专利名称：包括消毒、氧化和砷去除的水纯化的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于从地下水除砷的便携式系统和方法。
背景技术：
砷为出现在大多数地下水中的天然污染物，例如在孟加拉国和美国的 许多州中。由于其无嗅无味，因此在饮用含砷的水时通常没有可察觉的警 示。尤其是在孟加拉国内，许多人都患有慢性中毒，在手掌和手臂上出现 会痛、令人不安的皮肤色素沉淀和茧。例如，根据互联网网址
http:〃www,sos-arsenic.net上的信息，在印度，48.7。/。的7jC样具有高于10ppb 的砷浓度且23.8。/o的水样具有高于50ppb的砷浓度。在孟加拉国内，这些 值分别为43.0%和31.0%。在印度有几乎9百万人饮用含超过10ppb砷的 水并有7百万人饮用含超过50ppb砷的水。这些事实导致对低成本但有效 地从地下水中去除砷的手段的关注增加。
典型的从水中去除砷涉及使用铁、铝、锰、锆和钛或其它重金属氧化 物或阴离子交换树脂。如Alcan⑧和Adedge⑧等z^司已开发出用于砷去除 的含铁或铝氧化物的介质。Dow Chemical Co.已开发出基于钛的砷去除介 质(AdsorbsiaTM GTOTM)。
通常，砷在水中呈三价形式和五价形式，其中三价砷As"形式(其可以 例如以H3As03或AsC^存在)被认为更具毒性，而五价砷形式As巧(例如以 HAs04—存在)较容易去除。因此，在常规方法中将As"氧化成As+s以将总 的砷含量降低到低于一定含量，通常低于10微克/升，对应于10ppb(每十 亿份的份数)。
de Esparza在美国专利第6，461，535号中公开了一种从地下水去除砷 的系统。在该专利中，使用粘土、凝固剂如氯化铁和硫酸铝，以及氧化剂如次氯酸钙将砷吸附在凝固的胶体混合物上。为在7jC餘改用之前将粘土从
水中沉降下来，需要15-20分钟的等待时间。
在欧洲专利申请EP 1 568 660中公开了 一种不同的系统，其中用强碱 型阴离子交换树脂去除砷，该树脂包含至少一种其砷酸盐具有不大于10_5 的Ksp的金属离子或含金属的离子。
在缺乏清洁饮水的乡村中，市售水纯化抽取单元获得了增加的普遍性。 该单元由the Vestergaard Frandsen Group以LifeStraw⑧销售。该单元用 于从水源取水直接通过该单元来过滤水并送入口内。该吸取单元紧凑且具 有接口件(mouth piece),长约31cm且宽29mm，且即时可用。被取出的水 可直接安全地供人引用。该单元包括特别开发的基于卣素的树脂，其可特 别有效地在接触时杀灭细菌(如志贺氏菌属(Shigella)、沙门氏菌属 (Salmonella)、肠球菌属(Enterrococus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus)和大肠杆菌(E.Coli));织物预过滤器以去除等于或大于6微米，优 选等于或大于15微米的粒子；和活性炭以留住过多的碘和不良的气味和味 道。该单元可有效地去除致病性微生物，这些微生物可传播腹泻、痢疾、 伤寒和霍乱。虽然具有许多优点，即，几乎即时将水消毒的能力，低重量、 便携式结构、装置的成本低，使其适合分布于贫穷地区，但其并不能有效 地从水中去除砷。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种紧凑的水清洁装置，其优选为 LifeStraw⑧形式，其还适合用于去除砷。
此目的通过一种具有多个隔室以使水依次流过这些隔室的水纯化单元 实现，该单元包括
-具有用于杀灭水中微生物的碘释放树脂的隔室，
-具有碘清除剂的下游隔室，碘清除剂设置为在碘清除过程中释放氯， 释放出的氯量设置为用于将三价砷(As十III)氧化成五价砷(As +V)，
-另外的具有砷去除树脂的下游隔室，砷去除树脂设置为从水中去除砷。
使用本发明纯化单元，提供了一种紧凑装置，其不仅用于在一般^5出 上净水，而且用于去除砷。该紧凑性能通过使用氯成功地将三价砷氧化成 五价砷以有助于砷去除而实现。因此，本发明利用来自完全不同领域的知
识的组合，即在主要贫穷热带国家中用紧凑、便携式单元(如LifeStraw ) 净化水的技术和在现代家庭装置或更大设施中的砷去除的技术的组合。
应理解的是本发明较低的成本使得经济贫困地区不仅可得到生物学 上清洁过的水，而且同时可得到无砷的水。LifeStraw⑧产品已在难以得到 干净水的偏远地区中获得了逐渐增加的普遍性，且具有砷去除能力的扩展 LifeStraw⑧产品对于最终使用者并不会有高出许多的花费。在偏远地区提 供这种紧凑的低成本的具有包括砷去除在内的高质量去污性能的产品这一 事实，显然不同于美国专利No. 6,461,535，第1栏第49-57行中叙述的"然 而，从水中去除诸如砷的化学元素，需要更复杂的方法。在发达国家，反 渗透、离子交换和活性炭是在大型聚结区中纯化水的常用技术。然而，对 于生活在偏远地区中的少量人口而言，上述常用技术对于从地下水中去除 杂质，如砷，通常受到限制或不可能。"
通过本发明，离子交换与活性炭两者均可以使用，这将在下文中明了，
水。因此，可以显著降低随低质量饮用水而传播的疾病，如果政府和非政 府组织扶持这些紧凑装置在贫困地区居民中分配，尤其如此。
然而，应注意的是，本发明的应用并不限于贫困偏远地区，而且可用 于多种其它应用中。例如，由于其紧凑性，其也适用于一般户外活动。尤 其是在美国山区，那里的水第一眼看上去干净并适合饮用，但却含有无嗅、 无味并具毒性的砷，由于本发明的双重功能，使用者可确保该重量轻、便
携式单元，如扩展的砷去除用LifeStravv⑧而防止以后患上砷诱发的疾病，
的程度。
在优选实施方案中，碘清除剂树脂为强离子交换树脂，例如强碱型阴离子交换树脂。选择这种树脂促进所述单元的紧凑性。众所周知的是使用 活性炭去除碘。然而，这种物质不如强离子交换树脂一样有效并需要相当
大的量。为了获得紧凑的单元，尤其是在LifeStraw⑧产品的情况下，已研 究用强碱型阴离子交换树脂来代替。如上所述，使用这种树脂开启了无需 损失紧凑性而将砷氧化的可能性。
碘清除剂的候选物-氯洗脱树脂为强碱型阴离子交换树脂，其部份或 完全负载有在水通过该树脂时会释放氯的非共价键接有机化合物。优选， 该有机化合物为二氯异氰脲酸盐(来自二氯异氰脲酸钠，也称为1，3-二氯 -1，3,5-三嚷-2，4-二酮-6-氧化钠或"NaDCC，，)或氯胺-B(chloramine-B)水合 物或1,3-二氯-5，5-二曱基乙内酰脲或5-硝基乳清酸钾盐单7jC合物，其例如 描述于专利申请US 2005/0029493 Al中。其他选择为在US 4382862中公 开的树脂类型。
任选地，砷去除介质可包含活性氧化铝，其例如由市售的名称为AAFS 50的Alcan⑧介质已知。或者，砷去除介质包含氧化铁，其例如由市售的 名称为AD33R或AD33L的Adedge⑧树脂已知。这些市售树脂含有砷吸附 用物质。因此，在本发明与这些市售树脂或介质一起使用的情况下，可以 利用As(III)到As(V)的氯氧化来减少这些市售树脂或介质的量，从而主要 利用As(V)去除性能。由于这些材料的价格较高，这些市售树脂或介质的 量的减少很有利。也是由于该原因，被认为有用的措施是氧化铁薄层，其 可能富含氧化铝或被氧化铝替代或被其它重金属氧化物如锰、锆或钛氧化 物替代。
碘需要作用一定时间以获得良好生物学净化结果。作用时间取决于从 碘释放树脂到碘清除剂的流动。在LifeStraw⑧的情况下，如果水从污染的 水源直接吸取通过该紧凑单元而通过口饮用，则可能需要将作用时间延长， 这可通过在碘释放树脂与碘清除剂树脂之间包括空隙空间而实现。此时， 应选择空隙空间的体积以在将水吸取通过所述装置到口中时，在通常的水 流过所述体积期间，提供实质地延长的碘与水污染物之间的反应时间。术 语"实质地延长"涵盖流动时间的延长，其通常在流动通过碘释放树脂隔室的时间的数量级。为此，空隙空间的体积可与具有碘释放树脂的隔室的体
积相当。对于LifeStraw产品而言，流速大约为100-150ml/分钟，这也可 由本发明在具有相当设计的情况下实现。
此外，为了去除过量的氯并改善经清洁的水的味道或气味性能，可任 选向一个或数个隔室提供活性炭。类似地，对于碘去除，可任选提供含有 活性炭(例如粒状活性炭(GAC)形式)的 一个或数个隔室。作为另 一选择， GAC可负载有银。
可在碘清除树脂的下游使用活性炭。这种设置的优点在于所述清除树 脂主要吸收硪并释放用于砷氧化的氯，例如呈次氯酸根阴离子形式的氯。 或者，可以在碘清除树脂的上游使用活性炭以至少部份去除碘。在第三种 设置中，可将碘清除树脂分在两个或更多个隔室中以清除所有碘，并可将 活性炭置于这些碘清除树脂隔室中的两个之间。在第四种设置中，可将活 性炭与碘清除树脂混合在一起。
本发明可用于许多物理实施方案中。然而，优选的利用高紧凑性潜力 的方案为便携式水纯化单元，例如，管状的，如LifeStraw 的产品。为了 便于四处携带，该单元有利地短于40cm，或甚至短于3Scm。例如 LifeStraw⑧具有31cm的长度，29mm的宽度和95克的干重。因此，在便 携式实施方案中的所述单元优选具有小于50mm，甚至小于40mm的直径。 如LifeStraw ,这种管可配有接口件用于将水吸取通过该单元。
应调节氯释^t树脂的量和效率以获得一定的砷去除，例如低至低于 10ppb的水平。为此所需的树脂量取决于流入水的砷含量，和流出水的目 标砷水平。因此，本发明的单元可设置为在水中释放出一定量的碘；然后
可取决于该一定量的硪设置碘清除剂树脂的量和效率。
本发明单元也可设置为在水中释放出一定量的活性氯；该一定量的活 性氯设置为用于氧化实质量的三价砷。出于安全原因，尽管流入水中可能 存在的砷量低，但该树脂可设置为对高浓度的砷，例如在高达1,000或 2，000ppb的范围内仍可确保有效操作。比较而言，可以提及的是，在孟加 拉国内许多水源中的砷含量为1200ppb，远超过孟加拉国饮用水的50ppb的允许限值。
本发明单元可以利用上述砷去除作为第二去除段。在这些多段设置中， 至少在第一段中，水可能不再是通过口吸取，而是利用泵、重力、虹吸等。 或者可以在第一段中分批或连续处理水，然后在另外的段中通过口吸取。
在这样的情况下，即利用第一介质去除大部分砷，例如50-95。/。的砷， 并利用第二段将砷含量降低到非常低的水平(即，低于10ppb的允许限值) 的情况下，多段设置可能是有用的。使用两段或多段去除的原因可在于第 一段产品比第二段产品便宜得多。因此，可以使用低成本的第一段去除第 一部分较大砷含量，而可以使用较责的第二段将剩余部份砷去除到低于规 定的水平，如10ppb。
例如,在Shaban W.A1 Rmalli等在"A biomaterial based approach for
arsenic removal from water(基于生物材料的从水中除砷的措施)"，J.
Environ. Monit.出版，2005， 7， 279-282中已公开了可以使用生物材料去除
砷。生物材料如水生凤眼莲植物(Eichhornia crassipes)的干燥根可从水中去
除砷。在文中，给出了砷去除率为96%的实例。虽然去除速率较慢，即30
分钟达到80%砷去除率和60分钟达到96%砷去除率，但其结果是有希望
的且具有改进砷去除性能的潜力。这些低成本生物材料可被视为上面讨论
的用于第一段砷去除的候选物。
砷去除的其它有用材料可得自美国公司VeeTech， P.C.，商品名称为
G2和HIX。这些产品可为单步骤砷去除的候选物或为本发明两段或更多
段砷去除系统中的候选物。
无论仅使用 一段还是使用两段或更多段去除砷，其目标均为减少砷至 低于非常低的水平，例如国际公认的10ppb的较低水平。
下列典型数值有助于认识本发明单元中的树脂相对量。碘释放树脂的 量通常为单元内部体积的5-30%，优选10-25%。碘清除剂-氯洗脱树脂 的量通常为单元内部体积的5-60%,优选10-40%。砷去除介质的量通常 为单元内部体积的5-80%。若存在活性炭，则活性炭的总量通常为单元内 部体积的10-60%。部份或全部活性炭可负载有4艮。活性炭室可分成两个或数个隔室并策略性地放置在所述单元外壳内部。或者，可将活性炭与一些 离子交换树脂类或砷吸附介质类的其它成分混合，例如也用于产品
LifeStrawTM中的树脂。
与LifeStraw⑧产品相比，本发明的优选水纯化单元为一种具有接口件 的便携式单元，所述接口件用来将水吸取通过该单元，该单元长度小于 40cm，且直径小于50mm。碘^^放树脂的量为该单元内部体积的5-30%; 碘清除剂-氯洗脱树脂的量为该单元内部体积的5-60%和砷去除介质的量 为该单元内部体积的5-80%。
在进一步优选的解决方案中，水纯化单元具有约30cm的长度和约 30mm的直径。多舆释i文树脂的量为该单元内部体积的10-25%;硤清除剂-氯洗脱树脂为强碱型阴离子交换树脂，其部份或完全负载有非共价键接的 有机化合物，该有机化合物在水通过该树脂时释放氯。优选地，该有机化 合物为二氯异氰脲酸盐(来自二氯异氰脲酸钠，也称为1，3-二氯-1，3，5-三嗪 -2，4-二酮-6-氧化钠或" 30(:<:")或氯胺-8水合物或1，3-二氯-5，5-二甲基乙 内酰脲或5-硝基乳清酸钾盐单水合物，这例如描述于专利 US2005/0029493A1中，且体积为该单元内部体积的5-60%。任选地，砷 去除介质为AD33或AAFS50或其混合物，或基于钛或锰或锆或其他重金 属的氧化物的介质或这些介质的任意比例的混合物，其体积为该单元内部 体积的5-80%。此外，纯化单元可包括具有用于去除碘的活性炭的隔室。 此外，纯化单元可包括具有用于去除氯的活性炭的隔室。活性炭的总量为 该单元内部体积的5-60%，甚至是20-40%。所述炭可负载有银。活性炭 可分在两个或更多个室内且可策略性地^L置在所述单元外壳内部。或者， 可将活性炭与LifeStrawTM的一些其它成分混合。
作为硤释放树脂，许多产品可市购，对于碘清除剂也如此。通过使用 强碱型阴离子交换树脂(凝胶类型或大孔类型)获得了有前景的结果，该树 脂例如为由Dow Chemical制造的DowexTM Marathon A(凝胶型)或类似 的材料，或由Dow Chemical制造的DowexTM MarathonTM MSA(大孔型) 或类似的材料。所有上述不同的实施方案都可包括在一种水纯化方法中，该方法包括
建立通过许多顺序隔室的水流，
-提供具有碘释放树脂的隔室并用释放的碘杀灭水中的微生物，
-提供具有碘清除树脂的下游隔室，该碘清除树脂在碘清除过程中释
放氯，
-用从该树脂释方丈的氯将三价砷氧化成五价砷， -任选地，使用活性炭提供氯清除，
-提供具有砷去除树脂或介质的另外的隔室，由此通过该砷去除树脂 或介质从水中去除砷，
-任选地，使用活性炭提供碘清除，活性炭可负载有银。 优选设定本发明单元的尺寸，从而成为便携式过滤器单元，其尤其具
有接口件和如LifeStraw⑧产品的尺寸。然而，其它尺寸也是可以的。此外， 如在家庭过滤器单元中那样，该单元可配有管道以用于控制水流和恰当的 连接而代替接口件。
在不同实施方案中，可以使用本发明单元作为水袋中的部件，其中通 过本发明从水袋单元提取水。该提取可通过从水袋主动吸出水，对水袋施 加压力而发生，或该提取可经由重力而发生，这是一种由瑞士公司Katadyn Produkte AGT制造的Katadyn Camp 和Katadyn Siphon⑧产品已知的 原理。
可以结合到本发明单元中的额外消毒或纯化工具为紫外(UV)灯，这例 如公开于美国专利申请No. 2005/258108中。除了上述消毒或纯化水的措施 外，可额外使用这种灯。例如，在单元中所含化学物质不足的情况下可以 使用UV LED(发光二极管)灯进行消毒。因此，即使单元内部化学物质较 少，甚至当污染物突然超过预期的污染水平时，该单元仍可令人满意地工 作。
UV LED的开/关程序需要一些用于测量实际污染水平的措施或提示 未全部去除污染物的措施。后者可用电子电路来实施，通过该电路的传导
取决于污染物。此时，必须考虑由于释^:出的清洁剂而存在于水中的离子的量。然而，在GAC段之后，认为水应已被清洁而在水中的高传导表明 清洁不令人满意。
单元中的电子电路，例如在出口侧，也可用来表示清洁方法是否在一 般基础上的规定水平内令人满意。例如，可以使用小电子电路和电池组或 太阳能电池使灯发亮或使指示器颜色改变以显示出遗漏的功能(例如在化 学物质耗尽时)。
参考附图更详细说明本发明，其中 图l表示本发明的第一实施方案， 图2表示本发明的第二实施方案， 图3表示LifeStraw⑧设置，
图4表示适用于LifeStraw⑧设置的实施方案的简化示意图。
详细描述/优选实施方案
图1示出了本发明单元的第一实施方案。单元l具有用于含As的污 染水流3进入的水入口2，和用于流出清洁的无砷水5的水出口 4。单元l 包括第一隔室6，其中具有碘释放树脂用于释放碘，这以箭头ll表示。碘 主要用来杀灭微生物。含碘的水流入下游的具有碘去除树脂的隔室7中， 其中去除硪，如箭头ll的停止所示，以及^^文出氯，如箭头U所示，。 来自隔室7的氯将三价砷As(+III)氧化成五价砷As(+V)，使得三价砷 As(+III)的量逐渐减少，这以箭头9表示。五价砷As(+V)通过隔室8中的 砷去除树脂去除，这以箭头10表示。
图1中的单元可用于水清洁和砷去除，尽管图l仅示出了基本原理但 可用其它措施补充以使其功能最优化。
图2示出了改进的系统。例如，单元1可额外具有氯去除隔室13。在 隔室13中的树脂可为任选负栽有银的粒状活性炭(GAC)。该隔室也会去除 残余的碘。为了使碘足够长地作用于微生物以达到彻底的效果，可在碘树脂6与碘清除剂7之间提供空隙空间14，空隙空间14的尺寸相对于水流 和预定的所需反应时间而调整。
此外，水入口 2之后可以是机械过滤器15以过滤掉较大的粒子或微生 物。例如，该机械过滤器可为织物过滤器以去除尺寸大于或等于6微米， 优选大于或等于15微米的粒子或微生物，例如在LifeStraw⑧产品中所用 的。在图2中还示出了作为水出口的接口件16。
图3中显示了 LifeStraw⑧产品的构造，就本发明而言可以使用第三设 计，任选具有小修改，如由于添加砷去除功能而增加的长度。目前市面上 的LifeStraw⑧的设置如图1中所示，包括接口件22，其具有可移除端盖 21，还包括在管状体26的相反端的覆盖入口夹3的另一端盖33。薄的聚 丙烯或聚酯过滤器15覆盖7jC入口 ，其中恰在填充硤释放树脂29的隔室之 前具有厚的聚丙烯过滤器28。在碘隔室之后有配有聚丙烯纤维滤网27的 另一过滤器配置28、 24。由空隙空间20分开的是含有GAC的隔室25。 LifeStraw⑧设置的本含GAC隔室根据本发明被多隔室段25替代，其也可 改变所示尺寸。参考图4整体视图，示出了适用于LifeStraw⑧设置的设置， 该多隔室段25含有强碱型离子交换树脂25a，在碘吸附期间洗脱氯；接着 为砷吸附剂介质隔室25c，之后为强碱型阴离子交换树脂隔室25d，然后为 GAC隔室25e，其中GAC可负载有银。任选地，在强碱型离子交换树脂 25a的下游为含GAC的隔室25b以在树脂对氯敏感的情况下针对氯保护砷 吸附剂介质25c。隔室25a、 25b、 25c、 25d、 25e由厚的聚丙烯过滤器隔 开以避免树脂混合。
在一些情况下取决于所需效果，如上所述的空隙区可置于氯释放树脂 之后。
权利要求
1. 一种具有多个隔室以使水依次流过这些隔室的水纯化单元，该单元包括-具有用于杀灭水中微生物的碘释放树脂的隔室，-具有碘清除剂的下游隔室，碘清除剂设置为在碘清除过程中释放氯，释放的氯的量设置为将三价砷氧化成五价砷，-另外的具有砷去除树脂的下游隔室，砷去除树脂设置为从水中去除砷。
2. 根据权利要求l的水纯化单元，其中所述碘清除剂树脂为强离子交 换树脂。
3. 根据权利要求2的水纯化单元，其中所述碘清除剂树脂为强碱型阴 离子交换树脂。
4. 根据权利要求3的水纯化单元，其中所述强碱型阴离子交换树脂负 载有二氯异氰脲酸盐。
5. 根据权利要求4的水纯化单元，其中所述砷去除树脂包含活性氧化铝。
6. 根据权利要求3-5中任一项的水纯化单元，其中所述强碱型阴离子 交换树脂或砷去除树脂包含氧化铁。
7. 根据权利要求6的水纯化单元，其中所述砷去除树脂包含市售树脂 AI)33R或AD33L或AAFS50，或这些树脂的组合。
8. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中在具有碘释放树脂 的隔室与具有碘清除树脂的隔室之间提供空隙空间，该空隙空间的体积设 置为用于实质地延长碘与水污染物之间的反应时间。
9，根据权利要求8的水纯化单元，其中所述空隙空间的体积与具有碘 释放树脂的隔室的体积相当。
10.根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中提供具有活性炭 的隔室用于去除碘。
11. 根据权利要求10的水纯化单元，其中所述活性炭负载有银。
12. 根据权利要求10或11的水纯化单元，其中所述具有活性炭的隔 室在所述碘清除树脂的下游。
13. 根据权利要求10或11的水纯化单元，其中所述活性炭与所述碘 清除剂树脂混合。
14. 根据权利要求10-13中任一项的水纯化单元，其中所述活性炭位于 砷去除隔室的上游。
15. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中该单元包括含有 凝胶型或大孔型强碱型阴离子交换树脂的隔室。
16. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中该单元为便携式 单元。
17. 根据权利要求16的水纯化单元，其中该单元为管状。
18. 根据权利要求17的水纯化单元，其中该单元具有小于40cm的长度。
19. 根据权利要求18的水纯化单元，其中该单元具有小于35cm的长度。
20. 根据权利要求16-19中任一项的水纯化单元，其中该单元具有小于 50mm的直径。
21. 根据权利要求20的水纯化单元，其中该单元具有小于40mm的直径。
22. 根据权利要求16-20中任一项的水纯化单元，其中该单元具有接口 件，用于吸取水通过该单元。
23. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述碘释放树脂 的量和效率设置为释放一定量的碘到水中，所述碘清除剂树脂的量和效率取决于待释放到水中的一定量的氯而设置，所述一定量的氯设置为用于在 水中砷含量为至高2000 ppb的量级时将实质量的三价砷氧化。
24. 根据权利要求23的水纯化单元，其中所述实质量的三价砷为超过 50%。
25. 根据权利要求24的水纯化单元，其中所述实质量的三价砷为超过 99%。
26. 根据权利要求25的水纯化单元，其中所述实质量的三价砷为超过 99.9%。
27. 根据权利要求23的水纯化单元，其中所述实质量的三价砷为超出 最多10ppb的所有砷。
28. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述碘释放树脂 的量为该单元内部体积的5-30%。
29. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述碘释放树脂 的量为该单元内部体积的10-25%,优选15-25%。
30. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述碘清除剂树 脂的量为该单元内部体积的5-50%，优选5-40%。
31. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述碘清除剂树 脂的量为该单元内部体积的10-40%，优选20-30%。
32. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中所述砷去除树脂 的量为该单元内部体积的5-80%，优选5-50%。
33. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中提供具有用于碘 去除和用于氯去除的活性炭的隔室，活性炭的总量为该单元内部体积的 5-50%。
34. 根据权利要求33的水纯化单元，其中活性炭的总量为该单元内部 体积的10-40%，优选20-40%。
35. 根据前述权利要求中任一项的水纯化单元，其中该单元为具有接 口件的便携式单元，所述接口件用于将水吸取通过该单元，该单元的长度 小于40cm，直径小于50mm，碘释放树脂的量为该单元内部体积的5-50%， 碘清除剂树脂的量为该单元内部体积的5-50%，砷去除树脂的量为该单元 内部体积的5-80%，优选5-50%。
36. 根据权利要求35的水纯化单元，其中该单元的长度为约31cm, 任选约25cm，直径为约30mm，碘释放树脂的量为该单元内部体积的10-30%,碘清除剂树脂为强碱型阴离子交换树脂且其体积为该单元内部体 积的10-30%，砷去除树脂为AD33或AAFS50或基于钬或锰或锆或其他 重金属的氧化物的介质或其混合物且其体积为该单元内部体积的5-80%， 优选5-50%。
37. 根据权利要求36或37的水纯化单元，其中提供具有用于碘去除 的活性炭的隔室，活性炭的量为该单元内部体积的5-50%。
38. 根据权利要求38的水纯化单元，其中活性炭的量为该单元内部体 积的20-40%。
39. 根据权利要求38或39的水纯化单元，其中所述活性炭负栽有银。
40. —种水纯化方法，该方法包括建立通过许多顺序隔室的水流， -提供具有碘释放树脂的隔室并用释放的碘杀灭水中的微生物，-提供具有碘清除树脂的下游隔室，碘清除树脂在碘清除过程中释放氯，-用从该树脂释放的氯将三价砷氧化成五价砷，-提供另外的具有砷去除树脂的下游隔室，并通过该砷去除树脂从水 中去除砷。
全文摘要
本发明涉及在具有多个隔室的单元中纯化水，其中使水依次流过这些隔室，该单元包括具有用于杀灭水中微生物的碘释放树脂的隔室；具有碘清除剂的下游隔室，该碘清除剂设置为在碘清除过程中释放氯，释放的氯的量设置为用于将三价砷氧化成五价砷；另外的具有砷去除树脂的下游隔室，砷去除树脂设置为从水中去除砷。
文档编号C02F1/76GK101522578SQ200780036820
公开日2009年9月2日 申请日期2007年8月25日 优先权日2006年9月1日
发明者M·V·弗兰森 申请人:韦斯特高有限公司