[发明专利]水净化设备

说明书

技术领域

本发明涉及水净化设备和水净化方法，特别是涉及可用作重力供料系统或适于与自来水（main water）供应连接的水净化设备。

本发明的开发主要是用于饮用水应用，在下文中也将参考该应用进行说明。但是，应当清楚，本发明并不局限于该特定应用领域。

背景和现有技术

整个说明书中对现有技术的任何论述都不应被看作是承认所述现有技术是公知的，或者构成所属领域公知常识的一部分。

世界上大量的人口居住在卫生饮用水严重缺乏的国家。人们不得不直接依赖于地下水源，如井、池塘和河流。这些水源往往被污水、工业废水和农业副产物如农药残留物所污染。水要在微生物上安全，WHO推荐6log的细菌去除、4log的病毒去除和3log的孢囊去除。虽然通过使用化学消毒(例如通过与卤素接触)或辐射基消毒(例如通过暴露于紫外辐射)可将细菌和病毒去除到要求的程度，但这些消毒方法实现不了3log的孢囊去除。

可以采用过滤结合杀生物剂作用实现6log的细菌去除、4log的病毒去除和3log的孢囊去除的重力供料设备是已有的。重力供料设备能在没有加压和流动的水的情况下工作。

WO2005095284(Unilever，2005)公开了一种重力供料水净化系统，其包括：适于分离进水中的微粒和可溶物的过滤单元，它呈炭块的形式且通常具有附加的无纺织物过滤器；所述系统还包括化学品分配单元，从而使得在水接触由化学品分配单元分配的杀生物剂前通过流量控制装置调节所述过滤单元的出水流量；然后该水在保留室中保留一段预定的时间后，通过适于从出水中分离分配的杀生物剂及其副产物的清除器装置排出所述水净化系统。该装置十分复杂，具有大量可更换的零件。

WO07000238(Unilever，2007)公开了一种包括上室和下室的水净化设备，其中下室包括用于收集净化水的出口装置和用于除去悬浮微粒和溶解的有机物的过滤介质。与之整合在一起的杀生物剂系统是可以分配单位剂量的杀生物剂且可将水输入可在其中分配杀生物剂的腔室中的设备。该设备只设计用于固体杀生物剂，不能适用于液体杀生物剂。固体杀生物剂的缺点在于它们在暴露于空气时会降解。

WO08083896(Unilever，2008)公开了重力供料水净化设备，其可以结合液体杀生物剂的(受控)投料(dosing)。该设备使用包括文丘里管的投料通道，其中上室与下室流体连通，且水可以从上室流到下室。该系统中的水必须以高流速流动且投料速度取决于水的流速。杀生物剂的投料由液体投料管排出端的负(吸)压引起，所述负压是由水流过以气密方式与液体投料管排出端相连的文丘里管导致的。在该情况下，容纳液体杀生物剂的隔室内的气压处于大气压，液体杀生物剂被容纳该杀生物剂的隔室的排出端处的负压吸出所述隔室。在实践中，基于文丘里管的投料系统对于物理尺寸非常敏感，剂量的控制更加困难。该系统的建造需要许多材料，因此很昂贵。

EP2184263(Unilever)公开了一种重力供料水净化设备，其中通过出口定位和分隔储液器与清除器单元的壁高度的特征结合，实现了下游水中的杀生物剂或其副产物浓度的降低以及清除器介质的相对更长的寿命。该设备包括使杀生物剂与储液器流体连通的杀生物剂单元，储液器通过壁与具有清除器介质的清除器单元分隔，清除器单元通过位于分隔清除器单元与分配器室的隔离物上的出口与分配器室流体连通。为实现上述效果，必须有至少10wt%的所述介质(M)位于所述出口(O)的最低水平以下，且所述壁(W)延伸到该介质的最高水平之上和所述出口的最低水平之上。该文献没有公开或论述如何投料杀生物剂，也没有公开液体杀生物剂投料系统。

本发明的发明人设计了液体杀生物剂投料系统，以及用于延迟其中已经分配了杀生物剂的水与过滤器兼杀生物剂清除装置的接触并使其适用于重力供料水净化设备的布置。

WO04074182A(Unilever)公开了一种用于控制固体杀生物剂的浸出的流动控制装置，其中通过控制进入固体杀生物剂分配单元的水流来实现所述浸出控制。其公开了提供穿过化学品分配单元的恒定流动的流动控制装置，由此浸出均匀量的固体杀生物剂而不受上室中的进水水头的影响。杀生物剂向水中的投料是通过固体杀生物剂片剂与水接触从而逐渐侵蚀实现的，水流借助于流动调节器来控制，这进而控制了杀生物剂片剂的侵蚀。它没有公开如何控制液体杀生物剂的投料。