专利名称：地面水的净化设备及方法
技术领域：
本发明涉及适用于地面水净化或清除机械和生物污染的活动设备，该设备配备有再装泵、机械滤器、臭氧化发生器和水罐，以及管线、阀门和控制系统。此外，本发明还涉及通过将臭氧注入预过滤的水中并将该经过处理的水贮存于罐中从而用臭氧净化地面水的方法。
众所周知，自然界中的水含有或多或少令人生厌的可溶物和有害的或传染性细菌。此外，由于大规模的工农业生产，使得地面水和地下水的纯度迅速下降。这样，随着机械、化学和生物污染物日益增多，需要净化大量饮用水。提供具有足够纯度的饮用水已成为当代的一个重要问题。
作为水处理的一个特定组成部分是用具有不同筛目的滤器滤除机械及浮游污染物(DE-OS2945317，DE-OS2933499)。
采用化学处理法可脱除令人生厌的化学组分，处理后，水得到消毒。
最常用的消毒方法是氯化法，这是因为氯能够分解水中的有机物。
采用臭氧处理法可以获得更为有效的氧化作用。由于臭氧的氧化能力极强，因而是最佳和见效最快的杀菌剂，与氯相反，其效力的发挥不依赖于水的PH值。臭氧能够杀灭或中和病毒、寄生物，甚至有毒物质。再者，与氯相反，臭氧不会破坏水的灵敏性，反而通过使有滋味和气味的物质或有色化合物被分解和转化而使其得到明显的改善。
臭氧的另一个有益特性是可以在短时间内分解成为自然界内最常见的、对于生命至关重要的物质-氧。
紫外线处理法也是一种消毒方法(例如，参见EP-0202820，UK-PS2023980或FR-PS8307513)。其主要缺点在于具体操作和投资费用高，并且在于当其用于处理含有大量吸收光的有机物的水时效力很低。
紫外光处理法的另一缺点在于通常不能被用于单一的水源，这是因为紫外光仅能有效地用于具有一定污染程度的水即质量范围很窄的水源。
由于氯化技术的有效性差并且会产生对健康有害的氯化化合物，因而仅限于处理含有大量铝离子和有机物的水。
事实证明，大多数使用臭氧的设备适用于单一水源。DE-OS3313723所述的设备可被推荐用于处理在高温下长期贮存于管线或水罐中从而使其质量和味道变坏的饮用水。因此，该设备的处理能力相当低仅适用于单一用户的供水并且用很少量的臭氧。
用于由地面水生产饮用水的活动设备(DE-OS3208912)同样属于公知内容，其缺点在于忽略了处理过程中水质量的变化，这样通入的臭氧量要么不充足要么是过剩。过剩的臭氧被收集于水罐的上方。因此，无法调节排放出的饮用水中的臭氧含量。
本发明的目的是提供一种能够将受到不同程度污染的水净化为饮用水的方法和设备，该设备中的臭氧用量取决于水被污染的程度，但是不得超过饮用水的允许浓度，另外，不得因滞留的结果而使设备受到传染和质量受到破坏。
按照本发明，待净化的水在设备中至少要停留30分钟，不断地测定净化水中溶解的臭氧量，当超过0.05mg/cdm3时便停止臭氧输入，而当低于0.01mg/cdm3时便开始臭氧输入。
使净化水不断地进行循环流动，以及通过排水使全部净化水每天至少被置换一次，这样便可以避免净化水受到感染。
对水中的臭氧溶解量不断地进行检测，结果发现，既使是注入16g臭氧便可使1m3水得到净化。净化热污水一般需要8-13g/m3臭氧。
在本发明的水净化活动设备中，与水罐连接的循环泵的加压侧与水出口阀门连接，水罐和臭氧浓度计量装置与排水管连接。
水罐由三个配备有独立的臭氧吸收器的装置组成，第一和第三装置彼此间用下端管线连接，而第一和第二装置彼此间用上端管线连接，循环泵与第三装置连接。
与再装泵连接的粗滤过器连接在第一装置上、泵的加压侧配备有单向阀。
在再装泵与粗过滤器之间最好配置回流放水接头。
所谓回洗泵就是通过单向阀与粗过滤器连接的第二罐。
在第三装置之后可配置有后过滤器，在第一装置中配置预过滤器，该预过滤器和后过滤器中配置有具备同样过滤能力的可备用插入装置。
第三装置中配备有紫外线灯和/或冷却盘管。
本发明能够采用同样的设备由不同质量的地面水生产饮用水。该设备被设计用于单一水源，它便于运输并且可以在任意条件下、无需有专家在场的情况下进行实际安装与操作。由于在用于单一水源的设备中可以使用多种常见的臭氧用量而不会出现危险，再加上可以在排水前不断地检测水中臭氧溶解量从而调节臭氧的注入量，因此，该设备能够有效地净化受到严重污染的水。
本发明的主要优点在于细菌或微生物即使在长期没有排放水的情况下也不会在贮存于设备中的水里繁殖。也就是说，在水循环过程中有一定量的水连续地自水罐中排出。这也就是每天至少一次水罐中的全部必要的换水量。
下面参照附图通过实施例对本发明进行进一步详细描述。
图1为本发明设备实施方案的流程简图。
水罐由装置1，2，3组成，其中装置1和2彼此间通过上端管线4连接而装置1和3则借助下端管线连接。作为该设备的一部分，再装泵6通过配置有单向阀7的管线8与粗过滤器9连接。处于单向阀7与粗过滤器9之间的管线8上安装有回流放水接头。
水由粗过滤器9经预过滤器11流向水罐1。
水罐的三个装置1，2和3分别配备有臭氧吸收器12、13和14，这些装置与臭氧化发生器连接。
在水罐的第一装置1、第二装置2和第三装置3分别设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。
装置2中的回洗泵19通过配备有单向阀20的管线21与粗过滤器9相连接。
第三装置3配备有冷却盘管22和紫外线灯23。装置3与用于将净化水经后过滤器25导向水排出阀26的循环泵24相连接。另外，循环泵24使净化水经管线27流向臭氧浓度计量器28，此后又经排水管29被排放。
臭氧浓度计量器28和臭氧化发生器15与控制单元30相连接，该控制单元用于调节所有装置的操作情况。
启动该设备，再装泵6开始工作将污水泵入控制单元30，使处于粗过滤器5与罐之间的电磁阀31关闭一分钟，同时开启回洗放水接头10中的电磁阀32。这样管线8中的高浓度污水被导入导管33。
1分钟后，关闭电磁阀32，开启电磁阀31，使待净化的水经粗过滤器9流入水罐的装置1和3。同时，控制单元启动臭氧化发生器15并将臭氧经臭氧吸收器12、13和14导入水罐中的装置1、2和3。
于粗过滤器9中被脱除了机械和浮游污染物的净化水经预过滤器11流向用于接收预处理水的装置1和3。继续进行再装直至水通过上部溢流管线装满装置2同时液面指示器17通过控制单元30关闭再装泵6为止。
待净化水中臭氧的注入及吸收大约持续10分钟。待饱和后，控制单元30便启动回洗泵通过单向阀20和管线21采用消毒水回洗粗过滤器9。同时，先关闭电磁阀32，启动电磁阀31，消毒用于连接粗过滤器9与水罐中装置1的管线。然后，启动电磁阀32并关闭电磁阀31，由水罐的装置2中的消毒水脱除的污染物积累于粗过滤器上，这些污染物经电磁阀32被导入导管33。这样就完成了粗过滤器9和连接管路的消毒过程，同时，单向阀7可避免回洗水回流至水输入端附近。
在再装和回洗循环期间，循环泵连续地操作使水罐的三个装置内的净化水循环通过后过滤器25。导入的并经过臭氧处理的水滞留于罐内至少30-40分钟以便产生适宜的消毒效果。部分循环水经管线27流入臭氧浓度计量器28，然后经排水管29流入导管33。这样，若该设备未经排出阀26排放水的话，每天可使罐中的水得到尽可能多的替换。因此，水罐中的水不但不会滞留而且可以得到连续不断的交换。
臭氧浓度检测装置28可用于检测净化效率并按照预定的臭氧浓度(低于0.01mg/dm3)关闭位于排水阀26前面的电磁阀34，同时连续地驱动臭氧化发生器15并将臭氧经臭氧吸收器12和14导入水罐的装置1和3中直至达到预定的上限浓度(0.05mg/dm3显示于臭氧浓度计量器28之上)为止，此时，控制单元30终止臭氧的输入。同时，当臭氧浓度处于上述低限时，控制单元30便启动电磁阀34并驱动排水阀26。
水以固定的循环次数(以每天至少一次为佳)被送往臭氧浓度计量器28，该水量足以置换水罐的装置1、2、3中的水。这样4%体积排出的水连续地通过臭氧浓度计量器28，在不排水的条件下每天至少会发生一次再装-回洗循环，其结果是避免了因水滞留于粗过滤器和连接管路中时而出现的感染。被设置于水罐的装置3下部的液面指示器18在出现问题时会发生报警信号，通过控制单元30终止循环泵24的操作并关闭电磁阀34以防水从设备中溢泄。
在本发明的实施方案中，水罐的装置3中还设置有紫外线灯23和冷却盘管22，紫外线灯23可作为臭氧处理的补偿手段并使装置3中的循环水得到进一步的净化。
冷却盘管主要是用来既使在外部温度较高的条件下也能够生产温度适宜的饮用水。
本发明的设备适于采用较少的能量有效地净化任何地面污水。该设备体积小，组装，安装和操作简便，无需维修、更换过滤器。当然，上述实例并不构成对要求保护范围的限制。
权利要求
1.采用臭氧净化地面水的方法，其中将臭氧注入预过滤的水中，将经过处理的水贮存于罐内或导向排水处，其特征在于导入的水在罐内至少循环30分钟，不断测定净化水中的臭氧溶解量，当其超过0.05mg/dm3时便停止臭氧的注入，而当其低于0.01mg/dm3时便开始臭氧的注入，在净化水的稳定循环期间，通过溢泄和/或排放流出的水量足以使罐内的水量至少被每天置换一次。
2.按照权利要求1所述的方法，其中每1m3待净化的水中平均注入了2-16g臭氧。
3.按照权利要求2所述的方法，其中臭氧的注入量为8-13g/m3水。
4.用于净化地面水的活动设备，其中含有再装泵、机械滤器、臭氧化发生器和水罐，以及管线、阀门和控制系统，其特征在于循环泵(24)的加压侧连接着水罐、排水阀(26)和与排水管(29)相连的溶解臭氧浓度计量器(28)。
5.按照权利要求4所述的设备，其中水罐由配备有彼此独立的臭氧吸收器(12，13，14)的三个装置(1，2，3)所组成，第一与第三装置(1，3)彼此由下部管线(5)相连接，而第一和第二装置(1，2)由上部溢流管线(4)连接，循环泵(24)与第三装置(3)连接。
6.按照权利要求5所述的方法，其中处于第二装置中的回洗泵(19)通过单向阀(20)与粗过滤器(9)相连。
7.按照权利要求6所述的方法，其中与再装泵(6)连接的粗过滤器(9)与水罐的第一装置(1┫嗔印
8.按照权利要求7所述的方法，其中再装泵(6)的加压侧安装有单向阀(7)。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其中回洗放水接头(10)位于再装泵(6)与粗过滤器(9)之间。
10.按照权利要求4-9中任一项所述的方法，其中配备有与水罐中装置(3)连接的后过滤器(28)。
11.按照权利要求4-10中任一项所述的方法，其中预过滤器(11)位于水罐的第一装置(1)之中。
12.按照权利要求10或11所述的方法，其中预过滤器(11)与后过滤器(21)构造相同。
13.按照权利要求4-12中任一项所述的方法，其中紫外线灯(23)位于水罐的装置(3)之中。
14.按照权利要求4-13中任一项所述的方法，其中冷却盘管(22)位于水罐的第三装置(3)之中。
全文摘要
在本发明方法中，使导入的水于罐中循环至少30分钟，连续测定溶于净化水的臭氧量，当其低于0.01mg/dm
文档编号C02F1/00GK1036377SQ8810871
公开日1989年10月18日 申请日期1988年12月20日 优先权日1988年7月25日
发明者安德拉·道姆比, 维道尔·奥陶迪克斯 申请人:诺维奇·基雪谢米·伊诺瓦施奥斯·伊洛达, 安德拉·道姆比, 维道尔·奥陶迪 克斯, 拉斯劳·莫哈塞