[發(fā)明專利]水處理設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880116095.6
• 申請(qǐng)日: 2008-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN101861285A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫里斯·拉卡斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 達(dá)格公司
• 主分類號(hào): C02F1/20
• 分類號(hào): C02F1/20;B01D19/00;C02F1/78;C02F9/02;C02F9/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張雪梅

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無交叉引用的相關(guān)申請(qǐng)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及用于凈化和過濾液體的設(shè)備、系統(tǒng)和/或方法。更特別地，本發(fā)明涉及基本上使用臭氧和過濾器凈化和過濾水的設(shè)備、系統(tǒng)和/或方法。

發(fā)明背景

今天的世界，用于人類消費(fèi)或其他用途的水資源經(jīng)常含有雜質(zhì)和各種污染成分諸如可引起各種傳染病的病原體(如細(xì)菌、病毒等)和給該水源帶來不期望有的氣味和顏色的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)。當(dāng)然，期望減少水中雜質(zhì)的含量，尤其是用于人類消費(fèi)的水。

過去，為了滿足城市人口的飲用水和娛樂用水之需并且為了處理廢水，水處理系統(tǒng)主要由市政當(dāng)局管理。近來，環(huán)境問題越發(fā)受到關(guān)注，與環(huán)境保護(hù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及建設(shè)中較大型工程項(xiàng)目的出現(xiàn)，已經(jīng)改變了水處理系統(tǒng)的要求和任務(wù)。同樣，可利用的水源的種類也不同，包括地表水或地下水。

今天的水處理系統(tǒng)需要更加適應(yīng)各種環(huán)境。它們必需使用產(chǎn)品并且提供符合非常嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)的水質(zhì)，同時(shí)要不太昂貴，這樣才會(huì)對(duì)較小市政當(dāng)局和私人利益有吸引力。

以前用于減少水中雜質(zhì)的方法和系統(tǒng)一直使用例如氯和臭氧。在這些物質(zhì)中，臭氧最近用得越來越普遍，因?yàn)槌粞跏强捎玫淖顝?qiáng)的氧化劑和消毒劑之一。

另一方面，最普遍使用的消毒劑為次氯酸和HOCl(在泳池行業(yè)中通常稱為氯)。還有使用較少的次溴酸和HOBr(類似地稱為溴)。然而，在水源中產(chǎn)生氯的大多數(shù)化合物都影響其pH值。因此必需添加酸性物質(zhì)或苛性物質(zhì)以保持一定的pH值。這就意味著水處理系統(tǒng)需要有兩個(gè)注入系統(tǒng)：一個(gè)用于所選擇的消毒劑；另一個(gè)用于pH值控制。

另一方面，臭氧溶于水時(shí)表現(xiàn)生物殺滅性能的濃度為0.4份/10⁶以上。臭氧是一種半穩(wěn)定的氣體，它由三個(gè)氧原子構(gòu)成，而不是像氧氣那樣由兩個(gè)原子構(gòu)成。生產(chǎn)臭氧最常用的方法是用電弧在空氣中放電，使氧原子與所形成的氧自由基結(jié)合。臭氧很快發(fā)生反應(yīng)，恢復(fù)為更穩(wěn)定的氧，在此過程中釋放出氧自由基。兩個(gè)這樣的氧自由基可以結(jié)合成氧分子，或者，自由基也可以使可氧化的物質(zhì)氧化。

臭氧不僅可殺死細(xì)菌，而且可以滅活許多病毒、包囊和孢子。另外，臭氧氧化許多有機(jī)化合物，包括氯胺、肥皂、油和其他廢物，從而使它們對(duì)環(huán)境無害。因此，臭氧可用于許多目的，包括：用于飲用的水的凈化、食物的清潔和處理、制冰機(jī)、游泳池和溫泉浴場(chǎng)以及廢水處理中。

盡管臭氧在用于分解水中的某些雜質(zhì)時(shí)尤其有利，但達(dá)到臭氧在水中的有效濃度卻很難，并且達(dá)到有效濃度可能代表在水處理系統(tǒng)中一種更加昂貴的方案。在高濃度時(shí)，臭氧是一種有毒的腐蝕性氣體，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)認(rèn)為它是一種污染物，因此對(duì)該過量的臭氧的密封和清除必須制定特殊的規(guī)定。

盡管在水處理設(shè)備和系統(tǒng)中臭氧的使用通常被證明是有效的，目前由于需要對(duì)水中某些污染物進(jìn)行物理清除，臭氧仍然很少被單獨(dú)使用。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的水處理設(shè)備和系統(tǒng)中，為了清除水中較大的污染物和/或顆粒，在臭氧處理之前和/或之后，臭氧處理通常與過濾處理結(jié)合。例如，美國(guó)專利No.5,427,693(Mausgrover)、No.5,711,887(Gastman)和No.6,464,877(Mori)都教導(dǎo)了這樣的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備或系統(tǒng)。

然而，現(xiàn)有技術(shù)的水處理設(shè)備和系統(tǒng)一個(gè)主要缺陷是需要定期清理過濾器，該過濾器時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)被污染物所阻塞。通常，清理過濾器是指對(duì)過濾器進(jìn)行物理和/或化學(xué)清理。這又使得在所述過濾器被清理或更換時(shí)，必需關(guān)閉該水處理設(shè)備或系統(tǒng)。

盡管存在現(xiàn)有技術(shù)的臭氧水處理設(shè)備和系統(tǒng)，人們依然清楚需要一種減輕現(xiàn)有技術(shù)的臭氧水處理設(shè)備和系統(tǒng)這些缺點(diǎn)的改進(jìn)的水處理設(shè)備。

發(fā)明目的

因此，本發(fā)明主要方面之一是提供一種水處理設(shè)備，該設(shè)備至少包括臭氧處理模塊和膜過濾處理模塊。

本發(fā)明另一個(gè)方面是提供一種水處理設(shè)備，該設(shè)備在膜過濾處理模塊之前基本上使水中的氣體達(dá)到飽和。

本發(fā)明另一個(gè)方面是提供一種水處理設(shè)備，該設(shè)備在膜過濾處理期間采用產(chǎn)生白水的階段作為所述膜的自我清潔機(jī)制。

本發(fā)明再一個(gè)方面是提供一種水處理設(shè)備，其中該膜的清潔是在該設(shè)備處于過濾模式時(shí)以基本上連續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)的。

基于對(duì)將要描述的或?qū)⒃谒綑?quán)利要求中表明的示例性實(shí)施方案的理解，本發(fā)明其他和進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，并且此處未提及的各種優(yōu)點(diǎn)將在本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明的實(shí)踐中呈現(xiàn)。

發(fā)明概述