[發明專利]水凈化系統

無效

• 申請號: 201380012107.1
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN104159852A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: H·扎林;C·D·魯茨;J·D·布思
• 申請（專利權）人: 電解臭氧股份有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F1/78;C02F1/467;C02F1/28;C02F1/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

優先權

本發明要求2012年1月17日提交的名稱為“水凈化系統”、發明人為Jeffrey?D.Booth、Hossein?Zarrin和Carl?David?Lutz的美國臨時申請序列號61/587,635的優先權。以上申請的全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本發明涉及水凈化系統，更具體地，涉及基于臭氧的水凈化系統。

背景技術

在現有技術中，已知利用各種方法來凈化水，包括將水暴露于紫外線輻射或將含臭氧的氣體注入水中。

提供水凈化的一種領先技術是使用紫外燈輻射可能被污染的水，以便清除其中的細菌。這些系統是耗能裝置，因為它們需要高瓦數的紫外燈。此外，它們需要紫外線與細菌直接接觸。提供不具有會阻擋與所存在的所有水的直接接觸的一些間隙的紫外輻射水流系統幾乎是不可能的。這會留下可繼續生長的小細菌菌落。

利用臭氧凈化水的系統傾向于大型、昂貴和復雜。例如，通過電暈放電產生含臭氧氣體會產生比臭氧多很多的廢氣，并且還會將源氣體中存在的所有雜質都攜帶到水中。這類雜質和廢氣必須被處理，通常花費相當高的成本。

發明內容

利用臭氧凈化水的系統的第一實施例包括：用于接收未凈化的水的水入口；與水入口流體連通的預過濾器；可變輸出臭氧化槽，其包括控制輸入端和摻雜金剛石電極，并且被配置為從水中產生臭氧，臭氧化槽與預過濾器流體連通；水儲存器，其被配置為存儲臭氧水，水儲存器與臭氧化槽流體連通；臭氧去除腔，其被配置為從水儲存器接收臭氧水，并且被配置為從水中去除臭氧；系統出口，其與臭氧去除腔流體連通，并且被配置為輸出凈化水，水入口、預過濾器、臭氧化槽、水儲存器、臭氧去除腔和系統出口限定通過系統的流體路徑；以及反饋電路。反饋電路包括：臭氧傳感器，其聯接到臭氧化槽下游的流體路徑，臭氧傳感器被聯接以檢測臭氧水中的臭氧水平；以及控制器，其被配置為從臭氧傳感器接收臭氧數據，并且被配置為控制臭氧化槽的臭氧產生。

水儲存器可還包括：儲存器臭氧化槽，其與臭氧水流體接觸并與控制器電通信；以及儲存器臭氧傳感器，其被配置為檢測儲存器內臭氧水中的臭氧水平，儲存器臭氧傳感器與控制器電通信。控制器被配置為，當儲存器臭氧傳感器檢測到臭氧水內的臭氧水平低于預定閾值時，使儲存器臭氧化槽從儲存器內的水中產生臭氧。

替代性地，系統可包括被配置為使水從水儲存器返回臭氧化槽的再循環管道，并且控制器被配置為經由再循環管道將水從水儲存器再循環到臭氧化槽，并且當儲存器臭氧傳感器檢測到臭氧水內的臭氧水平低于預定閾值時，使臭氧化槽再次臭氧化被再循環的水。

在一些實施例中，系統可包括：水流傳感器，其聯接到流體路徑并被配置為確定水是否和/或有多少水沿流體路徑的至少一部分流動；以及儲存器臭氧化槽，其與儲存器內的臭氧水流體接觸。在這類實施例中，控制器被配置為評估來自水流傳感器的數據，并且當預定間隔內沒有水流過水流傳感器時，使儲存器臭氧化槽從水中產生臭氧。替代性地或額外地，系統可包括再循環管道，其被配置為使水從水儲存器返回臭氧化槽，并且控制器可被配置為評估來自水流傳感器的數據，并且經由再循環管道將水從水儲存器再循環到臭氧化槽，并且當預定間隔內沒有水流過水流傳感器時，使臭氧化槽再次臭氧化所述水。

在各個實施例中，過濾器可以是炭過濾器和層疊式物理過濾器中的一個或多個。此外，系統可包括位于預過濾器和臭氧化槽之間的流體路徑中的反滲透過濾器。此外，在一些實施例中，可變輸出臭氧化槽還包括使陽極與陰極流體隔離的膜(諸如PEM膜)，并且反滲透過濾器具有第一輸出端和與第一輸出端流體隔離的第二輸出端。反滲透過濾器的第一輸出端向可變輸出臭氧化槽的陽極側提供R.O.過濾水，并且反滲透過濾器的第二輸出端向可變輸出臭氧化槽的陰極側提供廢水，從而使得在可變輸出臭氧化槽內廢水保持與臭氧水分離。

在各個實施例中，臭氧去除腔可包括紫外線源和/或炭后過濾器。在其它實施例中，臭氧去除腔包括減壓噴嘴，其被配置為減小流動的水中的壓力，從而使臭氧從水中離開，而在其它實施例中，臭氧去除腔可包括被配置為從水中去除臭氧的泵。此外，臭氧去除腔包括無毒臭氧抑制化學制劑注入元件，其被配置為將無毒的臭氧抑制化學制劑(諸如硫代硫酸鈉)提供到水中。

操作水凈化系統的方法包括：使水穿過至少一個預過濾器；使水穿過預過濾器下游的臭氧發生器；將水保留在臭氧發生器下游的儲存器中；確定是否需要再次臭氧化儲存器中的水；以及再次臭氧化儲存器中的水。

監測儲存器中的水的臭氧水平的步驟可包括經由臭氧傳感器感測臭氧水平。