[发明专利]净化质量不理想的经处理供水以生产质量满意的饮用供水的方法和装置

说明书

介绍

本发明涉及净化不理想的供水以生产令人满意的供水的方法和装置。

本说明书全文中，术语“供水”应理解为包括任何类型的经处理的供水，例如市政供水、经部分处理的供水，或本地供水，例如私人井。该术语还理解为指湖水和其它这样的新鲜供水，但该术语应理解为不包括雨水。

已发现，即使使用正常的常规技术处理市政供水，水的质量也比理想的要低。这可能是由于设备陈旧、管道损坏或经济限制所致；而且，因此，应用于市政供水的处理质量在足以满足任何法律要求的同时，可能被用户视为差及不理想。

已发现，这在乡村、地理位置偏远的地方是一个特别的难题，在那些地方，广阔的区域中仅能找到较小数量的用户。在这样的情况下，市政供水公司优先要做的是在较高密度的地区内升级他们的设备和管道，而这导致乡村地区被忽略，以及这些地区提供的市政水不理想。

需要一种高效、简洁和相对简单的方法和装置，用于处理和净化来自供水的水以生产可接受的、令人满意的水。一般来说，水应该是可饮用的，这是指水满足当地的监管要求，因此被视为适合的饮用水。

目前水处理系统的另一个问题是，经处理的净化水储存在净化水罐中，用户根据需求使用。在某些情况下，净化水长时间在净化水罐中滞留，其结果是对于用户来说，净化水的卫生和感官质量变得不理想。已知在净化水罐内使用化学品例如氯气、辐照器和/或曝气装置来将净化水的质量保持在可接受水平。但是，这种解决方法需要在水处理系统中提供额外的化学品、化学品分配装置、曝气装置和/或辐照器，从而增加工程费用、操作费用和系统的总体复杂性。

此外，氯气和其它化学消毒剂加入水中用于处理水，从而减少水中的微生物污染，确保水是安全饮用的。但是，氯气必须在水中持续以维持公共卫生的净化水平，经处理的水系统中的残余氯会导致消毒剂副产品(DBPs)的形成。这些DBPs由化学消毒剂(例如氯气)与经处理的水中存在的有机物质反应形成。从健康的角度来说，三卤甲烷(THMs)是最有影响的DBPs类别。它们包括氯仿、溴仿、二溴氯甲烷和溴二氯甲烷。处理水中的THMs作为可能的人类致癌物存在健康风险。在爱尔兰，European Communities(Drinking Water)Regulations(《欧洲共同体(饮用水)条例》)(No.2),2007声明，经处理的饮用水中总三卤甲烷(THMs)应仅处于低于100g/l的水平。2010年，在爱尔兰共和国，据观察，10.7％的公共饮用供水、23.8％的公共集团水方案和14.5％的私营集团水方案超过了该100g/l的限制。因此，经处理的水的净化是一个重要的卫生问题。

对于现有技术，欧洲专利申请EP 1 695 939(HOMEFLOW SWITZERLAND DISTRIBUTION SA)公开了一种净化处理水的设备，其中处理水的质量被视为不可接受。处理水接收自供水并经臭氧化。臭氧是由臭氧发生器产生的，并供应给臭氧罐，在臭氧罐中，产生的臭氧和处理水混合在一起，以提高处理水的质量。然后使臭氧化的水通过碳过滤器和氧化铝过滤器，并储存在臭氧化水储存池中。臭氧化水储存池还连接至臭氧发生器，臭氧可被引入臭氧化水储存池中以对经臭氧化的水进行再次臭氧化。按照用户的要求，臭氧化水由臭氧化水储存池中泵出，并穿过出口管嘴。再生循环还通过将臭氧化水从臭氧化水储存池引导返回通过碳过滤器和氧化铝过滤器。再生过程不直接将臭氧化水从臭氧化水储存池引回通过臭氧化罐。

但是，已知臭氧用作初级和次级(也称为残余、净化剂)的系统存在问题。臭氧不被接受为“万能(catch-all)”的净化剂；用于特定待处理水量的臭氧需要基于待处理水量的化学参数确定。每批水根据水的批次的质量有稍微不同的臭氧要求。虽然水中污染物没有多少是臭氧不能直接或间接与其反应的，但不是所有污染物都与臭氧反应。例如，惰性气体不会受到臭氧的攻击，并且，一些复杂的杀虫剂不会被臭氧完全降解。此外，许多其它人造分子在正常水处理温度和压力下不被臭氧降解。因此，在臭氧作为初级净化剂相当好的同时，其不能处理待处理水中存在的每种类型的污染物，因此，臭氧不被视为“万能”的净化剂。此外，与其它初级净化剂相比，使用臭氧作为初级净化剂较为昂贵。