专利名称：水净化设备的制作方法
水净化设备本发明涉及水净化设备。具体地，本发明可用于净化各种水，比如饮用水、生活废水、工业废水或者游泳池和水上公园内所使用的水。众所周知，在进行适当的处理之后，取决于预期用途而直接或间接利用来自于天然水源(比如河流或湖泊)的水。进行诸如净化之类的这些处理，以消除水中的异物或污染物质。通常，通过后续阶段的处理进行城市污水净化，在该处理中，采取了特别的措施并产生了特别的反应氧化(物理的、机械的、微生物的)、还原(微生物)、过滤、消毒(次氯酸钠、过乙酸、紫外线照射等等)。具体地，在用于净化饮用水的设备内，使水流过尺寸不同的格网，以挡住树枝和大尺寸固体物。将已经过滤了的水送入蓄水池，在该蓄水池中对水进行均质化。水从蓄水池流出，流过油水分离器，该油水分离器通常具有分离水内可能存在的油和碳氢化合物的功能。在该步骤中出现了第一污染步骤，因为必须定期清洗除油过滤器 (过滤器和/或其他设备的更换)，并且必须收集和单独处理油和/或碳氢化合物。除油后，水流过除砂过滤器，该除砂过滤器具有挡住固体颗粒(比如泥土、沙子、 石头等等)的功能。该处理引起了进一步的污染步骤，过滤器进行反洗时所需要的大量水导致了该污染步骤，过滤器反洗所需要的大量水必须送入另一净化设备中。也要考虑必须定期更换过滤器中的石英石，并将旧石英石丢入垃圾场。现阶段，将水送入一个或多个沉淀池内，该沉淀池具有通过絮凝过程挡住细微颗粒的功能。具体地，要引入化学品以生成适于挡住待去除的微颗粒的浮动床。还要添加用于控制“PH”值的化学品。由于形成了沉淀物，该步骤引起了进一步的污染步骤，必须通过相关的辅助设备、 供应品并监督成本在垃圾场处理沉淀物。而且，可提供脱氮和除铁步骤，通过离子交换树脂系统进行这两项处理。同样，由于定期更换失效树脂，该步骤引起了进一步的污染，必须将失效树脂丢入垃圾场。而且，需要大量的水进行反洗，然后必须将该水送入另一个净化设备中进行处理。该水进一步经历氧化步骤，以开始减少细菌负荷；在该步骤中，使用氯和/或其他的氯基配方。必须从水中去除过多的氯或类似物以及已经生成的反应残留物，这又伴随着污染方面的相关缺点。而且，要定期更换活性碳，并且将活性碳丢入垃圾场或者送去再生。使用另外的砂滤器挡住活性碳过滤器未挡住的固体颗粒，也应定期更换砂滤器并将砂滤器丢入垃圾场。最后，将处理过的水收集在一个或多个蓄水池内，在该蓄水池中进一步引入氯，以便对准备通过供水系统干线而分配的水进行消毒。由于结合使用了化学品，因此这些设备具有有关的缺陷。事实上，如上所述，净化处理产生必须丢弃的污染剂，这伴随着经济和管理方面的缺陷。而且，要注意的是，使用化学添加剂给该设备(尤其是给管理这些化学品)造成高电能消耗和高成本。还存在这样的水处理设备，所述水处理设备在特定的步骤期间提供臭氧处理。比如US2008/0272064描述了雨水处理装置，该装置包括雨水蓄水箱和处理箱。雨水被送入处理箱中，臭氧以固定的时间间隔注入所述处理箱中。臭氧杀灭细菌和氧化物的过渡金属元素。而EP2055680描述了水净化设备，该设备包括安置在处理单元处的过滤单元，用于预先清洁水。该处理单元具有带有反应容器的闭合循环、从属于反应容器的臭氧发生器和/或从属于臭氧发生器的空化器(cavitator)。该反应容器通过两个入口与过滤单元相接合，适合于以与水流相反方向流过该过滤单元的方式使得用于过滤单元的水供应在入口之间回转。过滤单元的入口被指定了预定的流动方向。过滤单元的出口布置成与入口相对，该出口具有与反应容器的闭合循环相接合的反洗管道以及与反应容器的脏水入口相接合的净水出口。沿流动方向布置反洗管道与臭氧发生器的闭合循环的接合。该反洗管道与自由流动相连接，并具有自动清洗细滤清器。过滤单元的入口具有去除臭氧的装置。过滤单元的出口和入口具有阀，该阀以使得过滤单元内的水流方向可改变的方式与控制单元相连接。申请人:已经注意到，US2008/0272064中所描述的这种设备专门用于住宅的雨水处理，因此不适用于处理任意类型的水，比如生活废水、工业废水或者游泳池和水上公园内使用的水。申请人:进一步注意到US2008/0272064中所描述的这种设备具有一种使用紫外线辐射或者液态氧的臭氧发生器。这些发生器产生的臭氧量超过了处理所需要的量，并且为了避免臭氧释放到周围环境中，这些发生器必然需要过滤器来去除处理池下游的过量臭氧。而且，申请人已经注意到，在已知的系统中以及在上述的系统中，空气并未直接从环境中送入发生器内，而是通过压缩机和/或鼓风机送入，空气升温，因此需要在发生器上游安置合适的空气冷却系统和适当的过滤器，以消除空气杂质。在该构架内，本发明的主要技术问题在于提供克服了现有技术的上述缺陷的水净化设备。具体地，本发明的目的在于提供一种水净化设备，所述水净化设备能够避免使用要引入于水中的化学品以及能够避免对这些物质的相关管理。本发明的进一步目的在于提供一种水净化设备，所述水净化设备能够避免产生需要进行进一步处理操作的污染废物。本发明的另一目的在于提供能够占据更少表面和空间的水净化设备。而且，本发明的另一目的在于提供一种水净化设备，所述水净化设备不需要布置于所述臭氧发生器上游的用于去除空气杂质的空气冷却系统和过滤器。
最后，本发明的另一目的在于提供一种水净化设备，所述水净化设备不需要过滤器来去除处理池下游的过量臭氧。借助于包括一个或多个所附权利要求中所提到的技术特征的水净化设备，基本上解决了所阐述的技术问题并且实现了所规定的目标。从对水净化装置的优选但非排他性的实施例的指示性且非限制性的描述中将更加明白本发明的其他特征和优点更明显，如附图所示，其中
图1示出了根据本发明的水净化设备的示意侧视图；以及图2示出了图1净化设备的操作的框图。参看附图1，总体上用附图标记1表示水净化设备，比如用于净化生活废水。具体地，图1中仅仅示意性地而非限制性地示出了用于不同类型的水(比如饮用水)的净化设备。设备1包括至少一个过滤装置，用于过滤待净化的预定量的水，这种过滤装置适用于从待净化的水中去除固体颗粒，并提供依次排列的多个收集池2，这些收集池通过连接管道3适当地连接。有利地，该过滤装置包括一对过滤件，分别安置在水池2的上游和下游。如图1中实例所示，水池2下游的过滤装置包括切向过滤器，该过滤器使用双过滤系统9和9a，用于进行细滤，从而提高水质。更具体地说，根据附图中所示的顺序，首先将水送入蓄水池4，该蓄水池适用于分离待净化的水中存在的油、脂肪和碳氢化合物。在蓄水池4的下游，具有依次排列的多个氧化池5ajb、5c，用于规定次序的氧化步骤。有利地提供了三个氧化池fe、5b、5c，每个氧化池均适用于特定的氧化步骤。在第三个氧化池后面，具有沉淀池6，在该沉淀池中更彻底地开始进行消毒处理。沉淀池6具有循环管道10a，该管道从沉淀池6本身延伸至第一氧化池fe。这样， 产生了闭合回路连接，用于将离开沉淀池6的预定量的水带回氧化池fe、5b、5c的上游，以均衡氧化含量(oxidation content，氧化比例)。有利地，送回至氧化池fe、5b、5c的水被进一步混合以均衡氧化含量并获得相同的生物量和臭氧浓度。随后，将水送入安置在沉淀池6下游的消毒池7内，用于消除待净化的水内存在的
病毒和细菌。在该阶段，水可通过用于表面排水的管道8可流出，比如用于灌溉(见图2)。或者，使水流过所述切向过滤器9以获得饮用水。在图2的视图中更好地示出了， 在此阶段，通过管道10将少量的浓缩液带回至净化处理的起始点，可对该浓缩液进行处理。尤其要注意的是，使用所述双切向过滤系统9、9a，通过所述管道10可将水送回至设备1的起始点。详细地说，所述切向过滤器轮流操作；比如，当一个切向过滤器失效或者甚至出现更坏的情况(发生故障)时，自动排除该过滤器，并且水偏转至另一个过滤器。或者，可使得饮用水进一步流入另一最后的蓄水池20内，该蓄水池适合于分配净化的“寡糖矿物质”水。有利地，每个水池2具有至少一个氧化装置，该氧化装置优选地由至少一个臭氧
6发生器11构成。这种臭氧发生器11包括空气发生器，优选地为电晕放电发生器，适合于供应从空气的氧气中直接获得的臭氧。根据本发明，“从空气的氧气中直接获得”这个表述的意思是，该臭氧发生器从环境空气中直接抽取氧气，且不使用供给系统(比如压缩机和/或鼓风机)来将氧气供入臭氧发生器内。空气臭氧发生器11是能够通过电晕放电来人工地产生臭氧的电器，换言之，该电器产生电压，该电压产生负电荷离子和臭氧。优选地，臭氧发生器11将环境空气转化成臭氧的效率高于至少70%，优选地高于至少80%。申请人:已发现，通过使用上述类型的臭氧发生器，不再需要像现有技术中那样在处理池的下游提供过滤系统来去除过量的臭氧，这是因为在氧气和所需要的臭氧之间可达到完美的质量平衡。具体地，将相应臭氧发生器11安置在每个水池2内靠近水池的边缘，以使得臭氧在小于25秒的时间内与水接触，优选地小于20秒，无论如何都会大于1秒。靠近水池2的边缘设置的发生器具有延伸到相应的水池2内的臭氧喷吹件12。因此，在水池的边缘处存在发生器11避免了臭氧在与水接触前分解并因而可能失去处理强度。通过在相应水池2附近安置发生器11，使得臭氧的效能在产生臭氧时(即臭氧处于初生态时)得以完全被利用。根据本发明，“初生态臭氧”这个表述的意思是在小于30秒的时间间隔内从适当的
发生器产生的臭氧。臭氧喷吹件12包括耐臭氧扩散器，该扩散器包括安置在每个水池2内的至少一个抽吸泵和至少一个文丘里管(未示出)。当前的选择连同这种空气臭氧发生器允许消除强制系统(比如压缩机和鼓风机)，所述强制系统用于从外面抽吸空气并将该空气送入臭氧发生器内比如压缩机和排风机。这样，不需要在臭氧发生器正上游安置适当空气冷却系统和过滤器来消除空气杂质。因此，在以上所述的且在相应水池2内进行的每个步骤中，由于臭氧的作用而杀灭了细菌。而且，臭氧具有很强的氧化本领，并且高效地杀灭病毒，因此确保了更低的与污水中残留的有机物质形成二次反应产物。每个水池2进一步具有磁场发射器13，该发射器安置在每个水池2处，用于在待净化的水内产生磁场。这种发射器13优选地安置在循环管道14处，该管道也提供给每个水池2。循环管道14的功能在于提高水流速度，以减少水与臭氧接触的时间，并减小该设备的尺寸。而且，使用发射器13产生的磁场，目的在于制备水中所包含的盐和水分子本身以便于净化处理。实际上，磁场改变了物质的分子结构，使得物质对净化处理更易起反应。要注意的是，在第一氧化池fe的入口管道3中和消毒池的入口管3中也可具有磁场发射器13。因此，在用所述磁场处理的每个水池内，均备有水以优化臭氧的作用。设备1还具有控制软件(未示出和具体描述)，该软件允许远程控制该设备并且允许将维修干预的次数管理得最好。上述设备1因此允许有效地净化水，其能量消耗非常低，确保具有更好的效果并确保减少处理所需要的容量。尤其要注意的是，没有使用任何必须管理且随后丢弃的化学品。而且，使用臭氧并不产生沉淀物或浓缩液，在设备管理成本上也具有相关的优势。换言之，设备1不造成二次污染，这是因为臭氧在进行反应后转化成分子氧，并且不产生有害残留物。
权利要求
1.一种水净化设备，包括至少一个过滤装置，用于过滤预定量的待净化的水，以从待净化的水中去除固体颗粒；至少一个收集水池O)，用于收集所述待净化的水；以及安置在所述水池(2)处的至少一个氧化装置，用于氧化容纳在收集池本身中的水；其特征在于，所述氧化装置包括至少一个臭氧发生器(11)，用于将初生态的臭氧输送到水池O)内；所述臭氧发生器包括空气臭氧发生器，用于抽取环境空气并将所述环境空气转化成臭氧。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述臭氧发生器(11)被容纳在所述水池 (2)的边缘附近，并且所述臭氧发生器包括延伸至所述水池O)内的臭氧喷吹件(12)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述臭氧发生器(11)在小于25秒的时间内将臭氧输送至水池内。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述臭氧发生器(11)为电晕放电空气发生器，用于直接抽取环境空气并将该环境空气转化成臭氧。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述臭氧发生器(11)将环境空气转化成臭氧的效率高于至少70%，优选地高于至少80%。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述臭氧喷吹件(1 包括至少一个抽吸泵和至少一个文丘里管。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，包括多个水池O)，这些水池依次排列并且彼此流体连通；每个水池( 具有各自的臭氧发生器(11)。
8.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，进一步包括磁场发射器(13)，所述磁场发射器安置在每个水池( 处，用于在待净化的水内产生磁场。
9.根据前一权利要求所述的设备，其特征在于，每个水池进一步包括循环管道(14)， 用于循环容纳在水池( 本身中的水；所述磁场发射器(1 安置在各个水池O)内的循环管道(14)处。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，其特征在于，包括三个氧化池(fe、5b、 5c)，用于在待净化的水上执行三个连续的氧化步骤。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，进一步包括蓄水池G)，安置在氧化池 (5a.5b.5c)的上游，用于分离待净化的水中存在的油、脂肪和碳氢化合物。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，进一步包括沉淀池(6)，安置在氧化池(5a,5b,5c)的下游。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，进一步包括消毒池(7)，安置在沉淀池 (6)的下游，用于消除待净化的水中存在的病毒和细菌。
14.根据权利要求4至12中任一项所述的设备，其特征在于，所述过滤装置包括一对过滤件(9)，这对过滤件分别安置在所述水池O)的上游和下游。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的设备，其特征在于，进一步包括循环管道 (10a)，所述循环管道从沉淀池(6)延伸至第一氧化池(5a)；所述循环管道限定了闭合回路连接，用于将离开沉淀池(6)的预定量的水带回至氧化池(5ajb、5c)的上游。
16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，进一步包括双切向过滤系统(9、9a)，所述系统安置在水池O)的下游且具有循环管道(10)，所述循环管道用于将水带回至净化设备1的起始点。
全文摘要
本发明提供了水净化设备，包括至少一个过滤装置，用于过滤预定量的待净化的水，用于从待净化的水中去除固体颗粒；至少一个收集水池(2)，用于收集所述待净化的水；以及安置在所述水池(2)处的至少一个氧化装置，用于氧化容纳在水池(2)本身中的水；所述氧化装置包括至少一个臭氧发生器(11)，用于将臭氧输送至水池(2)内。
文档编号C02F1/78GK102448893SQ201080023742
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月29日
发明者达尼洛·卡萨利尼, 阿尔贝托·帕塔奇, 默雷诺·卡萨门蒂 申请人:达尼洛·卡萨利尼, 马尔科·乌古佐尼, 马蒂亚·费拉古齐, 默雷诺·卡萨门蒂