行。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述液体输入流包含碳酸钙。10. 根据权利要求9所述的方法，包括在流经所述离子交换容器期间和/或之前调整或 保持所述液体输入流的PH为约7. 5或低于约7. 5,使得至少部分所述碳酸钙溶解在所述液 体输入流中。11. 根据权利要求10所述的方法，其中调整或保持所述液体输入流的PH包括使所述液 体输入流接触所述离子交换介质，和使所述离子交换介质的操作PH降低所述液体输入流 的pH。12. -种处理白水的方法，包括： 使包含白水或来源于白水并包含碳酸钙的液体流与离子交换介质接触；和 在与所述离子交换介质接触之前或接触时调整或保持液体输入流的PH为约7. 5或低 于约7. 5,使得至少部分所述碳酸钙溶解在所述液体输入流中。13. 根据权利要求12所述的方法，其中调整或保持所述液体输入流的pH包括使所述液 体输入流接触所述离子交换介质，和使所述离子交换介质的操作PH降低所述液体输入流 的pH。14. 根据权利要求12至13中任一项所述的方法，包括使用所述离子交换介质从所述液 体输入流中移除至少部分的钙阳离子以产生经离子交换的流出物流。15. 根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括弱酸阳离 子树脂。16. 根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质容纳在容器 中。17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述离子交换介质容纳在填充柱中。18. -种处理白水的方法，包括： 将包含白水或来源于白水并包含阳离子和悬浮固体的液体输入流暴露于絮凝剂和磁 响应材料，使得形成絮凝剂、磁响应材料和悬浮固体的凝聚体； 使用磁体从所述液体输入流中移除至少部分所述凝聚体以产生与所述液体输入流相 比包含更少悬浮固体的上清液流；和 使用离子交换介质从所述上清液流中移除至少部分所述阳离子。19. 根据权利要求18所述的方法，其中将所述液体输入流暴露于磁响应材料包括将所 述液体输入流暴露于磁铁矿。20. 根据权利要求18至19中任一项所述的方法，其中将所述液体输入流暴露于絮凝剂 包括将所述液体输入流暴露于聚合物絮凝剂。21. 根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中使用离子交换介质移除至少部分 所述阳离子包括使至少部分所述上清液流流经容纳所述离子交换介质的离子交换容器。22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述离子交换容器包括填充柱。23. 根据权利要求18至22中任一项所述的方法，其中所述阳离子包括多价阳离子。24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述多价阳离子包括Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba'Fe' Mn2+和 / 或Al3+。25. 根据权利要求18至24中任一项所述的方法，其中从所述上清液流中移除至少部分 所述阳离子产生经离子交换的流出物流。26. 根据权利要求25所述的方法，其中所述经离子交换的流出物流中阳离子的量比所 述液体输入流中阳离子的量低至少约70%。27. 根据权利要求18至26中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括弱酸阳离 子树脂。28. 根据权利要求18至26中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括强酸阳离 子树脂。29. 根据权利要求18至28中任一项所述的方法，其中使用离子交换介质从所述上清液 流中移除至少部分所述阳离子在约5. 5至约8. 5的pH下进行。30. 根据权利要求18至29中任一项所述的方法，其中所述悬浮固体包括胶体固体和/ 或有机固体。31. 根据权利要求18至30中任一项所述的方法，其中所述液体输入流包含碳酸钙。32. 根据权利要求31所述的方法，包括在使用所述离子交换介质从所述上清液流中移 除至少部分所述阳离子之前调整或保持所述上清液流的PH为约7. 5或低于约7. 5,使得至 少部分所述碳酸钙溶解在所述上清液流中。33. -种用于回收包含阳离子和悬浮固体的白水的系统，包括： 容纳絮凝剂的絮凝容器，在将所述絮凝剂暴露于包含白水或来源于白水的液体输入流 时，所述絮凝剂能够使所述悬浮固体凝聚以形成絮凝剂和悬浮固体的凝聚体，所述絮凝容 器配置为产生与所述液体输入流相比包含更少量悬浮固体的上清液流； 过滤器，所述过滤器配置为接收至少部分所述上清液流，所述过滤器配置为产生保留 物流和滤液流，与所述保留物流相比所述滤液流包含更少量的悬浮固体；和 离子交换容器，所述离子交换容器配置为接收至少部分所述滤液流，所述离子交换容 器容纳配置为从所述滤液流中移除至少部分所述阳离子的离子交换介质。34. 根据权利要求33所述的系统，其中所述絮凝容器包括配置为与所述絮凝剂和所述 悬浮固体形成凝聚体的磁响应材料。35. 根据权利要求34所述的系统，其中所述磁响应材料包括磁铁矿。36. 根据权利要求33至35中任一项所述的系统，其中所述絮凝容器包括配置为从所述 液体输入流中移除至少部分的磁响应絮凝剂凝聚体的磁体。37. 根据权利要求33所述的系统，其中所述絮凝容器包括配置为向容纳在所述絮凝容 器中的流体中注入气体的气体输入口。38. 根据权利要求37所述的系统，其中所述絮凝容器包括溶解气体浮选分离装置。39. 根据权利要求38所述的系统，其中所述溶解气体浮选分离装置包括溶解空气浮选 分离装置。40. 根据权利要求33所述的系统，其中所述絮凝容器配置为使絮凝剂和悬浮固体的至 少部分所述凝聚体沉降到所述絮凝容器的底部。41. 根据权利要求40所述的系统，其中所述絮凝容器包括重力沉降澄清器。42. 根据权利要求33至41中任一项所述的系统，其中所述过滤器包括盘式过滤器。43. 根据权利要求33至41中任一项所述的系统，其中所述过滤器包括网式过滤器。44. 根据权利要求33至41中任一项所述的系统，其中所述过滤器包括粗滤器。45. 根据权利要求33至41中任一项所述的系统，其中所述过滤器包括深度过滤介质。46. 根据权利要求45所述的系统，其中所述深度过滤介质包括砂。47. 根据权利要求33至46中任一项所述的系统，其中所述离子交换介质包括弱酸阳离 子树脂。48. 根据权利要求33至46中任一项所述的系统，其中所述离子交换介质包括强酸阳离 子树脂。49. 根据权利要求33至48中任一项所述的系统，其中所述过滤器配置为使得至少部分 所述保留物流再循环至所述絮凝容器。50. 根据权利要求33至48中任一项所述的系统，包括总溶解固体移除装置，所述总溶 解固体移除装置配置为接收来自所述离子交换容器的至少部分的液体进料流。51. 根据权利要求50所述的系统，其中所述总溶解固体移除装置配置为进行反渗透。52. 根据权利要求50所述的系统，其中所述总溶解固体移除装置配置为进行纳滤。53. 根据权利要求50所述的系统，其中所述总溶解固体移除装置配置为从来自所述离 子交换容器的所述液体进料流中移除阴离子。54. 根据权利要求33至53中任一项所述的系统，包括电磁辐射暴露系统，所述电磁辐 射暴露系统配置为将来自所述离子交换容器的所述液体进料流暴露于电磁辐射。55. 根据权利要求54所述的系统，其中所述电磁辐射包括至少一种波长的紫外（UV)电 磁辐射。56. 根据权利要求55所述的系统，其中所述UV电磁辐射配置为对来自所述离子交换容 器的所述液体进料流进行灭菌。57. 根据权利要求54所述的系统，其中所述电磁辐射暴露系统配置为接收来自总溶解 固体移除装置的液体进料流，所述总溶解固体装置配置为接收来自所述离子交换容器的液 体进料流。58. 根据权利要求54所述的系统，其中所述电磁辐射暴露系统配置为将液体流输送至 总溶解固体移除装置。59. 根据权利要求33至58中任一项所述的系统，其中所述絮凝剂包括聚合物絮凝剂。60. 根据权利要求33至59中任一项所述的系统，其中所述包含白水或来源于白水的液 体输入流包含阴离子，并且其中所述上清液流中阴离子的量比所述液体输入流中阴离子的 量低至少约70%。61. 根据权利要求33至60中任一项所述的系统，其中所述离子交换容器包括容纳离子 交换介质的填充柱。62. 根据权利要求33至61中任一项所述的系统，其中所述悬浮固体包括胶体固体和/ 或有机固体。63. -种处理白水的方法，包括： 将包含白水或来源于白水并包含阳离子和悬浮固体的液体输入流暴露于絮凝剂，使得 形成絮凝剂和悬浮固体的凝聚体； 从所述液体输入流中移除至少部分所述凝聚体以产生与所述液体输入流相比包含更 少量悬浮固体的上清液流； 过滤所述上清液流以产生保留物流和滤液流，与所述保留物流相比所述滤液流包含更 少量的悬浮固体；和 使用离子交换介质从所述滤液流中移除至少部分所述阳离子。64. 根据权利要求63所述的方法，其中将所述液体输入流暴露于所述絮凝剂包括将所 述液体输入流输送至容纳所述絮凝剂的絮凝容器。65. 根据权利要求63至64中任一项所述的方法，包括将所述液体输入流暴露于磁响应 材料，所述磁响应材料配置为与所述絮凝剂和所述悬浮固体形成凝聚体。66. 根据权利要求65所述的方法，其中将所述液体输入流暴露于磁响应材料包括将所 述液体输入流暴露于磁铁矿。67. 根据权利要求65所述的方法，其还包括将磁响应材料、絮凝剂和悬浮固体的所述 凝聚体暴露于磁体。68. 根据权利要求67所述的方法，其中将所述凝聚体暴露于所述磁体导致所述凝聚体 被从所述液体输入流中移除。69. 根据权利要求63所述的方法，包括将气体引入所述液体输入流中。70. 根据权利要求69所述的方法，其中将所述气体引入溶解气体浮选分离装置中的所 述液体输入流中。71. 根据权利要求70所述的方法，其中所述溶解气体浮选分离装置包括溶解空气浮选 分离装置。72. 根据权利要求64至71中任一项所述的方法，包括使至少部分所述絮凝剂和悬浮固 体的凝聚体重力沉降至所述絮凝容器的底部。73. 根据权利要求72所述的方法，其中所述重力沉降发生在重力沉降澄清器中。74. 根据权利要求63至73中任一项所述的方法，包括使用盘式过滤器过滤所述上清液 流。75. 根据权利要求63至73中任一项所述的方法，包括使用加压网式过滤器过滤所述上 清液流。76. 根据权利要求63至73中任一项所述的方法，包括使用粗滤器过滤所述上清液流。77. 根据权利要求63至73中任一项所述的方法，包括使用深度过滤介质过滤所述上清 液流。78. 根据权利要求77所述的方法，其中所述深度过滤介质包括砂。79. 根据权利要求63至78中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括弱酸阳离 子树脂。80. 根据权利要求63至78中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括强酸阳离 子树脂。81. 根据权利要求63至80中任一项所述的方法，包括将至少部分所述保留物流暴露于 所述絮凝剂。82. 根据权利要求63至81中任一项所述的方法，包括在将所述滤液流暴露于所述离子 交换介质之后减少所述滤液流的总溶解固体。83. 根据权利要求82所述的方法，其中减少所述滤液流的总溶解固体包括对所述滤液 流进行反渗透。84. 根据权利要求82所述的方法，其中减少所述滤液流的总溶解固体包括对所述滤液 流进行纳滤。85. 根据权利要求82所述的方法，其中减少所述滤液流的总溶解固体包括从所述滤液 流中移除阴离子。86. 根据权利要求63至85中任一项所述的方法，包括将所述滤液流暴露于电磁辐射。87. 根据权利要求86所述的方法，包括将所述滤液流暴露于紫外电磁辐射。88. 根据权利要求63至87中任一项所述的方法，其中使用离子交换介质从所述滤液流 中移除至少部分所述阳离子在约5. 5至约8. 5的pH下进行。89. 根据权利要求63至88中任一项所述的方法，其中所述悬浮固体包括胶体固体和/ 或有机固体。90. 根据权利要求63至89中任一项所述的方法，其中所述液体输入流包含碳酸钙。91. 根据权利要求90所述的方法，包括在使用所述离子交换介质从所述滤液流中移除 至少部分所述阳离子之前调整或保持所述滤液流的PH为约7. 5或低于约7. 5,使得至少部 分所述碳酸钙溶解在所述滤液流中。92. -种处理白水的方法，包括： 使包含白水或来源于白水并包含光学增亮剂的液体输入流流经容纳离子交换介质的 离子交换容器；和 使用所述离子交换介质从所述液体输入流中移除至少部分所述光学增亮剂，以产生与 所述液体输入流相比包含更少量所述光学增亮剂的流出物流。93. 根据权利要求92所述的方法，其中所述光学增亮剂包含负电荷。94. 根据权利要求93所述的方法，其中所述光学增亮剂包含至少一种H2N阴离子。95. 根据权利要求92至94中任一项所述的方法，其中所述光学增亮剂包括苗、香豆素、 咪唑啉、二唑、三唑和/或苯并#势唑啉中的至少一种。96. 根据权利要求92至95中任一项所述的方法，其中所述光学增亮剂包括三嗪-芪和 /或联苯-芪。97. 根据权利要求92至96中任一项所述的方法，其中所述光学增亮剂包括二氨基芪磺 酸。98. 根据权利要求92至97中任一项所述的方法，其中所述流出物流中光学增亮剂的量 比所述液体输入流中光学增亮剂的量低至少约50%。99. 根据权利要求92至98中任一项所述的方法，其中所述液体输入流包含阳离子，并 且使所述液体输入流流经所述离子交换介质从所述液体输入流中移除了至少部分所述阳 离子。100. 根据权利要求99所述的方法，其中所述阳离子包括多价阳离子。101. 根据权利要求100所述的方法，其中所述多价阳离子包括Mg'Ca2+、Sr'Ba' Fe'Mn2+和 / 或Al3+。102. 根据权利要求101所述的方法，其中所述多价阳离子包括Ca2+。103. 根据权利要求99至102中任一项所述的方法，其中所述流出物流中阳离子的量比 所述液体输入流中阳离子的量低至少约70%。104. 根据权利要求92至103中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括弱酸阳 呙子树脂。105. 根据权利要求92至104中任一项所述的方法，其中所述离子交换介质包括强酸阳 呙子树脂。106. 根据权利要求92至105中任一项所述的方法，其中所述离子交换容器包括填充 柱。107. 根据权利要求92至106中任一项所述的方法，其中使用所述离子交换介质从所述 液体输入流中移除至少部分所述光学增亮剂和/或从所述液体输入流中移除至少部分所 述阳离子在约5. 5至约8. 5的pH下进行。108. 根据权利要求92至107中任一项所述的方法，其中所述液体输入流包含碳酸钙。109. 根据权利要求108所述的方法，包括在流经所述离子交换容器期间和/或之前调 整或保持所述液体输入流的PH为约7. 5或低于约7. 5,使得至少部分所述碳酸钙溶解在所 述液体输入流中。110. 根据权利要求109所述的方法，其中调整或保持所述液体输入流的pH包括使所述 液体输入流接触所述离子交换介质，和使所述离子交换介质的操作PH降低所述液体输入 流的pH。
【专利摘要】总体上描述了白水回收工艺及相关系统和组件。一些实施方案涉及其中使用离子交换从白水中移除溶解离子的白水回收工艺，其可以降低该工艺中使用化学添加剂的程度。在一些实施方案中，可以采用絮凝和/或过滤组件来帮助从白水中移除悬浮固体。
【IPC分类】C02F1/52, C02F1/66, C02F1/32, C02F1/24, C02F1/42, C02F103/28, D21F1/66, C02F1/48
【公开号】CN105143113
【申请号】CN201480022023
【发明人】菲利普·马森·肯普, 克里斯·斯彭斯
【申请人】凯登公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月11日
【公告号】US8986503, US20140262095, US20150259854, WO2014094003A2, WO2014094003A3