專利名稱：地面水的凈化設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于地面水凈化或清除機(jī)械和生物污染的活動(dòng)設(shè)備，該設(shè)備配備有再裝泵、機(jī)械濾器、臭氧化發(fā)生器和水罐，以及管線、閥門和控制系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還涉及通過(guò)將臭氧注入預(yù)過(guò)濾的水中并將該經(jīng)過(guò)處理的水貯存于罐中從而用臭氧凈化地面水的方法。
眾所周知，自然界中的水含有或多或少令人生厭的可溶物和有害的或傳染性細(xì)菌。此外，由于大規(guī)模的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使得地面水和地下水的純度迅速下降。這樣，隨著機(jī)械、化學(xué)和生物污染物日益增多，需要凈化大量飲用水。提供具有足夠純度的飲用水已成為當(dāng)代的一個(gè)重要問(wèn)題。
作為水處理的一個(gè)特定組成部分是用具有不同篩目的濾器濾除機(jī)械及浮游污染物(DE-OS2945317，DE-OS2933499)。
采用化學(xué)處理法可脫除令人生厭的化學(xué)組分，處理后，水得到消毒。
最常用的消毒方法是氯化法，這是因?yàn)槁饶軌蚍纸馑械挠袡C(jī)物。
采用臭氧處理法可以獲得更為有效的氧化作用。由于臭氧的氧化能力極強(qiáng)，因而是最佳和見(jiàn)效最快的殺菌劑，與氯相反，其效力的發(fā)揮不依賴于水的PH值。臭氧能夠殺滅或中和病毒、寄生物，甚至有毒物質(zhì)。再者，與氯相反，臭氧不會(huì)破壞水的靈敏性，反而通過(guò)使有滋味和氣味的物質(zhì)或有色化合物被分解和轉(zhuǎn)化而使其得到明顯的改善。
臭氧的另一個(gè)有益特性是可以在短時(shí)間內(nèi)分解成為自然界內(nèi)最常見(jiàn)的、對(duì)于生命至關(guān)重要的物質(zhì)-氧。
紫外線處理法也是一種消毒方法(例如，參見(jiàn)EP-0202820，UK-PS2023980或FR-PS8307513)。其主要缺點(diǎn)在于具體操作和投資費(fèi)用高，并且在于當(dāng)其用于處理含有大量吸收光的有機(jī)物的水時(shí)效力很低。
紫外光處理法的另一缺點(diǎn)在于通常不能被用于單一的水源，這是因?yàn)樽贤夤鈨H能有效地用于具有一定污染程度的水即質(zhì)量范圍很窄的水源。
由于氯化技術(shù)的有效性差并且會(huì)產(chǎn)生對(duì)健康有害的氯化化合物，因而僅限于處理含有大量鋁離子和有機(jī)物的水。
事實(shí)證明，大多數(shù)使用臭氧的設(shè)備適用于單一水源。DE-OS3313723所述的設(shè)備可被推薦用于處理在高溫下長(zhǎng)期貯存于管線或水罐中從而使其質(zhì)量和味道變壞的飲用水。因此，該設(shè)備的處理能力相當(dāng)?shù)蛢H適用于單一用戶的供水并且用很少量的臭氧。
用于由地面水生產(chǎn)飲用水的活動(dòng)設(shè)備(DE-OS3208912)同樣屬于公知內(nèi)容，其缺點(diǎn)在于忽略了處理過(guò)程中水質(zhì)量的變化，這樣通入的臭氧量要么不充足要么是過(guò)剩。過(guò)剩的臭氧被收集于水罐的上方。因此，無(wú)法調(diào)節(jié)排放出的飲用水中的臭氧含量。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)⑹艿讲煌潭任廴镜乃畠艋癁轱嬘盟姆椒ê驮O(shè)備，該設(shè)備中的臭氧用量取決于水被污染的程度，但是不得超過(guò)飲用水的允許濃度，另外，不得因滯留的結(jié)果而使設(shè)備受到傳染和質(zhì)量受到破壞。
按照本發(fā)明，待凈化的水在設(shè)備中至少要停留30分鐘，不斷地測(cè)定凈化水中溶解的臭氧量，當(dāng)超過(guò)0.05mg/cdm3時(shí)便停止臭氧輸入，而當(dāng)?shù)陀?.01mg/cdm3時(shí)便開(kāi)始臭氧輸入。
使凈化水不斷地進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，以及通過(guò)排水使全部?jī)艋刻熘辽俦恢脫Q一次，這樣便可以避免凈化水受到感染。
對(duì)水中的臭氧溶解量不斷地進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，既使是注入16g臭氧便可使1m3水得到凈化。凈化熱污水一般需要8-13g/m3臭氧。
在本發(fā)明的水凈化活動(dòng)設(shè)備中，與水罐連接的循環(huán)泵的加壓側(cè)與水出口閥門連接，水罐和臭氧濃度計(jì)量裝置與排水管連接。
水罐由三個(gè)配備有獨(dú)立的臭氧吸收器的裝置組成，第一和第三裝置彼此間用下端管線連接，而第一和第二裝置彼此間用上端管線連接，循環(huán)泵與第三裝置連接。
與再裝泵連接的粗濾過(guò)器連接在第一裝置上、泵的加壓側(cè)配備有單向閥。
在再裝泵與粗過(guò)濾器之間最好配置回流放水接頭。
所謂回洗泵就是通過(guò)單向閥與粗過(guò)濾器連接的第二罐。
在第三裝置之后可配置有后過(guò)濾器，在第一裝置中配置預(yù)過(guò)濾器，該預(yù)過(guò)濾器和后過(guò)濾器中配置有具備同樣過(guò)濾能力的可備用插入裝置。
第三裝置中配備有紫外線燈和/或冷卻盤管。
本發(fā)明能夠采用同樣的設(shè)備由不同質(zhì)量的地面水生產(chǎn)飲用水。該設(shè)備被設(shè)計(jì)用于單一水源，它便于運(yùn)輸并且可以在任意條件下、無(wú)需有專家在場(chǎng)的情況下進(jìn)行實(shí)際安裝與操作。由于在用于單一水源的設(shè)備中可以使用多種常見(jiàn)的臭氧用量而不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)，再加上可以在排水前不斷地檢測(cè)水中臭氧溶解量從而調(diào)節(jié)臭氧的注入量，因此，該設(shè)備能夠有效地凈化受到嚴(yán)重污染的水。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于細(xì)菌或微生物即使在長(zhǎng)期沒(méi)有排放水的情況下也不會(huì)在貯存于設(shè)備中的水里繁殖。也就是說(shuō)，在水循環(huán)過(guò)程中有一定量的水連續(xù)地自水罐中排出。這也就是每天至少一次水罐中的全部必要的換水量。
下面參照附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明設(shè)備實(shí)施方案的流程簡(jiǎn)圖。
水罐由裝置1，2，3組成，其中裝置1和2彼此間通過(guò)上端管線4連接而裝置1和3則借助下端管線連接。作為該設(shè)備的一部分，再裝泵6通過(guò)配置有單向閥7的管線8與粗過(guò)濾器9連接。處于單向閥7與粗過(guò)濾器9之間的管線8上安裝有回流放水接頭。
水由粗過(guò)濾器9經(jīng)預(yù)過(guò)濾器11流向水罐1。
水罐的三個(gè)裝置1，2和3分別配備有臭氧吸收器12、13和14，這些裝置與臭氧化發(fā)生器連接。
在水罐的第一裝置1、第二裝置2和第三裝置3分別設(shè)置有中部液面指示器16、上部液面指示器17和下部液面指示器18。
裝置2中的回洗泵19通過(guò)配備有單向閥20的管線21與粗過(guò)濾器9相連接。
第三裝置3配備有冷卻盤管22和紫外線燈23。裝置3與用于將凈化水經(jīng)后過(guò)濾器25導(dǎo)向水排出閥26的循環(huán)泵24相連接。另外，循環(huán)泵24使凈化水經(jīng)管線27流向臭氧濃度計(jì)量器28，此后又經(jīng)排水管29被排放。
臭氧濃度計(jì)量器28和臭氧化發(fā)生器15與控制單元30相連接，該控制單元用于調(diào)節(jié)所有裝置的操作情況。
啟動(dòng)該設(shè)備，再裝泵6開(kāi)始工作將污水泵入控制單元30，使處于粗過(guò)濾器5與罐之間的電磁閥31關(guān)閉一分鐘，同時(shí)開(kāi)啟回洗放水接頭10中的電磁閥32。這樣管線8中的高濃度污水被導(dǎo)入導(dǎo)管33。
1分鐘后，關(guān)閉電磁閥32，開(kāi)啟電磁閥31，使待凈化的水經(jīng)粗過(guò)濾器9流入水罐的裝置1和3。同時(shí)，控制單元啟動(dòng)臭氧化發(fā)生器15并將臭氧經(jīng)臭氧吸收器12、13和14導(dǎo)入水罐中的裝置1、2和3。
于粗過(guò)濾器9中被脫除了機(jī)械和浮游污染物的凈化水經(jīng)預(yù)過(guò)濾器11流向用于接收預(yù)處理水的裝置1和3。繼續(xù)進(jìn)行再裝直至水通過(guò)上部溢流管線裝滿裝置2同時(shí)液面指示器17通過(guò)控制單元30關(guān)閉再裝泵6為止。
待凈化水中臭氧的注入及吸收大約持續(xù)10分鐘。待飽和后，控制單元30便啟動(dòng)回洗泵通過(guò)單向閥20和管線21采用消毒水回洗粗過(guò)濾器9。同時(shí)，先關(guān)閉電磁閥32，啟動(dòng)電磁閥31，消毒用于連接粗過(guò)濾器9與水罐中裝置1的管線。然后，啟動(dòng)電磁閥32并關(guān)閉電磁閥31，由水罐的裝置2中的消毒水脫除的污染物積累于粗過(guò)濾器上，這些污染物經(jīng)電磁閥32被導(dǎo)入導(dǎo)管33。這樣就完成了粗過(guò)濾器9和連接管路的消毒過(guò)程，同時(shí)，單向閥7可避免回洗水回流至水輸入端附近。
在再裝和回洗循環(huán)期間，循環(huán)泵連續(xù)地操作使水罐的三個(gè)裝置內(nèi)的凈化水循環(huán)通過(guò)后過(guò)濾器25。導(dǎo)入的并經(jīng)過(guò)臭氧處理的水滯留于罐內(nèi)至少30-40分鐘以便產(chǎn)生適宜的消毒效果。部分循環(huán)水經(jīng)管線27流入臭氧濃度計(jì)量器28，然后經(jīng)排水管29流入導(dǎo)管33。這樣，若該設(shè)備未經(jīng)排出閥26排放水的話，每天可使罐中的水得到盡可能多的替換。因此，水罐中的水不但不會(huì)滯留而且可以得到連續(xù)不斷的交換。
臭氧濃度檢測(cè)裝置28可用于檢測(cè)凈化效率并按照預(yù)定的臭氧濃度(低于0.01mg/dm3)關(guān)閉位于排水閥26前面的電磁閥34，同時(shí)連續(xù)地驅(qū)動(dòng)臭氧化發(fā)生器15并將臭氧經(jīng)臭氧吸收器12和14導(dǎo)入水罐的裝置1和3中直至達(dá)到預(yù)定的上限濃度(0.05mg/dm3顯示于臭氧濃度計(jì)量器28之上)為止，此時(shí)，控制單元30終止臭氧的輸入。同時(shí)，當(dāng)臭氧濃度處于上述低限時(shí)，控制單元30便啟動(dòng)電磁閥34并驅(qū)動(dòng)排水閥26。
水以固定的循環(huán)次數(shù)(以每天至少一次為佳)被送往臭氧濃度計(jì)量器28，該水量足以置換水罐的裝置1、2、3中的水。這樣4%體積排出的水連續(xù)地通過(guò)臭氧濃度計(jì)量器28，在不排水的條件下每天至少會(huì)發(fā)生一次再裝-回洗循環(huán)，其結(jié)果是避免了因水滯留于粗過(guò)濾器和連接管路中時(shí)而出現(xiàn)的感染。被設(shè)置于水罐的裝置3下部的液面指示器18在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)會(huì)發(fā)生報(bào)警信號(hào)，通過(guò)控制單元30終止循環(huán)泵24的操作并關(guān)閉電磁閥34以防水從設(shè)備中溢泄。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，水罐的裝置3中還設(shè)置有紫外線燈23和冷卻盤管22，紫外線燈23可作為臭氧處理的補(bǔ)償手段并使裝置3中的循環(huán)水得到進(jìn)一步的凈化。
冷卻盤管主要是用來(lái)既使在外部溫度較高的條件下也能夠生產(chǎn)溫度適宜的飲用水。
本發(fā)明的設(shè)備適于采用較少的能量有效地凈化任何地面污水。該設(shè)備體積小，組裝，安裝和操作簡(jiǎn)便，無(wú)需維修、更換過(guò)濾器。當(dāng)然，上述實(shí)例并不構(gòu)成對(duì)要求保護(hù)范圍的限制。
權(quán)利要求
1.采用臭氧凈化地面水的方法，其中將臭氧注入預(yù)過(guò)濾的水中，將經(jīng)過(guò)處理的水貯存于罐內(nèi)或?qū)蚺潘?，其特征在于?dǎo)入的水在罐內(nèi)至少循環(huán)30分鐘，不斷測(cè)定凈化水中的臭氧溶解量，當(dāng)其超過(guò)0.05mg/dm3時(shí)便停止臭氧的注入，而當(dāng)其低于0.01mg/dm3時(shí)便開(kāi)始臭氧的注入，在凈化水的穩(wěn)定循環(huán)期間，通過(guò)溢泄和/或排放流出的水量足以使罐內(nèi)的水量至少被每天置換一次。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中每1m3待凈化的水中平均注入了2-16g臭氧。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中臭氧的注入量為8-13g/m3水。
4.用于凈化地面水的活動(dòng)設(shè)備，其中含有再裝泵、機(jī)械濾器、臭氧化發(fā)生器和水罐，以及管線、閥門和控制系統(tǒng)，其特征在于循環(huán)泵(24)的加壓側(cè)連接著水罐、排水閥(26)和與排水管(29)相連的溶解臭氧濃度計(jì)量器(28)。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中水罐由配備有彼此獨(dú)立的臭氧吸收器(12，13，14)的三個(gè)裝置(1，2，3)所組成，第一與第三裝置(1，3)彼此由下部管線(5)相連接，而第一和第二裝置(1，2)由上部溢流管線(4)連接，循環(huán)泵(24)與第三裝置(3)連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中處于第二裝置中的回洗泵(19)通過(guò)單向閥(20)與粗過(guò)濾器(9)相連。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中與再裝泵(6)連接的粗過(guò)濾器(9)與水罐的第一裝置(1┫嗔印
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其中再裝泵(6)的加壓側(cè)安裝有單向閥(7)。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的方法，其中回洗放水接頭(10)位于再裝泵(6)與粗過(guò)濾器(9)之間。
10.按照權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中配備有與水罐中裝置(3)連接的后過(guò)濾器(28)。
11.按照權(quán)利要求4-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中預(yù)過(guò)濾器(11)位于水罐的第一裝置(1)之中。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的方法，其中預(yù)過(guò)濾器(11)與后過(guò)濾器(21)構(gòu)造相同。
13.按照權(quán)利要求4-12中任一項(xiàng)所述的方法，其中紫外線燈(23)位于水罐的裝置(3)之中。
14.按照權(quán)利要求4-13中任一項(xiàng)所述的方法，其中冷卻盤管(22)位于水罐的第三裝置(3)之中。
全文摘要
在本發(fā)明方法中，使導(dǎo)入的水于罐中循環(huán)至少30分鐘，連續(xù)測(cè)定溶于凈化水的臭氧量，當(dāng)其低于0.01mg/dm
文檔編號(hào)C02F1/00GK1036377SQ8810871
公開(kāi)日1989年10月18日 申請(qǐng)日期1988年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月25日
發(fā)明者安德拉·道姆比, 維道爾·奧陶迪克斯 申請(qǐng)人:諾維奇·基雪謝米·伊諾瓦施奧斯·伊洛達(dá), 安德拉·道姆比, 維道爾·奧陶迪 克斯, 拉斯勞·莫哈塞