水處理系統(tǒng)出口上的加氯器設(shè)備； 圖35示出氯計(jì)量設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例； 圖36示出通過圖35中的氯計(jì)量設(shè)備的水流徑； 圖37示出氯艙的更換的一個(gè)實(shí)施例； 圖38示出具有手動(dòng)活塞栗的水處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例； 圖39示出具有絮凝劑漏斗的水處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖40示出具有絮凝劑漏斗的水處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖和幾個(gè)側(cè)視圖； 圖41示出圖40中所示絮凝劑漏斗的側(cè)視圖； 圖42示出示出圖40中所示絮凝劑漏斗去除戽斗的情況下的透視圖； 圖43示出圖40中所示絮凝劑漏斗的一部分分解視圖，具有出口閥； 圖44示出包括泡沫材料過濾介質(zhì)的過濾系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例； 圖45示出根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例的包括泡沫材料過濾器和淺沙層的過濾系統(tǒng)； 圖46示出根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例的具有淺泡沫材料過濾器的過濾系統(tǒng)；以及 圖47示出根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)造放射狀泡沫材料過濾器塊的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 本公開的P0U水處理系統(tǒng)可配置用于各種各樣的情況。各種部件能夠單獨(dú)或以各 種組合方式使用以處理飲用或其他用途的水。值得注意的是以下詳述的配置是示范性且非 窮舉的。
[0024] 本文所描述實(shí)施例的圖示旨在提供各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一般理解。這些說明無意 用作使用茲所描述結(jié)構(gòu)或方法的儀器或系統(tǒng)的全部元件及裝置特征。閱讀本公開的情況 下，許多其他實(shí)施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可顯而易見。其他實(shí)施例也可使用并從本發(fā)明 導(dǎo)出，使得在不背離本發(fā)明范圍的情況下可做出結(jié)構(gòu)和邏輯替換和變更。另外，圖示只是示 意性的可能不是按比例繪出。圖示內(nèi)的一定部分可能被夸大，而其它部分可能被縮小。因 此，本說明和圖應(yīng)為認(rèn)為是解釋性的而非限制性的。
[0025] 本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可單獨(dú)或集體地被稱作"發(fā)明"，這只是為了方便，并 不意味著將本申請的范圍自動(dòng)限制到任何具體的發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。而且，盡管這里已示出 和描述了具體實(shí)施例，應(yīng)理解對于所示特定的實(shí)施例，設(shè)計(jì)為實(shí)現(xiàn)相同或相似目的的后續(xù) 配置可被替換。本公開旨在覆蓋各種實(shí)施例的任意及全部后續(xù)改編或變型。上述實(shí)施例以 及不在這里具體說明的其它實(shí)施例的組合在閱讀本說明書的情況下對于本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說是明顯的。
[0026] 所公開的主題應(yīng)被認(rèn)為是示意性的而非限制性的。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 說，顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能具有許多其它實(shí)施例和實(shí)施方式。
[0027] I ?絮凝 圖4示出根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例的絮凝劑(有時(shí)稱為"凝結(jié)劑"或"凝聚劑")處理系統(tǒng)。 水處理系統(tǒng)一般包括具有入口（414)和出口（408)的箱（404)。所示實(shí)施例的箱（404)是 桶，例如一般是常規(guī)的5加侖塑料桶。替代性地，所述桶（404)可以實(shí)質(zhì)上是能夠存儲(chǔ)水及 絮凝劑的任何其他容器或貯器。在所述實(shí)施例中，出口（408)可以是常規(guī)的龍頭或能夠選擇 性地允許水從箱（404 )流出的任何其他閥門。出口（ 408 )(例如龍頭）安裝在箱（404 )壁上 一定高度處，其中，該出口會(huì)高于沉淀期間所累積的沉積物的預(yù)期深度。未處理的水（400) 連同絮凝劑（402 )-起加入到容器或箱（404 )中。水和絮凝劑的組合溶液（406 )被混合一起 并被允許在箱（404)內(nèi)靜止一段時(shí)間，例如數(shù)小時(shí)。可見的顆粒已沉淀到箱（404)底部后， 打開龍頭或閥（408)，允許已處理的水（410)排出箱外，將凝結(jié)的顆粒（412)留在箱底部，用 戶通過沖刷及沖洗可以從這里去掉它們。
[0028] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，P0U重力供水處理系統(tǒng)通過絮凝作用從水中去除污染物。絮凝 作用涉及使用某種類型的化學(xué)藥劑(絮凝劑）以促使水中懸浮的顆粒通過粘接(凝結(jié)）到一 起及沉淀到箱或容器底部而從溶液中出來，這是由于添加絮凝劑而導(dǎo)致的其重量增長造成 的。在某些情況下，懸浮在水中的顆粒會(huì)沉積到容器底部，但這可能花費(fèi)很長時(shí)間。其他顆 粒可能留在溶液中且根本不沉積到底部。
[0029] 在農(nóng)村或不發(fā)達(dá)地區(qū)的實(shí)踐中，水經(jīng)常從水源(例如湖、河或井）被收集到容器或 箱內(nèi)。加入小劑量的絮凝劑；例如，待處理水的5加侖容器用一茶匙。絮凝劑可以由多種化 學(xué)品組成，例如明礬、氫氯酸鋁、硫酸鋁、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鐵、硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚 氯化鋁、鋁酸鈉或硅酸鈉。也可以使用另外或替代的天然絮凝劑，例如聚氨基葡萄糖、辣木 籽、木瓜蛋白酶或魚膠。加入絮凝劑的劑量后，可攪拌它以增強(qiáng)效果，使化學(xué)品均勻的分布 在容器里?？墒褂贸Ｒ?guī)的電機(jī)械攪拌設(shè)備、磁攪拌設(shè)備、例如勺子這樣的機(jī)械攪拌設(shè)備或其 他攪拌方法或攪拌設(shè)備來完成攪拌。
[0030] 下一步驟包括允許已處理的水在其容器內(nèi)靜置一段時(shí)間。在5加侖容器的情況 下，可能需要已處理的水靜置長達(dá)12-24小時(shí)以讓顆粒凝結(jié)并沉淀到容器底部，不過，在各 種化學(xué)品及水的條件的組合的情況下，此時(shí)間可以大為縮短。由于此過程可能有些費(fèi)時(shí)間， 可能需要使用多于一個(gè)容器并在不同的處理時(shí)間階段產(chǎn)生穩(wěn)定供應(yīng)的經(jīng)絮凝劑處理的水。 然后可以讓富含絮凝劑的水靜止一段時(shí)間，例如幾個(gè)小時(shí)或直至可見顆粒物已沉淀到容器 底部。需要著重指出的是，在經(jīng)絮凝劑處理的水中仍可能有細(xì)菌或微生物以及某些顆粒與 其他水污染物。
[0031] 水足夠清澈后，可以通過與容器整合在一起的龍頭或閥(優(yōu)選地處在高于預(yù)期沉 淀物層的深度的位置上）將水從容器中去除。
[0032] II?加氯/脫氯 按照至少一個(gè)實(shí)施例，P0U重力供水處理系統(tǒng)使用加氯/脫氯過程以利用氯去活可能 存在于水中的微生物以對水消毒。用于水處理的氯可能得自各種來源，例如通常用在游泳 池應(yīng)用中的三氯異氰脲酸片，次氯酸鈣或二氯異氰脲酸。要處理的水被倒入箱或容器中，向 其中加入經(jīng)測量劑量的氯。過濾器被用于從水中去除氯，使得所配送的已處理水沒有使用 者可能討厭的氯的味道。水經(jīng)過加氯/脫氯過程后就準(zhǔn)備好可以使用了。圖5中提供了流 程圖。
[0033] 對于將氯輸送水中，三氯異氰脲酸（CAS #87-90-1)是穩(wěn)定的載體。由于分子中的 三氯，它比所提過的其他類型的氯提供更高的氯濃度（90%可用的氯)。它經(jīng)NSF認(rèn)證可用 于飲用水，并易于獲得。使用三氯異氰脲酸片對于處理水提供一項(xiàng)額外的好處，這是因?yàn)槠?使得能夠從水中去除砷。水中自然存在的砷通常是+3價(jià)氧化態(tài)。氯片中的異氰脲酸將水 中的砷由+3價(jià)氧化為+5價(jià)。當(dāng)砷處于+5價(jià)時(shí)，碳塊過濾器會(huì)將其從水中去掉。
[0034] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，P0U重力供水處理系統(tǒng)使用加鹵/脫鹵過程以通過利用鹵素化 學(xué)品去活可能存在于水中的微生物而對水消毒。鹵素化學(xué)品能夠從各種來源獲得，例如溴 與碘。要處理的水被倒入箱或容器中，向其中加入經(jīng)測量劑量的鹵素化學(xué)品。過濾器被用 于從水中去除鹵素化學(xué)品，使得所配送的已處理水沒有使用者可能討厭的化學(xué)品味道。水 經(jīng)過加鹵/脫鹵過程后就準(zhǔn)備好可以使用了。
[0035] 圖6與7示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加氯/脫氯處理。加氯/脫氯系統(tǒng)通常 包括箱（606)、加氯單元（600、602及604)、擴(kuò)散器（610)、脫氯單元（612)及出口（616)。所 示實(shí)施例的箱（606)是桶，例如一般是5加侖的常規(guī)塑料桶。替代性地，所述桶（606)可以 是能夠存儲(chǔ)水的任何其他容器或貯器。所示桶（606)包括把手（622)與鉸接蓋（620)。桶 (606)還可以限定出溢出排水孔（624)。溢出排水孔（624)可以包括防蟲網(wǎng)（未示出）。在所 示實(shí)施例中，加氯單元包括進(jìn)水口漏斗（600 )、加氯艙（602 )及一個(gè)或多個(gè)氯片（604)。在所 示實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括任選的擴(kuò)散器（610)，其幫助混合化學(xué)品。系統(tǒng)可以包括多個(gè)擴(kuò)散 器（610)層。在圖6及7的實(shí)施例中，脫氯單元可包括碳過濾器，例如壓制碳塊過濾器。碳 塊過濾器可以由能夠?qū)⑺浞置撀鹊钠渌^濾器替代。在所示實(shí)施例中，出口（616)可以 是常規(guī)的龍頭或能夠選擇性允許水從箱（606)中放出的任何其他閥。出口（616)(例如龍 頭）安裝在箱（606 )的壁內(nèi)并例如通過襯套（614 )與0形環(huán)（618 )聯(lián)接到脫氯單元（612 )的 排出口。要處理的水或以前經(jīng)過諸如絮凝作用或生物沙過濾處理過的水被倒入進(jìn)水口漏斗 (600 )，其含有包含至少一個(gè)氯片（604)的氯艙（602 )。于是水暴露于所述片中的氯，并且氯 溶解到水中，例如2-4ppm(百萬分之)。圖10中進(jìn)一步詳述此過程。為了得到最好的結(jié)果， 可能希望使用已經(jīng)過某些種類的顆粒去除(諸如絮凝劑或生物沙過濾器處理)的水。這將通 過減少結(jié)團(tuán)而延長除氯碳過濾器的壽命。
[0036] 然后，加氯的水進(jìn)入加氯箱（606)，加氯箱（606)可含有氣隙（608)用于在水中保 持可接受水平的氯及異氰脲酸濃度，并且還可任選地包括擴(kuò)散器（610)，擴(kuò)散器（610)讓加 氯的水混合成更均勻的溶液。箱（606)內(nèi)還有活性碳壓制塊過濾器（612)，以去除箱中存在 的水中溶解的氯。該過濾器可為eSpring碳塊過濾器，可從密歇根州Ada的Amway Corp.獲 得。襯套（614)將過濾器連接到龍頭或閥（616)并由0形環(huán)（618)密封地連接到過濾器和 龍頭。容器或箱（606)可包括鉸接的或以其它方式可選擇性關(guān)閉的蓋（620)，以及任選的攜 帶把手（622)。該箱還可包括溢流用的排水孔（624)，其包括屏障以防止外來物進(jìn)入箱。加 氯/脫氯箱的分解圖在圖7示出。
[0037] 圖8是定量氯配料設(shè)備的特寫圖示，所述設(shè)備包括防止氯片（802)從艙（804)中 出來的外蓋（800)。所述艙還包括在艙底部的多個(gè)孔（806)以允許未處理的水與氯片（802) 接觸，使得一些氯溶解到水溶液中。然后水可流到箱內(nèi)，并任選地在分配供使用之前被預(yù)過 濾(未示出）。配料設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例包括兩個(gè)氯片，所述兩個(gè)氯片在處理大約2000加侖水 或更多后會(huì)完全溶解。其它任選的設(shè)計(jì)可需要更高劑量的水，需要更多氯。在另一個(gè)實(shí)施 例中，不同尺寸和數(shù)量的氯片會(huì)得到不同體積的已處理的水。外蓋（800)可螺紋固定到艙 (804)，允許用戶在氯片已被水處理消耗后更換氯片。任選地，可提供密封的外蓋/艙組合 (808)，其防止用戶直接與氯相互作用。例如，外蓋（800)可超聲焊接到艙（804)或單向螺紋 連接到艙（804)。進(jìn)一步任選地，藥片密封在其內(nèi)的整個(gè)艙/外蓋可設(shè)置為一次性組件。密 封艙的設(shè)計(jì)的另一個(gè)好處是它有助于安全操作，并且符合三氯異氰脲酸片的運(yùn)輸規(guī)范。三 氯異氰脲酸在大量運(yùn)輸時(shí)可能有火災(zāi)危險(xiǎn)。這樣，當(dāng)大量運(yùn)輸三氯異氰脲酸時(shí)可能要實(shí)施 特殊的運(yùn)輸方法及規(guī)范。通過在單獨(dú)的密封艙內(nèi)封裝小的份量，危險(xiǎn)大為降低，并且不再需 要特殊的運(yùn)輸過程和規(guī)范。
[0038] 圖9示出艙與進(jìn)水口漏斗的另一實(shí)施例。氯配料裝置（900)顯示為與進(jìn)水口漏 斗（902)內(nèi)的附接點(diǎn)對準(zhǔn)。在該實(shí)施例中，配料裝置牢固地連接至漏斗，使得艙出水孔相 鄰漏斗的底面。這種放置提高了未處理水會(huì)完全暴露于氯片的可能性，以便在經(jīng)由出水孔 (904)離開漏斗并沉積在加氯箱(未顯示）內(nèi)之前接受適當(dāng)劑量。希望針對系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需流 速來設(shè)計(jì)艙內(nèi)的出水孔，以便允許氯以有效破壞微生物的水平溶解到水中。若未處理水未 能充分暴露，則箱內(nèi)水溶解氯的百分率會(huì)太低，以致無法有效除去水中的微生物。反之，若 水暴露于過多的氯，則微生物會(huì)被解決，但脫氯處理過濾器(如果裝備）的壽命會(huì)被減少，而 且若沒有使用過濾器，則高水平的氯可能造成已處理的水具有無法令人滿意的味道。舉例 來說，出水孔（904)可配置成與來自絮凝或生物沙過濾箱的出口流匹配。這種流速可介于 300和900ml/min之間。圖10詳細(xì)繪出加氯過程。未處理的水（1000)通過頂端的開口進(jìn) 入漏斗。用桶或罐或適合用于將水送入漏斗中的任何其他適當(dāng)裝置，可通過生物沙過濾器 而將水送入漏斗內(nèi)。水在氯艙周圍流動(dòng)（1002)，但并不流動(dòng)穿過該艙。當(dāng)水流動(dòng)在艙周圍 流動(dòng)時(shí)，擴(kuò)散孔容許受控?cái)?shù)量的氯進(jìn)入水流（1004)。孔的數(shù)目與尺寸被設(shè)計(jì)為達(dá)成期望的 氯水平。漏斗底部的孔提供足夠的流量限制，以容許水面升高并包圍艙（1006)。在此同時(shí)， 它們?nèi)菰S足夠的水流出，以和上游系統(tǒng)的流速匹配，上游系統(tǒng)例如是密歇根州Spring Lake 的 Internation Aid Inc?(現(xiàn)為 Safe Water Team)的 HydrAid?安全水系統(tǒng)。
[0039] 圖11示出進(jìn)水口漏斗的另一具體實(shí)施例，用于更高容量的水處理領(lǐng)域。未處理的 水（1100)進(jìn)入漏斗（11