申請(qǐng)日為2005年5月27日，申請(qǐng)?zhí)枮?01310473218.4，發(fā)明名稱為“水處理系統(tǒng)及工藝”的申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2005年5月27日，申請(qǐng)?zhí)枮?00580025169.1，發(fā)明名稱為“水處理系統(tǒng)及工藝”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理系統(tǒng)及工藝，尤其是用于生產(chǎn)人用凈化水的水處理系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

凈化水被應(yīng)用于包括化學(xué)、食品、電子、能源、醫(yī)學(xué)和制藥在內(nèi)的許多行業(yè)，以及用于人用。一般在用于這些領(lǐng)域中任何一個(gè)之前，水都要進(jìn)行處理以將污染物水平降低到可接受的水平。這些處理技術(shù)包括滅菌、蒸餾、過(guò)濾、離子交換、反滲透、光氧化、臭氧化及其結(jié)合。

對(duì)于不同的最終應(yīng)用可能要求不同程度的純凈度。水質(zhì)可能受包括美國(guó)環(huán)保署(EPA)和食品與藥物管理局(FDA)在內(nèi)的各種政府機(jī)構(gòu)和同業(yè)公會(huì)管制。

飲料工業(yè)會(huì)消耗大量必須滿足環(huán)境及健康要求的水。除了那些保證飲料可以安全飲用的規(guī)定之外，飲料工業(yè)還面對(duì)基于品質(zhì)控制的額外標(biāo)準(zhǔn)。例如，滿足微生物聯(lián)邦條例的水源可能滿足不了飲料生產(chǎn)商對(duì)可能影響產(chǎn)品品質(zhì)的附加參數(shù)如味道和氣味的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)可能包括硬度(鈣、鎂和硅含量)、碳酸氫鹽、pH、總懸浮固體量(TSS)、總?cè)芙夤腆w量(TDS)、顏色、味道和溫度。

飲料工業(yè)本身的分散結(jié)構(gòu)使這些參數(shù)的控制變得非常復(fù)雜。例如，國(guó)際性的飲料生產(chǎn)商通常在全世界有許多生產(chǎn)點(diǎn)。這些點(diǎn)每個(gè)都可能使用不同于其它工廠所用的水源。盡管聯(lián)邦條例可能有助于使對(duì)美國(guó)的飲料生產(chǎn)用水的健康和安全要求標(biāo)準(zhǔn)化，但這些標(biāo)準(zhǔn)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于其它國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。這些不同的標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)影響例如味道、氣味和外觀等參數(shù)。這對(duì)于以同一商標(biāo)在很大區(qū)域內(nèi)銷售一種飲料的生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)可能非常重要。例如，在某國(guó)一個(gè)地方消費(fèi)某種飲料的顧客將期望該飲料不論在何處購(gòu)買都具有相同的外觀和味道。為保證這種一致性，飲料生產(chǎn)商可能會(huì)要求用于飲料生產(chǎn)的水滿足相同或相似的標(biāo)準(zhǔn)，而無(wú)論該飲料在哪里生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)此目的的一種途徑就是通過(guò)使用水處理工藝。

對(duì)于許多瓶裝廠來(lái)說(shuō)要保證水質(zhì)通常要求對(duì)可能使用的各種供水強(qiáng)加以能以最低成本實(shí)現(xiàn)的可測(cè)量并可達(dá)到的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這些品質(zhì)控制問(wèn)題在包括噴泉代銷點(diǎn)時(shí)將變得更加難以實(shí)施和控制。噴泉代銷點(diǎn)通常是那些生產(chǎn)用于即刻就地或附近消耗的飲料的位置。通常，在噴泉代銷點(diǎn)，水將與調(diào)味糖漿混合，對(duì)于碳酸飲料來(lái)說(shuō)所述調(diào)味糖漿為二氧化碳。然后飲料將可以直接供應(yīng)給消費(fèi)者。噴泉代銷點(diǎn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于由不需運(yùn)輸或儲(chǔ)藏大量產(chǎn)品所實(shí)現(xiàn)的節(jié)約。由于種種優(yōu)點(diǎn)，世界上存在無(wú)數(shù)被許可的噴泉代銷點(diǎn)。

消費(fèi)者通常期望無(wú)論他們選擇從商店購(gòu)買一聽(tīng)或一瓶飲料還是從噴泉代銷點(diǎn)購(gòu)買一杯飲料他們的飲料都具有一致的品質(zhì)。由于水質(zhì)會(huì)影響飲料的味道和外觀，所以對(duì)于飲料許可證發(fā)放者來(lái)說(shuō)重要的是對(duì)噴泉代銷點(diǎn)以及灌瓶機(jī)提供水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于噴泉代銷點(diǎn)來(lái)說(shuō)有幾個(gè)可能影響水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的因素，其中兩個(gè)為可利用的水源和處理所述水的成本。

由于噴泉代銷點(diǎn)可能存在于各種地點(diǎn)，所以用于生產(chǎn)泉水飲料的水源可能也不同。這些水源可能包括例如城市供水、地表水、井水、降水和淡化海水。這些水源中每個(gè)都可能提供不同品質(zhì)的水，甚至在同類水源例如井水中，所供給的水的類型和品質(zhì)從一個(gè)地方到另一個(gè)地方也可能不一致。

另外，噴泉代銷點(diǎn)一般出現(xiàn)在飯店、快餐店、便利店等等，而且在許多這些場(chǎng)所水處理的成本可能對(duì)盈利有影響。因此，飲料生產(chǎn)商和許可證發(fā)放者必須平衡消費(fèi)者對(duì)一致味道和外觀的需要以及代銷點(diǎn)對(duì)低成本水源的需要。此外，代銷點(diǎn)操作員還關(guān)心可靠性；如果水處理系統(tǒng)故障，噴泉代銷點(diǎn)處的飲料生產(chǎn)將停止。系統(tǒng)維護(hù)同樣重要且通常目標(biāo)是以更簡(jiǎn)單的步驟實(shí)現(xiàn)更不頻繁的維護(hù)。

水處理系統(tǒng)的容量與灌瓶機(jī)所要求的也不同。通常，噴泉代銷點(diǎn)的輸出量要求要低得多，但該系統(tǒng)在高峰需求時(shí)必須仍能產(chǎn)生足夠的高品質(zhì)水供應(yīng)，且由于噴泉代銷點(diǎn)可能會(huì)經(jīng)歷停用時(shí)間，所以水處理系統(tǒng)應(yīng)在停用一段時(shí)間后一旦需要就能馬上提供高品質(zhì)的水。

不同的井水源可能會(huì)對(duì)那些為噴泉代銷點(diǎn)設(shè)計(jì)水處理系統(tǒng)的人提出挑戰(zhàn)。井水可能包含高濃度的溶解物如碳酸氫鹽和溶解固體以及可能影響味道和外觀的懸浮物質(zhì)。例如水可能是硬水，具有高濃度的鈣、鎂或二氧化硅且可能包含影響總?cè)芙夤腆w量(TDS)的額外離子物質(zhì)。此外，還可能存在有機(jī)物以及溶解氣體，pH和緩沖能力可能變化很大，且來(lái)自同一井的水組成也可能會(huì)隨著時(shí)間或不同水平的應(yīng)用而變化。對(duì)于生產(chǎn)飲料制造及其它行業(yè)所用高純度水，已有各種水處理系統(tǒng)和工藝。這些系統(tǒng)中包括滅菌裝置如加氯器和臭氧發(fā)生器、過(guò)濾器、水質(zhì)軟化器、反滲透系統(tǒng)和化學(xué)離子交換裝置。

滅菌裝置通常用于降低水源中可豐活微生物的濃度。這可通過(guò)向供水中直接添加消毒劑例如氯、臭氧或氨使致病生物被消滅來(lái)完成?；蛘?，也可以通過(guò)某種處理例如加熱或用紫外線處理來(lái)消滅微生物，或者可以通過(guò)過(guò)濾物理地除去微生物。當(dāng)使用化學(xué)消毒劑時(shí)，通?？扇〉氖窃陲嬘弥皩⑾緞乃谐?，這可通過(guò)包括化學(xué)中和和濾除在內(nèi)的許多途徑完成。

過(guò)濾用于從水源中除去懸浮物，不過(guò)可能同時(shí)有助于除去溶解物或膠體物質(zhì)。過(guò)濾器可以由各種材料構(gòu)成，包括顆粒物質(zhì)如砂子、硅藻土或粒狀活性炭(GAC)，或者也可以基于一種可由包括聚合物和纖維狀材料在內(nèi)的許多不同材料構(gòu)成的薄膜。過(guò)濾器一般通過(guò)阻止懸浮物質(zhì)通過(guò)但同時(shí)允許水流過(guò)的形式工作。過(guò)濾器的一種分級(jí)方法是按其"孔徑"，它可以提供關(guān)于什么尺寸的顆粒將被該過(guò)濾器留住的信息。某些方法如超濾可以具有小到足以除去某些溶解物質(zhì)的孔徑。

水可能會(huì)受到鈣或鎂離子的存在的不利影響。通稱的"硬度"即高濃度的這些陽(yáng)離子(一般大于200ppm(mg/L，CaCO3))會(huì)造成水可能在設(shè)備和管道上留下水垢或其它沉積物。一般通過(guò)用替代陽(yáng)離子(一般為鈉)交換鈣和鎂離子來(lái)從水中去除鈣和鎂(被軟化)。水軟化劑一般包含能用兩個(gè)鈉離子交換從處理過(guò)的水中除去的每個(gè)鈣或鎂離子的樹(shù)脂粒?？梢灾芷谛缘貙⑺浕瘎┰偕韵驑?shù)脂粒重新提供充足的鈉或替換陽(yáng)離子。

反滲透(RO)是一種能從水源中去除溶解物質(zhì)的過(guò)濾技術(shù)。通常，水在高壓下供向RO膜的一側(cè)，而從膜的低壓側(cè)收集凈化水。RO膜的結(jié)構(gòu)使水可以流過(guò)該膜而其它化合物例如溶解的離子物質(zhì)被保留在高壓側(cè)。然而，某些物質(zhì)如碳酸氫鹽并不能被留住。包含濃度升高的離子物質(zhì)的"濃縮物"可以隨后被排放或回收，而通常包含濃度降低的離子物質(zhì)的滲過(guò)物則被收集以供后用。

圖1示出了目前用于凈化飲料生產(chǎn)體系用水的系統(tǒng)。給水流經(jīng)導(dǎo)管150進(jìn)入微粒過(guò)濾器110，后者有助于除去可能懸浮在給水中的任何顆粒物質(zhì)。然后水流經(jīng)導(dǎo)管151進(jìn)入泵140。泵140對(duì)水加壓使其經(jīng)過(guò)導(dǎo)管152進(jìn)入RO裝置120。在RO裝置120中，從膜的低壓側(cè)收集凈化水并使其流經(jīng)導(dǎo)管153到儲(chǔ)罐130。當(dāng)有充量供應(yīng)的凈化水包含在儲(chǔ)罐130中時(shí)，它可以通過(guò)連接到導(dǎo)管154的泵(未示出)抽到飲料生產(chǎn)系統(tǒng)中。

也可使用去離子單元從水源中除去各種離子。去離子單元通常利用化學(xué)或電去離子作用使用替換離子替換特定陽(yáng)離子和陰離子。在化學(xué)去離子中，使用離子交換樹(shù)脂來(lái)替換包含在給水中的離子。樹(shù)脂上的離子通過(guò)使再生流體周期性地流過(guò)樹(shù)脂床來(lái)再生。這種流體可以是補(bǔ)充陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的氫離子供應(yīng)的酸。對(duì)于陰離子交換樹(shù)脂，可以通過(guò)使堿流過(guò)樹(shù)脂用羥基替換任何結(jié)合的陰離子和使樹(shù)脂為另外的陰離子去除作好準(zhǔn)備來(lái)對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生。

然而，在電去離子作用中，一種或多種樹(shù)脂可以通過(guò)由向所述去離子單元施加電流過(guò)程中水分裂所產(chǎn)生的氫和羥基離子來(lái)再生，在連續(xù)電去離子作用(CEDI)中，離子在給水被處理的同時(shí)被替代，由此不需要單獨(dú)的再生步驟。通常，給水首先穿過(guò)RO膜以降低存在于給水中的離子總濃度。這降低了CEDI單元的負(fù)荷并防止了水垢和沉積物在所述單元的濃縮室中堆積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一方面，提供了一種凈化水的方法，該方法包括提供給水，將水的硬度降低到5-100ppm CaCO₃的范圍，將水的堿性降低到10-100ppm CaCO₃的范圍，和將所述堿性和硬度降低的水提供給人用。

另一方面，提供一種水處理系統(tǒng)，該水處理系統(tǒng)包括給水入口，與給水入口和給水出口流體連通的電化學(xué)去離子裝置，和與給水出口液體連通的飲料生產(chǎn)裝置。

另一方面，提供一種凈化飲料生產(chǎn)用水的方法，該方法的步驟包括向電化學(xué)去離子裝置提供給水以產(chǎn)生凈化水流，和將凈化水流供給噴泉飲料生產(chǎn)裝置。

本發(fā)明還涉及以下項(xiàng)目：

(1)一種凈化水的方法，包括：

提供給水，

將水的硬度降低到5-100ppm CaCO₃的范圍，

將水的堿度降低到10-100ppm CaCO₃的范圍，和

將所述堿度和硬度降低的水作為凈化水提供給人用。

(2)項(xiàng)目(1)的方法，其中所述硬度和堿度范圍的獲得無(wú)需混合硬度小于5ppm的凈化水或堿度小于10ppm的凈化水。

(3)項(xiàng)目(1)的方法，其中在任何時(shí)候凈化水的任何部分的硬度都不小于5ppm或堿度都不小于10ppm。

(4)項(xiàng)目(1)的方法，其中所述凈化水的pH為6.5-8.5。

(5)項(xiàng)目(1)的方法，其中所述凈化水的TDS水平為10-200ppm。

(6)項(xiàng)目(1)的方法，其中硬度被降低到10-100ppm CaCO₃的范圍。

(7)項(xiàng)目(1)的方法，其中堿度被降低到30-80ppm CaCO₃。

(8)項(xiàng)目(1)的方法，其中堿度被降低到30-50ppm CaCO₃。

(9)項(xiàng)目(1)的方法，其中從給水中除去硬度無(wú)需化學(xué)離子交換。

(10)項(xiàng)目(1)的方法，進(jìn)一步包括對(duì)給水進(jìn)行預(yù)處理。

(11)項(xiàng)目(10)的方法，其中預(yù)處理選自顆粒過(guò)濾、化學(xué)過(guò)濾、絮凝、充氣、消毒和化學(xué)處理。

(12)項(xiàng)目(1)的方法，其中降低硬度和堿度是由同一裝置執(zhí)行的。

(13)項(xiàng)目(12)的方法，其中所述裝置為電化學(xué)去離子裝置。

(14)項(xiàng)目(1)的方法，進(jìn)一步包括將硬度降低的水供應(yīng)給噴泉飲料裝置。

(15)項(xiàng)目(1)的方法，其中凈化水的硬度被保持在+/-20ppm的范圍。

(16)項(xiàng)目(1)的方法，其中凈化水的堿度被保持在+/-20ppm的范圍。

(17)項(xiàng)目(13)的方法，其中控制器響應(yīng)于凈化水品質(zhì)而改變所述電化學(xué)去離子裝置的操作條件。

(18)項(xiàng)目(1)的方法，其中凈化水的電導(dǎo)率大于約20μS/cm。

(19)項(xiàng)目(1)的方法，其中水的凈化不使用RO裝置。

(20)項(xiàng)目(1)的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)消毒對(duì)凈化水進(jìn)行后處理。

(21)項(xiàng)目(20)的方法，進(jìn)一步包括用紫外線對(duì)凈化水進(jìn)行消毒。

(22)項(xiàng)目(1)的方法，進(jìn)一步包括用微過(guò)濾對(duì)凈化水進(jìn)行消毒。

(23)一種水處理系統(tǒng)，包括：

給水入口，

與給水入口和給水出口流體連通的電化學(xué)去離子裝置，和

與給水出口流體連通的飲料生產(chǎn)裝置。

(24)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括位于電化學(xué)去離子裝置上游的炭層過(guò)濾器。

(25)項(xiàng)目(24)的水處理系統(tǒng)，其中所述飲料生產(chǎn)裝置是噴泉飲料生產(chǎn)裝置。

(26)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，進(jìn)一步包括位于電化學(xué)去離子裝置上游的微粒過(guò)濾器。

(27)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中給水入口與自來(lái)水源相連通。

(28)項(xiàng)目(27)的水處理系統(tǒng)，其中給水直接輸入炭層過(guò)濾器。

(29)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中給水被加氯。

(30)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中電化學(xué)去離子裝置通過(guò)容積小于1升的導(dǎo)管與凈化水出口流體連通。

(31)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中系統(tǒng)可熱消毒。

(32)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中電化學(xué)去離子裝置可熱消毒。

(33)項(xiàng)目(23)的水處理系統(tǒng)，其中電化學(xué)去離子裝置與控制器連通。

(34)項(xiàng)目(33)的水處理系統(tǒng)，其中建造和設(shè)置所述控制器以響應(yīng)于凈化水的品質(zhì)而調(diào)節(jié)電化學(xué)去離子裝置的一個(gè)或更多個(gè)操作條件。

(35)項(xiàng)目(34)的水處理系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或更多個(gè)操作條件選自電壓、電流、流速和逆轉(zhuǎn)周期。

(36)項(xiàng)目(34)的水處理系統(tǒng)，其中控制器與導(dǎo)電率探測(cè)器相連通。

(37)一種凈化飲料生產(chǎn)用水的方法，該方法包括如下步驟：

向電化學(xué)去離子裝置提供給水以產(chǎn)生凈化水流，和

將凈化水流供給飲料生產(chǎn)裝置。

(38)項(xiàng)目(37)的方法，其中凈化水流被立即用于制造噴泉飲料。

(39)項(xiàng)目(37)的方法，其中給水是自來(lái)水。

(40)項(xiàng)目(37)的方法，進(jìn)一步包括使給水流過(guò)炭層過(guò)濾器。

(41)項(xiàng)目(37)的方法，進(jìn)一步包括使給水流過(guò)微粒過(guò)濾器。

(42)項(xiàng)目(37)的方法，其中給水中包含大于約500ppm的總?cè)芙夤腆w，而凈化流中包含小于約200ppm的總?cè)芙夤腆w。

(43)項(xiàng)目(37)的方法，其中給水中包含大于約300ppm的硬度，而凈化流中包含小于約100ppm且大于約10ppm的硬度。

(44)項(xiàng)目(37)的方法，其中給水中包含大于約200ppm的堿度，而凈化流中包含小于約100ppm且大于約10ppm的堿度。

(45)項(xiàng)目(37)的方法，進(jìn)一步包括監(jiān)視凈化水流的品質(zhì)。

(46)項(xiàng)目(45)的方法，其中所監(jiān)視的品質(zhì)為電導(dǎo)率。

(47)項(xiàng)目(45)的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)于凈化水流品質(zhì)而調(diào)節(jié)電化學(xué)去離子裝置的一個(gè)或更多個(gè)操作條件的步驟。

(48)項(xiàng)目(47)的方法，其中所述一個(gè)或更多個(gè)操作條件選自電壓、電流、流速和逆轉(zhuǎn)周期。

(49)項(xiàng)目(37)的方法，其中所述飲料生產(chǎn)裝置是噴泉飲料生產(chǎn)裝置。

(50)項(xiàng)目(37)的方法，進(jìn)一步包括在將凈化水流提供給飲料生產(chǎn)裝置之前儲(chǔ)存凈化水1分鐘以上。

(51)項(xiàng)目(37)的方法，其中凈化水流在產(chǎn)生之后于不到1分鐘之內(nèi)提供給飲料生產(chǎn)裝置。

(52)項(xiàng)目(37)的方法，其中所述凈化水流包含小于100mg/L但大于10mg/L的總?cè)芙夤腆w。

(53)項(xiàng)目(47)的方法，其中調(diào)節(jié)一個(gè)或更多個(gè)操作條件以降低凈化水流的純度。

附圖說(shuō)明

下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的非限制性優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行舉例描述，其中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的水處理系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明裝置的實(shí)施方案的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及用于有效處理人用水的水處理系統(tǒng)及工藝。本發(fā)明可使用各種給水來(lái)制造一致的高品質(zhì)水源以滿足飲食工業(yè)的要求。在各種實(shí)施方案中，凈化水可用于例如烹調(diào)、飲用、熱冷飲生產(chǎn)、釀造、洗滌和/或制冰。

本發(fā)明可以特別好地適應(yīng)飲料生產(chǎn)商的特定需求。例如，噴泉飲料生產(chǎn)者可能使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不同于其它生產(chǎn)者所用的水供給，但飲料公司所要求的生產(chǎn)水技術(shù)規(guī)范在制造中的一點(diǎn)到下一點(diǎn)可以是精確的或至少在指定的范圍內(nèi)是精確的。由此，使用城市地表水供給作為水源的生產(chǎn)者可能需要降低氯的水平，而使用其自己井的另一生產(chǎn)者可能需要降低碳酸氫鹽和鈣的水平。一方面，因?yàn)槠湓谟筛鞣N水源制造一致的處理水供給上的通用性，本發(fā)明可適用于大部分這些生產(chǎn)者。

一方面，本發(fā)明可被用于向飲料制造裝置提供凈化水。飲料制造裝置是使用水制造人用飲料的任何裝置。飲料制造裝置可用于制造碳酸或非碳酸飲料并也可提供凈化的飲用水。某些飲料制造裝置通過(guò)向水中添加糖漿濃縮液和當(dāng)是碳酸飲料時(shí)添加二氧化碳來(lái)提供飲料。噴泉飲料制造裝置是那些制造用于現(xiàn)場(chǎng)或附近立即消耗而非用于儲(chǔ)存或裝運(yùn)的飲料的裝置。噴泉飲料通常使用冷凍水制造且在制造后不冷藏。噴泉飲料裝置常常出現(xiàn)在飯店、快餐店、加油站和便利店。有時(shí)，還可以是便攜式的。

另一方面，可使用電化學(xué)去離子裝置來(lái)制造凈化水。電化學(xué)去離子裝置可以是利用電流或電場(chǎng)來(lái)降低水樣中離子化合物濃度的任何裝置。本發(fā)明的某些電化學(xué)去離子裝置沒(méi)有活動(dòng)部件和/或過(guò)濾膜。電化學(xué)去離子裝置的例子包括電滲析(ED)、反向電滲析(EDR)電去離子(EDI)、電容去離子、連續(xù)電去離子(CEDI)和可逆的連續(xù)電去電離(RCEDI)。

電化學(xué)去離子裝置、使用方法以及制造方法由例如Giuffrida等人在美國(guó)專利US 4,632,745、4,925,541、4,956,071和5,211,823，Ganzi在美國(guó)專利US 5,259,936，Ganzi等人在US 5,316,637，Oren等人在美國(guó)專利US5,154,809，Kedem在美國(guó)專利US 5,240,579，Liang等人在美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/954,986和美國(guó)專利US 6,649,037，Andelman在美國(guó)專利US5,192,432，Martin等人在美國(guó)專利US 5,415,786以及Farmer在美國(guó)專利US 5,425,858中有記述。

用于凈化飲料生產(chǎn)(如在噴泉飲料代銷點(diǎn)處)用水的水處理系統(tǒng)，傳統(tǒng)上設(shè)計(jì)成使用各種可根據(jù)如水源類型、位置和預(yù)期需水量等因素包括在內(nèi)或除去的裝置。例如，使用井水的地方可能包括化學(xué)離子交換水軟化器，而使用城市給水的地方可能使用反滲透(RO)裝置、儲(chǔ)罐和泵。一方面，本發(fā)明保證了基于一個(gè)或多個(gè)電化學(xué)去離子裝置的系統(tǒng)能產(chǎn)生品質(zhì)一致的凈化水。系統(tǒng)可安裝在具有不同供水類型的不同地方。電化學(xué)去離子裝置如CEDI或RCEDI可以"調(diào)節(jié)"到用于提供飲料生產(chǎn)的既不含太多也不含太少雜質(zhì)的水。例如，如果給水中包含高水平的硬度和TDS，則可以改變裝置的操作條件以除去更多的雜質(zhì)。如果給水中含有低水平的雜質(zhì)，則可以調(diào)節(jié)裝置除去較少的污染物以免生產(chǎn)的水太純。裝置可以由操作員手動(dòng)調(diào)節(jié)，或也可響應(yīng)于條件的改變?nèi)绠a(chǎn)品水導(dǎo)電率或需求速度而自動(dòng)調(diào)節(jié)。由此，系統(tǒng)中的變化如需求速度、設(shè)備效率或給水品質(zhì)可以通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償。由于效率方面的許多變化可以通過(guò)調(diào)節(jié)而不是通過(guò)例如替換零件來(lái)補(bǔ)償，所以裝置只需很少或不需維護(hù)。所述調(diào)節(jié)對(duì)于操作員來(lái)說(shuō)可以是顯而易見(jiàn)的。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裝置可以只用于為飲料生產(chǎn)提供水，且裝置的產(chǎn)品輸出可以唯一地管接到飲料生產(chǎn)系統(tǒng)如噴泉代銷點(diǎn)。在這種情況下，電化學(xué)去離子裝置與飲料制造裝置唯一流體連通。在其它實(shí)施方案中，產(chǎn)品水可用于其它目的例如食品制備、飲用水和洗碗。

通常，RO系統(tǒng)要求巨量的存儲(chǔ)，因?yàn)楸M管它們?cè)趶乃粗谐ツ承┤芙馕锓矫婵赡芎苡行?，但這些系統(tǒng)可能并不能在需要時(shí)即提供充足的流量，而是設(shè)置成將處理水收集在存儲(chǔ)裝置中，在需要時(shí)從中抽取的結(jié)構(gòu)。由此，與傳統(tǒng)的RO基系統(tǒng)相比本發(fā)明可以提供許多優(yōu)點(diǎn)。電化學(xué)去離子系統(tǒng)可以提供大于1、2、3、5或10加侖/分鐘的恒定或即期流率。對(duì)于某些實(shí)施方案，如用于噴泉飲料自動(dòng)售貨機(jī)的那些實(shí)施方案，電化學(xué)去離子裝置的生產(chǎn)能力可能小于20、小于10或小于5加侖/分鐘?？墒垢∪莘e的系統(tǒng)尺寸最適合用于飯店、特許經(jīng)營(yíng)柜臺(tái)、便利店等等。這些容積的系統(tǒng)可調(diào)整尺寸到放入約9平方英尺的占地面積上，并可被用于許多噴泉代銷點(diǎn)而無(wú)需為安裝水處理系統(tǒng)另造空間。

簡(jiǎn)單易用和操作經(jīng)濟(jì)對(duì)于噴泉飲料操作員來(lái)說(shuō)可能非常重要。通常，噴泉操作員并未經(jīng)過(guò)水處理培訓(xùn)并更喜歡那些能自行運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)需不斷監(jiān)視或來(lái)自操作員的輸入的系統(tǒng)。本發(fā)明的系統(tǒng)可很適合這種環(huán)境，因?yàn)樗梢宰晕冶O(jiān)控并可以一天24小時(shí)提供即期水而無(wú)需預(yù)先測(cè)試水的品質(zhì)。此外，當(dāng)需要維護(hù)時(shí)，優(yōu)選的是驟簡(jiǎn)單且常規(guī)。例如，系統(tǒng)可以使用能以預(yù)定間隔或在某些參數(shù)例如水質(zhì)達(dá)到某范圍時(shí)切斷的GAC濾芯或微粒過(guò)濾器濾芯。

電化學(xué)去離子裝置可以部分或完全不用維護(hù)。例如在RCEDI系統(tǒng)中通過(guò)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的極性可以停止或逆轉(zhuǎn)任何水垢堆積。樹(shù)脂可以通過(guò)在室內(nèi)或在與膜的界面處就地水解來(lái)再生。效率的暫時(shí)或持久降低或升高可以通過(guò)改變操作條件來(lái)補(bǔ)償，它可以自動(dòng)進(jìn)行。操作條件的改變可能包括電壓或電流改變或通過(guò)耗盡、濃縮或電極室導(dǎo)致的流率改變或其任何組合。

如美國(guó)專利US 4,956,071中所述，可逆的連續(xù)電去離子(RCEDI)裝置是設(shè)置為能夠周期性轉(zhuǎn)換電極極性的CEDI裝置。稀釋和濃縮室也可以交換功能。在某些實(shí)施方案中，可用于本發(fā)明的RCEDI裝置可以在少量或無(wú)維護(hù)下運(yùn)行。此外，如果RCEDI裝置發(fā)生故障，其通常慢慢發(fā)生，能給操作員機(jī)會(huì)對(duì)裝置進(jìn)行維修，而同時(shí)仍產(chǎn)生可接受品質(zhì)的水?；蛘?，如果RO系統(tǒng)故障，其可能立即發(fā)生，導(dǎo)致直到被修復(fù)之前都不能生產(chǎn)凈化水。RCEDI裝置可以手動(dòng)操作，或由能響應(yīng)于例如給水或產(chǎn)品水質(zhì)調(diào)節(jié)操作條件的自動(dòng)控制器操作。

一方面，本發(fā)明的系統(tǒng)可以具有比替代系統(tǒng)更低的能量需求。例如，RO和化學(xué)去離子系統(tǒng)通常需要額外的泵來(lái)獲得正常運(yùn)行所需的壓力，而本發(fā)明能夠在龍頭壓力下制造可接受品質(zhì)的水，并且能夠在低于約20psig的進(jìn)料壓力下運(yùn)行。在某些實(shí)施方案中，沒(méi)有使用泵且所需的唯一壓力由龍頭壓力提供。系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成使用易獲得的能源供應(yīng)，消除對(duì)昂貴配線選項(xiàng)的需要。

特別是對(duì)于噴泉飲料生產(chǎn)者來(lái)說(shuō)，空間要求可能也很重要。通過(guò)可選地規(guī)定刪去例如泵、貯罐和電源等大的組件，系統(tǒng)可以安裝在相對(duì)較小的地方，也許不需要重新布置已經(jīng)位于適當(dāng)位置的生產(chǎn)設(shè)備。此外，通過(guò)省去額外的泵，例如，系統(tǒng)可以提供比替代系統(tǒng)如RO或離子交換安靜得多的操作，且由此特別是適合于要考慮噪音的地方之用。

鹽水和濃縮液的排放也可得到顯著減少。通常，特別是水質(zhì)軟化器和化學(xué)去離子裝置需要定期再生，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生大量具有低pH水平或含有高水平的鹽的廢水。廢水處理會(huì)導(dǎo)致用戶必須遵守的額外控制要求。這在規(guī)定禁止或控制鹽水和其它再生流體排入地方下水體系或其它污水處理設(shè)施的區(qū)域可能更重要。通過(guò)用電化學(xué)去離子裝置替換所述裝置，本系統(tǒng)可以大大降低排放到廢水中的這些流體量。在某些實(shí)施方案中，自來(lái)水中容納的總?cè)芙夤腆w量可能并無(wú)凈增加。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可以最小化水的使用。本發(fā)明的系統(tǒng)在水的利用上比替代系統(tǒng)如RO更有效。例如本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可達(dá)到回收超過(guò)約55、60、65、70或75％的給水。這相比之下優(yōu)于雙程RO系統(tǒng)制造相應(yīng)品質(zhì)的水時(shí)通常只能達(dá)到的50-55％的回收。此外，在啟動(dòng)時(shí)，本發(fā)明可以制造立即可用于飲料生產(chǎn)的水。替代系統(tǒng)可能在供應(yīng)達(dá)到充分的使用品質(zhì)之前需要先排出最初量的水。例如，在再生之后，化學(xué)去離子系統(tǒng)可能在一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生pH約為3的水。此pH的水可能不適于飲料生產(chǎn)并因此需要排放到廢水中。此外，本系統(tǒng)的輸出量可以在設(shè)計(jì)輸出量的約50-150％的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)并仍產(chǎn)生可接受品質(zhì)的水。這意味著給水不必被浪費(fèi)于制造高于指定應(yīng)用所需純度的水?；蛘?，如果需要提高水質(zhì)，可以對(duì)操作條件進(jìn)行類似的調(diào)整來(lái)獲得期望的結(jié)果。調(diào)整可以手動(dòng)進(jìn)行也可以通過(guò)控制器自動(dòng)進(jìn)行。

圖2顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。在通過(guò)導(dǎo)管11進(jìn)入系統(tǒng)之前，給水可以首先以許多方式預(yù)處理。"預(yù)處理"是指水質(zhì)在進(jìn)入電化學(xué)裝置之前被改變。預(yù)處理可以包括添加或從水中去除物質(zhì)或者改變水質(zhì)。例如，可以利用化學(xué)或物理技術(shù)對(duì)水進(jìn)行消毒?；瘜W(xué)消毒通常包括向供水中添加氧化劑。這些氧化劑可包括氯、氯胺、臭氧或氨氣。如果通過(guò)非化學(xué)技術(shù)對(duì)水進(jìn)行消毒，可能要在足以破壞微生物或至少部分地使微生物失活的溫度下將水加熱一段時(shí)間?；蛘?，可以通過(guò)輻射如紫外線對(duì)水進(jìn)行線消毒或通過(guò)濾出有關(guān)的微生物來(lái)對(duì)水進(jìn)行消毒。

充氣作為一種預(yù)處理步驟也可以提供某些益處。充氣涉及將一定量空氣(或其它氣體)鼓泡通過(guò)供水以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)或從水中物理地除去化合物。例如，充氣可能有助于除去剩余的消毒劑如氯和氯胺。此外，充氣可能有助于除去可能存在于水中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物包括三鹵甲烷(THM)。充氣還可降低給水中的硫化氫(H₂S)和氡的濃度以及用來(lái)氧化有機(jī)物和/或金屬如鐵。溶液中鐵的氧化可能導(dǎo)致形成沉淀如氧化鐵，它比溶解鐵更容易從給水中分離。優(yōu)選地對(duì)含有較高濃度鐵的給水進(jìn)行預(yù)處理以從溶液中除去鐵，因?yàn)殍F可能會(huì)影響飲料的口味和氣味。

另一種可用的預(yù)處理技術(shù)是用絮凝劑處理。絮凝劑例如明礬的添加可能有助于凝聚懸浮粒子，使它們可以更容易地從給水中分離。這可能會(huì)導(dǎo)致需要在本發(fā)明的微粒過(guò)濾器中濾出的微粒減少和由此延長(zhǎng)過(guò)濾器的壽命。絮凝劑的使用可以與充氣相結(jié)合。

一方面，本發(fā)明提供不如可由其它凈化法制造的水純的水。常常，飲料生產(chǎn)者可能更喜歡純的但并不太純的水。例如，如果水中包含極低水平的TDS，例如小于約50ppm、小于約20ppm或小于約10ppm，則這種水可能對(duì)飲料的味道有負(fù)面影響。此外，其它特征如腐蝕性也可能會(huì)受過(guò)純的水影響。因此，某些水凈化技術(shù)例如RO可能會(huì)提供比飲料生產(chǎn)裝置通常所希望的更純的水。

提供包含足以滿足味道需求的TDS和堿度的水的一種方法是將純水(本身就已經(jīng)太純的水)與包含高水平的堿度和TDS的給水或其它水混合。適當(dāng)?shù)幕旌媳壤墚a(chǎn)生具有適當(dāng)味道特征的水。當(dāng)然，這可能涉及額外的步驟、閥、泵等等。也可以向純水中添加(或回加)礦物質(zhì)或其它可溶物質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，可以無(wú)需凈化水中添加物質(zhì)而制造飲料品質(zhì)的水。

另一方面，可以無(wú)需將凈化水與較不純凈的水混合以獲得所需范圍的溶解物質(zhì)例如礦物質(zhì)、鹽、硬度、堿度、CO₂或TDS來(lái)制造例如用于人用的凈化水。在某些實(shí)施方案中，給水中的一或多種雜質(zhì)被降低到所需的范圍而無(wú)需混合高和低雜質(zhì)濃度的水。雜質(zhì)的水平例如硬度、TDS和堿度可使用單個(gè)裝置如電化學(xué)去離子裝置單步降低到所需的水平。水不必與例如使用某些RO系統(tǒng)時(shí)那樣首先凈化到低于期望范圍的水平和與含有高范圍雜質(zhì)的水混合。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可不必將任何水凈化到一或多種雜質(zhì)的目標(biāo)水平之下的水平。使用電化學(xué)去離子，通過(guò)調(diào)節(jié)電化學(xué)去離子裝置的操作條件可以直接達(dá)到目標(biāo)范圍。

在某些實(shí)施方案中，為了水質(zhì)可以控制和調(diào)節(jié)電化學(xué)去離子裝置。控制和調(diào)節(jié)產(chǎn)品水質(zhì)的選項(xiàng)可以擴(kuò)展能用于制造適于飲料生產(chǎn)的具有一致的預(yù)定品質(zhì)的凈化水的給水類型和品質(zhì)。操作條件如電壓、電流、流速和可逆循環(huán)時(shí)間可以手動(dòng)或自動(dòng)改變，也可以響應(yīng)于例如凈化水品質(zhì)、濃縮液水質(zhì)或給水品質(zhì)來(lái)完成。操作條件還可能由于與水質(zhì)無(wú)關(guān)的因素如溫度和需求速度的改變而調(diào)節(jié)。改變操作條件可能包括改變裝置的去除效率。例如，如果檢測(cè)到TDS水平太低，則可以降低裝置的效率以使較少的雜質(zhì)從水中去除。這可以例如通過(guò)降低CEDI或RCEDI裝置的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣，如果TDS水平在期望的范圍之上，則可以通過(guò)升高電流或減小流量來(lái)提高裝置的效率。在其它實(shí)施方案中，效率可以通過(guò)以不同的間隔打開(kāi)和關(guān)閉(循環(huán))電化學(xué)去離子裝置的供電來(lái)改變。例如，電流可以在90％的時(shí)間施加和在10％的時(shí)間關(guān)閉，同時(shí)保持恒定的流體流過(guò)裝置。與該裝置100％時(shí)間都帶電流運(yùn)行時(shí)生產(chǎn)的水相比，這可以得到約90％雜質(zhì)被除去的凈化水。任何循環(huán)都可以在短時(shí)間內(nèi)完成，以避免可由延長(zhǎng)的不施加電流期所引起的可能的產(chǎn)品水質(zhì)變化。例如，循環(huán)可以以小于每分鐘或小于每10秒鐘發(fā)生。

電化學(xué)去離子裝置可以熱消毒。如果電化學(xué)去離子可以熱消毒，則可將在處理中常與水接觸的裝置表面升高到某一溫度并保持足以殺死或防止致病微生物繁殖的一段時(shí)間。例如，溫度可以升高到50、60、70、80、85或90攝氏度。裝置可暴露于于高溫以大于10、30分鐘或1小時(shí)的一段時(shí)間。能熱消毒的電化學(xué)去離子裝置的例子以及它們的用法在Arba等人的"Electrodeionization device and methods of use"，美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/954,986,公開(kāi)號(hào)No.20020144954中有提供。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可以調(diào)節(jié)穿過(guò)CEDI或RCEDI裝置的電流以減小或增大從給水中去除的離子物質(zhì)量。在很多情況下，不需要混合。在另一實(shí)施方案中，如果確定了凈化水的品質(zhì)水平，則可以響應(yīng)于給水品質(zhì)的變化或系統(tǒng)效率或性能的變化而調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)操作條件。當(dāng)在具有不同給水的不同裝置中使用類似設(shè)計(jì)時(shí)也可采用這類調(diào)節(jié)。例如，電化學(xué)去離子裝置可以足夠通用以被用于從城市水源或從具有軟或硬水供應(yīng)的井水源提供給水的地方。用于調(diào)節(jié)電化學(xué)去離子裝置的操作的控制器如PLC可以包括在系統(tǒng)中且可以對(duì)許多因素如產(chǎn)品水質(zhì)、水流量、給水溫度、產(chǎn)品水溫度、給水品質(zhì)和操作員輸入敏感。由此，可以實(shí)施一種反饋控制系統(tǒng)來(lái)隨例如期望的凈化水品質(zhì)、給水品質(zhì)、溫度、使用率和裝置與相關(guān)設(shè)備的狀況的變化而提供品質(zhì)一致的凈化水。可以由單個(gè)裝置保持如導(dǎo)電率、硬度、堿度和TDS等特征的可接受范圍，與例如需求、給水品質(zhì)、溫度和裝置效率的變化無(wú)關(guān)。

在某些飲料應(yīng)用中，可能優(yōu)選的是減少儲(chǔ)水量?；赗O裝置的系統(tǒng)通常需要下游的存儲(chǔ)來(lái)滿足部分由于RO裝置的通常緩慢的生產(chǎn)速率而導(dǎo)致的要求。任何儲(chǔ)存水都可能為微生物提供生長(zhǎng)環(huán)境，與其需要額外的消毒和監(jiān)視，可能有時(shí)更有效的是完全省去儲(chǔ)存。因此，如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中所提供的"即期"型系統(tǒng)用于噴泉飲料生產(chǎn)裝置或任何受益于儲(chǔ)水量降低的應(yīng)用例如飲料(包括水)自動(dòng)售貨機(jī)、咖啡機(jī)、洗碗機(jī)和洗車設(shè)施用沖洗水來(lái)說(shuō)可能是理想的。即期型系統(tǒng)是能夠?yàn)榧磿r(shí)應(yīng)用(例如在其被凈化后不到1分鐘之內(nèi)使用)而凈化水的系統(tǒng)。即期型系統(tǒng)通常在水凈化裝置與應(yīng)用點(diǎn)例如噴泉飲料裝置之間沒(méi)有儲(chǔ)罐。如果在水凈化裝置與應(yīng)用點(diǎn)之間可能會(huì)有一些導(dǎo)管或管道，此導(dǎo)管或管道的總?cè)萘客ǔＰ∮诩s1升。在某些實(shí)施方案中，在水凈化裝置的下游不必有泵。即期型系統(tǒng)還可以在一段時(shí)間的停用后，例如在一夜之后，立即提供適合于飲料生產(chǎn)的水。在使用所述水之前系統(tǒng)可不需要清洗。

如圖2所示，本發(fā)明的系統(tǒng)可以包括許多可選組件，如炭層過(guò)濾器10。炭層過(guò)濾器可以是一系列處理裝置中的第一個(gè)。提供給炭層過(guò)濾器10的給水壓力可以通過(guò)壓力計(jì)76監(jiān)視。炭層過(guò)濾器10可有助于去除任何數(shù)量的污染物包括有機(jī)化合物以及剩余的消毒劑如氯和氯胺。任何類型的炭層過(guò)濾器都可使用，包括可優(yōu)選地位于飲料生產(chǎn)位置的濾芯型炭層過(guò)濾器，因?yàn)闉V芯在其去除效率下降時(shí)可被快速和容易地?fù)Q出。或者，也可簡(jiǎn)單地根據(jù)使用時(shí)間或總通過(guò)容積來(lái)替換濾芯。通常飲料生產(chǎn)位置未配備再生炭設(shè)備，所以使可更換的濾芯更富有吸引力?？墒褂玫钠渌繉舆^(guò)濾器類型包括碳?jí)K過(guò)濾器和顆?；钚蕴?GAC)。可以并聯(lián)或串聯(lián)使用多個(gè)不同類型的炭層過(guò)濾器。例如，碳?jí)K過(guò)濾器可以與含GAC的過(guò)濾器串聯(lián)使用。優(yōu)選地，炭層過(guò)濾器10包含由于其從水源去除味道和氣味化合物的能力而特別適用于飲料工業(yè)的GAC。優(yōu)選地炭層過(guò)濾器10的尺寸可以使通過(guò)過(guò)濾器的壓降和流動(dòng)限制最小化并降低必須更換它的頻率同時(shí)平衡這些特性與成本和尺寸因素。更優(yōu)選地，過(guò)濾器可以包含添加劑如沸石來(lái)幫助去除不能僅被碳有效除去的任何重金屬或其它污染物。

在給水流經(jīng)炭層過(guò)濾器之后，它可被供應(yīng)給另一種預(yù)處理裝置如微粒過(guò)濾器20。微粒過(guò)濾器20可以是能夠從給水中除去顆粒物質(zhì)的任何過(guò)濾器。這種過(guò)濾器包括例如深層式、網(wǎng)式、表面型過(guò)濾器和微孔性過(guò)濾器。所用過(guò)濾介質(zhì)可以是深層式濾芯如綠砂或硅藻土床或者是棉花、聚丙烯或其它聚合物的線繞濾筒?；蛘?，微粒過(guò)濾器20可以例如是微濾或超濾膜。所述膜可以是疏水性或親水性的，且可以由例如PVDF、PTFE、聚丙烯、聚醚砜或聚乙烯構(gòu)成。所選微粒過(guò)濾器可以根據(jù)安裝位置的給水類型選擇。例如，如果給水一般包含大量的懸浮物，則可以使用具有高承載能力的深層式過(guò)濾器。如果水來(lái)自未經(jīng)過(guò)處理消滅微生物的水源，則可以選擇能夠除去有關(guān)微生物的過(guò)濾器如超濾裝置。

優(yōu)選地，微粒過(guò)濾器20是一種深層式過(guò)濾器。更優(yōu)選地，微粒過(guò)濾器20是一種筒式過(guò)濾器，最優(yōu)選地，它是一種具有由纖維材料如棉花或聚丙烯構(gòu)成的過(guò)濾介質(zhì)且與水接觸的所有部分都是食品級(jí)材料的筒式過(guò)濾器。筒式過(guò)濾器保證了很容易由未受訓(xùn)練的人員進(jìn)行更換，由此最小化了在裝置處的維修請(qǐng)求需要。此外，許多不同的濾筒類型可以用于單個(gè)濾筒殼體單元，由此最小化向水處理系統(tǒng)提供不同殼體類型的需要。

在給水流經(jīng)微粒過(guò)濾器20之后，其可以隨后被供應(yīng)給電化學(xué)去離子裝置如RCEDI單元30。RCEDI是一種設(shè)計(jì)為逆轉(zhuǎn)電極極性和在大約極性逆轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)輪換濃縮室與消耗室的連續(xù)電去離子裝置。Giuffrida等人的美國(guó)專利US 4,956,071中描述了這種裝置的操作。這種裝置可以包含一系列的通常以陰離子滲透性或陽(yáng)離子滲透性膜為界的消耗和濃縮室。每類室可以包含一種離子交換樹(shù)脂，通常是既具有陰離子交換樹(shù)脂又具有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的混床樹(shù)脂。離子交換樹(shù)脂也可以是均勻或摻雜的，且可以呈層狀。提供至少一個(gè)陰極和至少一個(gè)陽(yáng)極來(lái)提供將水分子分解成不斷補(bǔ)充再生消耗室中所含離子交換樹(shù)脂的氫離子和氫氧根離子的電流。當(dāng)水流經(jīng)消耗室時(shí)，陽(yáng)離子被氫離子交換且所述陽(yáng)離子在所施加的電場(chǎng)作用下通過(guò)陽(yáng)離子滲透膜被抽入濃縮室。同樣，陰離子被羥基離子交換，并流經(jīng)陰離子滲透膜進(jìn)入濃縮室。去離子的水隨后離開(kāi)消耗室并可被供應(yīng)給另一個(gè)消耗室以進(jìn)一步凈化，或者排出以供使用或另一種處理。離開(kāi)濃縮室的水可以流經(jīng)額外的濃縮室以被進(jìn)一步濃縮或者被排出到廢水或其它應(yīng)用。

在一個(gè)預(yù)定或隨后例如由操作員或控制器決定的時(shí)間，RCEDI系統(tǒng)30的極性可以被逆轉(zhuǎn)以使陰極變成陽(yáng)極，反之亦然。例如，極性可以以10分鐘的間隔進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在這時(shí)，或大約在這時(shí)，濃縮室變成消耗室而消耗室變成濃縮室。很快，離開(kāi)新的消耗室的水將比離開(kāi)新的濃縮室的水更純。通過(guò)以這種方式交換室，可以最小化水垢和沉積物的聚積，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)室長(zhǎng)時(shí)間地充當(dāng)濃縮室。因此，樹(shù)脂、室、膜、閥和導(dǎo)管可以不經(jīng)受在不采用極性逆轉(zhuǎn)的系統(tǒng)中可能發(fā)生的固體聚積程度。此外，樹(shù)脂的壽命可得到延長(zhǎng)，且產(chǎn)品水的品質(zhì)可得到改進(jìn)。

用于電化學(xué)去離子裝置的陰極和陽(yáng)極可由相同材料構(gòu)成。這些電極可以基于例如鈦、鈮或鉭并具有鉑、釕、銥或其它尺寸穩(wěn)定的陽(yáng)極材料的涂層。優(yōu)選地，涂層(當(dāng)有涂層時(shí))厚度為約150到約200微英寸。此涂層厚度有時(shí)相當(dāng)于大約25克每平方米。

在某些實(shí)施方案中，可以與電化學(xué)去離子裝置串聯(lián)設(shè)置冷卻器。冷卻器可以在裝置的上流或電化學(xué)去離子裝置的下流，也可以在噴泉飲料生產(chǎn)裝置的上流。當(dāng)冷卻器設(shè)置在電化學(xué)去離子裝置上流時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)水垢聚積的減少。

在圖2所大略顯示的實(shí)施方案中，給水在流經(jīng)微粒過(guò)濾器20后，進(jìn)入導(dǎo)管31和32以及導(dǎo)管33。給水流量和壓力可以在流量計(jì)70和壓力計(jì)71處測(cè)量。導(dǎo)管31和32可向RCEDI組件的濃縮和消耗室(未示出)提供水。當(dāng)導(dǎo)管31向消耗室提供給水時(shí)，導(dǎo)管32向濃縮室提供給水。當(dāng)極性逆轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)管31向濃縮室提供給水而導(dǎo)管32向消耗室提供給水。凈化水，即離開(kāi)消耗室(或緊接極性倒轉(zhuǎn)之后離開(kāi)濃縮室)的水根據(jù)目前哪套室被用作消耗室而被供應(yīng)給導(dǎo)管37或?qū)Ч?8。輸送來(lái)自濃縮室水的候補(bǔ)導(dǎo)管(37或者38)被傳送到廢水管路60或被回收。每個(gè)導(dǎo)管37和38的通道由閥80或者閥81控制。所述閥可以設(shè)置成只允許導(dǎo)管37或者38之一向產(chǎn)物導(dǎo)管39供應(yīng)水的形式。由此，如果導(dǎo)管37供應(yīng)產(chǎn)品導(dǎo)管39，則導(dǎo)管38將被引向廢水管路60。產(chǎn)品水的壓力和流量可以用壓力計(jì)72和流量計(jì)73監(jiān)視。還可以通過(guò)包括光學(xué)、化學(xué)和電測(cè)量裝置在內(nèi)的許多方法測(cè)量水質(zhì)。在某些實(shí)施方案中，可以使用電導(dǎo)率計(jì)74，因?yàn)樗且环N監(jiān)視水中離子含量的可靠方法。

導(dǎo)管33可以串聯(lián)地向陽(yáng)極和陰極室(未示出)提供水，并且當(dāng)極性逆轉(zhuǎn)時(shí)，閥34可被開(kāi)啟以使流過(guò)這些室的水被轉(zhuǎn)向。從陰極和陽(yáng)極室出來(lái)的水流經(jīng)排水管35或排水管36，二者合并在一起形成通向廢水管路60或被回收的導(dǎo)管40。排水管內(nèi)的流量可通過(guò)流量計(jì)75測(cè)量。

與普通的利用化學(xué)離子交換從給水中除去鈣、鎂和二氧化硅的水軟化技術(shù)不同，本發(fā)明的系統(tǒng)可以保證去除這些離子而不用鈉、鉀或其他陽(yáng)離子替換被除去的陽(yáng)離子。鈣、鎂和/或二氧化硅可被氫離子替代或交換。硬度可被去除至能提供不會(huì)軟到使味道受到嚴(yán)重影響的水的范圍。

某些水軟化和水凈化技術(shù)可能導(dǎo)致水過(guò)純以至于可能是腐蝕性的、可能是低或高pH的或可能缺少能提供味道成分的溶解物質(zhì)。飲料售主和許可證發(fā)放者可能特別關(guān)心用于制造可能在一個(gè)商標(biāo)下出售的飲料的任何水的味道，因此必須對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的品質(zhì)控制。由于噴泉代銷點(diǎn)的巨大數(shù)量和所用水供給的變化，這在噴泉代銷點(diǎn)上尤其重要。例如，能在一個(gè)代銷點(diǎn)向噴泉飲料提供可接受的給水的RO系統(tǒng)可能在安裝于另一代銷點(diǎn)時(shí)實(shí)際提供的水會(huì)純度過(guò)高。此外，由于RO膜操作的本性，輸出的純度不能改變。本發(fā)明那些利用電化學(xué)去離子裝置的工藝控制能力的實(shí)施方案允許在既不含太多也不含大少TDS、硬度、堿度和其它組分的相對(duì)較窄圍內(nèi)控制水的輸出。例如，硬度可被控制在以碳酸鈣計(jì)為5-100ppm(mg/L)、10-100ppm、20-80ppm或30-70ppm的范圍內(nèi)。同樣，堿度可被控制在以碳酸鈣計(jì)為10-100ppm、20-80ppm和30-70ppm的范圍內(nèi)。此外，可以控制電化學(xué)去離子裝置如RCEDI以保持純水品質(zhì)水平在±10ppm、±20ppm或±30ppm的范圍內(nèi)。而且，可以針對(duì)包括城市用水和井水在內(nèi)的許多給水保持這些范圍。在某些實(shí)施方案中，來(lái)自噴泉代銷點(diǎn)的水的品質(zhì)可被控制在某一范圍之內(nèi)，使噴泉不僅能出售帶味飲料，而且還能出售帶商標(biāo)的水。有時(shí)候，這可以不向凈化水中添加礦物質(zhì)或其它物質(zhì)就能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于其它系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這可能是不可能的，因?yàn)椴患游逗统涮妓釟鈦?lái)幫助掩飾水味的輕微變化，由噴泉代銷點(diǎn)獲得的水將不具有一致的足在以某種商標(biāo)出售的品質(zhì)。

碳酸氫鹽可以是用于制備飲料的水的一種重要組分。例如，溶液中碳酸氫鹽過(guò)多將消耗添加的二氧化碳，生成乏味的碳酸飲料。如果溶液中碳酸氫鹽過(guò)少，其它特征如pH可能會(huì)受影響。例如，如果碳酸氫鹽水平太低，水的緩沖能力可能降低，添加少量酸就可能導(dǎo)致極低的pH。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以制造含某一范圍碳酸氫鹽的凈化水，這一范圍的碳酸氫鹽既不會(huì)消耗添加的二氧化碳又具有足以提供適當(dāng)緩沖能力的濃度。水樣中的碳酸氫鹽濃度可以反映在堿度測(cè)量中。

在一個(gè)實(shí)施方案中，可以制造pH在6-9之間，優(yōu)選地在6.5-8.5之間的水?？梢酝ㄟ^(guò)用電化學(xué)去離子裝置凈化水來(lái)達(dá)到上述范圍。所述水可以同時(shí)包含一些堿度形式的緩沖能力。所述水可以無(wú)需混合兩種或多種不同pH的水來(lái)制造且可被用于飲料生產(chǎn)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，水可以被軟化，即鈣、鎂和/或二氧化硅的濃度可被降低，且該工藝可以導(dǎo)致離子含量的凈降低。與化學(xué)離子交換水軟化技術(shù)不同，電化學(xué)去離子技術(shù)可以除去陽(yáng)離子如鈣和鎂而不用使用其它陽(yáng)離子如鈉或鉀來(lái)交換它們。如此，水可以在水的總離子濃度被降低的同時(shí)被軟化。

在另一實(shí)施方案中，電化學(xué)去離子裝置可以除去和/或降低水源中有生存力的微生物的量。例如，通過(guò)使水流過(guò)CEDI或RCEDI裝置的消耗室，大部分任何可能包含在水中的微生物可通過(guò)所述裝置操作而被變成不可存活的。

用于系統(tǒng)中的導(dǎo)管可以由任何能夠輸送水的材料制成。優(yōu)選地所述導(dǎo)管是食品級(jí)聚合物制管道。所述管道可以是小直徑的且可以在給定最高流速和壓力要求下盡可能地短，以使停用期間"儲(chǔ)存"在管道中的水體積最小化。在期望儲(chǔ)存的實(shí)施方案中，可以使用儲(chǔ)罐。貯罐可以與電化學(xué)去離子裝置流體連通且可以位于電化學(xué)去離子裝置的上游或下游。貯罐的容積可以大于1升、大于5升或大于10升。儲(chǔ)罐可由任何適于存儲(chǔ)水的材料例如玻璃、聚合物材料和不銹鋼制成。在適當(dāng)?shù)膶?shí)施方案中，儲(chǔ)罐由食品級(jí)的材料制成。

控制器可以是例如微處理器或計(jì)算機(jī)如程序邏輯控制器(PLC)?？刂破骺梢园◣讉€(gè)已知組件和電路，包括處理單元(即處理器)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、輸入輸出裝置和接口(例如互連機(jī)制)、以及其它組件如傳輸電路(例如一或多個(gè)總線)、影音數(shù)據(jù)輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)、專用硬件以及其它組件和電路，如下面所詳述。此外，控制器可以是多處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或可以包括通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起的多臺(tái)計(jì)算機(jī)。

控制器可以包括處理器，例如可商購(gòu)處理器如x86系列，可從Intel獲得的Celeron和Pentium處理器，可從AMD和Cyrix獲得的類似裝置，可從Motorola獲得的680X0系列微處理器，和可從IBM獲得的PowerPC微處理器。還有許多其它處理器，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并不局限于特定的處理器。

處理器通常執(zhí)行一種叫作操作系統(tǒng)(例如WindowsNT、Windows95或98、UNIX、Linux、DOS、VMS、MacOS和OS8)的程序，它控制其它計(jì)算機(jī)程序的運(yùn)行并提供預(yù)定計(jì)劃、排除故障、輸入/輸出控制、計(jì)算、編輯、內(nèi)存分配、數(shù)據(jù)管理和內(nèi)存管理、通信控制和相關(guān)服務(wù)。處理器和操作系統(tǒng)一起定義了用于以高級(jí)編程語(yǔ)言書(shū)寫(xiě)的應(yīng)用程序的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。此處所用控制器不局限于特定的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

控制器可以包括存儲(chǔ)系統(tǒng)，它通常包括計(jì)算機(jī)可讀寫(xiě)的非易失性記錄介質(zhì)，其例子有磁盤(pán)、光盤(pán)、閃存和磁帶。這種記錄介質(zhì)可以是可移動(dòng)的例如軟盤(pán)、讀/寫(xiě)CD或存儲(chǔ)棒，也可以是永久性的例如硬盤(pán)。

這種記錄介質(zhì)通常以二進(jìn)制的形式(即翻譯成1和0的序列的形式)存儲(chǔ)信號(hào)。一個(gè)盤(pán)(例如磁盤(pán)或光盤(pán))具有許多軌道，上面可以通常以二進(jìn)制的形式即翻譯成1和0的序列的形式存儲(chǔ)信號(hào)。這些信號(hào)可以定義將由微處理器執(zhí)行的軟件程序例如應(yīng)用程序、或定義將由所述應(yīng)用程序處理的信息。

控制器的存儲(chǔ)系統(tǒng)還可以包括集成電路存儲(chǔ)元件，它通常是易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)。通常，在操作中，處理器使程序和數(shù)據(jù)從所述非易失性記錄介質(zhì)讀入所述集成電路存儲(chǔ)元件中，后者通常能比非易失性記錄介質(zhì)更快地使程序指令和數(shù)據(jù)被處理器訪問(wèn)。

處理器通常根據(jù)程序指令操縱集成電路存儲(chǔ)元件之內(nèi)的數(shù)據(jù)，然后在處理完成之后將處理過(guò)的數(shù)據(jù)復(fù)制到非易失性記錄介質(zhì)中。管理非易失性記錄介質(zhì)與集成電路存儲(chǔ)元件以及實(shí)施此處所述方法、步驟、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件的控制器之間數(shù)據(jù)傳送的機(jī)制已知有許多種，但并不僅限于此?？刂破鞑痪窒抻谔囟ǖ拇鎯?chǔ)系統(tǒng)。

上述這種存儲(chǔ)系統(tǒng)的至少一部分可被用來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如查找表)或方程式。例如，至少部分非易失性記錄介質(zhì)可以存儲(chǔ)包括一個(gè)或多個(gè)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)的至少一部分。這種數(shù)據(jù)庫(kù)可以是各種類型數(shù)據(jù)庫(kù)中的任何一種，例如包括一個(gè)或多個(gè)平面文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)且其中數(shù)據(jù)被組織成被分界符隔開(kāi)的數(shù)據(jù)單元的文件系統(tǒng)、其中數(shù)據(jù)組織成被保存在表中的數(shù)據(jù)單元的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)組織成被保存為對(duì)象的數(shù)據(jù)單元的面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)、其它類型的數(shù)據(jù)庫(kù)或其任意組合。

控制器可以包括影音數(shù)據(jù)I/O子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)的音頻部分可以包括模-數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，它能容納模擬音頻信息并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。所述數(shù)字信息可使用已知的壓縮體系壓縮，以存儲(chǔ)在硬盤(pán)上供其它時(shí)間使用。所述I/O子系統(tǒng)的典型視頻部分可以包括視頻圖像壓縮器/解壓器，所述視頻圖像壓縮機(jī)/減壓器在本領(lǐng)域中已知有許多。所述壓縮器/減壓器將模擬視頻信息轉(zhuǎn)化成壓縮的數(shù)字信息，反之亦然。壓縮的數(shù)字信息可被存儲(chǔ)在硬盤(pán)上以供后用。

控制器可以包括一個(gè)或多個(gè)輸出裝置。輸出裝置的例子包括陰極射線管(CRT)顯示器、液晶顯示器(LCD)、觸摸屏顯示器和其它視頻輸出裝置、打印機(jī)、通訊裝置如調(diào)制解調(diào)器或網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)設(shè)備如盤(pán)或磁帶、以及聲音輸出裝置如揚(yáng)聲器。

控制器還可以包括一個(gè)或多個(gè)輸入裝置。輸入裝置的例子包括鍵盤(pán)、小鍵盤(pán)、跟蹤球、鼠標(biāo)、記錄筆和手寫(xiě)板、觸摸屏、如上所述的通訊裝置、以及數(shù)據(jù)輸入設(shè)備如音頻與視頻采集裝置和傳感器?？刂破鞑痪窒抻诖颂幩龅奶囟ㄝ斎牖蜉敵鲅b置。

控制器可以包括特殊編程的專用硬件，例如專用集成電路(ASIC)。這種專用硬件可以設(shè)計(jì)成能實(shí)施如上所述的一或多個(gè)方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件。

控制器與其中的組件可以使用各種一種或多種適合的計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言中的任何一種編程。所述語(yǔ)言可包括程序編程語(yǔ)言例如C、Pascal、Fortran和BASIC，面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言例如C++、Java和Eiffel，以及其它語(yǔ)言如命令式語(yǔ)言乃至匯編語(yǔ)言。

所述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件可以使用能被這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行的各種適合的編程語(yǔ)言中的任何一種執(zhí)行，包括程序編程語(yǔ)言、面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言、其它語(yǔ)言及其組合在內(nèi)。所述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件可以以計(jì)算機(jī)程序的單獨(dú)模塊實(shí)現(xiàn)，或者可以作為單獨(dú)的計(jì)算機(jī)程序獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。所述模塊和程序可以在單個(gè)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行。

上述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件可以以軟件、硬件或固件或三者的任意組合、作為上述控制器的一部分或作為單獨(dú)組件實(shí)現(xiàn)。

所述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)和系統(tǒng)元件或單獨(dú)或結(jié)合地可以作為有形地具體化為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)例如非易失性記錄介質(zhì)、集成電路存儲(chǔ)元件或其組合上的計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。對(duì)于每種所述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)或系統(tǒng)元件，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括例如作為一或多個(gè)程序的一部分定義指令的有形地具體化在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)，它被計(jì)算機(jī)執(zhí)行后能指令計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述方法、步驟、模擬、算法、系統(tǒng)或系統(tǒng)元件。

電化學(xué)去離子系統(tǒng)的操作可以手動(dòng)或自動(dòng)控制。優(yōu)選通過(guò)控制器如PLC來(lái)自動(dòng)控制其操作。PLC(未示出)可以編程以控制所述系統(tǒng)的某些或所有功能。例如，PLC可以控制RCEDI組件的極性被逆轉(zhuǎn)的點(diǎn)并可同時(shí)操作適當(dāng)?shù)拈y將水流按上面所述導(dǎo)向。這可以通過(guò)基于例如時(shí)間或總產(chǎn)量的既定程序的條件來(lái)觸發(fā)，或者可以是更主動(dòng)的系統(tǒng)，它通過(guò)例如水質(zhì)、流量或壓力差等可使用遍及系統(tǒng)并與PLC連通的各種計(jì)量器和量表來(lái)測(cè)量或檢測(cè)的變量控制。例如，當(dāng)在導(dǎo)管39中探測(cè)到水質(zhì)降低時(shí)，這可以通知PLC逆轉(zhuǎn)極性并觸發(fā)閥80和81轉(zhuǎn)換消耗和濃縮室。PLC還可以如當(dāng)碳或微粒過(guò)濾器濾筒需要更換、或者如果探測(cè)到水壓力或品質(zhì)一致降低、需要維修組件時(shí)向系統(tǒng)操作員指示某些條件。還可通過(guò)例如電話、因特網(wǎng)或無(wú)線電通知場(chǎng)外設(shè)施或工作人員。PLC還可用來(lái)調(diào)節(jié)輸入組件的功率。這在響應(yīng)給水品質(zhì)、水輸出需求的變化或存在電極效率降低時(shí)尤其有用。例如，如果系統(tǒng)運(yùn)行在3加侖/分鐘的峰值輸出下而需求量突然增加到4加侖/分鐘，則輸入組件的功率增加就是滿足增大的體積去除要求所需要的所有操作。

在某些實(shí)施方案中，凈化水可進(jìn)行后處理。例如，在凈化之后，水可以以化學(xué)品、過(guò)濾、輻射或它們的任何組合進(jìn)行消毒或保存。后處理可以包括例如化學(xué)消毒，如用臭氧、氯、氯胺或氨氣消毒；熱消毒，例如通過(guò)將凈化水加熱到50、70或85攝氏度以上消毒；輻射消毒，如通過(guò)用紫外線輻射消毒；和通過(guò)過(guò)濾如使用可被用于從凈化水中物理去除微生物的微過(guò)濾器、沙濾器和/或離心砂濾器進(jìn)行過(guò)濾。當(dāng)水需要儲(chǔ)存時(shí)，優(yōu)選地進(jìn)行后處理。

下面將用以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，其目的本身在于說(shuō)明，不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限制。

實(shí)施例

為說(shuō)明本系統(tǒng)的有效性，建造了一個(gè)RCEDI裝置并供以包含化合物和顯示與噴泉飲料生產(chǎn)設(shè)施有關(guān)特性的井水試樣。最初先分析14種不同井水試樣的硬度、堿度、pH和TDS。最初預(yù)處理分析的結(jié)果總結(jié)在下表1中。

表1給水參數(shù)

通過(guò)使水流過(guò)具有以下特征的RCEDI裝置對(duì)每種水樣進(jìn)行處理。

設(shè)備類型:20個(gè)室對(duì)的CEDI系統(tǒng)

極性逆轉(zhuǎn)頻率:10分鐘

功率供應(yīng)：200瓦

流量計(jì):用于測(cè)量稀釋、濃縮和電極流的三個(gè)流量計(jì)

壓力計(jì):用于監(jiān)視供給、產(chǎn)物、濃縮液流、電極流以及碳和微粒處理之前的供給的五個(gè)壓力表。

PLC:帶四個(gè)雙拉雙擲繼電器的Allen-Bradley MicroLogix 1000PLC

電極:帶約30微英寸厚鉑涂層的鈦板電極。

裝置運(yùn)行在噴泉飲料裝置的實(shí)際條件下。這些參數(shù)如下表2所示。

對(duì)處理的每種試樣，多次測(cè)量系統(tǒng)所制造的水的特性。這些結(jié)果以及典型的飲料用水要求總結(jié)在下表3中。

在處理中還周期性地對(duì)來(lái)自濃縮室和電極室的廢液流進(jìn)行分析。結(jié)果如下表3所示。

表2可逆CEDI模塊的系統(tǒng)參數(shù)

表3可逆CEDI模塊的產(chǎn)品水參數(shù)

表4可逆CEDI模塊的濃縮液/電極水參數(shù)

將測(cè)量給水和產(chǎn)品水的結(jié)果與飲料用水規(guī)格進(jìn)行對(duì)比表明系統(tǒng)提供了一種使典型的給水變得符合飲料用水要求的有效方法。硬度、堿度和TDS的中間結(jié)果表明盡管給水不符合每個(gè)這些參數(shù)，RCEDI工藝仍能有效地將水質(zhì)提高到所需水平。還值得注意的是水的pH被保持在可接受的水平。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)將可想到此處公開(kāi)的本發(fā)明的改進(jìn)和等價(jià)物，所有這些改進(jìn)和等價(jià)物都被認(rèn)為屬于如以下權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。