專利名稱：水凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水凈化系統(tǒng)，尤其是一種產(chǎn)生和分配高質(zhì)量凈化水的重力自流水凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于水的供應正被日益污染，因此改進有關(guān)水凈化的技術(shù)是非常重要的。許多水體已經(jīng)被污染到了一個很高的程度，這樣就需要更好的水凈化系統(tǒng)。
水中，尤其是飲用水中存在不希望的和潛在有害的污染物被許多人關(guān)注。這種關(guān)注造成了在家和其它地方對水處理設備的需求。許多水處理處理設備和方法已被發(fā)展成去除或中和化學的和微粒的污染物。其中一些設備和方法結(jié)合化學活性物質(zhì)來處理水。例如，活性炭能夠從水中去除不好的味道和氣味，也能去除氯和其它反應活性化學物質(zhì)。離子交換樹脂用于從水中去除金屬和其它離子。然而，沒有發(fā)現(xiàn)單一物質(zhì)或化學品能去除所有的污染物。
除了化學的和微粒的污染物，水中也經(jīng)常含有生物污染物。用活性炭、離子交換樹脂或其它化學活性水凈化器通常不能完全去除這些污染物。生物污染物可能容易受嚴苛的化學處理的影響，但是這些化學品典型的是污染物或不能容易的被結(jié)合到重力自流處理裝置中，尤其是那些適于家用的裝置。許多這些生物污染物，如類似于似隱小孢子(cryptosporidium)的原生動物包囊，除對通過標準化學方法進行的去除具有抵抗力外，而且，其大小僅有幾個微米。
一些水凈化系統(tǒng)是可利用的。凈化片、沸騰等經(jīng)常被使用。水處理設備是眾所周知的技術(shù)。這些設備可在水系統(tǒng)中直接使用，或在線或在終端，或在自包含序批式的系統(tǒng)。在線系統(tǒng)的一個例子是隱藏式的設備，用于在水到達水龍頭之前過濾水。終端設備包括工作臺面和裝配有過濾裝置的水龍頭。自包含序批式的系統(tǒng)包括重力自流系統(tǒng)或水瓶式(carafe)單元。
碘化樹脂系統(tǒng)也已經(jīng)被用來消毒飲用水。這些系統(tǒng)包括樹脂床中的碘化物分子，碘化物分子以珠子的形式緊緊束縛于基礎(chǔ)共聚物——離子交換樹脂上，通常是一個苯乙烯/二乙烯基苯(DVB)共聚物。水通過這個樹脂床形成湍流。該湍流迫使這些微生物，如細菌、原生動物包囊和病毒，充分與碘化物珠子接觸。接觸的結(jié)果，碘以分子碘的形式被轉(zhuǎn)移到這些微生物，與微生物進行氧化還原反應，使微生物失活。
碘也以微小的量被洗提進入水中，典型的約0.5ppm。釋放出殘余碘的精確量受停留時間、溫度、流速，以及進水中的離子水平和類型的影響。
US5518613(Harrison First International，Inc.1996)揭示了一個便攜式的水凈化和飲用設備，該設備被設計用來從待凈化水中除去1-2微米大小的潛在有害的寄生蟲。該設備包括化學凈化試劑和停留室，其允許進行凈化誘導期。該設備的這個功能是依靠所需的壓降從而通過導管移動該流體，其范圍是1-5psi(通過使用者嘴的抽吸產(chǎn)生)。
用于過濾出包囊的炭塊也是一種眾所周知的凈化介質(zhì)。
WO9529878(Recovery Engineering，Inc.1995)，公開了一種水凈化設備，包括包含碘化樹脂單元和活性炭單元的消毒單元?；驹硎蔷S持停留室的體積和液體流速以使細菌、病毒和其它污染物失活。本質(zhì)上也是液體流均勻前進，這樣進入單元的液體第一部分引導液體流并不與在前或在后進入的液體混合。
然而，實踐已表明通過使用碘化樹脂和僅維持活塞流以及人工控制等待時間來達到對包囊理想的去除是不可能的。
這樣，盡管存在上述可利用的知識和目前已知的不同形式的過濾/凈化裝置，但不可能在簡單的重力自流過濾系統(tǒng)中實現(xiàn)理想的高微生物凈化。
本發(fā)明提供了一種簡單和經(jīng)濟的重力自流水凈化系統(tǒng)，能實現(xiàn)理想的高微生物凈化。該系統(tǒng)依照用戶的需求來變化尺寸以適用于家庭/居民。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種重力自流水凈化系統(tǒng)，包括適于過濾顆粒物質(zhì)的過濾單元，和包含化學凈化試劑的化學凈化單元，其中化學凈化單元被安置在密閉的室里，并與過濾單元以流體相通，這樣經(jīng)由過濾單元處理后的水就重力自流到化學凈化單元，并在其中停留預定時間段，之后水經(jīng)過適于回收瀝濾了的化學凈化試劑的去除裝置排出該系統(tǒng)。
優(yōu)點在于，本發(fā)明的系統(tǒng)有效的結(jié)合了顆粒物質(zhì)的過濾單元和化學凈化單元，因此不僅顆粒物(典型的是那些大于2微米的顆粒)被分離了，而且經(jīng)過濾后的無顆粒物的水隨后利用化學凈化試劑處理足夠的時間段以保證輸送高品質(zhì)的微生物凈化水，并維持重力自流過濾系統(tǒng)的簡單性和優(yōu)越性。
詳細描述和優(yōu)選實施例本發(fā)明的重力自流水凈化系統(tǒng)典型的包括凈化單元，該凈化單元包括被隔離物分開的頂部室和底部室。過濾單元典型的被穩(wěn)固于隔離物上并被放置于頂部室，化學凈化單元被放置于底部室。
優(yōu)選的過濾單元包括炭塊。
為了保證有效的處理，水在化學凈化單元停留足夠的時間是很重要的。
典型的，通過在構(gòu)造中配置源自化學凈化單元的水排放通道來實現(xiàn)，這樣所述水直到在化學凈化單元中停留了確定的時間時才能從水排放通道排出。。
優(yōu)選的是水排放通道包括一個或多個管，該管有恰低于介于頂部和底部室之間的隔離物的進口。
水排放通道與用于回收瀝濾了的化學凈化試劑的去除裝置連接。優(yōu)選的是該凈化裝置包括裝入收集室的抑菌活性碳。
依照本發(fā)明，水凈化系統(tǒng)的特定實施方式列舉于

圖1-3。如圖1所示，該系統(tǒng)包括一個凈化單元，該凈化單元包括通過隔離物(PR)分開的頂部室(TC)和底部室(BC)。炭塊(CB)被固定在隔離物的上邊與底部室(BC)中的樹脂筒(CR)流體相通。該樹脂筒(CR)包含化學凈化試劑。底部室(BC)提供有從底部密封側(cè)(BS)開始一直延伸至恰低于隔離物(PR)的水平的管(P)。該管(P)的尺寸和位置控制水在底部室(BC)的停留時間從而控制水與樹脂筒(CR)中的凈化試劑的接觸時間。從樹脂筒(CR)排出的水由圓柱狀的泄水管(J)引導。水集中在室(BC)直至水位到達管(P)的入口(I)處并向下流入一個共用的蓄水池(H)，然后流向懸掛于分配室(DC)中的去除單元(SC)。收集室(CC)中收集的水能夠通過供用戶的龍頭(T)進行分配。
圖2是本發(fā)明的另一個實施方式，其中該系統(tǒng)包含凈化單元，該凈化單元包括通過隔離物(PR)分開的頂部室(TC)和底部室(BC)。炭塊(CB)被固定在隔離物(PR)的上邊并與位于隔離物(PR)的下邊的樹脂筒(CR)流體相通。收集在底部室(BC)的水下流到設置在單元的基礎(chǔ)(B)上的一個收集室(CC)中。水集中在收集室(CC)中直至水面達到去除單元(SC)的高度，該去除單元與收集室(CC)流體相通。水流經(jīng)去除單元(SC)后被收集在分配室(DC)內(nèi)并能通過用戶的龍頭(T)進行分配。
圖3是本發(fā)明進一步的實施方式，它能夠被安裝在帶有壓力均衡裝置的氣泡頂部分配器上。
如圖3所示，該系統(tǒng)包括有頂部室(TC)和底部室(BC)的凈化單元，這兩個室被維持在氣密封的狀態(tài)條件并通過隔離物(PR)被分開。炭塊(CB)提供對顆粒物的過濾，筒(CR)提供化學凈化。為了保持底部室的頂部和頂部室的頂部之間的等壓，提供有壓力均衡裝置/閥(PV)。室(C)提供有從底部密封側(cè)(BS)開始延伸直至恰低于隔離物(PR)高度的管(P)。水集中在室(C)直至水的水平面到達管的入口(I)并向下流入共用的蓄水池(H)，然后流向懸掛于底部室(BC)中的去除單元(SC)中。上面詳細描述的凈化單元安裝在分配室(DC)的頂部并在底部室里通過中間開孔與分配器保持有效的連接，該中間開孔進一步以噴嘴(NZ)的形式延伸至分配器頂部。該分配器提供有龍頭(T)，通過該龍頭能實現(xiàn)已凈化水的可調(diào)節(jié)供應。
依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的運行如下該凈化系統(tǒng)包括安裝有預過濾器的頂部室，所述預過濾器由粗粒沉積物過濾器和活性碳制成，從而能夠去除氯、有機物、顆粒物和致病包囊。經(jīng)過濾后水進入化學凈化單元，該化學凈化單元含有化學凈化試劑，例如碘和氯，其適合浸注在惰性載體上，例如離子交換樹脂。當水流經(jīng)該化學凈化單元時，會從樹脂中溶去一定數(shù)量的化學凈化試劑。當水流過包括抑菌活性炭和/或離子交換樹脂或任何其它已知裝置的單元并保持一停留時間后，化學凈化試劑就可以得以去除，該停留時間是水從化學凈化單元排出后不低于30分鐘的時間段。
優(yōu)選的停留時間是在30-300分鐘的范圍，更優(yōu)選的是60-180分鐘。
微生物致死和包囊去除的示例1200升Mumbai市政供應的自來水含有107單位噬菌體/ml，105單位包囊/l和108單位細菌/ml，同時僅有一種類型的有機微生物。水通過如圖1(實施例1)描述的本發(fā)明的水凈化器被過濾。在實施例2中，該水凈化器的構(gòu)造如實施例1但沒有引入炭塊。在實施例3中，使用的是一種傳統(tǒng)類型的過濾器。
表1


表1中的數(shù)據(jù)表明本發(fā)明中的水凈化器實現(xiàn)了完全的微生物殺滅。
權(quán)利要求
1.一種重力自流水凈化系統(tǒng)，包括適于過濾顆粒物質(zhì)的過濾單元和包含化學凈化試劑的化學凈化單元，其中化學凈化單元被置于密閉的室里并與過濾單元以流體相通，這樣經(jīng)由過濾單元處理后的水重力自流進入化學凈化單元并在其中停留預定時間段，之后水經(jīng)過適于回收瀝濾了的化學凈化試劑的去除裝置排出該系統(tǒng)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的水凈化系統(tǒng)，其包括凈化單元，該凈化單元包括被隔離物分開的頂部室和底部室，其中過濾單元被穩(wěn)固于隔離物上并被放置于頂部室，化學凈化單元被放置于底部室。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的水凈化系統(tǒng)，其中該過濾單元包括炭塊。
4.一種如權(quán)利要求1-3中任一項所述的水凈化系統(tǒng)，其中在構(gòu)造中提供了源自化學凈化單元的水排放通道，這樣所述水直到在化學凈化單元中停留了確定的時間后才能排出水排放通道。
全文摘要
本發(fā)明提供的重力自流水凈化系統(tǒng)包括適于過濾顆粒物質(zhì)的過濾單元和包含化學凈化試劑的化學凈化單元，其中該化學凈化單元置于密閉的室中并與過濾單元流體相同，這樣經(jīng)過濾單元處理后的水依重力自流進入化學凈化單元并在其中停留預定時間段，之后水通過適于回收溶出的化學凈化試劑的去除裝置排出該系統(tǒng)。該系統(tǒng)能確保輸出高質(zhì)量的微生物凈水，同時維持重力自流過濾系統(tǒng)的簡單性和優(yōu)越性。
文檔編號C02F1/68GK1662449SQ03814048
公開日2005年8月31日 申請日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
發(fā)明者M·M·米斯特里, N·穆克赫吉, P·J·奈爾 申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司