申请日2012.02.03
公开(公告)日2013.10.09
IPC分类号C02F1/78
摘要
一种用于处理被储存在储液器中的水以除去污染物的设备具有用于接纳待处理的水的供给线路(25)和通过允许水受调节地流过流动线路(28)来控制水流过供给线路(25)的旁通阀(26)。文丘里阀(30)通过在自臭氧发生器(15)开始的供应线路(36)中产生真空以把臭氧以受控的速率加入待处理的水中响应于水流过流动线路(28)的流速，所产生的真空度取决于流速。传感器探针(27)测量水的氧化还原电势，以受控的速率把过氧化氢供给至水，取决于氧化还原电势水平。臭氧和过氧化氢与多管旋风分离器单元14中的水混合以允许发生处理水的过臭氧化反应，并且处理过的水被返回至储液器。
权利要求书
1.一种用于处理被储存在储液器中的水以从其除去污染物的设备，包 括：
(a)用于通过自所述储液器开始的供给线路接收待处理的水的装置，
(b)用于把臭氧以受控的速率加入所述供给线路中的待处理的水中 的装置，
(c)用于把过氧化氢以受控的速率供应至所述供给线路中的待处理的 水中的装置，
(d)用于把臭氧和过氧化氢与待处理的水混合以允许发生处理水的 反应的装置，以及
(e)用于把处理过的水返回至所述储液器的装置。
2.根据权利要求1所述的水处理设备，其中所述供给线路包括旁通 阀，所述旁通阀通过允许水受调节地流过流动线路来控制水流过所述供给 线路。
3.根据权利要求2所述的水处理设备，其中所述用于以受控的速率加 入臭氧的装置包括文丘里阀，所述文丘里阀通过在自用于产生臭氧的装置 开始的供应线路中产生真空来响应于水流过所述流动线路的流速，所产生 的真空度取决于所述流速。
4.根据权利要求3所述的水处理设备，其中所述用于以受控的速率供 应过氧化氢的装置包括水的氧化还原电势的传感器探针，由此过氧化氢的 供应速率取决于所述氧化还原电势的水平。
5.根据权利要求4所述的水处理设备，其中所述用于以受控的速率供 应过氧化氢的装置包括文丘里阀。
说明书
水处理系统
发明领域
本发明涉及水处理系统，并且特别地，涉及用于与游泳池、温泉浴场、 家用水罐和为了产生饮用水的目的而需要消毒和卫生处理的任何水体共 同使用的水污染物消毒和卫生处理系统。更具体地，本发明涉及一种用于 通过臭氧化水，然后向其供给过氧化氢的工艺来防止(诸如细菌和藻类的 生物)生物生长并且使水的储液器中的污染性有机物质(例如病毒和高分 子量有机化合物)失活的设备和方法。
虽然本发明的背景、目的和优选的实施方案将在下文参照用于游泳池 中的水的处理的设备和方法描述，但是将理解，本发明不被限于其而是具 有更宽的应用。例如，水处理设备和方法可以被用于温泉浴场和家用水罐。 将理解，本文采用的术语仅用于描述的目的并且不应当被认为是限制性 的。例如，术语“包括(comprising)”或“包括(comprises)”将被理解 为意指“包含(including)”，除非另有指示。此外，术语“水”将被理解 为包括可能含有污染性生物和其他有机材料的任何量的水，这些污染性生 物和其他有机材料的存在对于人的健康将是有害的。
发明背景
需要对游泳池进行消毒和卫生处理是希望在清洁的池水中游泳的人 的始终的责任。氯是已经被普遍地用于这样的目的的氧化剂，并且虽然其 通常是有效的，但是其具有许多缺点。被氯化的水的气味和味道(即使在 池水中使用低的浓度)不是有吸引力的，并且需要大量的氯预混合。
一种用于基于氧化剂的大规模饮用水处理的较不熟知的途径是把过 氧化氢供给至被臭氧化的水(在产生被称为“过臭氧化”的平衡状态的过 程中)。
高度反应性的羟基自由基是过臭氧化过程的产物，并且这些羟基自由 基是在水的污染物消毒和卫生处理中涉及的主要的氧化剂。虽然羟基自由 基在臭氧的自发分解期间被生成(以导致水中的污染物的“直接氧化”)， 但是甚至更大浓度的羟基自由基可以通过向其加入过氧化氢来加速臭氧 分解的速率而被生成(以导致水中的污染物的“间接氧化”)。更高的羟基 自由基浓度将增加氧化速率。
本发明的发明人现在已经发现，过臭氧化工艺可以被应用于被储存在 比在大规模饮用水储存中使用的那些储液器小的储液器中的水的消毒和 卫生处理，且使用以可控的速率供给过氧化氢至臭氧化的水中的设备和方 法。
发明概述
因此，本发明的一个目的是提供不需要使用氯作为氧化剂的水处理系 统。
本发明的另一个目的是提供用于通过将水臭氧化且然后以可控的速 率向其供给过氧化氢的工艺来防止(诸如细菌和藻类的生物)生物生长并 且使水的储液器中的污染性有机物质(例如病毒和高分子量有机化合物) 失活的设备和方法。
本发明的发明人已经发现，本发明的这些和其他目的可以通过提供一 种用于处理被储存在储液器中的水以从其除去污染物的设备来大体上实 现，该设备包括：
(a)用于通过自储液器开始的供给线路接收待处理的水的装置，
(b)用于把臭氧以受控的速率加入供给线路中的待处理的水中的装 置，
(c)用于把过氧化氢以受控的速率供给至供给线路中的待处理的水中 的装置，
(d)用于把臭氧和过氧化氢与待处理的水混合以允许发生处理水的 反应的装置，以及
(e)用于把处理过的水返回至储液器的装置。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于处理被储存在储液器中的水 以从其除去污染物的方法，包括：
(a)通过自储液器开始的供给线路接收待处理的水，
(b)把臭氧以受控的速率加入供给线路中的待处理的水中，
(c)把过氧化氢以受控的速率供应至供给线路中的待处理的水中，
(d)把臭氧和过氧化氢与待处理的水混合以允许发生处理水的反应， 以及
(e)把处理过的水返回至储液器。
优选地，供给线路包括旁通阀，所述旁通阀通过允许水以受调节的流 速流过流动线路来控制水流过供给线路。
在一个优选的形式中，用于以受控的速率加入臭氧的装置包括文丘里 阀，该文丘里阀通过在自用于产生臭氧的装置开始的供应线路中产生真空 来响应于水流过流动线路的流速，所产生的真空度取决于该流速。
用于产生臭氧的装置可以具有启动气泵以确保在经过文丘里阀的压 力变化期间始终向系统供给。真空度可以通过水流过流动线路的流速和臭 氧发生器上的启动气泵的大小来控制。
也优选的是，用于以受控的速率供给过氧化氢的装置包括水的氧化还 原电势的传感器探针，由此过氧化氢的供给的速率取决于氧化还原电势水 平。
用于供给过氧化氢的装置可以包括文丘里阀。
优选地，过氧化氢的从20至35ppm的浓度在水中被保持。
在另一个优选的形式中，设备包括在其中臭氧和过氧化氢与水混合以 允许反应发生的水处理室(被称为多管旋风分离器单元)。
优选地，多管旋风分离器单元容纳用于除去反应的任何不可溶的氧化 产物例如氧化铁的过滤器。
在又另外的优选的形式中，设备包括被编程以控制待处理的水何时被 经过供给线路接收的计时器。
设备还可以包括可以超控计时器的编程控制并且当其感测到雨时允 许水流过供给线路的雨水传感器。
在另一个优选的形式中，过量水溢流管可以与旁通阀可操作地相关 联。
因此，已经相当宽泛地概括了本发明的更重要的特征，使得之后的其 详细描述可以被更好地理解并且被付诸实际的实施，并且使得本发明的对 本领域的贡献可以被更好地理解。
具有将在下文描述的本发明的另外的特征。据此，本领域的技术人员 将意识到，本公开内容所基于的构思可以被容易地用作设计用于实施本发 明的目的的其他设备和方法的基础。因此，重要的是，上文描述的本发明 的宽泛的概括应当被认为是包括这样等同的构造，只要它们不偏离本发明 的精神和范围的程度。
