申请日2007.05.22
公开(公告)日2009.08.26
IPC分类号C02F5/02; C02F103/06; C02F1/00; B67D1/00; C02F1/68; C02F1/44; A23L2/74
摘要
许多处理系统实质上从水中除去所有矿物及其它元素，然而一定量的某些矿物和元素对于良好的健康和合格的水味是必需的。因而，提供水处理系统，其中输入水的一部分绕过主过滤和处理部件。选择性控制该部分的量，以使有益健康的矿物量保留在净化水中，该净化水仍极为清洁。可包括任选部件以减少净化水中的病原。
权利要求书
1.一种水处理系统(10)，包括：
用于接收待处理水的进水口(26，102);
净化水流经的出水口(28，122);
离子分离组件(14，114)，其流体连接在所述进水口(26)和所述出水口(28) 之间并除去从其中流过的水中的污染物;和
旁流支路(20)，其平行于所述离子分离组件(14)连接在所述进水口(26) 和所述出水口(28)之间并且具有节流孔(24)，所述节流孔(24)决定流过所述 水处理系统的总水量中流过所述旁流支路的多少。
2.权利要求1的水处理系统(10)，其中所述离子分离组件(14)还包括浓 缩水出口(28)，从净化水中除去的污染物经由所述浓缩水出口(28)离开水处 理系统。
3.权利要求2的水处理系统(10)，其中所述离子分离组件(14)选自反渗 透膜组件和纳米过滤膜组件。
4.权利要求1的水处理系统(10)，其中所述离子分离组件(14)选自反渗 透膜组件、纳米过滤膜组件、电渗析装置、电渗析反向装置、蒸馏装置和 电容式去离子装置。
5.权利要求1的水处理系统(10)，还包括流体连接在所述进水口(26) 和所述离子分离组件(14)之间的前过滤器(12)。
6.权利要求1的水处理系统(10)，还包括流体连接在所述离子分离组 件(14)和所述出水口(28)之间的后过滤器(16)。
7.权利要求1的水处理系统(10)，还包括流体连接在所述离子分离组 件(114)和所述出水口(122)之间并减少水中病原量的杀菌组件(118)。
8.权利要求1的水处理系统(10)，其中所述旁流支路(20)还包括与所述 节流孔(24)串联连接的旁路过滤器(22)。
9.权利要求1的水处理系统(10)，其中所述节流孔(128)可变。
10.权利要求1的水处理系统(10)，还包括前过滤器(104)，所述前过滤 器(104)具有与所述进水口(102)连接的入口和出口(106)，其中所述离子分离 组件(114)流体连接在所述出口(106)和所述出水口(122)之间，并且其中所述 旁流支路(126)连接在所述出口(106)和所述出水口(122)之间。
11.权利要求1的水处理系统(10)，其中所述节流孔(24)允许足量的水 流过所述旁流支路(20)，以使所述出水口(28)处的净化水含有认为有益健康 的矿物量。
12.一种水处理方法，包括：
于进水口(26，102)从水源接收水;
使来自所述水源的水的第一部分经过离子分离组件(14，114)，所述离子 分离组件(14，114)从所述水的第一部分中除去污染物;和
使来自所述水源的水的第二部分经过平行于所述离子分离组件(14，114) 连接的旁流支路(20，126)，从而将矿物添加到已经过所述离子分离组件的所 述水的第一部分中，其中所述旁流支路(20)具有节流孔(24，128)，所述节流 孔(24，128)决定来自所述水源的水的第一部分和第二部分之间的定量关系。
13.权利要求12的水处理方法，还包括使所述水的第一部分在经过所 述离子分离组件(14)之前经过前过滤器(12，104)。
14.权利要求12的水处理方法，还包括使从所述水源接收的所有水经 过前过滤器(104)。
15.权利要求12的水处理方法，还包括使所述水的第一部分在经过所 述离子分离组件(14)之后经过后过滤器(16)。
16.权利要求12的水处理方法，还包括使所述水的第一部分和第二部 分经过杀菌组件(118)，以减少病原量。
17.权利要求12的水处理方法，还包括使所述水的第二部分在经过所 述节流孔(24)之前经过旁路过滤器(22)。
18.权利要求12的水处理方法，还包括改变所述节流孔(128)的尺寸。
19.权利要求12的水处理方法，其中使来自所述水源的水的第一部分 经过离子分离组件(14，114)包括使所述水的第一部分经过反渗透膜。
20.权利要求12的水处理方法，其中使来自所述水源的水的第一部分 经过离子分离组件(14，114)包括使所述水的第一部分经过纳米过滤膜。
说明书
利用连续分流旁路的水处理系统和方法
技术领域
本发明涉及用于除去化学物质和其它杂质的水处理设备，更具体地， 涉及离子分离系统(ion separation system)，例如膜分离设备。
背景技术
由于水中含有污染物或具有不良的口感、气味和颜色，或者具有极高 的矿物含量而不利于健康，因而世界上许多地方的饮用水资源非常匮乏。 应用各种系统改善水质，以提供清洁、健康的水。“清洁”是指感官特性， 即水具有无色外观、没有不良口感或气味、没有留下残渣或浮渣。“健康” 是指水的组成含有有益健康的矿物量和合格的有机物及金属量而含有极少 或不含氯或病原(例如原生动物、细菌和病毒)。
一种处理系统利用反渗透(RO)来净化水。反渗透水处理系统用于厨房 或需要提供净化水的相邻其它场所的台面或洗涤盆下。典型系统包括使用 常规过滤介质的前过滤器，该过滤器在全部待处理水经过介质时除去较大 的颗粒。水离开前过滤器并进入反渗透装置。
反渗透是利用高于渗透压的压力使溶剂(例如水)透过膜而从溶液中分 离出溶质的方法。当水扩散经过膜时，溶解物质例如盐类、矿物质和其它 污染物留下，使得透过膜的水中溶解物质的浓度较低。从膜的压力较高的 一侧，通过受限排放口，将残留的溶解物质冲出，这有助于在装置内保持 增压。可将从排放口排出的流体送至污水系统或通过泵循环通过水处理系 统，以减少水的浪费。
可使离开反渗透装置的净化水经过任选的后过滤器，以改善水的口感， 水的口感在系统长时间未使用时会受到影响。还可在处理设备的出口设置 储槽以储存净化水。需要时，经由旋塞从储槽汲取净化水。
反渗透的缺点在于可能过于有效地从水中除去基本上所有矿物如钙和 镁。然而，人体消耗某些矿物是保持健康所必需的，许多人认为在他们的 饮用水中含有有益健康的矿物量是重要的。此外，许多人认为矿物含量适 度的水的口感优于不含矿物的水。因而，通常将来自反渗透处理系统的净 化水送入矿床，以为饮用水补充健康含量的所需矿物质。矿床增加了系统 成本且其存储容器可能成为细菌源。
因而，期望提供水处理系统，该水处理系统提供含有一定量有益健康 和口感的所需矿物的清洁健康水源。
发明内容
水处理系统包括用于接收待处理水的进水口和净化水从其中流过的出 水口。旁流支路(bypass flow branch)流体连接在进水口和出水口之间并除去 从其中流过的水中的颗粒。旁流支路平行于离子分离组件连接在进水口和 出水口之间。旁流支路具有限制水流量的节流孔，从而决定流过水处理系 统的总水量中流过旁流支路的多少。
出于健康和口感因素，通过允许一部分水在离子分离组件周围流动， 使原水(source water)中的一些矿物保留在净化水中。旁流支路中的节流孔的 尺寸控制这些矿物的量。
任选地，可将前过滤器连接在离子分离组件的上游，以除去水流中较 大的颗粒，从而提高离子分离组件的使用寿命。作为另一方案，可将后过 滤器连接在离子分离组件的下游，以改善水的口感，水的口感在系统长时 间未使用时可能受到不利影响。流过系统的水还可经过杀菌模块以消除病 原。
