專利名稱：用于水生附著生物過濾的使用臭氧的預(yù)處理和后處理系統(tǒng)和方法
相關(guān)申請的交叉引用本申請要求申請于2002年1月28日的美國臨時(shí)申請No.60/361,632的利益。
背景技術(shù)：
本申請涉及改善水質(zhì)量的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及利用附著的藻群落或其它的水生植物來生物改良水的系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及利用臭氧(O3)處理水中與附著的藻群落或其它水生植物有關(guān)的有毒化合物、微生物和水生污染物。
藻類包含大量的水生植物，超過18,000個種。有更多的水生植物根植于底部或附著在其它植物上漂浮生長，或以該兩種方式生長。與陸生植物一樣，主要的營養(yǎng)碳、氮和磷及適量的微量營養(yǎng)素是生長所必需的。藻類通過許多復(fù)雜且獨(dú)特的生物途徑而具有在營養(yǎng)缺乏的地方生長的能力。
除去碳、氮和磷及微量營養(yǎng)素是提高污水質(zhì)量和恢復(fù)生態(tài)平衡的關(guān)鍵。大家都知道許多水生植物超自身需要地吸收金屬，因而這些水生植物將這些金屬生物濃縮在植物細(xì)胞中而將它們除去。藻類和其它水生植物能吸收過量的主要營養(yǎng)物和微量營養(yǎng)物，如碳、氮、磷、鉀、鐵、鋁、鈣和其它物質(zhì)，因此能用于改良生態(tài)系統(tǒng)。雖然在本申請的優(yōu)選具體實(shí)施方案中將使用附著的藻類，但是任何其它水生植物都可以用來吸收營養(yǎng)物，只要其能從水中吸收其營養(yǎng)物并能夠從改良的水中收集。
當(dāng)水流過固定的與所有植物一樣都需要碳的藻類或水生附著生物時(shí)發(fā)生氣體補(bǔ)救。水生附著生物與任何陸生植物相比具有更高的生產(chǎn)能力，根據(jù)氣體分壓定律(partial pressure of gas laws)，這會消耗大量的二氧化碳。保守地說，與相同面積的天然林地所吸收的相比，水生附著生物能吸收超過20倍的CO2，水生附著生物更高的細(xì)胞生產(chǎn)能力大大地影響O2的生產(chǎn)，使每單位面積生產(chǎn)的氧氣要高許多倍。
已經(jīng)表明由定期收集的水生附著生物進(jìn)行的水改良比構(gòu)建的單位面積的濕地系統(tǒng)的效率要高50-1000倍。當(dāng)水流過固定的能吸收營養(yǎng)物(碳、氮和磷)和微量營養(yǎng)素的藻類時(shí)發(fā)生補(bǔ)救作用，此時(shí)排出的氧是飽和度的3倍。已經(jīng)證實(shí)這種高氧和氫氧基環(huán)境每年能減少有機(jī)物沉淀0.25米，長途遷移的水生附著生物由于吸收了碳，因而能使pH值升高到11。過濾可以通過吸收、吸附、物理捕獲和其它的復(fù)合方式來進(jìn)行。
已知的用來影響這種吸收的系統(tǒng)是“水生附著生物過濾器”，在淡水、含鹽的水和/或鹽水中進(jìn)行培養(yǎng)的水生附著生物稱作“附著藻”。與自由漂浮的浮游生物不同，海底生物或附著藻是在大量不同表面生長的附生植物的固定集落，當(dāng)生長在水流過的路徑中時(shí)，該固定的藻類和相關(guān)的生物就除去水中的營養(yǎng)物和其它化合物，同時(shí)依次進(jìn)行呼吸作用和光合作用從而吸收二氧化碳和釋放氧氣。一旦形成了藻群落或集落，根和吸盤就覆蓋培養(yǎng)表面。如果收集植物體，留下根部，那么就從水中除去了植物體中含有的營養(yǎng)物和其它污染物。可以不斷地從水流中輸出植物中或植物周圍捕獲的生物量營養(yǎng)物，從而產(chǎn)生天然過濾效果。
該技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是能收集富集的藻，用于魚或動物飼料，從而使?fàn)I養(yǎng)物返回到食物鏈中。
水生附著生物過濾器(PF)可以用于各種應(yīng)用，例如，可以將該水生附著生物用于替代魚池中的微生物或細(xì)菌過濾器，如同Stork和Adey所述。如上文所述，天然的水生附著生物可以用于除去污水中的營養(yǎng)物和其它污染物。另外，可以使用不同方法通過收集藻群來生產(chǎn)生物能量物質(zhì)，如甲醇或乙醇、肥料、人或動物食品添加劑或輔劑、化妝品或藥品。
由于藻類在生產(chǎn)纖維素形式方面具有高得多的生產(chǎn)能力且比木質(zhì)纖維更容易處理，因此用于紙和紙產(chǎn)品工業(yè)。在許多紙生產(chǎn)線中，濕強(qiáng)度是限制因素，藻纖維具有異常的濕強(qiáng)度，其能提高紙產(chǎn)率，同時(shí)除去紙工廠廢水中的營養(yǎng)物，因此，提高了產(chǎn)品的環(huán)境優(yōu)越性。大多數(shù)紙工廠產(chǎn)生大量的營養(yǎng)物廢水流，用水生附著生物培養(yǎng)系統(tǒng)可以大大地改良該廢水流，同時(shí)產(chǎn)生干凈的水流出液和能用來改良工廠制造的產(chǎn)品的纖維?；谠撃芰?，設(shè)計(jì)出了一種經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境可持續(xù)的方法用來處理人對水生態(tài)系統(tǒng)的影響。
三原子氧或O3(臭氧)是天然產(chǎn)生的氣體，是在閃電過程中由電暈放電或由陽光中的紫外光作用產(chǎn)生。大家都知道O3在大氣層的上部產(chǎn)生，其對地球溫度的保持起關(guān)鍵作用。
在低空中的O3被認(rèn)為是污染物，但是人造O3系統(tǒng)適于簡易破壞技術(shù)，這完全地消除了人們對使用O3的關(guān)注。在健康安全系數(shù)可承受的劑量范圍內(nèi)，這種系統(tǒng)廣泛地用于飲水和廢水處理及空氣過濾。
O3的密度是氧氣的1.5倍，水溶性是氧氣的12.5倍。在高劑量時(shí)，其不留下任何殘余物或副產(chǎn)物，除了氧氣和微量的二氧化碳、痕量元素和水外。O3可以用干燥空氣或氧氣來制備，將這些空氣通過電場，該電場的電壓足夠高而在電極間產(chǎn)生“電暈”放電。該電暈放電并不完全具有自動火花塞(automotive spark plug)的能量，但剛好在該水平之下。紫外光和更短波長的輻射也可使氧氣轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜诠I(yè)廢水的O3(Belew，1969)。O3是比次氯酸鹽更強(qiáng)的殺菌劑，殺菌能力是次氯酸鹽的10-100倍，消毒速度比氯快3125倍(Nobel，1980)。
O3高度不穩(wěn)定，必須定點(diǎn)生產(chǎn)。氧化劑和其氧化有機(jī)物和無機(jī)物材料的尺度是其氧化電勢(在數(shù)伏特的電能中測量)，O3的氧化電勢(-2.07V)比次氯酸鹽(-1.49V)或廣泛用于水處理實(shí)踐的氯(-1.36V)要高。
使用的臭氧在水中需要滯留時(shí)間以使其與粒子接觸并將粒子氧化，這個過程一般在大的混合室中用混合泵來完成。在許多情況下，水生附著生物過濾器的位置與需要處理的水有一段距離，由于正好在供給泵或餅入口(pie entrance)的下游的單個或多個靜態(tài)混合器處發(fā)生混合，因此在管中會發(fā)生同化(integration)，然后，在管中的滯留時(shí)間會使水流過水生附著生物過濾器而得到處理。延長這種接觸時(shí)間可以提高處理?？梢允褂枚鄠€靜態(tài)混合器和臭氧注入點(diǎn)以使效果達(dá)到最優(yōu)。還可以使用簡便的加蓋的池子來增加接觸時(shí)間。
將水泵入輸入管中，該輸入管位于帶有密封底的更大的完全密封井中，然后將臭氧注入到該井的底部，其中的壓力可以是最大，也可以是使臭氧在水中更好擴(kuò)散的壓力。隨著水在該井中逐漸升高，就產(chǎn)生臭氧與水中粒子的接觸時(shí)間。
如同本發(fā)明的描述，組合臭氧和水生附著生物過濾比任一技術(shù)方法單獨(dú)使用具有更多優(yōu)點(diǎn)。臭氧裂解水中的營養(yǎng)物，然后由水生附著生物快速吸收。在佛羅里達(dá)中部的幾個湖泊中對該現(xiàn)象進(jìn)行了可處理性研究，如Apopka湖具有高的浮游生物現(xiàn)存量，Apopka湖表現(xiàn)出2PPB SRP和352PPB TP，在使用1mg/l劑量和1分鐘的接觸時(shí)間后，SRP升高到147PPB。該升高的主要原因是由于浮游生物細(xì)胞的細(xì)胞壁被氧化，含有PPB的細(xì)胞質(zhì)流到了水中。
有毒藻細(xì)菌的毒素可以存在于藻細(xì)胞的里面和外面，這使一系列過濾面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)。在這兩種情況下臭氧都可用于除去上述底物中的毒性，同時(shí)水生附著生物過濾器也具有去毒能力，如同Jensen在美國專利No.5,527,456、5,573,669和5,591,341中的描述。由于大量的碳被藻除去，因此通過附著藻培養(yǎng)物的水的pH值會升高。藻類除去了作為常量營養(yǎng)物的碳、氮和磷及作為微量營養(yǎng)物的許多其它成分和化合物。碳、弱酸的移除使氫氧離子(OH+)的數(shù)量增加，對其進(jìn)行測量，一般用對數(shù)表示為pH的增加，這種環(huán)境對于其它化合物，如藻細(xì)菌釋放的藻毒素具有破壞性。因此，臭氧的前和后處理的協(xié)同組合可以破壞毒素并使附著的營養(yǎng)物適于水生附著生物利用，同時(shí)通過氫氧離子的作用使水生附著生物產(chǎn)生一種敵對環(huán)境，從而得到去毒的和去營養(yǎng)源的水。
由于水中的羰化處理得到提高且pH升高，因此組合系統(tǒng)中的再循環(huán)回路可以提高水處理。在該具體實(shí)施方案中，通過水生附著生物過濾器或其它植物過濾系統(tǒng)的pH值升高的水接著可以進(jìn)行增效的羰化，這是由于水生植物導(dǎo)致了所述的pH值升高。
活性碳可以在許多位置與毒素和其它底物結(jié)合。更進(jìn)一步地，可以使用紫外光來減少流出液中的臭氧以防止水生植物的氧化。在水經(jīng)臭氧和水生附著生物過濾器處理后，可用活性碳來作進(jìn)一步處理。
在使用水生附著生物和其它水生植物過濾之后或之間，前文所使用的臭氧具有幾種協(xié)同效果。
1、臭氧裂解湖水中的浮游藻類，使?fàn)I養(yǎng)物適于水生附著生物的生長并從水中除去。
2、在營養(yǎng)物被水生附著生物利用并除去后，上述水可以以有毒藻不能再生長的狀態(tài)返回到水體中，于是產(chǎn)生增強(qiáng)的改良效果。
3、臭氧破壞在藻細(xì)菌(藍(lán)綠藻)中最近發(fā)現(xiàn)的對人和動物有危險(xiǎn)的某種形式的有毒化合物，然后這些有毒化合物和無毒化合物可用于絲狀藻的生長，從而在造紙工業(yè)中應(yīng)用。
4、微小無脊椎動物和卵在定居、孵化和生長時(shí)需要消耗有益的水生附著生物，因而會降低過濾效果，臭氧可以殺死這些微小無脊椎動物和其卵。
5、可以使用改良的靜態(tài)混合技術(shù)，如Westfall和KOMAX公司所使用的技術(shù)。
6、使用加蓋的池子和供給管來延長臭氧的接觸時(shí)間。
7、由于井底部的高壓，使用壓力井(chased well)來注射臭氧時(shí)臭氧處理提高。
8、依次或循環(huán)進(jìn)行的水生附著生物過濾和臭氧處理可以通過提高pH/臭氧效果而使處理提高。
9、活性炭過濾用于臭氧水生附著生物處理水的后處理。
在儲水層再處理和存儲之前，可以使用上文所描述的這些處理步驟。
在藻草皮和水生附著生物過濾方面的研究是本領(lǐng)域公知的，在Adey的美國專利No.4,333,263和本發(fā)明人的美國專利No.5,131,820、5,527,456、5,573,669、5,591,341、5,846,423和5,985,147中公開了藻草皮技術(shù)。該公開在此引為參考。但是，后面的專利沒有一個公開了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。
發(fā)明概述本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種利用水生附著生物培養(yǎng)表面對水進(jìn)行預(yù)處理和/或后處理的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種釋放生物學(xué)的或化學(xué)的或其組合的營養(yǎng)物，從而使它們再結(jié)合到水生附著生物或其它水生植物或有機(jī)體中的方法。
本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種釋放生物學(xué)的或化學(xué)的或其組合的營養(yǎng)物，從而使它們可以再結(jié)合到天然或人造的底物，如石灰?guī)r上的方法。
本發(fā)明的又一目標(biāo)是提供一種減少水生附著生物過濾床中不需要的微小無脊椎動物群落的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種用于去毒素而使水流中的毒素和收集的藻群中的毒素水平降低或消除的系統(tǒng)和方法。
使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)和其它目標(biāo)。該系統(tǒng)包括向流入液中，有時(shí)是向流出液中加入強(qiáng)氧化劑的裝置，一具體實(shí)施方案包括使水羰化。
處理水的上述方法包括將需要處理的水暴露于足量的臭氧中以降低其中的微生物濃度并使水流過附著的藻群落以除去其中的不利物質(zhì)的步驟，該不利物質(zhì)的例子不限于氮。
通過下文的描述和參考附圖，本發(fā)明的特征，不論是操作規(guī)范和方法還是其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)，將會得到更好的理解。很明顯，附圖僅是說明的目的，并不對本發(fā)明產(chǎn)生限制。通過閱讀下文的描述和附圖，本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)及具有的優(yōu)點(diǎn)將會更加清楚。
附圖的簡要說明在下文的詳細(xì)描述中，將會參考下列附圖，其中

圖1可用于處理大量的水流的臭氧接觸室的一邊的剖面圖；圖2是本發(fā)明組合臭氧和水生附著生物過濾的水處理流向的示意圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述為了描述優(yōu)選實(shí)施方案，附圖中的數(shù)字部分代表的術(shù)語如下9.長 18.排出口10.土19.沉淀物
11.處理罐 20.水體12.沉積管道21.臭氧處理系統(tǒng)13.支流管道22.水生附著生物過濾器14.主流管道23.另一臭氧處理系統(tǒng)15.罐底24.另一水生附著生物過濾器16.支流管道出口17.水面參見圖1，顯示了一特別適于大規(guī)模應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)和有效的臭氧接觸室。將一具有長9的圓錐形高處理罐11安裝在沙土10中，該安裝可以通過全開挖或通過在沙中原位混合聚合物，然后在罐定位在適當(dāng)位置并充滿水而形成沙囊時(shí)泵出沙來實(shí)現(xiàn)，該方法典型地在佛羅里達(dá)電力有限公司(Florida Power Corporation)的混凝土質(zhì)直立大電線桿中得到使用。主流管道14將需處理的水運(yùn)到容器底15中，支流管道13將含臭氧的水運(yùn)到管道出口16中，在此處含臭氧的水與主流水混合。水以很慢的速度沿罐垂直上升到表面17，從而產(chǎn)生必需的接觸時(shí)間而使臭氧氧化達(dá)到理想水平，在表面17處，水流從排出口18排出以在下游除去營養(yǎng)物。任何沉淀到罐11底部的沉淀物都由沉積管道12排出。
圖2顯示了本發(fā)明的方法。從湖泊或其它水體20中抽出水，將其提供到如圖1所示的臭氧處理系統(tǒng)21中，可以用化學(xué)凝聚作用或紫外處理系統(tǒng)25來預(yù)處理將要暴露于臭氧的水以增強(qiáng)臭氧處理效果。然后將臭氧處理過的水加到植物吸收系統(tǒng)，如水生附著生物過濾器22中。如果需要進(jìn)一步處理該水，那么可以在另一臭氧系統(tǒng)23和另一水生過濾器24中重復(fù)該過程，然后將水返回到湖泊會水體20中。
雖然上文只描述的本發(fā)明的幾個具體實(shí)施方案，但是在權(quán)利要求要求保護(hù)的范圍內(nèi)對本發(fā)明所作的所有改進(jìn)和改良都是本發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1、一種用水生植物來處理水以除去營養(yǎng)物和污染物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度的裝置；和水生植物系統(tǒng)，當(dāng)水流過該系統(tǒng)時(shí)所述水中的任何不需要的物質(zhì)都會除去。
2、如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的將水暴露于臭氧中的裝置包括裝水的深罐，所述的罐具有在該罐底部注入的羰化水支流，其中該支流可以與要處理的水在高壓下混合，從而隨著水向該罐表面的上升而與要處理的水產(chǎn)生足夠的接觸時(shí)間，在所述罐表面，水可以流出。
3、如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
4、一種處理水的方法，該方法包括步驟(a)將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度；和(b)水流過水生植物系統(tǒng)以除去任何不需要的物質(zhì)。
5、如權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(a)和(b)重復(fù)進(jìn)行。
6、如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
7、如權(quán)利要求4所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水進(jìn)行化學(xué)凝膠作用。
8、如權(quán)利要求4所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水暴露于紫外光中。
9、利用一種系統(tǒng)處理水的方法，該系統(tǒng)具有將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度的裝置，所述的裝置包括裝水的深水罐，該罐具有在該罐底部注入的羰化水支流，其中該支流可以與要處理的水在高壓下混合，從而隨著水向該罐表面的上升而與要處理的水產(chǎn)生足夠的接觸時(shí)間，在所述罐表面，水可以流出，所述的方法包括步驟(a)將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度；和(b)使水流過水生植物系統(tǒng)以除去任何不需要的物質(zhì)。
10、如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(a)和(b)重復(fù)進(jìn)行。
11、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
12、如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水進(jìn)行化學(xué)凝膠作用。
13、如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水暴露于紫外光中。
14、一種處理水的方法，該方法包括步驟(a)將需要處理的水流暴露于足量臭氧中以使其中不需要的微生物的細(xì)胞壁裂解，于是微生物釋放出生物可吸收形式的營養(yǎng)物，再使用足量的臭氧來氧化毒素、腐殖質(zhì)丹寧類化合物使其變成生物可吸收形式；和(b)將上述暴露于臭氧后的水與水生植物接觸，該水生植物適于除去其中釋放或氧化的營養(yǎng)物。
15、如權(quán)利要求14所述的方法，其中該水生植物包括附著藻群落，該方法還包括(c)將存在于藻群落中的水進(jìn)行再一次臭氧處理；和(d)使經(jīng)過再一次臭氧處理的水流過另一附著藻群落。
16、如權(quán)利要求14所述的方法，其中步驟(a)包括將羰化水注入到容器底部的步驟，將該水注入到容器底部，于是產(chǎn)生臭氧處理水，該臭氧處理水升高到容器頂部，而從該容器頂部轉(zhuǎn)移到生物植物中。
17、如權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括在步驟(a)之前用化學(xué)凝聚劑預(yù)處理水流而使一些過量營養(yǎng)物沉淀的步驟。
18、如權(quán)利要求17所述的方法，其中步驟(a)和預(yù)處理步驟在同一容器中進(jìn)行，該方法還包括在預(yù)處理步驟之后從該容器底部除去沉淀物的步驟。
19、如權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括在水暴露步驟之前制備臭氧的步驟，該步驟通過將空氣暴露于紫外輻射和/或產(chǎn)生的電暈放電中來進(jìn)行。
20、如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述的水暴露步驟包括將水泵到容器的底部末端的步驟，將臭氧注入到該容器底部末端附近，當(dāng)水向該容器頂端上升時(shí)與臭氧混合。
21、如權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括使用臭氧后處理水的步驟和接著的水流過步驟。
22、如權(quán)利要求14所述的方法，該方法還包括在水流過步驟后使水通過活性炭過濾器。
23、一種處理含有過量營養(yǎng)物的水的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括暴露裝置，其使需要處理的水流暴露于足量臭氧中以使其中不需要的微生物的細(xì)胞壁裂解，于是微生物釋放出生物可吸收形式的營養(yǎng)物，再使用足量的臭氧來氧化毒素、腐殖質(zhì)丹寧類化合物使其變成生物可吸收形式；水生植物，其適于除去暴露于臭氧后的水中的釋放或氧化的營養(yǎng)物；和指導(dǎo)暴露于臭氧后的水從水暴露裝置流向水生植物的裝置。
24、如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述的暴露裝置包括容器；將水流轉(zhuǎn)移到該容器底部附近的水流管道；將羰化水注入到該容器底部附近的臭氧管道，其能使水流在該容器中向上升高時(shí)與羰化水混合，于是形成暴露于臭氧后的水，和其中指導(dǎo)暴露于臭氧后的水的裝置包括將水該容器頂部附近轉(zhuǎn)移到水生植物中的裝置。
25、如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括在水流暴露于臭氧之前用化學(xué)凝聚劑預(yù)處理水流而使一些過量的營養(yǎng)物沉淀的裝置。
26、如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述的暴露裝置包括容器，預(yù)處理容器放置在該容器中，且還包括從該容器的底部除去沉淀的裝置。
27、如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括活性炭過濾器和使水通過位于水生植物下游的該過濾器的裝置。
根據(jù)PCT 19(1)的修改聲明增加了與本發(fā)明的附加技術(shù)特征有關(guān)的新的權(quán)利要求14-27。例如，獨(dú)立權(quán)利要求14和23包括臭氧足量“以使其中不需要的微生物的細(xì)胞壁裂解，于是微生物釋放出生物可吸收形式的營養(yǎng)物，再使用足量的臭氧來氧化毒素、腐殖質(zhì)丹寧類化合物使其變成生物可吸收形式”。認(rèn)為這些反應(yīng)是本發(fā)明在凈化水中的不需要物質(zhì)方面的更重要應(yīng)用。
這些增加可以在說明書第6-9頁中找到支持。
權(quán)利要求
1.一種用水生植物來處理水以除去營養(yǎng)物和污染物的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度的裝置；和水生植物系統(tǒng)，當(dāng)水流過該系統(tǒng)時(shí)所述水中的任何不需要的物質(zhì)都會被除去。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的將水暴露于臭氧中的裝置包括裝水的深罐，所述的罐具有在該罐底部注入的羰化水支流，其中該支流可以與要處理的水在高壓下混合，從而隨著水向該罐表面的上升而與要處理的水產(chǎn)生足夠的接觸時(shí)間，在所述罐表面，水可以流出。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
4.一種處理水的方法，該方法包括步驟(a)將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度；和(b)使水流過水生植物系統(tǒng)以除去任何不需要的物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中步驟(a)和(b)重復(fù)進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水進(jìn)行化學(xué)凝膠作用。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水暴露于紫外光中。
9.利用一種系統(tǒng)處理水的方法，該系統(tǒng)具有將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度的裝置，所述的裝置包括裝水的深水罐，該罐具有在該罐底部注入的羰化水支流，其中該支流可以與要處理的水在高壓下混合，從而隨著水向該罐表面的上升而與要處理的水產(chǎn)生足夠的接觸時(shí)間，在所述罐表面，水可以流出，所述的方法包括步驟(a)將水暴露于足量臭氧中以減少所述水中的營養(yǎng)物和污染物濃度；和(b)使水流過水生植物系統(tǒng)以除去任何不需要的物質(zhì)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(a)和(b)重復(fù)進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的水生植物系統(tǒng)是水生附著生物過濾器。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水進(jìn)行化學(xué)凝膠作用。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(a)之前，將需要處理的水暴露于紫外光中。
全文摘要
一種在水暴露于水生附著生物或其它水生植物的天然過濾作用之前或之后，利用臭氧來處理該水以除去營養(yǎng)物和污染物濃度的方法。一種使用深水罐的系統(tǒng)，將需要處理的水與濃縮的羰化水一起注入到該罐的底部使要處理的水暴露于臭氧中，處理過的水從該罐的頂部流出，因而其流過水生植物系統(tǒng)而除去了不需要的物質(zhì)，如殺蟲劑。如果需要，該步驟可以不斷重復(fù)以進(jìn)一步處理該水。
文檔編號C02F9/00GK1639074SQ03804747
公開日2005年7月13日 申請日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者凱爾R·延森 申請人:埃夸法博技術(shù)有限公司