专利名称：从水中脱除有机杂质的方法
技术领域：
本发明主要涉及从高纯水中脱除三卤代甲烷(THM)。更具体地，本发明涉及通过增强的膜脱气器操作脱除THM，但不限于此。
背景技术：
在水处理过程中由于多种原因通常应用氯。其用作消毒剂，可以脱除氨和其它含氮有机化合物，也可以控制水的味道、气味和颜色，并且脱除粘土或藻类。但当氯与水中存在的腐殖酸、灰黄霉酸、和其它天然有机物质(NOM)反应时，将产生三卤代甲烷(THM)。
三卤代甲烷THM是大多数市政用水中存在的最大的一类消毒副产品(DBP)。通常的四类THM为氯仿(CHCl3)、二溴氯代甲烷(CHBr2Cl)、二氯溴代甲烷(CHCl2Br)和溴仿(CHBr3)。总三卤代甲烷(TTHM)按这四种组分的总浓度测量。它们是B类致癌物质(对实验室的动物显示出致癌作用)。氯仿是迄今在大部分水体系中最常见的。二溴氯代甲烷是最严重的致癌危险物，接下来是溴仿、氯仿和二氯溴代甲烷。已经有研究表明TTHM与膀胱癌有特别联系，并且可能与结肠和直肠癌有关。表1列出了THM化合物的物理性质。
表1THM化合物的物理性质
在许多工业中均涉及对具有特殊性质的高纯水的需求。半导体工业对水纯度的需求是所有工业中最严格的。高纯水处理程序以及实施它们需要的硬件设施是复杂而昂贵的。在1991年6月授予Mahmud的US 5,024,766中给出了一种这样的方法，其要点是应用脱离子水纯化装置。该专利强调的是减少有机污染物。高纯水处理设施采用各种方法以使总有机碳(TOC)的浓度达到亚ppb级的水平。在电子工业中，冲洗水中存在的有机化合物可能会影响设备产率和电特性。有机物有可能与产生“薄雾”有关。不规则的门电路氧化物密度是由冲洗水中的有机杂质造成的。电子和半导体工业目前的超纯水标准规定在处理过程中与晶片表面接触的脱离子水的TOC含量低于1ppb。很重要的是应该注意到THM是所要处理的TOC中最难挥发的有机组分。
三卤代甲烷被分类为挥发性有机化合物(VOC)。对不能容忍这些杂质的电子工业来说，VOC分离、特别是痕量水平下的脱除，是一个很大的挑点。连续脱除挥发性有机卤代化合物的设备是已知的，例如US4,892,664、US 5,004,484、US 5,470,478和US 5,490,941中所述的。
通过用高碘值的GAC过滤器吸附可以减少水中THM和其它卤代有机物的含量至一定的程度。它们的低分子量使其能够自由通过反渗透(RO)膜。通常用于减少高纯水体系中TOC的UV 185nm技术也不能改性氯仿从而产生能够离子交换脱除的离子体。含溴的THM通过UV辐射作用分解。它们的沸点与水的沸点足够接近，使得很难通过精馏将其与水分离，特别是痕量水平的分离。对具有较少溴原子的较轻THM来说，真空脱气是一种有前景的方法，但是对其较重的类似物来说，却不太有利。
在PCT/US00/21422/(WO 01/12559)(Coca-Cola Company)公开了一种进行水处理的联合方法(即脱除微生物污染物、重碳酸盐硬度、VOC/THM、氯、浊度和重金属)，其依靠加热将水中的重碳酸盐硬度分解为可过滤的沉积物，并从水中放出气体，该气体在与气密性屏障接触的水的顶部空间中收集。在该例子中，水可以通过膜，所以气体不能通过膜选择性脱除(不涉及任何气体的膜分离)。
真空脱气2001年8月授予Halder等的US 6,277,175公开了一种通过真空脱气脱除THM和溶解氧的方法。应用膜接触物进行高纯水的脱气也是已知的，例如US 5,264,171、US 5,352,361、US 5,938,922和US 6,402,818、JP 2,725,311、JP 2,743,419和JP 2,949,732所公开的；以及可商购的来自日本东京的Dainippon Ink and Chemicals，Inc公司的以商标名Separel.RTM中空纤维膜脱气组件产品，和来自Charlotte，N.C的Celgard Inc.的Liqui-Cel.RTM膜接触器。但在通常操作条件下，膜接触器仅提供非常少的THM脱除。
发明内容
本发明的目的是提供一种从水中脱除三卤代甲烷的改进方法，附加地或可替换地克服前述的某些缺点，并且附加地或可替换地为公众提供至少一种有用的替代方法。
按照本发明的第一个方面，提供一种从水体系中脱除THM的方法，所述方法包括或包含如下步骤-使水体系与气体传递接触器膜接触，同时-在膜两侧施加压差，从而使水体系的水中的THM透过膜，-回收纯化后的水，其中水与膜接触之前已经被脱离子，并且在与膜接触之前，以及脱离子之后，水已被加热至高于环境温度但低于膜分解的温度。
优选地，加热水至温度范围30-50℃；更优选为约45℃。
优选地，通过单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而在膜两侧施加压差。
优选地，膜孔径允许溶解气体通过，但阻止水通过。
优选地，膜是疏水性的聚丙烯膜。
优选地，膜包括或包含多个中空纤维，基本上每个纤维都有一个腔，基本上每个腔都能够与真空和/或惰性气体源相通，并且通过在中空纤维的腔内单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而施加压差。
优选地，气体为氮气，更优选氮气的纯度大于99.995％。
优选地，真空为100-50mmHg绝压。
优选地，按接触器膜装置排列纤维，使之成为围绕带有中心档板的分配管缠绕的阵列。
优选地，可以有一个接触器膜装置。可替换地，可以有一个以上接触膜装置，它们串联或并联排列。
优选地，流过接触器膜装置的水体系的流率可以在5-30gpm之间控制；流率更优选为约7gpm。
优选地，通过与膜接触而脱除的一种THM为氯仿，并且流出膜装置的水体系的水的氯仿含量约小于或等于进入膜装置的氯仿含量的18％。
优选地，流出膜装置的水体系的水的总有机物含量约小于或等于进入膜装置的总有机物含量的21％。
优选地，流出膜装置的水体系的水的溶解氧含量约小于或等于进入膜装置的溶解氧含量的0.01％。
优选地，在脱离子之前，水体系的水已经具有降低的有机物和/或氯和/或其它杂质含量。
优选地，有机物和/或氯和/或其它杂质的含量已经通过流过一个或多个活性炭过滤器而降低。
优选地，在离子交换脱离子之前，水体系的水已经具有降低的有机物和/或离子型杂质(包括任何碱或碱土离子、重碳酸根、碳酸根、硫酸根、氯化物、硝酸根、氟化物或二氧化硅)和/或重金属和/或微生物污染物和/或其它杂质含量。
优选地，离子型杂质和/或重金属和/或微生物污染物和/或有机物和/或其它杂质的含量已经通过流过反渗透系统而降低。
优选地，反渗透系统为双通反渗透系统。
优选地，在水体系的水中，有机污染物的含量在离子交换脱离子之前进一步降低。
优选地，有机污染物的含量通过流过UV总有机物降低器而进一步降低。
优选地，在与膜接触前，水体系中的水已通过应用连续电子脱离子器和/或混合床脱离子器的一个或两个而脱离子。
优选地，在脱离子之后和与膜接触之前，水体系中的水已通过使其流过浸没式加热器而加热。
按照本发明的第二个方面，提供一种水纯化方法，该方法包括或包含如下操作-水脱离子，-加热水，-降低水中的THM浓度。
其中水中THM浓度降低的操作通过使加热、脱离子后的水与气体传递接触器膜接触，同时在膜两侧施加压差，以使水体系的水中的THM通过膜而实现，其中将水加热至环境温度和膜分解温度之间的温度。
优选地，水被加热至30-50℃的温度范围；更优选为约45℃。
优选地，通过单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而在膜两侧施加压差。
优选地，膜包括或包含多个中空纤维，基本上每个纤维都有一个腔，基本上每个腔都能够与真空和/或惰性气体源相通，并且通过在中空纤维的腔内单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而施加压差。
优选地，气体为氮气，更优选氮气的纯度大于99.995％。
优选地，真空为100-50mmHg绝压。
优选地，纤维为中空聚丙烯纤维，更优选地，按接触器膜装置排列纤维，使之成为围绕带有中心档板的分配管缠绕的阵列。
优选地，可以有一个接触器膜装置。可替换地，可以有一个以上接触膜装置，它们串联或并联排列。
优选地，流过接触器膜装置的水体系的流率可以在5-30gpm之间控制；流率更优选为约7gpm。
优选地，通过与膜接触而脱除的一种THM为氯仿，并且流出膜装置的水体系的水的氯仿含量约小于或等于进入膜装置的氯仿含量的18％。
优选地，流出膜装置的水体系的水的总有机物含量约小于或等于进入膜装置的总有机物含量的21％。
优选地，流出膜装置的水体系的水的溶解氧含量约小于或等于进入膜装置的溶解氧含量的0.01％。
优选地，加热操作通过使水体系中的水流过浸没式加热器实施。
优选地，脱离子操作通过应用连续电子脱离子器和/或混合床脱离子器的一个或两个实施。
优选地，水纯化过程可以包括在水脱离子之前的一个或多个如下操作-流过活性炭过滤器，-流过反渗透系统，-流过UV总有机物脱除器。
优选地，水纯化过程可以包括在与膜接触之后的一个或多个如下操作-流过UV总有机物脱除器，-流过抛光回路。
水纯化过程优选按图1所示。
按照本发明的第三个方面，提供基本按前述方法制备的纯化水。
下面参考附图描述本发明，其中图1描述了本发明的优选的整个水纯化系统；图2描述了在本发明方法中应用的优选的膜脱气器；图3描述了在进料流率为7gpm下在真空水平下氯仿的脱除；图4描述了在进料流率为8.5gpm下在真空水平下氯仿的脱除；图5描述了在进料流率为10gpm下在真空水平下氯仿的脱除；图6描述了在进料流率为12gpm下在真空水平下氯仿的脱除；图7描述了在进料流率为14gpm下在真空水平下氯仿的脱除；图8描述了典型的现有技术的水纯化系统。
具体实施例方式
设计本发明用来应用热的膜接触器在温度高于环境温度，优选在约45℃的温度下操作以脱除THM。与在常规操作条件下用膜接触器可行的结果相比，我们发现THM脱除效率提高以及较高的溶解氧(DO)和总有机碳的脱除。
图1描述了结合本发明方法的整体高纯水体系的一个实施方案。图8描述了常规现有技术的高纯水体系，其中很重要的是要纯化THM的水不加热至高于环境温度。在图8中，水流过一个双通反渗透系统6、7进入渗透液贮罐8，通过第一UV TOC降低器9降低水中的有机物含量，然后去第一膜脱气器13脱除溶解氧和THM。随后，水流过一个连续电子-脱离子器(CEDI)装置10，接着流过第一混合床脱离子器11，减少水中的离子型杂质。CEDI装置10和第一混合床脱离子器11不能在高温下操作。
下面参考图1描述优选的实施方案。图1表示了原水贮罐1、在线静态混合器2、多介质过滤器3、活性炭过滤器4、1微米公称筒式过滤器5、第一通反渗透膜过滤器6、第二通反渗透膜过滤器7、渗透液贮罐8、第一UV TOC降低器9、连续的电子-脱离子器(CEDI)10、第二混合床脱离子器11、脱离子水加热器12、第一膜脱气器13、脱离子水贮罐14、板式换热器15、第二UV TOC降低器16、牺牲的抛光混合床脱离子器17、第二膜脱气器18、UV消毒装置19、0.1微米绝对筒式过滤器20、超滤膜21、返回线上的UV消毒装置22和泵P1-P5。
本实施方案的主要部件是连续电子-脱离子器(CEDI)10、第一混合床脱离子器11、脱离子水加热器12和第一膜脱气器13的存在和设置。第一膜脱气器13的优选形式如图2所示。将会理解的是本领域的熟练技术人员将会设想多种与图1所示的纯化系统不同的实施方案，但这些方案均落在本发明的范围内。
图1的实施方案的操作通过如下实验描述而说明。
实验的设置城市水在原水贮罐1中接收，并通过多级立式离心泵P1泵送通过多介质过滤器3，用来减少悬浮固体。在多介质过滤器3之前加入凝结剂(PAC)，用来凝结悬浮固体，并且提供在线静态混合器2，以确保凝结剂与水适当混合。来自多介质过滤器3的过滤水流过活性炭过滤器4以脱除有机物和残余氯。在活性炭过滤器4之前，提供亚硫酸氢钠试剂，以脱除游离氯和溶解氧。然后来自活性炭过滤器4的处理水被加入1-微米筒式过滤器5处理以脱除细小固体。
双通RO系统由高压溢流吸入多级立式离心泵P2和P3、第一通反渗透膜过滤器6和第二通反渗透膜过滤器7组成。在两次通过之间加入碱性苏达水以提高膜过滤器的性能，以排除在第二通反渗透膜过滤器7中弱离子化的二氧化硅、硼和有机物。Pittner的于1986年3月授权的US 4,574,049中有反渗透系统，公开了在两个串联操作的反渗透装置之间应用化学处理试剂如氢氧化钠。Debasish Mukhopadhyay的于1999年7月20日授权的US 5,925,255公开了高效率的反渗透(HERO)操作，实现了通过增加原料水的pH至约10.5而很大程度地排除了弱离子化的物质如硼、二氧化硅和TOC。该专利公开了一种独特的应用弱酸阳离子交换剂脱除硬度和非氢氧化物碱度的预处理方法。在6和7中应用螺旋缠绕的聚酰胺复合反渗透膜。来自第二通反渗透膜过滤器7的排除物流循环回第一通的原料物流中。来自双通反渗透系统的渗透液被送入渗透液贮罐8。应用多级立式离心泵P4从渗透液贮罐8中泵送水，使之流过第一UV TOC降低器9，以降低水中的有机物含量。来自第一UV TOC降低器9的水流过CEDI装置10，然后流过第一混合床脱离子器11，用来减少水中的离子型杂质。最后，其流过第一膜脱气器13以脱除溶解氧和THM。
从补充处理环路中，取水去脱离子水贮罐14。该贮罐14是氮保护的，以确保罐内水不被外部空气污染。水通过高压溢流吸入立式多级离心泵P5泵送流过换热器15，以降低温度，然后流过第二UV TOC降低器16脱除有机物。来自该第二UV TOC装置16出口的水流过一个牺牲的抛光混合床脱离子器17，然后流过第二膜脱气器18。在牺牲抛光混合床脱离子器17中的树脂是牺牲类型的。来自第二膜脱气器18的水流过UV消毒装置19，然后流过0.1μm绝对筒式过滤器20。超滤(UF)装置21是抛光环路中的最后一个设备，并且连续监控从该UF装置21流出的产品水，监测流量、压力、温度、电阻、颗粒数、TOC和溶解氧。从应用点(POU)的返回水通过返回UV消毒装置22后被送回脱离子水贮罐14。
脱离子水浸入式电加热器12通常由电抛光的不锈钢316L构造以防腐。含THM的脱离子水在约25℃下进入加热器，并且加热至约45℃的温度。第一膜脱气器13是一种档板式设备，其在US 5,352,361中有描述，并且如图2所示。在该设计中，作为气体输送膜例子的中空纤维23被编织为织物阵列。织物围绕中心分配管24缠绕。档板25放置在纤维束的中心。水进入多孔的中心分配管24，并被档板25迫使轴向向外穿过纤维，然后在收集管26中收集。这种构造，涉及向外、但垂直纤维束的流动，能够提供较快的质量传递。在这一操作过程中，脱离子水流过中空纤维的壳程。在中空纤维的腔程应用纯氮气或真空，可以单独应用也可以组合应用。因为其疏水性质，膜用作惰性载体，以使气相和液相在没有分散的情况下充分接触。相对于氮气物流，通过对脱离子水物流应用较高压力而在孔处固定界面。当脱离子水流过纤维的外侧时，氮气和真空在中空纤维内反向流动。结果是溶解气体和挥发性有机物从液相中或向液相中迅速扩散传递。
优选的第一膜脱气器13的详细情况在表2中列出表2-膜脱气器的详细情况
试验细节按包含THM的有机物含量表示，在本实验研究中应用的新加坡城市水的典型特征如下表3所示表3-实验的水含量
由于在活性炭过滤器4之前加入了亚硫酸氢钠，所以在第一膜脱气器13的入口处，实际的溶解氧浓度比其饱和水平要低许多。在第一膜脱气器13的入口处，实际的TOC和THM浓度比在城市水中发现的浓度水平也要低许多。在优选实施方案中，在第一膜脱气器13之前，包括THM的有机物的脱除涉及下列单元操作-活性炭过滤器4-第一通反渗透膜过滤器6-第二通反渗透膜过滤器7-第一UV TOC降低器9-连续电子-脱离子器(CEDI)10-第一混合床脱离子器11应用上面描述优选的实施方案，围绕第一膜脱气器13在不同温度、所应用的流率和真空水平下实施一系列实验。氮气吹扫速率保持恒定，为每个接触器0.066scfm。
观察到的是在第一膜脱气器13的入口处二溴氯代甲烷、二氯溴代甲烷和溴仿的浓度总是低于仪器的检测限0.5ppb。第一膜脱气器13的入口氯仿浓度为14.0-17.0ppb。
在我们的实验工作中发现温度、所应用的流率和真空度水平强烈地影响通过第一膜脱气器13进行的氯仿的脱除。通过参考附图3-7可以更好地理解小试试验装置的操作结果。
图3描述了在小试试验设备中，经过一个月的时间间隔，在流率为7gpm时，在膜接触器的产品物流中氯仿的浓度。图4-7分别描述了在小试试验设备中，经过一个月的时间间隔，当流率分别为8.5、10、12和14gpm时，在膜接触器的产品物流中氯仿的浓度。这些浓度以小试装置中氯仿浓度的算术平均值为基准。在较低流率和较高温度以及较高真空度水平下，氯仿的脱除得到改进，这可能归功于与第一膜脱气器13中质量传递操作的效率相关的问题。在本实验研究中观察到原料水的温度和所应用的真空度水平对氯仿脱除效率的影响效果大于流过第一膜脱气器13的流率的影响。因此，推荐应用较高温度(45℃或更高)和较高真空度水平(-700mmHg表压或更高)，以从水物流中脱除氯仿。但流过装置的流率的降低也可以相当程度地提高第一膜脱气器13的氯仿脱除效率。
THM的测量当THM高于5ppb水平时通过吹扫和捕集GC-MS系统离线实施，而当THM在范围为0.5-5.0ppb时通过吹扫和捕集GC-ECD系统实施。吹扫和捕集GC-MS系统在HP Chemstation软件的控制下由配备有HP5973MSD的HP 6890GC组成。该系统用氦作载体和吹扫气。吹扫和捕集GC-ECD系统在HP Chemstation软件的控制下由配备有HP-ECD检测器的HP 6890GC组成。该系统也用氦作载体和吹扫气。
在本实验研究的过程中，进入第一膜脱气器13的入口TOC浓度为10.0-18.0ppb。在本实验工作中发现，温度、所应用的流率和真空度水平强烈地影响在第一膜脱气器13中TOC的脱除。在较低流率和较高温度及真空度水平下，TOC的脱除得到改进，这可能归功于与第一膜脱气器13中质量传递操作的效率相关的问题。在本实验研究中观察到原料水的温度和所应用的真空度水平对TOC脱除效率的影响效果大于流过装置的流率的影响。因此，推荐应用较高温度(45℃或更高)和较高真空度水平(-700mmHg表压或更高)，以从水物流中脱除有机物质。但流过装置的流率的降低也可以相当程度地提高第一膜脱气器13的有机物质脱除效率。Anatel A 1000XP在线TOC分析仪实施围绕第一膜脱气器13的TOC的测量。
实施例在如下实施例中将进一步描述和阐述本发明，并教导如何利用本发明。但这些实施例不打算以任何方式限制或限定本发明的范围，并且不构成实施本发明而必须排它应用的条件、参数或数值。
实施例1在按照本发明的上述小试试验设备中以脱离子水进料速率为7gpm来实施试验。所应用的真空度水平保持恒定为-700mmHg。这样处理的脱离子水的分析结果如下表4所示。
表4在7-gpm流率下两个串联的4英寸接触器的操作
实施例2在按照本发明的上述小试试验设备中以脱离子水进料速率为10gpm来实施试验。所应用的真空度水平保持恒定为-700mmHg。这样处理的脱离子水的分析结果如下表5所示。
表5在10-gpm流率下两个串联的4英寸接触器的操作
实施例3在按照本发明的上述小试试验设备中以脱离子水进料速率为14gpm来实施试验。所应用的真空度水平保持恒定为-650mmHg。这样处理的脱离子水的分析结果如下表6所示。
表6在14-gpm流率下两个串联的4英寸接触器的操作
权利要求
1.一种从水体系中脱除THM的方法，该方法包括或包含如下步骤-使水体系与接触器膜接触，同时-在膜两侧施加压差以使水体系的水中的THM通过膜，-回收纯化后的水，其中在与膜接触前，水已经被脱除离子，并且在与膜接触前且脱除离子后，水已被加热至高于环境温度但低于膜分解的温度。
2.权利要求1的方法，其中水被加热至30-50℃的温度范围。
3.权利要求2的方法，其中水被加热至约45℃。
4.权利要求3的方法，其中通过单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而在膜两侧施加压差。
5.权利要求4的方法，其中所述膜的孔径允许溶解气体通过但阻止水通过。
6.权利要求5的方法，其中所述膜为疏水性聚丙烯膜。
7.权利要求6的方法，其中所述膜包括或包含多个中空纤维，基本上每个纤维都具有一个腔，其中基本上每个腔都能够与真空和/或惰性气体源相通，并且其中通过在中空纤维的腔内单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而施加压差。
8.权利要求7的方法，其中所述气体为氮气。
9.权利要求8的方法，其中所述气体为纯度大于99.995％的氮气。
10.权利要求9的方法，其中所述真空为100-50mm Hg的绝压。
11.权利要求10的方法，其中所述纤维按照接触器膜装置排列成为围绕具有中心档板的分配管缠绕的阵列。
12.权利要求11的方法，其中有一个接触器膜装置。
13.权利要求11的方法，其中有一个以上接触器膜装置，并且这些装置串联或并联排列。
14.权利要求12或13的方法，其中流过接触器膜装置的水体系的流率可以控制在5-30gpm。
15.权利要求14的方法，其中所述流率为约7gpm。
16.前述权利要求中任一项的方法，其中通过与膜接触而脱除的一种THM为氯仿，并且流出膜装置的水体系的水中氯仿的含量约小于或等于进入膜装置的氯仿含量的18％。
17.权利要求16的方法，其中流出膜装置的水体系的水中总有机物的含量约小于或等于进入膜装置的总有机物含量的21％。
18.权利要求17的方法，其中流出膜装置的水体系的水中溶解氧的含量约小于或等于进入膜装置的溶解氧含量的0.01％。
19.前述权利要求中任一项的方法，其中在离子交换脱离子之前，可能存在依靠沉积的纯化过程，并且水体系与接触器膜接触的步骤的特征在于沉积不是THM脱除过程的一部分。
20.权利要求18或19的方法，其中在脱离子之前，水体系的水已经具有降低的有机物和/或氯和/或离子型杂质和/或重金属和/或微生物污染物和/或其它杂质含量。
21.权利要求20的方法，其中通过流过一个或多个活性炭过滤器降低有机物和/或氯和/或其它杂质的含量。
22.权利要求21的方法，其中通过流过反渗透系统降低离子型杂质和/或重金属和/或微生物污染物和/或有机物和/或其它杂质的含量。
23.权利要求22的方法，其中所述反渗透系统为双通反渗透系统。
24.权利要求23的方法，其中通过流过UV总有机物降低器而进一步降低有机污染物的含量。
25.权利要求24的方法，其中与膜接触前，通过应用连续电子脱离子器和/或混合床脱离子器中的一个或两个而使水体系的水脱离子。
26.权利要求25的方法，其中在脱离子后且与膜接触前，通过流过浸没式加热器而加热水体系的水。
27.一种水的纯化方法，该方法包括或包含如下操作-水脱离子，-加热水，-降低水中的THM含量，-其中通过使加热的、脱离子后的水与气体传递接触器膜接触，同时在膜两侧施加压差以使水体系的水中的THM通过膜，从而实现降低水中THM含量的操作，-以及其中加热水至环境温度与膜分解温度之间的温度。
28.权利要求27的方法，其中水被加热至30-50℃的温度范围。
29.权利要求28的方法，其中水被加热至约45℃。
30.权利要求29的方法，其中通过单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而在膜两侧施加压差。
31.权利要求30的方法，其中所述膜包括或包含多个中空纤维，基本上每个纤维都具有一个腔，其中基本上每个腔都能够与真空和/或惰性气体源相通，并且其中通过在中空纤维的腔内单独或组合应用真空和/或惰性或非反应性气体的正压而施加压差。
32.权利要求31的方法，其中所述气体基本上为纯氮气。
33.权利要求32的方法，其中所述真空为100-50mm Hg的绝压。
34.权利要求33的方法，其中所述纤维为中空聚丙烯纤维，其更优选按照接触器膜装置排列成为围绕具有中心档板的分配管缠绕的阵列。
35.权利要求34的方法，其中有一个接触器膜装置。
36.权利要求35的方法，其中有一个以上接触器膜装置，并且这些装置串联或并联排列。
37.权利要求35或36的方法，其中流过接触器膜装置的水体系的流率可以控制在5-30gpm。
38.权利要求37的方法，其中流过接触膜装置的水体系的流率被控制在约7gpm。
39.权利要求38的方法，其中通过与膜接触而脱除的一种THM为氯仿，并且流出膜装置的水体系的水中氯仿的含量约小于或等于进入膜装置的氯仿含量的18％。
40.权利要求39的方法，其中流出膜装置的水体系的水中总有机物的含量约小于或等于进入膜装置的总有机物含量的21％。
41.权利要求40的方法，其中流出膜装置的水体系的水中溶解氧的含量约小于或等于进入膜装置的溶解氧含量的0.01％。
42.权利要求41的方法，其中加热操作是通过使水体系的水流过浸没式加热器而进行的。
43.权利要求42的方法，其中脱离子的操作是通过应用连续电子脱离子器和/或混合床脱离子器的一个或两个而进行的。
44.权利要求43的方法，其中，水纯化过程可以包括在水脱离子之前的一个或多个如下操作-流过活性炭过滤器，-流过反渗透系统，-流过UV总有机物脱除器，和/或在与膜接触之后的一个或多个如下操作-流过UV总有机物脱除器，-流过抛光回路。
45.权利要求44的方法，其中水纯化过程基本如图1所述。
46.基本按照权利要求27-45任一项的方法制备的纯化水。
全文摘要
除了对健康的影响外，三卤代甲烷(THM)对不能忍受这类杂质的电子工业来说是一个很大的挑战。现提供一种用来从电子工业中应用的高纯水中脱除THM的方法。本发明的方法包括使高纯水与膜脱气器(13)接触，其中在与膜接触前，水已经被脱离子(10，11)，并且在与膜接触前，水已被加热至高于环境温度，优选为约45℃。
文档编号B01D61/42GK1694847SQ03825052
公开日2005年11月9日 申请日期2003年9月12日 优先权日2002年9月12日
发明者A·戴伊, G·H·托马斯 申请人:化学处理私人有限公司