用于小社区分布式水供应的独立集成式水处理系统技术方案

本发明专利技术提供用于分布式水供应的独立集成式水处理系统。过滤器输入接受待处理的水。凝聚系统可操作地连接至过滤器输入，其中将经过滤的水通过凝聚系统进行凝聚工序，从而由在水中的悬浮物产生针絮凝物。陈化缓冲储罐可操作地连接至凝聚系统，其中絮凝物在水中聚集成较大尺寸。螺旋分离器可操作地连接至陈化缓冲储罐，且将水分成两股水流，第一水流中大多数絮凝物被除去，而第二水流中包括浓缩量的絮凝物。任选的过滤系统可操作地连接至螺旋分离器且设置为接受第一水流并对第一水流进行过滤操作。灭菌系统可操作地连接至任选的过滤系统且设置为对所述第一水流进行灭菌操作。随后由灭菌系统将水输出作为可饮用水。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201010208513.3母案的分案申请。该母案的申请日为2010年6月11日；专利技术名称为“用于小社区分布式水供应的独立集成式水处理系统”。
本专利技术涉及用于小社区分布式水供应的独立集成式水处理系统。
技术介绍
清洁的水为世界上日益缺乏的日用品，特别是在发展中国家是严重的问题。大多数现有的水处理系统需要复杂昂贵的基础设施，包括大装置、化学供应和储存设备、电能和机器来支持公共水处理，这种基础设施通常不能用于小社区。
技术实现思路
本专利技术提供以下(1)-(25)：(1).用于分布式水供应的独立集成式水处理系统，所述系统包括：经过滤的输入，其用于接受和处理水；凝聚系统，其可操作地连接至所述经过滤的输入，其中使用凝聚系统通过凝聚工序加工经过滤的水，以在所述水中产生针絮凝物悬浮物；陈化缓冲储罐，其可操作地连接至所述凝聚系统，其中所述针絮凝物在水中聚集成较大尺寸；螺旋分离器，其可操作地连接至所述陈化缓冲储罐，其中将水分离成两股水流，第一水流中大多数絮凝物被除去，而第二水流中包括浓缩量的絮凝物；灭菌系统，其可操作地连接至所述螺旋分离器，且被设置为接受所述第一水流并对所述第一水流实施灭菌操作；输出，其用于将来自所述灭菌系统的水输出作为可饮用水；和动力供应，其用于为所述独立的集成式水处理系统提供所需的所有动力。(2).上述(1)的系统，所述系统还包括可操作地连接至所述灭菌系统的过滤设施，以在通过所述灭菌系统将来自所述陈化缓冲储罐的第一水流的水灭菌之前接受所述水。(3).上述(1)的系统，所述系统还包括可操作地连接至所述凝聚系统、所述陈化缓冲储罐、所述螺旋分离器和所述灭菌系统中的至少一个的动力供应系统。(4).上述(3)的系统，其中所述动力供应系统为太阳能动力供应系统。(5).上述(1)的系统，其中所述凝聚系统为电凝聚系统。(6).上述(1)的系统，其中所述凝聚系统为化学凝聚系统。(7).上述(1)的系统，其中所述螺旋分离器根据尺寸分离絮凝物。(8).上述(1)的系统，其中所述陈化储罐产生的絮凝物的大小等于或大于所述螺旋分离器的截留尺寸。(9).上述(1)的系统，其中设置所述螺旋分离器为将等于或大于所述截留尺寸的絮凝物移至所述第二水流。(10).上述(1)的系统，其中所述凝聚系统为成品系统，且所述灭菌系统为成品系统。(11).上述(1)的系统，其中用于运行所述系统的所有动力来自太阳能动力供应。(12).上述(1)的系统，其中用于运行所述系统的所有动力来自风力涡轮。(13).上述(1)的系统，其中用于运行所述系统的所有动力来自水力发电动力供应。(14).上述(1)的系统，其中将所述电力储存在电池系统中，使得所述水处理单元的运行可独立于所述动力供应的运行。(15).上述(1)的系统，所述系统还包括可操作地连接至所述凝聚系统和所述陈化缓冲储罐的螺旋混合器，其中将来自所述凝聚系统的水提供给所述螺旋混合器，并将来自所述螺旋混合器的水提供给所述陈化缓冲储罐。(16).上述(1)的系统，其中所述灭菌系统包括分散在水中的TiO2，所述已分散的TiO2通过所述螺旋分离器回收。(17).上述(1)的系统，其中所述灭菌系统包括涂覆在所述螺旋分离器的内表面上的TiO2。(18).上述(1)的系统，其中定制在所述螺旋混合器中的剪切速率，以生产在所述陈化缓冲储罐中快速聚集的具有给定的均匀性的致密絮凝物。(19).上述(1)的系统，其中所述螺旋混合器的剪切速率与在所述陈化缓冲储罐中的缓慢混合剪切速率匹配，以防止所述絮凝物分裂。(20).通过使用独立集成式水处理系统来处理水的方法，所述方法包括：过滤提供给输入的水；通过凝聚系统对经过滤的水进行凝聚工序，以从所述水中除去物质，所述凝聚系统可操作地连接至经过滤的输入；在水中产生絮凝物，将水容纳在可操作地连接至所述凝聚系统的陈化缓冲储罐中；通过运行可操作地连接至所述陈化缓冲储罐的螺旋分离器，将水分离成两股水流，所述两股水流包括除去大多数絮凝物的第一水流和包括浓缩量的絮凝物的第二水流；通过灭菌系统对水实施灭菌操作，所述灭菌系统可操作地连接至所述螺旋分离器且被设置为接受所述第一水流；和将来自所述灭菌系统的水输出作为可饮用水。(21).上述(17)的系统或(20)的方法，所述方法还包括在将来自所述螺旋分离器的第一水流的水灭菌之前，通过可操作地连接至所述灭菌系统的过滤设施过滤所述第一水流。(22).上述(17)的系统或(20)的方法，所述方法包括通过太阳能动力供应系统为所述凝聚系统、所述陈化缓冲储罐、所述螺旋分离器和所述灭菌系统中的至少一个提供动力。(23).上述(17)的系统或(20)的方法，其中所述凝聚系统为电凝聚系统。(24).上述(17)的系统或(20)的方法，其中所述螺旋分离器根据尺寸分离絮凝物。(25).上述(17)的系统或(20)的方法，其中用于操作所述水处理装置所需的所有或部分动力通过集成式动力供应来供应。附图说明图1描述根据本申请的构思的用于分布式水供应的独立集成式水处理系统的模块图；图2提供了描述电凝聚系统的操作的更详细的图；图3是流体通道的图示；图4A和图4B显示速率曲线和压力曲线的图；图5是本申请描述的实施方案的一种形式的流体分离设备的说明；图6为图5的流体分离设备的另一说明；图7表示流动通过通道的中性漂浮颗粒和作用于它们上面的力；图8阐述可用于本申请的系统的紫外线灭菌系统的透视剖面图；图9说明根据本申请的构思的用于分布式水供应的独立集成式水处理系统的一个实施方案；和图10说明根据本申请的构思的用于分布式水供应的独立的集成式水处理系统的另一实施方案。具体实施方式图1说明根据本申请的构思的独立集成式水处理系统100的模块图。将来自基础水源(例如池塘、小溪、江、湖、河口、井、存储罐或其他位置)的输入水102在过滤/筛滤输入处提供给系统100，其中输入过滤器/筛设施104的开孔具有一定的尺寸，以捕获超过某一尺寸的颗粒(例如，取决于仪器，开孔的尺寸可阻断尺寸大于2mm或5mm的颗粒)。随后将经筛滤的水通向电凝聚(EC)系统106，将该系统设计为作用于水，以通过产生(小的)针絮凝物而除去不期望的悬浮固体。随后将充满针絮凝物的水提供给陈化缓冲储罐108，其中，颗粒进一步聚集以形成更成熟的(更大的)絮凝物。具体而言，缓冲储罐包括混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于分布式水供应的独立集成式水处理系统，所述系统包括：经过滤的输入，其用于接受和处理水；凝聚系统，其可操作地连接至所述经过滤的输入，其中使用凝聚系统通过凝聚工序加工经过滤的水，以在所述水中产生针絮凝物悬浮物，其中该凝聚系统所需的动力大致为：37.89×0.024×24＝22KWH，其中，37.89为每天加工1000加仑的倍数；0.024为加工1000加仑所需的动力；且24为操作的24小时时间；陈化缓冲储罐，其可操作地连接至所述电凝聚系统，其中所述针絮凝物在水中聚集成较大尺寸；流体动力学螺旋分离器，其具有包括侧壁和垂直于该侧壁的顶壁和底壁的弯曲通道，该弯曲通道可操作地连接至所述陈化缓冲储罐，其中将水分离成两股水流，第一水流中大多数絮凝物被除去，而第二水流中包括浓缩量的絮凝物，其中在该通道中的分离基于通道的曲率结合通道中的速率和压力曲线中的至少一种，或通道中的流体动力；灭菌系统，其可操作地连接至所述螺旋分离器，且被设置为接受所述第一水流并对所述第一水流实施灭菌操作；输出，其用于将来自所述灭菌系统的水输出作为可饮用水；和动力供应，其用于为所述独立的集成式水处理系统提供所需的所有动力。

【技术特征摘要】
2009.06.12 US 12/4840381.用于分布式水供应的独立集成式水处理系统，所述系统包括：
经过滤的输入，其用于接受和处理水；
凝聚系统，其可操作地连接至所述经过滤的输入，其中使用凝聚系统通过凝聚工序加
工经过滤的水，以在所述水中产生针絮凝物悬浮物，其中该凝聚系统所需的动力大致为：
37.89×0.024×24＝22KWH，
其中，37.89为每天加工1000加仑的倍数；0.024为加工1000加仑所需的动力；且24为操
作的24小时时间；
陈化缓冲储罐，其可操作地连接至所述电凝聚系统，其中所述针絮凝物在水中聚集成
较大尺寸；
流体动力学螺旋分离器，其具有包括侧壁和垂直于该侧壁的顶壁和底壁的弯曲通道，
该弯曲通道可操作地连接至所述陈化缓冲储罐，其中将水分离成两股水流，第一水流中大
多数絮凝物被除去，而第二水流中包括浓缩量的絮凝物，其中在该通道中的分离基于通道
的曲率结合通道中的速率和压力曲线中的至少一种，或通道中的流体动力；
灭菌系统，其可操作地连接至所述螺旋分离器，且被设置为接受所述第一水流并对所
述第一水流实施灭菌操作；
输出，其用于将来自所...

【专利技术属性】
技术研发人员：MH利恩，AR富尔克尔，SA埃尔罗德，N帕雷克，
申请(专利权)人：帕洛阿尔托研究中心公司，
类型：发明
国别省市：美国;US