[发明专利]用于抽取并净化井水的按需系统

说明书

本披露提供了用于从污染的水源、特别是井水产生可饮用的水的系统和方法。通过消除净化水容纳罐，采用串联的源水罐与碳过滤器和反渗透过滤器的组合，并且使用致动泵来供应来自水源的不纯净的水，提供了特别适于在偏远地区使用的简单的按需系统。只有在如来自太阳能光伏面板电的直流电可用时，该系统和方法是特别有用的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年12月19日提交的62/094,319号美国临时专利申请的优先权权益，该专利申请通过引用以其全文结合于此。

技术领域

本披露涉及用于从不纯或污染的水(如天然井水(地下水))产生可饮用的水的方法和系统。

背景技术

纯净水的随时供应通常被认为是影响人类健康的最重要因素。每年有数百万人因饮用水受到高危化学和/或生物杂质污染而患病。污染物通常发生在井水(地下水)以及地表水中，特别是在发展中国家。而且，发展中国家往往缺乏资源充分和系统性地处理水来消除如挥发性有机化合物(VOC)的有机化合物、杀虫剂及其分解产物、重金属，寄生虫、病毒、和造成这种风险的细菌。婴幼儿饮用不纯净的水的风险要比成年人高得多。

这种情况在发展中国家特别严重，发展中国家可饮用的水或人类饮用水的水源可能很稀少，并且来自这些水源的水往往是不纯净的。大部分井水含有也必须与化学和生物污染物一起去除的悬浮固体污染物。即使在净化系统可用的情况下，缺乏足够和可靠的动力来运行净化系统也可能存在严重的问题。在偏远地区的医院和诊所，这个问题严峻，而且还对这些地区人民的日常生活造成不利影响。

因此，需要能够特别是以按需方式产生和分配纯净水、能够容易被提供动力且与井水、城市水或地下水一起使用的方法、系统和净化单元。希望的系统应能够从各种不同的电源以最小的维护运行且长期运行。可以在恶劣环境中运行并且其维修要求极少或不要求专业技术的系统将是有用的。例如，这类系统应消除昂贵、复杂的维护过程，如清洁，应避免在激活系统以输送纯净水与提供水的实际时间之间长时间等待，并且应是安全和简单的，使得儿童可以用如此供应的水填充容器。特别希望的系统不要求用于储水的、必须任何额外的后处理的产品罐。

发明内容

一方面，本披露提供了一种按需水处理系统和方法，该系统和方法被设计用于从多种不同水源(井、城市、和某些地下水源)提供可饮用的饮用水，该系统不要求产品储罐并且可以用直流(DC)电(如太阳能电池)操作，以便在偏远地区运行。这类系统和方法可以包括例如用渗透水或浓缩物流自动氯化消毒，并且合并了用于去除悬浮固体污染物的预过滤阶段。通过消除净化水容纳罐并使用致动泵来供应来自水源的不纯净的水，提供了一种特别适于在偏远地区使用的简单的按需系统。

除其他事项之外，该系统还可以包括氯化特征，该氯化特征提供针对储罐内的微生物的保护并防止生物膜生长。碳块过滤器可以用于去除VOC、囊孢等等、以及任何剩余的游离氯，以防止损坏反渗透(RO)系统膜，该系统膜提供最后的下游纯净化或过滤阶段以产生可饮用的饮用水。除其他事项之外，此系统并不要求用于储水的、会要求任何额外的后处理的产品罐。可以用DC电(例如，24VDC)操作的压力调节或流量控制泵按需为使用者提供水。

根据本披露的一个方面，提供了一种用于按需提供可饮用的水的水过滤系统，该水过滤系统包括流体联通的以下元件：

a)不纯净的水源、源水罐、和该不纯净的水源与该源水罐之间的第一过滤阶段；

b)在该源水罐下游的碳过滤块；

c)在该碳过滤块下游的反渗透系统；

d)在该反渗透系统下游的、用于提供可饮用的水的渗透水分配阀；以及

e)与致动器联通的泵，当低压或低水位状态下降到低于预定值时，该泵从该水源通过该第一过滤级供应不纯净的水并使其进入该储罐。