水的残余消毒的制作方法
【专利说明】水的残余消毒 相关申请的交叉引用
[0001] 本申请要求2012年9月28日提交的美国临时申请序列号61/706, 995的权益，将 该临时申请通过引用以其全文结合于此。
技术领域
[0002] 本发明涉及水的残余消毒。 背景
[0003] 从某些以其他方式保护的存储位置和处理中心收集的水在运输至家庭的时候或 在家庭中在使用之前，随后可能被污染。经常地，这种污染的来源是不讲卫生，来自人类排 泄物污染的手。在发展中国家卫生可能是一个不可避免的问题。 概述
[0004] 本发明的实施例通过提供一种可用于分离的水体积（isolatedwatervolume)的 水消毒系统解决了现有技术的一个或多个问题。在至少一个实施例中，该水消毒系统具有 一种第一浓度的第一金属和一种第二浓度的并且不同于该第一金属的第二金属。该第一和 第二金属各自具有一个阳极指数并且该第一金属具有一个比该第二金属的阳极指数更高 的阳极指数。当将该第一金属和第二金属放置到一个分离的水体积中时形成一个电偶对 (galvaniccoupling)〇
[0005] 在另一个实施例中，该水消毒系统具有一种由多孔陶瓷颗粒制成的载体，其中该 载体具有一个外表面以及覆盖该多孔陶瓷颗粒载体的外表面的至少一部分的一种第一金 属和一种第二金属。该第一金属具有一个第一金属浓度并且该第二金属具有一个不同于该 第一金属的第二金属浓度。该第一和第二金属各自具有一个阳极指数。该第一金属具有一 个比该第二金属的阳极指数更高的阳极指数。当将该第一金属和第二金属放置到一个分离 的水体积中时形成一个电偶对。
[0006] 在又另一个实施例中，该水消毒系统包括一个水可渗透的容器和一种设置在该容 器内的金属的混合物。该金属的混合物包括一种第一浓度的第一金属和一种第二浓度的不 同于该第一金属的第二金属。该第一和第二金属各自具有一个阳极指数其中该第一金属具 有一个比该第二金属的阳极指数更高的阳极指数。当将该第一金属和第二金属放置到一个 分离的水体积中时形成一个电偶对。 附图简要说明
[0007] 图1示出了在对照水和在实例2中引用的样品水之间大肠杆菌读数的对比；并且
[0008] 图2示出了在对照水和在实例3中引用的样品水之间粪便大肠菌读数的对比。 详细说明
[0009] 现将详细参考对于诸位发明人已知的本发明的组合物、实施例、以及方法。然而， 应该理解的是所披露的实施例仅仅是本发明的示例，它们可以用多种并且替代的形式实 施。因此，在此披露的具体细节不应解释为限制，而是仅作为一种代表基准用于传授给本领 域普通技术人员以多样化地使用本发明。这些图不是必须按比例的；为了显示具体元件的 细节，一些特征可能被夸大或缩小。因此，在此披露的具体结构的和功能的细节不应解释为 限制，而是仅作为一种代表基准用于传授给本领域普通技术人员以多样化地使用本发明。
[0010] 除非明确表示，在本说明书中表示反应和/或用途的材料或条件的量的所有数字 量被理解为在本发明描述的最广泛的范围内被词语"约"修饰。还必须指出，如在本说明书 和所附权利要求中所使用，除非上下文另外明确表明，单数形式"一个/ 一种（a/an) "、和 "该"包括复数个所指示物。例如，提及以单数的一种组分旨在包括复数个组分。
[0011] 与本发明的一个或多个实施例相关，适合用于一个给定目的的材料的组或类的说 明意味着该组或类的成员中的任何两个或更多个的混合物是适合的。在化学用语中组分的 说明指的是在加入本说明书中指定的任何组合时的组分，并且不排除该混合物混合时组分 之间的化学相互作用。首字母缩略词或其他缩写的第一次定义适用于在此随后使用的所有 相同缩写并且加以必要的修正适用于最初定义的缩写的正常语法变化。除非明确相反地陈 述，特性的测量是通过如以前或后来引用的用于相同特性的相同技术确定的。
[0012] 贯穿本申请，当引用出版物时，这些出版物的披露内容以其全文通过引用由此结 合在本申请中以更全面地说明本发明所涉及的现有技术。
[0013] 以下在此使用的术语或短语具有与至少一个实施例相关的以下列举的示例性的 意乂：
[0014] "抗微生物的"指的是杀死微生物或抑制它们的繁殖或生长。术语"失活"可以与 "抗微生物的"可互换地使用。
[0015] 如在此使用的"颗粒"指的是：⑴多孔陶瓷颗粒；以及（ii)无机非陶瓷颗粒，其包 括一种或多种类型的多孔颗粒，诸如蒙脱石粘土、珍珠岩、砂、蛭石、沸石、漂白土、硅藻土、 页岩以及其组合。
[0016] "阳极"指的是其中氧化是主要反应的电解池的电极。
[0017] "阴极"是指带负电荷的电极。阴极吸引阳离子或正电荷。阴极是电子源或一种电 子供体。它可以接受正电荷。因为阴极可产生电子，其典型地是做实际运动的电物种，可以 说阴极产生电荷或者电流从阴极向阳极移动。
[0018] "电偶对"指的是当使与一种电解质接触时能够一起作为电源的相异物质（如金 属）；当两种不同的金属被一种电解质分开时形成的腐蚀电池，或者由这种效应产生的腐 蚀。术语电偶对的"偶对"不限制为当与一种电解质接触时能够一起作为电源的仅仅两种 金属。一个电偶对可指的是两种金属、三种金属、四种金属、五种金属等等。
[0019] "电偶电流"指的是在一个电偶对中金属或导电非金属之间的电流。
[0020] "电势序"指的是在一个给定的环境中根据他们的相对腐蚀电位安排的金属和合 金的一个列表。
[0021] "离子"指的是获得或失去一个或多个外层电子并且因此携带电荷的原子或原子 团。正离子或阳离子缺少外层电子。负离子或阴离子具有过量的外层电子。
[0022] "离子对"指的是由通过在它们之间的静电引力暂时结合在一起的一个正离子和 一个负离子组成。离子对在浓电解质（当溶解或熔融时导电的物质）溶液中发生。当一种 阳离子和阴离子结合到一起时形成离子对。
【主权项】
1. 一种可用于分离的水体积的水消毒系统，该系统包括： 一种第一浓度的第一金属和一种第二浓度的第二金属，该第二金属不同于该第一金 属，该第一和第二金属各自具有一个阳极指数，该第一金属具有一个比该第二金属的阳极 指数更高的阳极指数，其中当将该第一金属和第二金属放置到一个分离的水体积中时形成 一个电偶对。
2. 如权利要求1所述的水消毒系统，其中该第一金属用作一个阴极并且该第二金属用 作一个阳极。
3. 如权利要求1所述的水消毒系统，其中该系统具有一个所产生的在100至2000毫伏 范围内的电化学电压。
4. 如权利要求1所述的水消毒系统，其中按颗粒计该第一金属的至少50%是在按颗粒 计该第二金属的至少50 %的Imm内。
5. 如权利要求2所述的水消毒系统，其中该第一和第二金属独立地选自由Cu、Cu合金、 Zn、Zn合金、Ag、以及Ag合金组成的组。
6. 如权利要求2所述的水消毒系统，其中该第二金属包括Cu、Zn、以及Cu/Zn中的一 种。
7. 如权利要求5所述的水消毒系统，其中该第一金属是Ag并且该第二金属是或者Cu 或Zn。
8. 如权利要求5所述的水消毒系统，其中该Ag或Ag合金具有在该分离的水体积内 50ppt至IOOppb的浓度。
9. 如权利要求5所述的水消毒系统，其中该Cu或Cu合金具有在该分离的水体积内 5ppb至2ppm的浓度。
10. 如权利要求5所述的水消毒系统，其中该Zn或Zn合金具有在该分离的水体积内 20ppb至20ppm的浓度。
11. 如权利要求2所述的水消毒系统，进一步包括一种第三浓度的第三金属。
12. 如权利要求11所述的水消毒系统，其中该第一、第二和第三金属形成了一个包括 Ag-Cu-Zn的电偶对。
13. -种可用于分离的水体积的水消毒系统，该系统包括： 一个水可渗透的容器；以及 一种设置在该容器内的金属的混合物，该金属的混合物包括一种第一浓度的第一金属 和一种第二浓度的第二金属，该第二金属不同于该第一金属，该第一和第二金属各自具有 一个阳极指数，该第一金属具有一个比该第二金属的阳极指数更高的阳极指数，其中当将 该第一金属和第二金属放置到一个分离的水体积中时形成一个电偶对。
14. 如权利要求13所述的水消毒系统，进一步包括一种不同于该第一金属和该第二金 属的第三金属。
15. 如权利要求14所述的水消毒系统，其中该第一金属、该第二金属和第三金属各自 独立地选自下组，该组由以下各项组成：钛与铜与锌、不锈钢与铜与锌、钛与青铜与锌、不锈 钢与青铜与锌、钛与黄铜与锌、不锈钢与黄铜与锌、钛与铜与铝、不锈钢与铜与铝、钛与青铜 与铝、不锈钢与青铜与铝、钛与黄铜与铝、以及不锈钢与黄铜与铝。
16. 如权利要求15所述的水消毒系统，其中该铜被青铜或黄铜取代。
17. 如权利要求13所述的水消毒系统，其中该容器包含小于该容器的总干重的5%的 有机物质。
18. 如权利要求13所述的水消毒系统，其中该金属的混合物包括按重量计78% -90% 的Cu、按重量计8 % -20 %的Zn、按重量计0-1 %的Ag、以及按重量计0-1 %的Cu硫酸盐。
19. 如权利要求13所述的水消毒系统，其中该金属的混合物包括按重量计49% -51% 的Cu、按重量计49% -51 %的Zn、按重量计0-1 %的Ag、以及按重量计0-1 %的Cu硫酸盐。
20. 如权利要求13所述的水消毒系统，其中该第一金属和第二金属具有最高达1，000 克的总重量。
21. 如权利要求13所述的水消毒系统，其中该容器进一步包括以该第一和第二金属的 结合的重量的0. 1 %至50%的石灰石、氧化铁和/或骨炭。
22. -种可用于分离的水体积的水消毒系统，该系统包括： 一种由多孔陶瓷颗粒制成的载体，该载体具有一个外表面；以及 覆盖该由多孔陶瓷颗粒制成的载体的至少一部分的一种第一金属和一种第二金属，该 第一金属具有一个第一金属浓度并且该第二金属具有一个不同于该第一金属的第二金属 浓度，该第一和第二金属各自具有一个阳极指数，该第一金属具有一个比该第二金属的阳 极指数更高的阳极指数，其中当将该第一金属和第二金属放置到一个分离的水体积中时形 成一个电偶对。
23. 如权利要求22所述的水消毒系统，其中这些多孔陶瓷颗粒由基于烧制粘土的蒙脱 石制造。
24. 如权利要求22所述的水消毒系统，其中这些多孔陶瓷颗粒的至少95%能够穿过一 个20, 000微米的筛并且至少95%不能够穿过一个20微米的筛。
25. 如权利要求22所述的水消毒系统，其中这些多孔陶瓷颗粒具有从约0. 1至约20微 米范围的平均孔径。
【专利摘要】一种可用于分离的水体积的水消毒系统具有一种第一浓度的第一金属和一种第二浓度的第二金属。该第二金属不同于该第一金属。该第一和第二金属各自具有一个阳极指数。该第一金属具有一个比该第二金属的阳极指数更高的阳极指数。当将该第一金属和第二金属放置到该分离的水体积中时形成一个电偶对。
【IPC分类】C25B11-04, C02F1-467
【公开号】CN104755433
【申请号】CN201380050565
【发明人】凯文·S·斯比特, 迈克尔·罗伯逊
【申请人】专业净化有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年9月30日
【公告号】US20150259228, WO2014052950A1, WO2014052950A4