CN101218010A - 水净化系统 - Google Patents

Abstract

提供水净化用设备和方法。公开了用于从蒸汽中除去液体或其它粒子的改进除雾器(70)。除雾器可具有可调节的出口。其它实施方案中，将除雾器装置至少部分安置在锅炉装置(310)内部。另外，还提供过滤器流量指示器(401)，其提供水过滤器效率的光学指示。过滤器流量指示器具有连接过滤器单元进口和出口侧的可视侧通道。加重物体如球(440)可响应过滤器系统中的压差而在侧通道中上下移动。用户通过观察加重物体在侧通道中的位置确定过滤器的状态。另外，描述了为了改进水的味道而将各种矿物质加回到净化的水中的设备和方法。该设备和方法包括使用研磨的矿物质混合物，典型地选自在天然泉水中常见的矿物质(230，240，250)。流动通过矿物质过滤器装置的纯水可吸收一些矿物质，由此产生尽管没有不健康的污染物但味道如同天然泉水的水。

Description

水净化系统

相关申请

本申请在35 U.S.C.§119(e)下要求下列美国临时申请的优先权：2005年7月6日提交的60/697,104；2005年7月6日提交的60/697,106；2005年7月6日提交的60/697,107；2006年3月3日提交的60/778,680，2006年3月3日提交的60/779,201；2005年10月14日提交的60/727,106；和2005年12月7日提交的60/748,496，它们中的每一个申请都通过引用而结合其全部内容。

发明领域

本申请涉及水净化领域。

发明背景

水净化技术正迅速地成为现代生活的基本方面，原因在于传统的水资源日益变得缺乏，用于饮用水的市政分配系统随着老化而劣化，并且增加的用水量消耗了水井和水库，从而导致盐水污染。此外，水源的进一步污染正由各种各样的活动而发生，这些活动包括例如集约农业，汽油添加剂和重毒性金属。这些问题在水系统中导致日益增加和有害水平的微生物、细菌、盐、MTBE、氯酸盐、高氯酸盐、砷、汞，甚至用于消毒饮用水的的化学品。

常规的技术如反渗透(RO)、过滤和化学处理很少能够处理不同范围的水污染物。此外，即使它们是可商购的，它们也通常需要很多处理级或不同技术的组合，以达到可接受的水质量。更不常规的技术如紫外(UV)光辐照或臭氧处理对于病毒和细菌可能是有效的，但是很少去除其它污染物如溶解的气体、盐、烃和不溶性固体。此外，大多数的蒸馏技术，虽然它们在去除部分污染物可能是优良的，但是通常不能处理所有类型的污染物。

因而，连续的、自清洁并且回收输入水的主要部分的复杂蒸馏系统作为最佳的长期选择出现，以解决日益增加的水污染问题和水缺乏。这些蒸馏系统可以包括大量的组件，包括除雾器和过滤器。

除雾器

可以是这样的蒸馏系统一部分的除雾器，能够将蒸汽的重粒子和蒸汽较轻的粒子从混合样品中分开。旋风除雾器通过强迫污染的蒸汽进入到弧形壳体中，强迫蒸汽在弧形壳体内采取旋转运动而运行。这种旋转运动产生离心力，所述的离心力强迫较重的蒸汽液滴到达壳体的外壁，而较轻的蒸汽液滴保持相对更靠近设备的中心。因此，可以将由于被重物质污染而变重的蒸汽与未被该物质污染的蒸汽分离。

利用这种“清洁”和“不干净”的蒸汽的分离，除雾器典型地具有在弧形壳体的顶部中央的下导管，从而为清洁蒸汽离开壳体提供出口通道。此外，正常地，在壳体的与下导管相对的侧，在除雾器中有第二出口。不干净的蒸汽通过此第二出口可以离开除雾器。

过滤器流量指示器

在蒸馏系统中通常涉及的另一部分是液体过滤设备。这些设备的实例包括只允许某一尺寸的粒子通过的设备，去除微粒的过滤器，去除特定化学的分子的过滤器，和从水中净化污染物的设备。

一些过滤器配置是简单的机械设备，它们从中水流中捕获微粒，从而将这些微粒从水产品中除去。还有其它的设备利用吸附剂如活性炭，以物理地吸附溶解在水流中的杂质，从而将其净化。其它的过滤设备是复杂系统，它们利用多种类型的过滤器滤筒，并且具有复杂的电子控制系统，以在问题出现时向用户指示。

许多类型的过滤设备一个经常发生的问题是，过滤器单元可能被从液体中除去的物质堵塞。通常难以确定过滤器在什么点变得过于堵塞而不能适宜地起作用。不幸的是，对于许多类型的过滤设备，未注意到的堵塞过滤器可能破裂，从而允许过滤的材料泄漏入过滤后的液体中。通常，这可能在没有警告的情况下发生并且损害水质量。

已经开发出了许多类型的监测系统，以确定过滤器单元的状态，并且在过滤器没有有效地工作时警告用户。典型的传感器系统包括电子和压力传感器，以在过滤器已经堵塞时指示，并且需要清洁或替换。这些类型的传感器系统通常可能是复杂和昂贵的。

产品水特性

对水纯度的关注导致上面所述的净化方面和设备。这些设备中的一些宣称选择性消除了通常在自来水中发现的但是对于人类健康有害的杂质。尽管已经处理以使其在化学上是纯的水将减轻消费者对水纯度的关注，但是许多消费者认为：化学上纯的水是无味的和“平淡的”。此外，许多消费者希望在它们的饮用水中存在某些有益的矿物质。

泉水是饮用水的流行选择，因为矿物质提供许多化学上净化的水所没有的口味给水。此外，泉水含有某些同样改善水的口味的溶解气体。

发明概述

许多目前使用的除雾器设计存在的问题在于对旋风分离器操作原理的不充分理解。结果，压力损失，对于实现清洁蒸汽与污染的蒸汽的分离适当的停留时间，和确定得到的清洁和污染蒸汽的量的分配效率，没有得到适当的处理。此外，需要这样的旋风除雾器，其是紧凑的、其是可调节的以在变化的条件(例如，在高海拔)下操作，并且其是良好隔热的以优选在单元内没有水的冷凝。

在本发明的一些方面，提供一种位于锅炉内的除雾器。除雾器可以完全地位于锅炉内，仅一个表面或部分表面邻接锅炉，或者具有在这两种极限之间的任何联合。例如，除雾器的100-90，90-80，80-50，50-30，20-10，10-0％的体积或表面积可以容纳在锅炉内。在一个实施方案中，除雾器的体积全都不在锅炉内，但是除雾器的底表面与锅炉的上表面共享有一个表面。在一个优选的实施方案中，将除雾器安置在锅炉内，使得基本上除雾器的整个体积可以被锅炉加热。在一个更优选的实施方案中，除雾器设置在锅炉内，使得除雾器的底表面和侧表面被锅炉加热。在一些实施方案中，除雾器由容易将热量从锅炉传递到除雾器内部的材料制成。因而，构成除雾器外壳的材料可以容易地传热。在一些实施方案中，除雾器被配置成使得来自锅炉的热量可以辅助防止水在除雾器中冷凝。

在一些方面，除雾器室包括用于废弃蒸汽的第一出口，其是可以调节的，例如，通过使用可调节的闸板而是可以调节的。但是，需要时，可以在永久位置中固定可调节的闸板。

在一些方面，除雾器室包括用于清洁蒸汽的出口，或下导管。下导管是可调节的，或者如果需要，可以固定在永久位置中。

在本发明另外的实施方案中，提供一种除雾器，其具有除雾器室，所述的除雾器室具有蒸汽用进口，所述的进口位于所述除雾器室上，使得来自锅炉的蒸汽被迫在所述的除雾器室中旋转运动；用于废弃蒸汽的第一出口，所述的出口具有可调节的闸板机构；和用于清洁蒸汽的第二出口，所述的第二出口位于所述除雾器室的上部并且具有可调节的下导管，并且所述除雾器的大部分外表面区域位于锅炉内。

在本发明的其它方面，需要的是一种简单的、便宜的视觉检查过滤功能削弱程度的方法。

在一些实施方案中，本发明是一种过滤器流量指示器，所述的过滤器流量指示器通过基于过滤器两侧的压力差移动视觉指示器而起作用。

在一些实施方案中，过滤器流量指示器包括：看得见的侧通道，所述的侧通道连接过滤器单元的输入侧和输出侧。加重物体如球可以响应过滤器系统中的压差而在侧通道中上下移动。用户可以通过观察加重物体在侧通道中的位置而确定过滤器的状态。

在本发明的一些实施方案中，过滤器流量指示器包括：侧通道，所述的侧通道连接在过滤器一侧的第一容积到在过滤器另一侧的第二容积。可以从所述侧通道的外部看见所述侧通道的内部空间。在侧通道内存在可移动的加重物体。设备被配置成使得加重物体的移动基于第一容积和第二容积之间的压力变化而产生，并且移动抵抗重力而产生。所使用的过滤器单元可以是滤筒单元，如来自商业来源的滤筒单元。过滤器单元还可以由配备有可移动的过滤器配件的两个联锁连接器组成。过滤器单元、侧通道和加重物体可以由任何适宜的材料制成。优选加重物体是球体或近似球体。侧通道可以是圆柱形的，并且可以例如由透明材料制成。

在本发明另外的实施方案中，过滤器流量指示器是过滤器本身的一部分，并且具有两个联锁连接器，它们被定向使得水的流动是垂直的，将过滤部放置在联锁连接器之间。存在圆柱形的透明侧通道，它将在过滤部第一侧的容积连接到在过滤部相对侧的容积。此外，存在直径稍微小于圆柱形侧通道内部的直径的加重球，并且销钉分开侧通道远离引入液流的一部分，使得球不能通过该销钉，而液体可以自由地在所述销钉周围流动。在一个优选的实施方案中，球是有色的从而视觉上可以区别，并且联锁连接器是由塑料制成的。

在使用上述设备或其它净化设备中的一些时，所生产的水可能是平淡无味的。因而，在一些方面，本发明涉及制备没有不希望的污染物而味道良好的水。因而，需要的是将有用的溶解矿物质恢复到净化水中，此外，允许空气的溶解，以模仿泉水的组成。

在本发明的一些实施方案中，提供一种口味增强的逆过滤器。在一些实施方案中，逆过滤器具有粒子在其中的室。水可以流动通过该室，但是所述的粒子将不与水一起离开。该室容纳有一类将提供口味给通过逆过滤器的水的粒子。在一个实施方案中，该室容纳有各种可以溶解于正通过该室的水中的矿物质，由此将矿物质或其它内容物添加到水中。在一些实施方案中，所述矿物质可以包括以下物质中的至少一种：例如，红柱石：Al₂OSiO₄；钙长石：CaAl₂Si₂O₃；直闪石：(Mg，Fe)₇Si₃O₂₂(OH，F)₂；磷灰石：Ca₅(PO₄)₃(OH，F，Cl)；黑云母：K(Mg，Fe)₃AlSiO₃O₁₀(OH，F)₂；绿泥石：(Mg，Al，Fe)₁₂(Si，Al)₈O₂₀(OH)₁₆；堇青石：Al₃(Mg，Fe)₂Si₅Al₂O₁₈；白云石：CaMg(CO₃)₂；角闪石：(Ca，Na，K)_2-3(Mg，FeFe³⁺Al)₅Si₆(Si，Al)₂O₂₂(OH，F)₂；菱镁矿：MgCO₃；橄榄石：(Mg，Fe)SiO₄；或滑石：Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂；等，或这些矿物质的任何组合。通常，可以使用任何硅酸盐和大多数不溶性碳酸盐和硫酸盐。

在本发明另外一个实施方案中，将矿物质-基，水-口味增强器作为水净化设备的一部分提供。此实施方案的完整设备包括：冷凝器；与所述的冷凝器液体相通的电导计；和容纳有一类矿物质的矿物质室。矿物质室与所述的冷凝器流体相通。各种矿物质可以包括以下物质中的至少一种：红柱石：Al₂OSiO₄；钙长石：CaAl₂Si₂O₃；直闪石：(Mg，Fe)₇Si₃O₂₂(OH，F)₂；磷灰石：Ca₅(PO₄)₃(OH，F，Cl)；黑云母：K(Mg，Fe)₃AlSiO₃O₁₀(OH，F)₂；绿泥石：(Mg，Al，Fe)₁₂(Si，Al)₈O₂₀(OH)₁₆；堇青石：Al₃(Mg，Fe)₂Si₅Al₂O₁₈；白云石：CaMg(CO₃)₂；角闪石：(Ca，Na，K)_2-3(Mg，FeFe³⁺Al)₅Si₆(Si，Al)₂O₂₂(OH，F)₂；菱镁矿：MgCO₃；橄榄石：(Mg，Fe)SiO₄；或滑石：Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂；或这些的一些组合。这些矿物质具有适宜的量，并且主要是具有适宜的粒子尺寸，以使通过矿物质室的水具有味道类似于所需要的泉水的口味。在一些实施方案中，粒子的尺寸和水或逆过滤器的温度基于水流过的适宜速率而设定。

在本发明的一个备选实施方案中，提供一种用于产生富矿物质水的方法。使水流动通过上面所述的逆过滤器。在另一个实施方案中，将水首先在包括加热处理的方法中净化。然后，使相对温热的、净化的水流动通过过滤器，之后其冷却至室温，从而辅助水溶解含有用于水的调味品的粒子。

本发明的其它实施方案提供一种改进的水净化系统。在一些实施方案中，该系统包括上述的方面，如逆过滤器，其位置远离除雾器，所述的除雾器是还包括过滤器流量指示器的设备的一部分。在一些实施方案中，通用的水净化系统可以包括：进口，预热器，脱气器，蒸发室，除雾器，产品冷凝器，废物出口，产品出口和控制系统。该控制系统允许通过重复循环操作净化系统而不需要用户干预或清洁。该系统能够从污染的水样品中除去污染物种类中的许多，包括微生物污染物，放射性污染物，金属，盐，挥发性有机物和非挥发性有机物；使得当污染的水的污染物种类的水平比表1、2或3中所示的水平高最多25倍时，在系统中净化的水的所有污染物种类的水平都低于在表1、2或3中所示的水平。在该系统的实施方案中，所产生的水的体积可以在输入水的体积的约20％和约95％之间。该系统在使用至少约两个月，六个月，一年或更长的时间不需要清洁。

在一些实施方案中，提供饮用水、水净化设备。该设备包括沸腾室；脱气器，所述的脱气器与所述的沸腾室液体相通；进水口管，所述的进水口管与所述的沸腾室流体相通；水过滤器，所述的水过滤器位于所述的进口管内部；压力指示器，所述的压力指示器与所述的过滤器和所述的管相联系；除雾器，所述的除雾器与所述的沸腾室蒸气相通；和逆过滤器，所述的逆过滤器与所述的除雾器蒸气或液体相通。所述的压力指示器包含：1)侧通道，所述的侧通道连接所述进口管的第一容积至所述进口管的第二容积，其中所述的第一和第二容积由所述的水过滤器分开，其中可以从所述侧通道的外部看见所述侧通道的内部空间；和2)在所述的侧通道内的加重物体，所述的加重物体可以在所述侧通道中移动，并且其中所述的移动基于第一容积和第二容积之间的压力变化而产生。所述的除雾器包含：1)蒸汽用进口，所述的进口位于所述除雾器室上，使得来自沸腾室的蒸汽被迫在所述的除雾器室中旋转运动；2)用于废弃蒸汽的第一出口，其中所述的出口包含可调节的闸板机构；和3)用于清洁蒸汽的第二出口，其中所述的第二出口位于所述除雾器室的上部，并且其中所述的第二出口包含可调节的下导管，其中所述除雾器室位于沸腾室内。所述的矿物质逆过滤器包含：1)室，水可以流动通过该室，而居留粒子不会通过该室出来；和2)一种居留粒子，所述的居留粒子包含至少一种可以溶解于通过该室的水中的矿物质。

附图简述

图1是水净化系统一个实施方案的正视图。

图2是水净化系统一个实施方案的剖面正视图。

图3是显示预热器细节的视图。

图4是显示脱气器细节的视图。

图5是显示蒸发室细节的视图。

图6是显示旋风除雾器细节的视图。

图7是显示水净化系统一个实施方案的控制电路的视图。

图8是示例性脱气器装置的横截面视图。

图9A是示例性除雾器装置的视图。

图9B是显示示例性除雾器装置在锅炉内部的位置的视图。

图10A是示例性过滤器流量指示器的示意和装配图。

图10B是图示用于本发明的一些实施方案的各种物品的实例及它们的空间关系的视图。图10B还示出了本发明一个示例性实施方案的装配方法。

图11是本发明示例性设备的示意图。

发明详述

在一些情况下，本文以示例性的形式或者通过参考一个或多个附图公开了本发明的实施方案。然而，特定实施方案的任何公开内容都仅是示例性的，并且不是本发明全部范围的指示。通常，所述的各种发明包括或涉及水(或任何普通液体)净化系统。在一些实施方案中，所公开的发明涉及除雾器、过滤器流量指示器和逆过滤设备。在一些实施方案中，可以将所述的各种发明与下面描述的净化系统组合。在其它实施方案中，所述的各种发明简单地彼此组合。在其它实施方案中，相互分开地或与液体净化分开地采用所述的设备。

水净化系统

本发明的一些实施方案包括用于水净化的系统、方法和装置。优选的实施方案提供广谱的水净化，它是完全自动化的并且在很长的时期内不需要清洁或用户干预。例如，本文所公开的系统可以在没有用户控制或干预的情况下运行2、4、6、8、10或12个月或更长。在优选的实施方案中，系统可以自动地运行1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15年或更多年。

由此，本发明的一些实施方案提供一种水净化系统，其至少包括：进口，预热器，脱气器，蒸发室(例如，锅炉)，除雾器，产品冷凝器，废物出口，产品出口和控制系统，其中离开出口的产品水基本上是纯的，并且所生产的产品水的体积至少是输入水体积的约10、15或20％，并且其中所述的控制系统允许通过重复循环以净化系统的操作而不需要用户干预。在优选的实施方案中，所生产的产品水的体积至少是输入水体积的约25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、或99％或更多。因此，在其中存在与得到进口水和/或处置废水相关的相对高费用或不便的条件下，该系统具有很大的优势。该系统在其每单位输入水或废水的产品水产量方面相比于其它系统明显更加有效。

基本上纯的水在不同的实施方案中可以是满足下列标准中任何一个的水：相对于任何污染物，净化至纯度比进口水的纯度高至少25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、500、750、1000或更高倍的水。在其它实施方案中，基本上纯的水是相对于在进口水中存在的多种污染物净化至上述水平之一的水。即，在这些实施方案中，水纯度或质量是一种或多种污染物系列的浓度的函数，并且基本上纯的水是具有以下比率的水，例如，在进口水中的这些污染物的浓度与产品水中的相同污染物的浓度之间比较，比率为25倍或更大。

在其它实施方案中，水纯度可以由电导率测量，其中超纯水的电导率典型地小于约1μ西门子，并且蒸馏水的电导率典型地为约5。在这些实施方案中，产品水的电导率通常在约1和7之间，典型地在约2和6之间，优选在约2和5，2和4，或2和3之间。电导率是总溶解固体(TDS)的量度，并且是水在盐、离子、矿物质等方面的纯度的良好指标。

备选地，水纯度可以由各种标准测量，所述的标准如，例如如表1和表2中列出的现行EPA标准，以及如表2中列出的其它公认标准。因而，本发明的优选实施方案能够降低来自于宽泛范围的污染物中的一种或多种污染物中的任何一种，包括例如表1中列出的任何污染物，其中成品水的这样的一种或多种污染物的水平等于或低于在标记为“MCL”栏中规定的水平，其中成品水的这样的一种或多种污染物的水平比规定的MCL最高高约25倍。类似地，在一些实施方案并且对于某些污染物，本发明的系统在进口水具有的污染高于MCL或产品水30-，40-，50-，60-，70-，80-，90-，100-，150-，250-，500-，或1000-倍或更多倍时，可以将污染物去除至MCL水平。

虽然任何系统从进口水中去除污染物的能力在某种程度上是进口水中总杂质水平的函数，但是本发明的系统特别良好地适宜于从单一进料流中去除广泛不同种类的许多不同污染物，从而产生比得上蒸馏水的水，并且在一些情况下比得上超纯水的水。应当注意，在表1中的“任务水”栏含有在EPA测试中使用的水中的污染物的浓度水平。本发明水净化系统的优选实施方案典型地可以去除比在该栏中列出的量更大量的初始污染物。但是，当然，与在“任务水”栏中列出的那些相对应的污染物水平同样在本发明实施方案的能力范围之内。

表1

金属	任务
					单位	方案	MCL	水
	铝锑砷铍硼铬铜铁铅锰汞钼镍银铊钒锌	PpmPpmPpmPpmPpbPpmPpmPpmPpmppmppmppmppmppmppmppmppm		0.20.0060.010.0040.11.30.30.0150.050.0020.10.0025					0.6O.10.10.1200.11.380.110.10.010.020.20.010.15
所有混合物小计								36.84
	无机盐	任务
单位						方案	MCL	水
		溴化物氯化物氰化物氟化物硝酸盐，按NO3计亚硝酸盐，按N2计硫酸盐	ppmppmppmppmppmppmppm		2500.24101250				0.53500.48902350
所有混合物小计								800.9
		第四组：2种高挥发性的VOC+2种非挥发物
七氯四氯乙烯-PCE表氯醇五氯酚	ppmppmppmppm						EPA525.2EPA524.2EPA515.4	0.00040.000060.070.001	0.040.020.20.1
		所有混合物小计				0.36

第五组：2种高挥发性的VOC+2种非挥发物	任务
					单位	方案	MCL	水
	四氯化碳间，对-二甲苯己二酸(2-乙基己)酯三氯乙酸	ppmppmppmppm	EPA524.2EPA524.2EPA525.2SM6251B	0.005100.40.06					0.01200.80.12
所有混合物小计								21.29
	第六组：3种高挥发性的VOC+3种非挥发物	任务
单位						方案	MCL	水
		1，1-二氯乙烯乙苯艾氏剂茅草枯(2，2-二氯丙酸)呋喃丹(虫螨威)2，4，5-涕丙酸(三氯苯氧丙酸)	ppmppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA505EPA515.4EPA531.2EPA515.4	0.0070.70.0050.20.040.05				0.151.50.10.40.10.1
所有混合物小计								2.35
		第七组：3种高挥发性的VOC+3种非挥发物	任务
单位	方案						MCL	水
			三氯乙烯-TCE甲苯1，2，4-三氯苯2，4-D草不绿(Alanex)西玛津	ppmppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA524.2EPA524.2EPA515.4EPA525.2EPA525.2	0.00510.070.070.0020.004			0.120.150.150.10.1
所有混合物小计								2.6
			第八组：3种高挥发性的VOC+3种非挥发物	任务
单位	方案	MCL						水
				乙烯基氯(氯乙烯)1，2-二氯苯(1，2DCB)氯苯莠去津草多索草氨酰(Vydate)	ppmppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA524.2EPA524.2EPA525.2EPA548.1EPA531.2	0.0020.60.10.0030.010.2		0.110.20.10.20.4
所有混合物小计								2
				第九组：3种高挥发性的VOC+3种非挥发物	任务
单位	方案	MCL	水
					苯乙烯苯甲氧滴滴涕草甘膦氯氯吡啶酸(Pichloram)1，3-二氯苯(1，3DCB)	ppmppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA524.2EPA525.2/505EPA547EPA515.4EPA524.2	0.10.0050.040.70.50.075	10.20.11.510.15
所有混合物小计				3.95

第十组：3种高挥发性的VOC+3种非挥发物	任务
					单位	方案	MCL	水
	1，2-二氯丙烷(DCP)氯仿溴甲烷(甲基溴)PCB1242氯化三联苯氯丹MEK--甲基乙基酮(2-丁酮)	ppmppmppmppbppmppb	EPA524.2EPA524.2EPA524.2EPA505EPA525.2/505EPA524.2	0.005800.50.002					0.10.10.110.20.2
所有混合物小计								1.7
	第十一组：4种高挥发性的VOC+5种非挥发性PCB	任务
单位						方案	MCL	水
		2，4-DDE(二氯二苯基二氯乙烯)溴二氯甲烷1，1，1-三氯乙烷(TCA)溴仿PCB1221氯化三联苯PCB1260氯化三联苯PCB1232氯化三联苯PCB1254氯化三联苯PCB1016氯化三联苯	ppmppbppmppmppmppmppmppmppm	EPA525.2EPA524.2EPA524.2EPA524.2EPA505EPA505EPA505EPA505EPA505	800.2800.50.50.50.50.5				0.10.10.40.10.050.050.050.050.05
所有混合物小计								0.95
		第十二组：5种高挥发性的VOC+5种非挥发性PCB	任务
单位	方案						MCL	水
			二氯甲烷(DCM)亚甲基氯1，2-二氯乙烷林丹(γBHC)苯并(a)芘异狄氏剂1，1，2-三氯乙烷(TCA)MTBE亚乙基二溴--EDB地乐酚邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)(DEHP)	ppmppmppmppmppmppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA525.2EPA525.2EPA525.2/505EPA524.2EPA524.2EPA504.1EPA515.4EPA525.2	0.0050.0050.00020.00020.0020.0050.000050.0070.006			0.10.10.050.050.050.050.050.050.050.05
所有混合物小计								0.5
			第十三组：6种VOC的平衡	任务
单位	方案	MCL						水
				二氯甲烷(甲基氯)毒杀芬反式-1，2-二氯乙烯二溴氯甲烷顺式-1，2-二氯乙烯	ppmppmppmppmppm	EPA524.2EPA505EPA524.2EPA524.2EPA524.2	0.0030.1800.07		0.10.10.20.050.05

1，2-二溴-3-氯丙烷	ppm	EPA504.1	0.0002	0.05
					所有混合物小计				0.55

水纯度和/或净化性能的效率的确定可以基于系统去除广泛范围污染物的能力。对于许多生物污染物，目标在于基本上去除所有活的污染物。表2列出了水源水额外的常见污染物和测试所述污染物水平的标准方案。表1和2中列出的方案，公众可以在超文本传送协议www.epa.gov/safewater/mcl.html#mcls获得；用于测定饮用水中的有机化合物的方法，EPA/600/4-88-039，1988年12月，1991年7月重新修订。方法547、550和550.1在用于测定饮用水中的有机化合物的方法-增补I，EPA/600-4-90-020，1990年7月中。方法548.1，549.1，552.1和555在用于测定饮用水中的有机化合物的方法-增补II，EPA/600/R-92-129，1992年8月中。方法502.2，504.1，505，506，507，508，508.1，515.2，524.2 525.2，531.1，551.1和552.2在用于测定饮用水中的有机化合物的方法-增补III，EPA/600/R-95-131，1995年8月。方法1613的标题为“由同位互稀释HRGC/HRMS的四至八氯化二噁英和呋喃类(Tetra-through OctaChlorinatedDioxins and Furans by Isotope-Dilution HRGC/HRMS)”，EPA/821-B-94-005，1994年10月。上面所述的每一个都通过引用而将其全部结合在此。

表2

1    金属和无机物                           方案

     石棉                                   EPA100.2

     游离氰化物                             SM4500CN-F

     金属-Al、Sb、Be、B、Fe、Mn、Mo、Ni、   EPA200.7/200.8

     Ag、Tl、V、Zn

     阴离子-NO₃-N、NO₂-N、Cl、SO₄、总硝酸根 EPA300.0A

     离子/亚硝酸根离子

     溴化物                                 EPA300.0/300.1

     浊度                                   EPA180.1

2    有机物

     挥发性有机物-VOASDWA名单+硝基苯        EPA524.2

     EDB&DBCP                               EPA504.1

     半挥发性有机物-ML525名单+EPTC          EPA525.2

     杀虫剂和PCB                            EPA505

     除草剂-受管制和不受管制的化合物        EPA515.4

     氨基甲酸盐                             EPA531.2

     草甘膦                                 EPA547

     杀草快                                 EPA549.2

     二噁英                                 EPA1613b

     1，4-二噁烷                            EPA8270m

     NDMA-2 ppt MRL                         EPA1625

3    放射性

     总α和β                               EPA900.0

     镭226                                  EPA903.1

     铀                                     EPA200.8

4    消毒副产物

     THM/HAN/HK                             EPA551.1

     HAA                                    EPA6251B

     醛                                     SM6252m

     水合氯醛                               EPA551.1

     氯胺                                   SM4500

     氯化氰                                 EPA524.2m

表3用于系统验证的示例性污染物

1    金属和无机物                            MCLG¹

     石棉                                    ＜7MFL²

     游离氰化物                              ＜0.2ppm

     金属-Al、Sb、Be、B、Fe、Mn、Mo、Ni、    0.0005ppm

     Ag、Tl、V、Zn

     阴离子-NO₃-N、NO₂-N、Cl、SO₄、总硝酸根  ＜1ppm

     离子/亚硝酸根离子

     浊度                                    ＜0.3NTU

2    有机物

     挥发性有机物-VOASDWA名单+硝基苯

     EDB&DBCP                                 0ppm

     半挥发性有机物-ML525名单+EPTC            ＜0.001ppm

     杀虫剂和PCB                              ＜0.2ppb

     除草剂-受管制和不受管制的化合物          ＜0.007ppm

     草甘膦                                   ＜0.7ppm

     杀草快                                   ＜0.02ppm

     二噁英                                   0ppm

3    放射性

     总α和β                                 ＜5pCi/l³

     镭226                                    0pCi/l³

     铀                                       ＜3ppb

4    消毒副产物

     氯胺                                    4ppm

     氯化氰                                  0.1ppm

5    生物的

     隐孢子虫(Cryptosporidium)               0⁴

     兰伯氏贾第虫(Giardia lamblia)           0⁴

     总大肠菌菌群(Total coliforms)           0⁴

1 MCLG＝最高浓度限制控制

2 MFL＝百万根纤维/升

3 pCi/l＝皮可居里/升

4基本上没有可检测的生物污染物

在优选的实施方案中，进口开关是在接收到信号表明系统能够接受用于净化处理的额外水时激发(打开)的螺线管。这种对于更多进口水的需要的反馈可以来自系统内的各种点，包括例如蒸发室(例如，锅炉)中的水位，产品贮槽中的水位，水预热水进入脱气器时的温度，蒸汽离开蒸发室时的温度或体积等。类似地，螺线管类开关的各种备选方案对于本领的技术人员是可以获得的，例如，阀门、孔口、螺状管加压机构和闭合，压电开关等。

关于流量控制器，任选流量控制器可以通过改变压力而缓和流入系统中的水，并且这些压力变化可以通过在对于进口水需求更大的系统内检测等而产生信号。此流量的可变控制，而不是流量的两进制控制，可以允许获得系统中的确定效率。

其它控制和反馈点可以在系统的自动化功能中提供更多的益处，包括例如在系统中的任何点检测水的质量，在系统中的任何点检测水或蒸汽的体积，检测作为系统故障指标的泄漏或温度，等。系统的实施方案考虑所有这些控制和控制的组合。这些包括，例如检测溢流，贮槽容量，蒸发室容量等的控制。在各种实施方案中，反馈可以是定性和/或定量的。这些可以包括，例如，产品水容器中的水量，产品水通过产品出口的流量，水流动的时间，没有水流动的时间，在蒸发室中的水量，泄漏的检测，蒸发室压力，输出水的质量(如例如，总溶解固体的度量)，跨越蒸发室或跨越系统中的其它点的压差，跨越蒸发室溢流堰浮标的水流量等。

一旦供电并且将系统开启，系统就被配置成基本上在系统的整个寿命完全自动控制。系统包括各种反馈机构，以避免溢流和调节水流量，压力，输出和清洁循环，从而不需要在正常情形下的用户干预。在这些控制器中，有在蒸发室(例如，锅炉)中的浮标位检测器，侧面浮动开关，定时器，风扇开关和功率表。

关闭控制器包括手动控制器，可以是在相邻贮槽的系统底部中的浮标或水分检测器的液泛控制器，槽容量控制器和蒸发室容量控制器。除了提供进口水的二进制的、开/关、开关或其它参数的控制器外，该系统还考虑可变控制，例如，压力-或体积-基流量控制器，压力调节器等。在优选的实施方案中，压力调节器可以调节进口水压力，使得其在例如0和250kPa之间。在其它实施方案中，压力可以为10，20，30，40，50，75，100，125，150，175，200，225，275，300，350，400，450，或500kPa，或更高。压力的调节，任选与其它参数的调节相组合，可以使系统中水流容量和速度减弱。例如，与系统尺度组合的压力调节可以提供在5和1000ml/min之间或更大的水流率。尽管本文描述的系统主要根据相对小型的水生产而进行描述的，但是该系统可以缩放到任何容量的水生产。因而，不存在水流容量的上限。但是，示例性的流量包括以下范围：10至500ml/min，20至400ml/min，30至300ml/min，40至200ml/min，50至150ml/min，60至125ml/min，70至100ml/min，80至90ml/min等。

系统可以进一步包括能够从进口水中除去沉降物的沉降池，以避免系统被这些沉降物过早生垢。各种各样的沉降池在本领域中是已知的，并且可以选择与本发明的系统一起使用。类似地，为了使用户干预和清洁的需要最小化，沉降池可以本身具有自清洁特征。例如，沉降池可以具有旋转筛，其中可以由跨越该设备的水压差驱动从结垢的筛至新筛的旋转，使得在筛达到在累积的沉积物方面的某一饱和点时，它被转换到未被沉降物生垢的筛。在一些实施方案中，可以将结垢的筛放置入水的流道中，使得水流经在与最初流经筛的方向相反的方向上的筛，因此，将沉降物去除到废物通道或排放口。因而，本文公开的系统考虑常规以及自清洁沉降池的使用。

水净化系统的预热功能优选涉及预热管。但是，此功能可以以大量不同的方式进行，条件在于其结果是，流入系统中的水以约90℃或更高的温度到达脱气器。因而，预热功能可以以大量不同的形式体现，所述的形式包括例如，圆柱形管，螺旋管，扁平板或分枝网，采用允许表面积与内容积的高比率的设计的任何种类的中空结构，腔管，所述的腔管与更大或更小的腔管共轴从而允许越过腔管之间的壁进行热交换，等。

在优选的实施方案中，预热管相邻蒸发室通过或穿过蒸发室，并且被配置成使得：通过预热管的进口水的流率允许在蒸发室中或在蒸发室附近的停留时间范围足以将在预热管中的水的温度升高到约90℃或更高。根据系统的规模和系统的水生产能力，预热功能可以受益于允许有效进行热交换的材料和构造。备选地，在一些实施方案中，构造的耐久性，空间考虑，维护的容易性，材料的获得性或费用，以及其它考虑可以影响本发明此方面中的设计选择。

在优选的实施方案中，预热功能元件是不锈钢管，尽管其相对低的导热性，但其具有耐久性的有益性质。在这些实施方案中，不锈钢管具有壁厚、内径和其它性质，以提高热源和管内的水之间的热交换效率。在特别优选的实施方案中，预热管是通过蒸发室(其例如是锅炉的一部分)的盘管。优选盘管的方向是水平的：进入盘管和离开盘管的水大约在蒸发室中的相同高度上，并且通过盘管的水在盘管内进行一系列的上，然后下的移动，这有利于水与气泡的混合，并且避免大气泡的合并。大气泡的这种合并在以下程度通常是不适宜的：大气泡可能干预经由预热器并且进入到脱气器中的水的正常流动，和/或可能干预脱气器的正常功能。但是，在一些实施方案中，脱气器的功能是充足的，以忍受来自进口水的大体积蒸汽，并且在这些实施方案中，预热功能的设计不需要特别在意避免这样的合并。

在一些实施方案中，系统可以在非标准环境条件例如高海拔下有益地起作用。在高海拔，水的沸点低于100℃，因此，在正常速率地向蒸发室施加热量的情况下，将产生更大量的蒸汽，并且将允许系统中更高量的生产能力。在这些实施方案中，明显的是，预热温度也可能受到影响。在更低蒸发室温度的情况下，预热到需要的温度可以通过使水在预热管中的停留时间更长而实现，例如通过配置管以在相同的流率下具有更大的容积，或在相同的容积下具有更低的流率。但是，由于蒸发室产生蒸汽的水平得到提高，在大多数实施方案中，将在预热管中的流率向下调节以实现有益的停留时间和适宜的预热温度将是不受欢迎的。这是因为，更大量的蒸汽产生暗示同时对于进口水的更大需求。

在预热管与另一管同轴的实施方案中，在系统任何高温部分和低温的进口水之间的热交换可能发生。这样的热交换可以由同轴性区域的结构所确定，并且可以显著地受到如热交换材料的壁厚、组成等这些因素的影响。在优选的实施方案中，蒸汽冷凝是通过与进口水的热交换实现的，从而允许来自废蒸汽或产品蒸汽的过量热量传递给低温的进口水，辅助预热功能，并且在一些情况下，允许在蒸发室中更短的停留时间和/或水通过系统的更高总流率。此外，这样的热交换的另外益处在于，提高能效，并且更少过量的热量离开系统到周围环境中。对于同轴布置的备选方案包括热交换能力的任何常规构造(confirmations)，例如相邻的平板；最终，将高温水或蒸汽相邻低温水放置的任何构造(confirmation)，这允许将来自高温水的能量传递给低温水，可以达到热交换效果，并且被考虑作为本发明的实施方案。

脱气器性能中的关键因素是质量传递比率：在垂直的脱气器中，相比于向上前进的蒸汽的质量，向下前进的水的质量。事实上，脱气功能可以由允许水和气体的质量传递逆流的各种构造实现。在一些实施方案中，所述的气体是蒸汽；在其它实施方案中，气体可以是空气、氮气等。水与蒸汽混合的速度和活动受到脱气塔介质的尺寸、构造和填料以及介质的粒子之间的空隙容积的影响。在优选的实施方案中，介质的粒子充填以形成螺旋体。脱气器的性能受到通过其间的蒸汽和水的速度和体积的影响；这些可以由诸如蒸汽进口和出口孔的尺寸、水流率等这样的因素控制。与脱气器功能和设计相关的有用信息提供于Williams，Robert，自然结构的几何基础：设计书集(The Geometrical Foundation of Natural Structure：A SourceBook of Design)，纽约：丹佛，1979，其通过引用而将其全部结合在此。

因此，进口水流率的控制、在预热管中大蒸汽气泡的避免等有助于脱气器的有效功能。在这些参数不在适宜的范围内时，在脱气器中可能发生液泛或喷射。进口水的液泛在脱气器形成水栓，并且喷射将水与蒸汽一起喷射出脱气器，它们中的任一种都可能妨碍脱气器性能。因此，适宜的是在使液泛和喷射最小并且在水流入和蒸汽流出之间具有良好平衡的区域中进行操作。本发明实施方案的脱气器特别重要，原因在于，它不是设计用于如许多常规脱气器那样严格地去除一种污染物。相反，它非常有效地除去各种污染物。在进口水具有例如为1ppm的污染物的典型设置中，该处理要求达到降低到50，40，10，5，2，或1ppb。

根据系统需要的生产能力和基于进行系统设计的因素所进行的其它设计选择，蒸发室可以基本上具有任何尺寸和构造。例如，蒸发室的容量可以为约1加仑或2-10加仑，11-100加仑，101-1000加仑，或更大。由于本发明的系统可以完全缩放，所以蒸发室的尺寸是可变化的，并且可以根据需要选择。类似地，蒸发室的构造可以根据需要而变化。例如，蒸发室可以是圆柱形，球形，矩形或任何其它形状。

在优选的实施方案中，蒸发室的下部是阶梯状的，以具有比该室的上部更小的横截面积。在该阶梯之上，优选是排水口，使得通过排水，残余的水保持低于该阶梯。蒸发室在该阶梯之下的部分还可以容纳清洁介质，以在排水之后，所有的清洁介质和一些残余的水被保持在下部。下部的益处在于，在蒸发室的迅速排水之后，可以将热量再次供给到蒸发室中，从而允许蒸汽的产生，之后第一新的进口水到达进入蒸发室中。此蒸汽的首先产生允许蒸汽流动通过脱气器，以在新的循环开始时达到稳定的状态，这有利于有效地使进口水脱气。蒸发室中残余量的水避免了蒸发室的干式加热，所述的干式加热对于该室本身的耐久性和稳定性以及自清洁介质可能是有害的。

在一些实施方案中，蒸发室仅由重力排水，在其它的实施方案中，排水蒸发室是由泵吸作用驱动的。适宜的是蒸发室迅速地排水，以避免沉降物、盐或其它微粒的沉降。迅速排水优选约短于30秒，尽管较慢的排水仍然可以基本上达到避免沉降等所需要的益处。

自清洁介质可以选自大量适宜的备选方案中的任何一种。这些备选方案包括玻璃或陶瓷珠或球，石头，具有各种各样形状中的任何一种的合成结构等。在每种情况下，都选择自清洁介质的性能，使得沸水的搅拌将使自清洁介质的单个粒子移位，但是这种移位将由自清洁介质的物理性质克服，从而使每颗粒子再次落到蒸发室的底部，冲击它，以清除任何沉积物或水垢。例如，具有相对高比重但具有相对小的表面/体积比率的自清洁介质可以以大致比得上具有相对低比重但具有相对大的表面/体积比率的第二自清洁介质的方式起作用。在每种情况下，技术工人能够选择形态与组成的组合以实现所需要的结果。在一些实施方案中，采用自清洁的备选途径，例如施加超声波能量。

设计选择自清洁介质中的另一个考虑是其硬度。通常，该硬度应当大致比得上构成蒸发室的材料的硬度。这允许将自清洁介质连续使用长的时间而不显著侵蚀介质或蒸发室的壁或底部。在蒸发室的加热元件在该室内部的一些实施方案中，可以选择自清洁介质的硬度和其它性质，以避免对加热元件以及对蒸发室本身的侵蚀和/或其它损害。

由于蒸发室的结构和蒸发室清洁介质所提供的自清洁功能，本发明实施方案的系统在其正常的使用寿命期间不需要清洁。在一些实施方案中，不需要清洁的时间为2，3，4，5或6个月。在其它实施方案中，不需要清洁的时间为9，12，18，24，30，或36个月。在其它实施方案中，不需要清洁的时间为4，5，6，7，8，9，10年，或更长的时间。

加热元件可以安置在蒸发室内，正好在蒸发室的下面，或可以与之成为整体。例如，在优选的实施方案中，将加热元件安置在正好蒸发室的底部下面，并且例如通过铜焊结合到蒸发室底部。加热器到蒸发室上的附着方法可能影响自清洁介质的清洁和搅拌，以及系统的效率。大致比得上焊接的铜焊是形成与不相似金属的合金焊接的方法，从而可以使加热元件至蒸发室的更密切接触和热量传递。在优选的实施方案中，加热元件和蒸发室的底部形成水平板，所述的水平板优选将热量传递给水，并且也优选用于自清洁功能。

水在蒸发室中的停留时间可以在基于进口水的性质和系统所需要的性能的范围内变化。适宜的范围由各种因素确定，所述的因素包括生物污染物是否在输入的水中。生物污染物的有效除去可能需要变化量的暴露于蒸发室中的高温的时间。一些生物污染物比其它污染物对高温更快地敏感。在许多实施方案中，短至10分钟的停留时间足以杀死大多数生物污染物。在其它实施方案中，更长的停留时间可能是需要的，以更彻底地消除更广谱的生物污染物。蒸发室中的停留时间范围的上限典型地由效率考虑所规定，所述的效率考虑涉及产生产品水所需要的速率与对于保持所选体积在沸腾温度下的水所需要的能量的比较。因而，蒸发室中的停留时间可以短至对于水达到沸点并且作为蒸汽逸出，到对于去除生物污染物有益的时间点所需要的最短时间，例如10，15，20，25，30，35，40，45分钟等等。此外，在一些实施方案中，可以选择更长的停留时间，例如50，60，70，80和90分钟，或更长。

离开蒸发室的蒸汽通常没有微粒、沉降物和其它污染物。但是，沸腾作用可能使一些污染物被带入到气相中，例如在空气/水界面处形成的雾的微滴的表面上。通过使用除雾器，可以将清洁的蒸汽与这种载有污染物的雾分离。各种各样的除雾器在本领域中是已知的，包括采用筛、挡板等，以基于尺寸和迁移率将蒸汽与雾分离的那些。优选的除雾器是采用气旋作用以基于有差别的密度将而蒸汽与雾分离的那些。旋风分离器基于以径向运动高速地移动流体或气体，从而将离心力施加到流体或气体的组分上的原理工作。常规的旋风分离器具有锥形部分，所述的锥形部分在一些情况下可以促进角加速度。但是，在优选的实施方案中，系统中采用的旋风除雾器没有锥形部分，但是取而代之的是基本上平坦的。控制旋风分离效率的关键参数是蒸汽进口的尺寸、用于清洁蒸汽和用于载有污染物的雾的两个出口的尺寸、进入点和出口点之间的压差。

典型地将除雾器安置在蒸发室内或在蒸发室之上，从而允许来自该室的蒸汽经由进口孔进入到除雾器中。经由这样的孔进入到除雾器中的蒸汽具有这样的初速度，该初速度主要是蒸发室和除雾器之间的压差和该孔的构造的函数。典型地，跨越除雾器的压差为约0.5至10英寸水柱(columninches of water)-约125至2500Pa。通常设计进口孔，以不对蒸汽向旋风分离器中的进入提供明显的阻力。于是，蒸汽可以通过使其通过加速孔而被加速，所述的加速孔例如显著地窄于进口孔。在高速度下，比雾相对更不致密的清洁蒸汽向着旋风分离器的中心迁移，而雾向周围移动。安置在旋风分离器的中心中的清洁蒸汽出口提供用于清洁蒸汽的出口点，而安置在旋风分离器的周围附近的雾出口允许雾从除雾器中流出。清洁蒸汽(stem)从除雾器到冷凝器，而雾被引导成为废物。在典型的操作中，清洁蒸汽与雾的比率至少为约2∶1；更常见的是3∶1，4∶1，5∶1，或6∶1；优选7∶1，8∶1，9∶1，或10∶1，并且最优选大于10∶1。除雾器选择性可以基于几个因素而调节，所述的因素包括例如，清洁蒸汽出口开口的位置和尺寸，跨越除雾器的压差，除雾器的构造和尺度等。关于除雾器设计的更多信息提供在2005年7月6日提交的美国临时专利申请：60/697107中，该专利申请的名称为IMPROVED CYCLONE DEMISTER，该专利申请通过引用而将其全部结合在此。本文公开的除雾器对于除去亚微米级的污染物特别有效。相反，其它设计的除雾器例如筛类和挡板类除雾器对于除去亚微米级的污染物效果差很多。

典型地将产品和废蒸汽在系统中冷凝。过量的热量可以由受热器、风机、热交换器或加热管消耗。用于将来自冷凝蒸汽的热量传递给进口水的加热管的论述提供于2005年10月14日提交的美国临时专利申请：60/727,106中，该专利申请的名称为ENERGY-EFFICIENT DISTILLATIONSYSTEM，该专利申请通过引用而将其全部结合在此。

例如，冷凝为净化水的产品蒸汽被引导到产品出口或贮槽。贮槽可以具有任何适宜的抵抗腐蚀和氧化的组成。贮槽的优选组成包括不锈钢，包括聚丙烯的塑料等。在一些实施方案中，贮槽包括控制器，以避免溢流和/或检测水位。因此，这些控制器可以削弱进口水的流动和/或系统的其它功能，使得产品水的生产响应于需求。尽管进入贮槽的产品水是特别清洁的并且基本上无菌的，但是可能适宜的是在贮槽中提供任选的清洁/灭菌功能，以防外部的污染物进入到槽中并且损害其清洁度。

在贮槽中，可以有用于对整个控制系统反馈的各种控制器。在优选的实施方案中，这些控制器可以包括用于反馈以控制进口水流量的浮动开关和检测产品水中溶解固体的电导计。在典型的操作中，产品水中的溶解固体将特别低。但是，如果污染物沉积入贮槽中，例如啮齿动物或昆虫沉积入贮槽中，所产生的污染将提高水的电导率。电导计可以检测这样的电导率升高，并且提供可以建议起动贮槽的蒸汽灭菌循环的指示。控制系统可以具有从贮槽排水、将连续供给的蒸汽送入贮槽中以将其清洁和灭菌，然后再开始水净化循环的能力。在本发明的各种实施方案中，这些操作可以是手动控制或自动控制的。

可以将水从贮槽输送到出口，例如水龙头，并且这样的输送可以由重力和/或通过泵来介导。在优选的实施方案中，泵是请求式泵，其在出口保持恒定的压力，使得来自出口的水流量是基本上一致。出口泵可以由在贮槽中的传感器控制，以避免如果槽中的水位低于临界水位而泵空运行。

示例性水净化系统

下面的论述参考根据本发明实施方案的示例性水净化系统的结构特征。附图标记对应于图1-6中所示的那些。

在操作中，净化系统10包括：进口20，所述的进口20连接到进口水管22上，水经由进口水管22经过进口20至进口开关24。进口开关24可以由来自控制系统的一个或多个各种可能的反馈源控制。在所示的实施方案中，开关24是可以基于来自控制系统120的反馈，主要基于蒸发室50中的水位的反馈而打开或关闭的螺线管。进口开关24包括沉降池25，以避免系统10被沉降物生垢。与进口开关24相邻的是流量调节器26。流量调节器26通过控制水压而调节流量，通常将水压保持在0和250kPa之间。

水离开流量调节器26，到预热器进料管28，其将水输送到预热器30。任选地，可以将预过滤器安置在进口20，开关24和进口水管22，流量调节器26和预热进料管28之间的一个或多个位置。水在进口32处进入预热器30，通过盘管34，并且在出口36处离开预热器。将盘管34定向，使得经由盘管34的水的净流在基本上水平的方向上，而水通过盘管34的实际通道包括：通过水平面的多个通道，包括水通过盘管34的上下流动以及在盘管34每圈的顶部和底部的水平水流。认为，使热水通过如此定向的盘管允许预热水，同时保持水的适宜混合，这可以避免大的气体或蒸气气泡的形成。在优选的实施方案中，将预热器基本上安置在蒸发室50(例如，锅炉)内，并且优选紧密靠近蒸发室与加热元件56接触的部分。

在出口36处离开预热器30的水进入预热的水管38中，并且通过那里到达脱气器40。在水离开预热器30时，水至少为约96℃，优选约97，98，或99℃，或更高。优选脱气器30在基本上垂直的方向上。基本上垂直在优选的实施方案中是指在偏离铅锤或真垂线的0至5度内。在其它实施方案中，基本上垂直可以是指偏离约5至20度。在其它实施方案中，基本上垂直可以是指偏离约20至45度。脱气器40的构型通常是圆柱形，优选其高度比直径大。因而，预热的水在与脱气器顶部42相邻的地方进入脱气器40，并且在与脱气器底部44相邻的地方离开脱气器40，从而进入蒸发室50。相邻是指在该处或接近该处；因而，例如，水进入“相邻”顶部42的点可以表示水直接在顶部42或经由顶部42进入，或者可以表示水进入在脱气器40相对于底部44基本上更靠近顶部42的区域中。

水向下经由垂直定向的脱气器40的通道将水置于与脱气器介质45紧密接触的流态中。在优选的实施方案中，脱气器介质包括球形粒子。球形粒子优选为玻璃。在备选的实施方案中，粒子可以具有不同的组成和/或可以是非球形的和/或形状不规则的。各种脱气器改进和构造的更详细论述提供在本文下面的小标题脱气器装置下。

来自蒸发室50的蒸汽在与底部44相邻的地方进入脱气器40，并且与介质45接触地垂直上升，到与顶部42相邻的地方经由脱气器蒸汽出口46离开脱气器。向下流动经过脱气器40的水遇到向上通过脱气器介质45的蒸汽，并且将基本上所有的气体和有机物汽提出。预热的水向下并且蒸汽向上通过脱气器介质45的明显非线性逆流促进除去挥发性化合物和基本上全部气体形式的化合物。有利地并且预想不到地，此脱气器40构造和功能也允许除去水中的有机污染物，所述的有机污染用其它方式将特别难以去除。例如，系统允许从水中去除异丙醇；异丙醇对于大多数系统而言是特别难以去除的污染物，原因在于其性质与水的性质的相似性。

经由蒸汽出口46离开脱气器40的蒸汽进入废物冷凝器48，在此，它冷却并且流向废物处。在一个备选的实施方案中，废物冷凝器48功能的全部或部分是通过与进口管22，预热器进料管28，或预热器30的任何部分热交换进行的，其作用是交换来自脱气器废蒸汽的热量，以预热进口水。此热交换具有以下双重益处：消耗来自系统10的过量热量，使得此热量不辐射给系统10的局部环境；以及通过将能量提供用于预热脱气之前的进口水而使效率的增量增加。热交换构造可以包括进行热交换的各种途径。在一些优选的实施方案，热交换是通过使废蒸汽管和预热管同轴定向而完成的。

脱气的水在邻近脱气器40的底部4的地方排入蒸发室50。蒸发室50优选包括至少两段，上段52和下段53。所述的段在段接头54处接合。在优选的实施方案中，蒸发室50通常为圆柱形，上段52的直径比下段53的直径大。在一些实施方案中，段接头54基本上是水平的，而在其它实施方案中，它可以具有倾斜的方向。在下段53的底部55，并且与那里紧密接触地，是蒸发室加热元件56。位于接头54上或在其附近的是蒸发室排水口60。

同样容纳在蒸发室50内的有蒸发室清洁介质58。在优选的实施方案中，蒸发室清洁介质58是全体陶瓷粒子59，其形状基本上为球形。选择粒子59的尺寸和密度，以允许粒子59保留在蒸发室50的底部55附近，而与由沸水进行的搅拌无关，同时具有诸如尺寸和密度之类性质，使得沸腾作用搅动粒子59。类似地，蒸发室粒子59还优选具有允许延长底部55磨损而不有害地退化粒子59或底部55的硬度。操作中，沸腾作用搅动粒子59，使它们上升进入到沸水中。在粒子59由沸腾作用搅动并且上升时，它之后下落，击打蒸发室的底部。这种连续的上升、下落和击打作用冲刷蒸发室50的底部55并且防止水垢或其它沉积物累积。

位于蒸发室段接头54处或其上方的是蒸发室排水口60。优选将蒸发室排水口60安置在接头54处或其上方，使得通过在清洁循环中蒸发室50排水，水从上段52排放而不从下段53排放。在排水循环之后，下段53容纳有蒸发室清洁介质58和蒸发室水。这提供足够的水，从而允许在开始另一个循环之后基本上立即产生蒸汽，所述的蒸汽可以上升并且进入脱气器40。蒸发室排水口60的构造优选具有足够的内部尺度，以允许蒸发室50非常迅速地排水，这避免了沉降物的沉降。此外，蒸发室排水口60优选具有开口，所述的开口被配置以不与蒸发室清洁介质58的粒子59的形状互补。此设计的非互补性防止蒸发室清洁粒子59接合蒸发室排放口60并且干预适宜的排水。

选择进入蒸发室50和/或蒸发室容积中的水的流量，使得水在蒸发室50中的平均停留时间为约45分钟。这样的停留时间超过了通常接受的用于通过沸腾灭菌的时间，从而杀死在水中的任何生物污染物。蒸发室50还包括蒸发室盖61。在蒸发室盖61中的蒸发室蒸汽出口62允许蒸汽离开蒸发室50，并且进入除雾器70。离开蒸发室进入除雾器的蒸汽基本上没有气体，挥发物和有机物--已经通过脱气器40--并且类似地，基本上没有沉降物、微粒、生物质、矿物质等，假定基本上所有的这些污染物残留在蒸发室50中的液体水中，而不是在离开蒸发室50的蒸汽中。但是，这样的蒸汽可能含有少量由沸腾作用带入到气相中的污染物。因而，离开蒸发室50进入除雾器70的蒸汽需要分离成清洁蒸汽和含污染物的雾。

除雾器70基于旋风原理运行。蒸汽经由除雾器进口室72进入除雾器70。蒸汽从除雾器进口室72，流动通过除雾器孔74，并且进入除雾器旋风空腔75。旋风空腔75基本上为圆柱形，并且选择除雾器孔74的形状和方向，以将进入孔74的蒸汽在高速度下引导至旋风空腔75的周边，从而产生旋风效应。蒸汽围绕旋风空腔75的轴高速旋转，使得可以基于清洁蒸汽和污染的雾的密度差进行分离。将密度更轻的清洁蒸汽驱向旋风空腔75的中心，并且经由除雾器清洁蒸汽出口76离开旋风空腔75。离开出口76的清洁蒸汽流入清洁蒸汽出口管78，而污染的雾经由除雾器废物出口80离开旋风空腔75。下面提供除雾器的更详细描述。

清洁蒸汽(stem)从出口管78流入产品冷凝器90。在优选的实施方案中的产品冷凝器包括具有选择用来允许充分进行热交换的尺度和组成的盘管导管。冷凝器风扇94冷却产品冷凝器盘管90和废物冷凝器盘管48。冷凝的清洁蒸汽形成产品水，并且经由产品管96被引导到贮槽100中。沿着产品管96安置的是三通阀98。运行中，三通阀98可以将产品水引向废物处，或者引向贮槽100。

在典型的净化循环中，在蒸发室50暖机和装填的初始阶段过程中--在系统的预热和脱气功能全部起作用之前--新循环的开始几分钟包括升高预热器30和脱气器40中的温度。最后，系统达到允许进行有效脱气的预热温度和蒸汽容积。因而，在净化循环中的暖机过程中，在完全有效脱气之前，离开蒸发室50的蒸汽可能被残余的挥发物和有机物污染。为了避免这些污染物进入贮槽100，在循环的开始20分钟期间，将进入除雾器清洁蒸汽出口管78并且在产品冷凝器90中冷凝成水的蒸汽通过三通阀98分流到废物处。在系统暖机20分钟之后，预热器30和脱气器40具有完全的功能，离开除雾器的清洁蒸汽基本上没有挥发物和有机物，并且切换三通阀，以允许将产品水收集到贮槽100中。在不从贮槽100中抽出水时，可以从开始启动，通过槽充满，在约24小时中循环系统。如果水被消耗，系统可以在约10小时中产生约2.5加仑。贮槽100具有6可使用加仑的容积。尽管不需要用户干预和清洁，但是如果需要清洁，系统仍然供用户选择在收集槽100中进行蒸汽灭菌循环。

系统还包括产品泵102，所述的产品泵102保持在出口104处的产品水基本上恒定的压力。用户接口面板110包括显示系统开/关状态的LED以及如果需要的各种可选手动控制。

控制电路

通过参考图7帮助进行论述。在主电源开关通电时，控制电路通过在槽内的浮动开关确定贮槽中的水位状态。如果控制系统确定在贮槽中需要补充水，它就开始水净化序列。

在水净化循环过程中，控制电路关闭蒸发室排水阀，打开进口水阀，并且使“处理中”灯，蒸发室加热元件，小时计数器和冷却风扇通电。控制电路还通过浮动开关监测蒸发室中的水位，并且需要时，调节来水的流量。流量调节是由进口开关控制的，所述开关是接收来自蒸发室中的浮动开关的反馈的螺线管。作为安全性特征，控制电路还监测加热器和蒸发室的温度，并且需要时，将中断加热器的电源。

在预先确定的间隔，优选20分钟之后，在系统热稳定期间，控制电路自动地从旁路模式将纯水输出流切换到贮槽。一旦控制电路确定贮槽是满的，它就关掉水净化序列，并且启动系统的自清洁部件。

系统的控制电路连续地监测贮槽中水的状态，例如，通过浮动开关监测水量，同时通过电导率监测质量。如果水的质量劣化，控制电路发出信号，以点亮警告灯。如果水量少，控制电路自动开始处理纯水，以如上所述补充贮槽。

控制电路还保持对水输送泵的检查，并且如果存在过载，或者如果槽中的水位太低，将关闭泵的电源，以提供纯水的可靠供给。最后，控制电路还将经由容纳系统的底盘中的浮动开关监测系统的水泄漏。此开关基于盘中积累了显著量的水而被起动，在此情况下，由于泄漏，控制电路将关闭整个系统。

实施例1

在脱气器中非挥发性或挥发性有机物的去除

作为在本发明所述实施方案中的脱气器的有效性的证明，用在入水中的异丙醇进行测试。允许系统装料，以实现脱气器的全功能：将系统暖机，以实现预热功能，并且将稳定态容积的蒸汽从蒸发室中输送入脱气器中。将含有4ppm异丙醇的入水样品引入到系统中，然后定量地测试来自样品的产品水中异丙醇的存在。注意到约100×的降低：在出水中的异丙醇的浓度为约40ppb。

实施例2

生物污染物的去除

总大肠菌群在实验室中相对容易培养，因此，已经被选择作为用于导致疾病的微生物存在的主要指标细菌。大肠菌细菌不是致病性(导致疾病)的微生物，并且仅仅是弱传染性的。为此原因，这些细菌对于在实验中工作是相对安全的。如果在水中发现大量的大肠菌，可能性高的是可能存在其它的致病性细菌或微生物，如贾第虫(Giardia)和隐孢子虫(Cryptosporidium)。测试公共饮用水，以证明对于每100ml的饮用水没有总大肠菌菌群。对于总大肠菌群细菌的认可测试包括膜过滤、多管发酵、MPN和MMO-MUG(“Colilert”)方法。膜过滤方法使用可以截留细菌的微孔性过滤器。将过滤器放置在具有生长富集介质的垫上的皮氏(培养)盘中，并且在35℃温育24小时。在过滤器上收集的单个细菌细胞生长成为圆顶型菌落。大肠菌细菌具有金绿色光泽，并且直接从盘中计数。由于其它的细菌可能出现类似的颜色，需要使用更特异性介质的证实测试。对于可疑的阳性总大肠菌群试验，证实过程需要另外24至48小时，以完成测试。

培养进口水样品，经检测肠菌细菌的存在。培养100ml样品水，并且检测大肠菌菌落。将进口水在如本文所述的系统中处理，并且培养相应测试的100ml产品水。未检测出大肠菌菌落，表明产品水没有生物污染物。

脱气器装置的详细内容和备选方案

脱气水正常是通过加热来水以提高挥发性化合物的蒸气压而得到的。在每种化合物的沸点，溶解气体的溶解度下降到零，于是气体将离开水。例如，在饮用水中发现的许多挥发性物质是氯化化合物，所述的氯化化合物在远低于水的沸点的温度具有特别大的分压。因而，通过将水加热至200-210(93-99℃)以进行适宜的脱气，可以从水中除去这些物质中的许多。但是，所述的物质不立即完全离开水；因而，花费一些时间以完全除去溶解的气体。

例如，对于住宅应用中使用的水净化系统中，采用以前的脱气器设计的一个难题在于：它们对加热过的水在脱气器中的停留时间控制少。因而，在来水中存在过量的挥发性物质时，可能没有足够的停留时间提供用来进行所有挥发性物质的脱气。此外，许多脱气器在没有压力控制的情况下运行，在水蒸汽是选择用于将挥发性组分传质出系统的介质时，这可能导致水蒸汽的过分损失。

脱气器设计中的另一个问题是缩放性。虽然大型工业脱气器采用相当大的压降和对于质量传递有效的大体积的液体和气体运行，并且由此脱气，但是小型脱气器未很好地按比例缩小，并且在每天小于10加仑的生产能力下运行它们是个挑战。

所需要的是更紧凑的脱气器，其允许额外的停留时间，还能够限制用于使用时或进入时的系统中的废蒸汽量。

在一些实施方案中，提供脱气器，其具有粒子的同心层，其中配置粒子的内层，以得到粒子之间相对小的空间，并且配置粒子的外层，以得到粒子之间相对更大的空间。在各种实施方案中，粒子显示出在脱气器中随机和规整的填充。粒子可以由材料如金属、玻璃和塑料制成。脱气器在顶部可以具有进水口。脱气器在顶部可以具有废蒸汽出口，并且在底部具有加热过的蒸汽入口和出水口。

在一些实施方案中，提供脱气器装置，所述的脱气器装置具有保持粒子的同心层的容器，其中配置粒子的内层，以得到粒子之间小的空间；其中配置粒子的中间层，以得到粒子之间中等的空间；并且配置粒子的外层，以得到粒子之间更大的空间。中等空间使得系统中的水蒸汽开始从气相中冷凝出来，并且小空间足够小，即此过程继续使得将水蒸汽转变成液体水。

在其它实施方案中，脱气器容器在容器的底部外周具有蒸汽进口。蒸汽进口允许来自沸腾室的加热蒸汽在外周进入容器，并且加热脱气器内部的外周。容器具有在容器顶部的蒸汽出口，废蒸汽从该蒸汽出口离开系统。容器具有在容器顶部的进水口。容器具有在容器底部处的净化水出口。将出水口设置在例如容器底部的中央。容器填充有粒子。在一些实施方案中，存在三种尺寸的粒子，并且每种给定尺寸的粒子位于同心区中；因而，在此实施方案中，有三个同心区，每个区具有给定尺寸的粒子。在一个优选的实施方案中，粒子是玻璃珠。在一个更优选的实施方案中，有三种尺寸的粒子，其中最大尺寸的粒子在容器的最外区，并且最小尺寸的粒子在容器的最内区。在一个最优选的实施方案中，在容器中存在具有8mm玻璃珠的最外区或层，具有6mm玻璃珠的中间区或层，和具有4mm玻璃珠的中央区或层。在一些实施方案中，珠粒由钠钙玻璃制成。在这样的实施方案中，20颗3mm的珠粒可以重约0.7克，20颗4mm的珠粒可以重约1.8克，20颗6mm的珠粒可以重约5.7克，并且20颗8mm的珠粒可以重约14.4克。

一些实施方案包括紧凑且更有效的脱气器。脱气器优选采用具有变化空隙率的同心层，使得在脱气器中产生允许蒸汽通过的区和产生促进水蒸汽冷凝的区。脱气器包括在脱气器内的粒子，其增加脱气器内部的表面积，从而允许将被净化的水更长的停留时间。

在一些实施方案中，系统的空隙率是通过不同尺寸的粒子实现的。在这些实施方案中，外层中的粒子具有相对大的尺寸，使得加热蒸汽可以更容易地从蒸汽源如蒸发室进入并且通过脱气器。此来自蒸发室的加热蒸汽也可以起着绝热体的作用，以保持系统的内部温度接近于沸点。在更大尺寸的粒子的外层内，是中等尺寸粒子的层。此中等尺寸粒子的层提供足够的渗透性和长的停留时间，从而允许更高百分比的挥发性物质被脱气。该孔和粒子的中等尺寸层更容易从蒸汽中冷凝水，原因在于粒子之间的空间更小。内层包括更小尺寸的层，使得孔大部分被脱气过的水充填，所述的水由于重力而流入蒸发室。

图8图示了典型脱气器单元210的概念。在一个优选的实施方案中，将被脱气的入水或其它液体通过进口220，经由脱气器的顶部流入。优选入水是温热或热的。水可以自由地流过填充有系列粒子的脱气器。优选粒子是玻璃珠。入水在脱气器中被来自蒸发室的蒸汽进一步加热。外层粒子230大于中间层的粒子240，粒子240又大于内层粒子250。珠粒向着脱气器中心轴增大的表面积允许更大量的挥发性气体从水中被汽提出来。更大的粒子用于区250，可以将加热过的蒸汽迅速而有效地通过该区加入到脱气器中，而中等和更小尺寸的粒子提供在脱气器中的区230和240，其中汽提的蒸汽可以在此冷凝为液体形式并且排出脱气器，例如，进入蒸发室装置，所述的蒸发室装置优选位于脱气器的下方。如由本领域的技术人员所理解的，项230，240，和250可以指粒子本身，或多孔性的区，所述的区在所述的实施方案是由粒子之间的空间产生的。

将蒸汽270加入到脱气器，主要是将热量加入到系统中。各种气体可以经由出口280离开系统，所述的出口280优选位于单元的顶部或其附近。由于脱气器将导致蒸汽冷凝回到水的部分是在粒子之间具有更小空间的部分，并且由于该部分在脱气器的中央，这种布置允许蒸汽循环并且加热脱气器的外面部分，而蒸汽将在脱气器的中央部分冷凝并且排入下一个部分中。如本领域的技术人员将理解的，可以改变不同大小的粒子和不同区的位置。例如，在一些实施方案中，将更小的粒子安置在脱气器的外周上，中等粒子在内，并且更大的粒子在中央。此外，可以将中等尺寸的粒子安置在中央或外周。在此实施方案中，优选相应地重新设置蒸汽进口和出口、和脱气水用出口的位置。但是，优选的实施方案绘于图8中。

脱气器系统的位置优选接近蒸发室装置。优选脱气器单元位于蒸发室的顶部。这允许来自蒸发室的蒸汽从蒸发室直接上升进入脱气器。这还允许来自脱气器的脱气水直接排入蒸发室。如由本领域的技术人员将理解的，蒸发室和脱气器之间不需要任何明显的分开。在一个实施方案中，仅由用来保持粒子的筛网将脱气器与蒸发室分开。

粒子可以具有任何形状，例如，球形，半球形，无定形，矩形，椭圆形，方形，圆形，多边形，不规则形(例如砂砾)等。需要时，可以改变粒子表面，例如，固体，多孔的，半多孔的，涂布的或规整的，以提供大的停留时间等。优选粒子是球形和无孔的。本领域技术人员应当理解，不同尺寸的粒子在它们之间将具有不同尺寸的空间(间隙)。例如，更大的玻璃球将比更小的玻璃球具有更大的空间。粒子间空间的尺寸可以基于粒子的尺寸、粒子的形状和其它因素而变化。通常，更大的通常球形的粒子也将得到具有更大孔隙率的混合物。即，在球体之间将存在相对大的空间。类似地，较小的粒子将具有较小的间隙，得到更容易将蒸汽冷凝为液体水的环境。

粒子可以由任何适宜的材料制成。示例性材料包括但不限于金属、玻璃、复合材料、陶瓷、塑料、石头、纤维素材料，纤维材料等。需要时，可以使用材料的混合物。本领域的技术人员将能够确定用于每一特定目的的适宜材料。优选材料由玻璃制成。所选择的材料应当优选能够忍受长期的高温使用，而没有明显的裂纹、破裂、其它损坏或者将有毒物质浸出到水中。需要时，可以由不同的材料制成不同尺寸的粒子。例如，外层粒子可以由金属制成，中间层由耐温塑料制成，并且中央层由玻璃制成。所选择的材料优选对于由于加热处理所导致的破裂、生锈或裂纹是有耐性的。

本领域的技术人员应当理解可以选择粒子以具有任何需要的尺寸。例如，外层粒子的直径范围可以为约5mm至约25mm，或更大。中间层的粒子的直径范围可以为例如约1mm或更小至约15mm或更大。中央层的粒子的直径范围可以为例如小于约0.1mm至约10mm，或更大。通常，直径的范围可以在约0.1mm至约30mm之间。

在一个优选的实施方案中，同心层的粒子是玻璃珠，其具有例如具有8mm玻璃珠的最外层、具有6mm玻璃珠的中间层和具有4mm玻璃珠的中央层。根据需要，本领域的技术人员可以改变外层粒子的直径与内层粒子的直径的比率。外层粒子尺寸与内层粒子尺寸的比率可以为例如约1.1至1,000∶1。

优选粒子成层在同心圆中，其中最小尺寸的粒子在单元的中央，而最大的粒子最靠近单元的外壁。如本领域的技术人员应当理解的，圆不需要是精确的，并且不是必须需要是同心的。例如，虽然非同心的圆不是必须具有所述实施方案的所有优点，但是具有导致蒸汽进入小空隙率区的大空隙率区的实施方案也能很好地起作用，并且提供本发明的主要优点。在一些实施方案中，将各种区或不同大小的粒子通过使用筛网保持在离散的组中。在一个优选的实施方案中，将各种尺寸的粒子通过将它们填充在容器中而保持在离散的组中，其中通过中等尺寸的粒子的存在而防止小粒子与更大的粒子混合。

需要时，可以使用超过2或3层的层。例如，可以使用4，5，6，或7层以上。在一个优选的实施方案中，使用三层，每一层具有不同的尺寸。在一些实施方案中，改变粒子的其它性质，如粒子的表面性质，而不是改变粒子尺寸。此外，需要时，脱气器可以填充有不同尺寸粒子的混合物，其中进行填充过程，以允许粒子尺寸逐渐更小以填充脱气器的中央区。在一些实施方案中，层填充有在整个层都是均匀的粒子。在其它实施方案中，层是非均相的，并且可以含有其它形状的珠粒，粒子，玻璃棉等。粒子的不均匀性不仅可以包括尺寸，而且包括例如组成、表面特性、密度、比热、可湿性(疏水性与亲水性)、硬度、延性等。优选如上所述，无论其采取什么形式的不均匀性都分布在脱气器中的同心环中，尽管在本发明的一些实施方案中也考虑不是同心的其它布置。

脱气器装置壁和进口/出口可以由任何适宜的材料制成。示例性材料包括例如金属，铝，玻璃，复合材料，耐温聚丙烯等。优选壁材料由防锈钢制成。优选材料将忍受在高温条件下的长期使用而没有裂纹、破裂或将有毒物质浸出到水中。

在一些实施方案中，将脱气器用于为脱气水提供足够的停留时间，即使水含有不适合量的挥发性物质。因而，可以将脱气器用来制备更安全的饮用水，或用于许多其它应用的低毒水。

通过采用本发明的方法处理水而可以去除或减少的挥发性污染物的实例包括但不限于，甲基叔丁基醚，苯，四氯化碳，氯苯，邻二氯苯，对二氯苯，1，1-二氯乙烯，顺式-1，2-二氯乙烯，反式-1，2-二氯乙烯，二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，1，2-二氯丙烷，乙苯，苯乙烯，四氯乙烯，1，2，4-三氯苯，1，1，1，-三氯乙烷，1，1，2-三氯乙烷，三氯乙烯，甲苯，氯乙烯，二甲苯，天然气体如氧，氮，二氧化碳，氯，溴，氟和氢，其它挥发性有机化合物(VOC)如甲酸，乙肼，甲基丙烯酸甲酯，丁基乙胺，丁醇，丙醇，乙醛，乙腈，丁胺，乙胺，乙醇，甲醇，丙酮，烯丙胺，烯丙醇，乙酸甲酯，氢氧化铵和氨等。

在本发明另外的实施方案中，脱气器的外面部分还可以提供对脱气器容积内部部分的有效绝热，以将入水的温度保持在水的沸点附近。在一些实施方案中，选择粒子本身以使它们具有热量保留能力。这可以节能并且产生更有效的脱气系统。

在一些实施方案中，本发明的脱气器设计提供稳定的通道，以将脱气水带入蒸发室中，同时避免蒸汽过分逸出的需要。这是因为蒸汽加热脱气器的外壳，并且因为它可能容易地进入在一个区中的脱气器，而分离区允许冷凝和脱气水流出系统。通过防止过量蒸汽逸出，可以避免可能的盐沉淀到粒子中的问题。

在一些实施方案中，脱气器可以比目前使用的模型更紧凑，因为系统的不同粒子尺寸可能导致高的表面积。于是可以使脱气器的高度最小化，由此得到更紧凑的设计。

在一些实施方案中，与常规的脱气器相比，所述的脱气器在从样品中去除杂质时更有效。例如，在一些实施方案中，图8中的脱气器可以在高达30ml/分钟的流率下从水中去除40ppm的氯。在一些实施方案中，它可以在最高20ml/分钟的流率下去除水中最高2ppm的氨。在一些实施方案中，它可以在最高30ml/分钟的流率下去除普通气体，如空气，最高至它们的溶度极限。

脱气器实施例

实施例3

脱气器装置的制备

如图8中所示，1”宽×12”高的不锈钢圆筒装配有不锈钢进水口和不锈钢气/水出口(在备选的实施方案中，可以使用1”宽×8”高、1.5”宽×8”高或3.5”宽×12”高的设备)。将该单元附着到蒸发室装置的顶部。然后，圆筒用清洁的球形玻璃珠填充如下。外部区域用直径为约8mm的玻璃珠填充。然后中间层用直径为约6mm的珠粒填充。然后，中央区域用直径为约4mm的玻璃珠填充。脱气器装配有不锈钢盖单元。将蒸发室加热并且允许蒸汽通过脱气器。一旦脱气器温热，就将待处理的水预热，然后加入到脱气器的顶部。离开脱气器的水中将具有减少量的挥发性化合物。在设备达到稳定的温度时，它从含有下列浓度的水中几乎完全除去了气体：40ppm氯，2ppm氨，并且空气中的大多数天然气体最高至它们的溶度极限。

实施例4

使用放大的脱气器装置以净化饮用水

将实施例3的脱气器装置装配到2加仑蒸发室系统的顶部。然后，将待净化的水以5ml/分钟至50ml/分钟的速率泵送通过预热的脱气器的进口。(在其它实施方案中，可以使用最高数升/分钟)。将进入脱气器的水预热至约200℃的温度。水基本上在水的沸点进入脱气器。在正处理大体积的水时，脱气器顶部的温度可以下降几度(降至98℃)。约10至20％的入水生产量被用作蒸汽用来驱动脱气器，并且它的约一半在脱气器中再冷凝(尽管可以将蒸汽用量降低至小于1％的水生产量)。净化的水下降到蒸发室中，允许其冷却，并且采样用于测量挥发性污染物的水平。通过使用此方法，除去了挥发性污染物，并且水得到了净化。

可以连续地运行该单元，所以只要需要将水脱气，它就可以运行。从脱气器排水速率取决于玻璃珠的填充和尺寸并且从约1秒变化至数分钟。

除雾器的详细内容和备选方案：

在本发明的一个方面，提供一种可调节的除雾器装置。可以将除雾器与上面的设备组合使用，或与它分开地使用。

图9A中的图图示了一种示例性除雾器。可以由用户调节各种进口和出口孔，以优化性能。如图9A中图示，优选地，可以将可调节的下导管395用来改变旋风除雾器的分离特性。此可调节的下导管395可以调节离开单元的清洁蒸汽与污染蒸汽的比率。此外，可以将在除雾器300的顶点或锥形出口360处的可调节的闸板机构370用来防止蒸汽350的过分损失。

输入蒸汽320从锅炉310经由进口330进入除雾器。蒸汽320进入除雾器室340，并且在除雾器300中，经由通过蒸汽在室内的旋转产生的离心力而被分离。蒸汽被分成清洁蒸汽380和脏或废弃蒸汽350。蒸汽在室内的角速度是通过旋风分离器的压差和蒸汽进入角度的函数。本领域的技术人员可以确定这些参数的设置以优化除雾器的性能。

废弃蒸汽350经由废弃出口360离开除雾器室340。废弃出口可以包含可调节的闸板机构370，以允许对允许离开除雾器的蒸汽的量进行更好的控制。在一些实施方案中，所述的孔在运行期间可以调节，或可以在除雾运行之间调节。闸板机构可以由任何适宜的材料例如金属(例如，不锈钢)，陶瓷或塑料制成。

清洁蒸汽380经由在室340中心或中心附近的出口390离开除雾器300。优选清洁蒸汽出口390具有可以调节的下导管395，以改变插入到室340容积内的管的量，从而改变除雾特性以适应特殊的需要。优选对下导管95的调节是通过改变在除雾器室内部中存在的下导管的长度进行的。下导管可以收集位于出口390本身附近的蒸汽，或者通过将下导管插入室340中，下导管395可以收集更靠近该室中心的蒸汽。由此方法，可以控制清洁蒸汽与经由出口390离开的脏蒸汽的比率。可以将下导管插入例如越过除雾器室的约5-10％，15％，20％，25％，30％，40％或更大的长度。一般的尺度可以变化。例如，它可以是在蒸汽入口的顶部5”长与1”直径，并且在顶管和底管具有1/4”直径。本领域的技术人员应当能够调节下导管的插入点以实现特定的目的。优选清洁蒸汽出口位于除雾器装置的顶部。

在一些实施方案中，在一个实施方案中同时采用可调节的闸板370和可调节的下导管395。本领域的技术人员应当能够通过迭代方法调节它们中的一个或两个，以从系统中得到需要量和纯度的清洁和脏蒸汽和需要量的离开该室的蒸汽。一旦系统如所需要地起作用，就可以现场固定可调节的特征。这可以由各种各样的方式例如通过焊接进行。

上述除雾器装置的设计可以允许用户通过例如调节废弃蒸汽孔、清洁蒸汽孔或下导管的插入长度而精确地调节运行条件。如此，可以优化旋风操作。本领域的技术人员应当能够调节这些参数以适合特殊的除雾目的。

可以手动地进行蒸汽进口、废弃蒸汽出口和清洁蒸汽出口的调节。还可以远程地进行调节控制。此外，为了最大的性能，可以将电子系统设置成自动地改变所述的孔。需要时，可以完全计算机控制孔的调节。现场可能存在紧急关闭系统，所以如果压力达到危险水平，如果部件故障、如果输入流量变化或如果其它未预见的问题发生，则关闭整个系统。

调节除雾器的孔的能力可以允许在宽范围内改变清洁蒸汽与污染蒸汽的比率，从而增大或减小作为水纯度函数的单元输出量。因而，本领域的技术人员可以根据需要调节装置，以使任何类型的除雾方案的过程优化。

在本发明的一些实施方案中，至少除雾器的一部分位于锅炉室内。在另外的实施方案中，将大部分或全部除雾器室容纳在锅炉室内。图9B图示了此实施方案的实施例。除雾器的内部安置可以节省有价值的空间，保证恒定的温度和防止蒸汽冷凝。可以将除雾器安置在锅炉装置内的任何地方。可以相对于锅炉容积比改变除雾器容积比。例如，除雾器与锅炉容积的比率可以在1∶1,000至1∶0.5，例如，1∶100至1∶1，1∶5至1∶2，和1∶10至1∶3的范围内。通常，1∶10至1∶50对于小的6加仑/天的单元是有用的；1∶50至1∶300对于中等尺寸(600加仑/天)单元是有用的；并且更大的比率用于工业尺寸的单元。对于给定的目的，本领域的技术人员应当能够确定适宜的除雾器与锅炉容积比率。如由本领域的技术人员应当理解的，实际在锅炉(或沸腾室)内的除雾器的数量可以变化。在一些实施方案中，两室之间通常的任何容积或表面积是足够的，并且可以是除雾器的100-90，90-80，80-50，50-30，20-10，10-0％的容积或表面积可以被容纳在锅炉内。在一个实施方案中，除雾器完全在锅炉的内部，以防止热量损失和蒸汽冷凝。

如由本领域的技术人员应当理解的，由锅炉提供的额外热量可以减少将在除雾器中发生的冷凝的量。例如，以此方式加热的除雾器，与除雾器没有得自锅炉的热量的系统相比，在冷凝方面可以减少50-90％，90-98％，并且更优选98％至100％。此外，安置除雾器在室中还可以有效地至少屏蔽除雾器的一部分在大气条件下变化，从而进一步提高效率。

除雾器室、进口、废弃蒸汽出口、清洁蒸汽出口(下导管)和废弃蒸汽孔闸板可以由任何适宜的材料制成。示例性材料包括但不限于：不锈钢，以下的金属或合金：钛，铝，铜，聚丙烯，聚四氟乙烯，芳纶，陶瓷或玻璃等。本领域的技术人员应当能够确定用于特定目的的适宜材料。优选选择的材料是耐热的、耐裂的并且能够坚持长期使用。在一些实施方案中，除雾器室340或除雾器300不在锅炉中的部分由绝热材料制成或覆盖有绝热材料，以帮助降低冷凝的危险。

在一些实施方案中，本发明的除雾器适宜于任何尺寸的操作。例如，小型便携的除雾器对于一些目的可能是有用的。为了将雾与蒸汽分离，除雾器直径可以小以实现高的离心力。在实际方面，这通常是指小于2”，并且优选小于1”的直径。除雾器的长度或高度确定气/雾混合物在设备中的停留时间，并且可以短至少许(a few)英寸至数英寸或更长。本领域的技术人员根据本公开内容应当知道如何进行具体的调节。使用本发明的方法也可以制备中型除雾器、大型除雾器和商业型除雾器。

在一些实施方案中，可以调节除雾器装置，以在越过旋风除雾器压力损失最小的情况下有效地分离蒸汽。一些实施方案中，由于除雾器的外表面受到加热，除雾器装置遭受内部蒸汽冷凝的可能性减少。

实施例5

除雾器装置组装

1′宽×3′深的不锈钢除雾器室装配有用于来自锅炉的蒸汽的进口。此外，该室装配有闸板系统，以允许对废弃蒸汽口进行调节。此外，清洁蒸汽出口装配有1/4”直径不锈钢下导管，所述的下导管可以被调节进入该室0.25”至进入该室2.5”。将闸板开始设置在完全打开位置，并且开始设置下导管，以使其在该室内最少。将蒸汽以足以分离清洁蒸汽和脏蒸汽的速率加入到该室。调节下导管的位置，直到从系统中得到需要纯度的蒸汽。在此调节的同时或此调节之后，调节在废物出口上的闸板，以将需要量的清洁蒸汽和脏蒸汽分离并且离开该室。可以再次调节下导管，以使离开该室的蒸汽具有需要的纯度。然后将下导管和闸板固定就位，从而得到优化的除雾器。

然后，可以将除雾器室配置在锅炉装置内部。在一些实施方案中，为了维护容易，可以从锅炉装置的顶部到达除雾器圆筒的顶部。但是，在其它实施方案中可以将除雾器的大部分或全部表面积容纳在锅炉内。

实施例6

加热的除雾器

此实施例证明了使用容纳在锅炉内的除雾器的一个实施方案。除雾器室的容积完全地位于沸腾室内。加热沸腾室以产生蒸汽，然后迫使蒸汽进入除雾器中。蒸汽进入除雾器，使得蒸汽进行旋转运行，从而分离清洁蒸汽和脏蒸汽。将清洁蒸汽从下导管中收集。在蒸汽进行分离的同时，将除雾器由来自沸腾室的热量加热。这导致在除雾器中形成更少(几乎没有)冷凝。

可视过滤器流量指示器：

在一些实施方案中，上述的水净化系统可以包括简单而有效的过滤器流量指示器，所述的指示器提供过滤进行如何的光学指示，即，水如何容易地流过过滤器。可以在水进入沸腾室或脱气器之前，或在整个过程的任何点，在上述的水净化系统之后或之前，安置过滤器。此外，如本领域的技术人员应当理解的，在一些实施方案中，可以在将要监测压差或安置过滤器的任何地方使用可视流量指示器。

在一些实施方案中，过滤器流量指示器包括连接过滤器单元输入端和输出端的侧通道。加重物体位于侧通道中，并且可以响应过滤器系统中的压差而上下移动。选择性限制设备阻止加重物体移动超过设置点。在加重物体击到限制设备时，由用户通过侧通道观看，可以容易地看到该物体。因而，过滤器流量指示器可以提供水如何流过过滤器的可视指示。

在一些实施方案中，本发明的过滤器流量指示器可以为服务者或用户监测提供简单而方便的系统运行指示。过滤器流量指示器优选通过将其插入到在垂直位置上的供水管线上而运行，使得加重物体，如塑料球位于侧管的底部。在正常运行下，对于监测管线中的过滤器的过滤能力，不需要用户干预。用户可以简单地观察加重物体相对于销钉的位置，以确定过滤设备是否正确地起作用或者是否它被堵塞使得它不能根据需要那样有效地过滤。在一些实施方案中，通过检查加重物体运动的相对方向，过滤器流量指示器还可以用于确定过滤器中是否有孔。

侧通道可以由任何适宜的材料制成。优选侧通道是透明的或接近透明的，使得可以容易地观察到加重物体。因而，在优选的实施方案中，可以使用材料如玻璃或塑料。优选材料是相对耐压的，并且是耐裂纹或破裂的。在一个实施方案中，侧通道本身是锥形的，使得加重物体在其强制向上通过时承受侧通道壁的阻力。如由本领域的技术人员应当理解的，可以将侧通道由各种设备或方法连接到过滤器的连接器单元上。例如，可以由具有O型环、压缩配件或其它类型的金属或塑料配件的金属连接器，将侧通道连接到过滤器的连接器单元上。在一个优选的实施方案中，侧边不是锥形的，使得即使将该物体推压在销钉上，水也仍然可以绕物体流动，从而提供这样的通道，即使过滤器被完全堵塞，也可以通过该通道降低水管线中的压力。优选通道与水管线的连接是足够强的，使得如果压力升高，侧通道也不容易从系统中脱落。典型的压力可以为100-200psi。

加重物体可以是任何形状和尺寸，只要它能够响应过滤器单元中的压差而在侧通道上或下移动即可。加重物体可以是例如球形、方形、椭圆形、无定形，或者可以具有另一种适宜的形状。加重物体可以是任何颜色。优选加重物体是球形体。优选加重物稍微小于侧通道的内径。更优选加重物体是红色球，使得可以容易地观察到它。该物体可以由各种材料制成。在一个优选的实施方案中，物体比水重并且在水中是相对惰性的，从而不污染正被过滤的水。例如，球体可以由各种金属如钛或不锈钢，陶瓷，塑料等制成。此外，物体可以是复合物体，例如，具有塑料涂层的不锈钢芯。为了容易看见，球体的直径可以为约1/4英寸(0.8cm)，并且可以为该尺寸两倍大。更大的尺寸可以增加将响应压差而移动的球的重量，因此将是更不响应的。

可以将过滤器流量指示器401(图10A)组装到任何类型的过滤装置405上。在本发明的一些实施方案中，如图10A中所示，将过滤器流量指示器401组装到螺杆型过滤设备405的两个部分上，它们可以在实验室供应商店中发现，或在园艺商店、家居商店(home improvement stores)现货供应。过滤器连接单元410a和410b可以选自各种类型的过滤器连接器。优选过滤器连接410a和410b单元是联锁的。优选竖立着布置过滤设备405，使得液体显示出经由系统的垂直流动。

在一个优选的实施方案中，如图10A中所示，过滤器流量指示器401是过滤设备405的一部分。装置具有两个联锁的塑料连接器410a和410b，其具有在两个塑料连接器410a和410b之间机械固定的过滤器或过滤筛网420。每个塑料连接器410a和410b在过滤器连接侧管或通道430的每一侧具有孔411和412。直径稍微小于侧管430的有色塑料球440在侧管中，并且小销钉450在侧管430大约中间，以防止有色球的移动超过需要的点。

随着过滤器捕获水流中的微粒，它逐渐失去其有效多孔性，从而产生越过过滤器420的压差。越过过滤器的压差又开始将更多的力量施加在侧通道430中的加重物体440上，使得它在侧通道430中移动，直到它靠着销钉450卡住，于是它不能在侧通道中进行任何进一步的向上移动。通过垂直地安置全部组件，以使重力阻止加重物体440在侧管430中向上移动，直到发生过滤器的充分堵塞，系统容易地表明过滤器需要替换或清洁的点。在一些实施方案中，存在在加重物体440后面插入的第二销钉，使得如果存在水压变化，球也不会离开侧通道。如由本领域的技术人员应当理解的，整个设备不是必须以垂直对齐方式安置的，因为仅仅需要指示压力增大的部分可以是垂直的。因而，在一些实施方案中，过滤器和整个过滤器流量指示器都不是垂直安置的。在一些实施方案中，目标不是必须加重的，并且是用弹簧或弹簧组保持在侧通道中的，并且固定位置的偏离将指示过滤器需要被改变。因而，在一些实施方案中，对于在侧通道中的物体的唯一要求是，它施加一些力以抵抗水通过侧通道的流动，使得在水通过侧通道的流量变化时，该变化将导致物体位置的变化。

如本领域的技术人员应当理解的，侧通道的长度，加重物体的重量和尺寸，以及作为堵塞的过滤器指标的加重物体位置可以在设备的具体用途之间，例如水的流率或使用的过滤器类型而变化。

本领域的技术人员应当认识到，根据本公开内容，可以调节这些变量以实现所需要的所述结果。例如，人们可以简单地添加不同尺寸的加重物体或不同重量的物体，直到人们发现这样的物体，该物体在给定的流率下，采用给定的过滤器，不立即流动到侧通道上的最远位置。此外，可以将相同的方法用于排除那些物体，所述的物体太重以致于在过滤器被堵塞时不能移动到侧通道中的最远位置。

如由本领域的技术人员应当理解的，过滤器何时被“堵塞”可以取决于过滤器的特定类型、被净化的物质、被去除的物质、预期的未来用途等。对于给定的应用，本领域的技术人员根据本公开内容应当能够确定过滤器何时被堵塞，并且相应地校正过滤器流量指示器。

该装置可以与任何类型的过滤系统一起工作。考虑的过滤系统类型的实例包括但不限于：将微粒物质与液体分离的过滤器，将特定的生化分子与液体分离的过滤器，除去微生物物质的过滤器，基于电荷除去分子的过滤器等。

在一些实施方案中，过滤器流量指示器可以指示过滤器何时可以允许过多的水通过过滤器，例如，过滤器何时爆裂(burst)。这可以通过平衡球的重量与水的压力而进行，使得410a和410b中的室之间的压差的正常量将导致加重物体在侧通道中稍微向上移动，但不一直到销钉450。如果加重物体在水应当迫使它在侧通道中向上途中时下降，可以表明有太多的水流过过滤器。

如由本领域的技术人员应当理解的，如果过滤器变得堵塞并且没有爆裂，那么存在的危险是在流动管线中将发生水压的增大。在一些情形下，水压可能增大到它可能通常引起流动管线或泵设备损坏的危险。在一些实施方案中，将侧通道430配置成用作压力释放设备或水流的旁路。因而，可以以这样的方式连接侧通道，使得在过量的压力通过侧通道时，从两个连接器410a和410b断开。在过滤器本身可能由过量的压力损坏的系统中，这也是一个优势，从而允许水经由连接器410a和410b中的孔411和412离开流动管线。在一些实施方案中，提供与连接器10a和10b的孔411和412流体连接的料箱或废物管线，使得将任何过量的水收集或转移至适宜的地方。在一些实施方案中，整个侧通道430或其部分将与流动管线断开，以露出孔411和412。在其它实施方案中，不需要将侧通道断开，并且可以在增大的压力下代替“爆裂”，从而提供备选的出口，水可以通过该备选的出口离开流动管线。

图10B演示了可以如何装配过滤器流量指示器。首先通过钻侧孔411和412制备塑料连接器410，然后与过滤器420一起连接在两个连接器410a和410b之间并且由它们压紧。然后，将塑料球440插入到侧管430中，并且将侧管组件通过焊接或压力在孔411和412处连接到连接器组件。

在温度过高或短路的情况下，可以将光学过滤器控制系统用来提供必要的电超控(override)。例如，可以安置系统，使得在加重物体到达停止销钉时，水流自动停止。

实施例7

光学过滤器流量指示器的装配

可以使用购自实验室供给商店的现有部件组装光学过滤器流量指示器。将过滤器连接器单元连接到隐藏地装配在连接器单元内部的0.2μm过滤器。向每个连接器的侧面中钻孔。2英寸聚乙烯管段装配有小的红色的涂布有聚丙烯的不锈钢球。此外，此导管在远离进入水流的末端装配有停止销钉。然后，将导管的每个末端装配入过滤器连接器单元中，并且使用适宜的粘合剂固定。

实施例8

光学过滤器流量指示器的操作

此实施例演示可以如何将过滤器流量指示器用来监测用于从饮用水中除去微粒的过滤器装置。将商购的水过滤滤筒装置装配到水的流动管线上。侧通道连接到流动管线中的过滤器每一侧，并且由透明聚乙烯管制成。侧通道在远离水流动的末端容纳有小球和停止销钉。侧通道的此部分是垂直定向的。将泵用来使液体以1加仑/分钟的速率移动通过过滤器。

顺便提及，对于特定的过滤器，可以校正流量指示器。使用清洁过滤器和清洁水，迫使水以适宜的速率通过过滤器。将不同大小和重量的球放置在侧通道，并且进行试验，以发现在适宜的流率期间它们何时静止。选择一组球，所述的一组球不退出侧通道，并且没有被迫使进入支通道的上面部分，向着停止销钉。可以用“堵塞”过滤器代替该过滤器，并且水再次流动通过系统。所选择的球将会是移动到侧通道的上面部分，接近或到达停止销钉的球。

过滤器有效过滤水的能力由用户基于球的位置视觉监测。在球击到停止销钉时，它表明过滤器堵塞。可以停止过滤，并且更换或清洁过滤器。

用于恢复饮用水矿物质含量的装置：

在本发明的一些实施方案中，提供用于赋予纯水适宜或特殊味道的设备。这是通过使用逆过滤器进行的，所述的逆过滤器优选提供自然口味，而保留产品水相对于不需要的杂质的纯度。逆过滤器可以容钠有典型地在泉水中发现的组分或矿物质，从而将这些组分或矿物质加回到化学净化的水中，以改善味道。如由本领域的技术人员应当理解的，在本文所述的净化系统之后使用时，这可能是特别有益的。但是，本发明所述的设备也可以单独地使用，例如用于水龙头、自动饮水器或在容器上。

图11描绘了可以与逆过滤器一起使用的各种组件。这些包括例如冷凝器510，电导计520，连接器导管530和550，逆过滤器540和产品水槽560。

加味系统可以含有矿物质逆过滤器540，或“反向矿物质过滤器”，其含有至少一种可溶性矿物质。如由本领域的技术人员理解的，一些离子如镁离子，钙离子，钾离子和钠离子可以在许多泉水中发现，这些泉水因为它们的味道而闻名。此外，一些阴离子如碳酸根离子、碳酸氢根离子和偶尔的一些硫酸根离子也在高级泉水中发现。因而，通过使用将这些或其它矿物质以适宜的量加回到净化水中的设备，可以得到没有不需要的污染物但仍然具有添加味道或口味给水的那些矿物质的水。

矿物质逆过滤器可以包括在泉水水池中通常发现的地面岩石，如红柱石：Al₂OSiO₄；钙长石：CaAl₂Si₂O₃；直闪石：(Mg，Fe)₇Si₃O₂₂(OH，F)₂；磷灰石：Ca₅(PO₄)₃(OH，F，Cl)；黑云母：K(Mg，Fe)₃AlSiO₃O₁₀(OH，F)₂；绿泥石：(Mg，Al，Fe)₁₂(Si，Al)₈O₂₀(OH)₁₆；堇青石：Al₃(Mg，Fe)₂Si₅Al₂O₁₈；白云石：CaMg(CO₃)₂；角闪石：(Ca，Na，K)_2-3(Mg，FeFe³⁺Al)₅Si₆(Si，Al)₂O₂₂(OH，F)₂；菱镁矿：MgCO₃；橄榄石：(Mg，Fe)SiO₄；和滑石：Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂。

下面的表3中可以发现可以使用的另外的组成。

表3

合成化学品
							矿物质	组成	CAS N°	Sp.Gr.	溶解度Gr/100ml	溶解度ppm	溶度积
氢氧化钙	Ca(OH)2	1305-62-0	2.24	0.18		5.50E-06
							硝酸钙	Ca(NO3)2	10124-37-5		38
碳酸钙	CaCO3	471-34-1	2.93	6.69E-05摩尔/L	13ppm@212F	3.80E-09
							碳酸氢钙	Ca(HCO3)2	3983-19-5			1,620ppm
氯化钙	CaCl2	10043-52-4		74.5	554,000ppm@212F
							硫酸钙	CaSO4	7778-18-9	2.96	0.209	1,246ppm@212F	9.10E-06
氢氧化镁	Mg(OH)2	1309-42-8		0.0009		1.80E-11
							碳酸镁	MgCO3	13717-00-5		0.02	75ppm@212F	6.82E-06
碳酸氢镁	Mg(HCO3)2				37,100ppm	3.50E-08
							氯化镁	MgCl2	7786-30-3			443,000ppm@212F

硫酸镁	MgSO4	7487-88-9	2.66	71	356,000ppm@212F
							硝酸镁	Mg(NO3)2	10377-60-3		125
氢氧化钠	NaOH	1310-72-2	2.13	50
							碳酸钠	Na2CO3	497-19-8	2.532	5310mg/l
碳酸氢钠	NaHCO3	144-55-8	2.159	10.3
							氯化钠	NaCl	7647-14-5	2.165	35.9
硫酸钠	Na2SO4	7757-82-6	2.68	66.66666667
							硝酸钠	NaNO3	7631-99-4	2.26	81.5
氢氧化钾	KOH	1310-58-3	2.044	107
							碳酸钾	K2CO3	584-08-7	2.29	147
碳酸氢钾	KHCO3	298-14-6	2.17	22.4
							氯化钾	KCl	7447-40-7	1.984	28.1
硫酸钾	K2SO4	7778-80-5	2.662	12
							硝酸钾	KNO3	7757-79-1	2.109	38

表3总结了在世界范围内，含有通常在各种矿泉水中发现的离子的大量无机盐的溶解度值，包括溶度积数据。通过使用表1(以及通过其它化合物的其它已知的化学特性)，可以以这样的比例组合不同的盐，以再现在自然界中发现的任何矿泉水的组成。如由本领域的技术人员应当理解的，精确的量和组合可以根据特别需要的终产品而变化。

优选矿物质逆过滤器40包括一种或多种上述矿物质，并且可以是这些矿物质或其它矿物质的组合。在本发明的一些实施方案中，可以将矿物质逆过滤器用于将矿物质含量恢复到化学纯的水，使得金属和非金属离子的比率类似于在天然泉水中发现的那些。典型地，这些水含有钠、钾、镁和钙离子，浓度为几个百万分之一份(ppm)最高至100ppm，优选1-10ppm。它们还含有阴离子，如碳酸氢根离子、碳酸根离子、硫酸根离子和氯离子，其浓度类似于金属阳离子的浓度。本领域的技术人员应当能够供给适宜量的每种选择的矿物质，以得到类似矿泉水或泉水的产品。此外，可以容易地将其它需要的材料如气体加入到系统中。此外，可以调节水的pH，水的硬度和磷含量，以实现需要的产品水。此外，还可以调节痕量元素的存在与量，所述的痕量元素包括例如铁、碘、铜、氟化物、锌以及它们的组合。

基于矿物质溶解于水中的能力或其溶解特性，优选将矿物质研磨到标准尺寸。研磨矿物质还可以增大矿物质的表面积，以更好控制加入到逆过滤器的不同级分的尺寸。粒子的尺寸可以改变粒子释放离子到水中的能力。这又可以改变在产品水中存在的矿物质的最终浓度。本领域的技术人员应当能够确定用于所选的每种类型矿物质的粒子的适宜尺寸，以得到产品水中的矿物质的需要量。

由于存在宽范围的可能需要的矿物质水，可以急剧地改变任何逆过滤器的细节，特别是矿物质的量和尺寸。考虑的一般因素包括：纯水流过过滤器的速率和水和过滤器的温度。对于特定类型的需要产品水，人们决定需要的矿物质的类型，每种矿物质需要多少，需要的每种矿物质的相对量，以及每种矿物质的相对和绝对溶解度。具有相对低的溶解度但要求以相对高的量存在于产品水中的矿物质可以以高量存在于过滤器中，并且可以被相对精细地研磨。如所述，各种矿物质的粒子尺寸可以改变。在一些实施方案中，它们的范围为100nm至1m，更优选为1微米至1cm，更优选为10微米至1mm，且更优选为100微米至1mm。当然，适宜时，更大和更小的尺寸是可以的。如本领域的技术人员应当理解的，更大的尺寸例如10cm至1m或更大通常将不能应用于家用系统。优选的尺寸可以是特定矿物质的溶解度的函数。在矿物质的粒子尺寸非常小时，如在矿物质被精细地研磨时，溶解度变得更大。研磨作用扭变了矿物质晶格，并且产生高能位，所述的高能位是更容易溶解于水的位。如本领域的技术人员应当理解的，由于天然矿泉水是通过使水流过这些矿物质而天然得到的，可以采用使净化水流过相同类型的矿物质(尽管在不同的条件下)来达到相同的结果。

尽管矿物质通常被分类成不溶性的，但是此分类是基于相对的而不是绝对的术语。例如，如果固体在水中得到的浓度低于0.1mol/l，则将它们通常分类为不溶性的。但是，测量溶解度的更精确方式是根据给定流体中的溶度积或电离常数。在与给定固体接触时，同时测量单位容积溶解或电离物种的量。

上面所列的矿物质具有相当宽范围的溶解度。因此，在一些实施方案中，矿物质可以以不同的速率释放离子到水中，从而保证矿物质逆过滤器的持久寿命。在一些实施方案中，从逆过滤器中损失的任何材料都可以容易地通过将额外研磨的矿物质材料倾倒入逆过滤器壳体中而更换。在其它实施方案中，在矿物质的功能性失去时，可以更换整个逆过滤器滤筒。在一些实施方案中，矿物质本身容纳在逆过滤器的分开区域内，使得将单独的水流输送通过每种类型的矿物质。备选地，可以将矿物质混合在一些，并且一股水流通过它们全部。如本领域的技术人员应当理解的，虽然可能由于矿物质离去而矿物质逆过滤器不再起作用，但也可能由于太多块的矿物质小于它们应当具有的尺寸，从而以不同的方式改变水的味道而失去其起作用的能力。

矿物质释放入水中的速率可以涉及许多因素，如温度、矿物质粒子的尺寸、体系的pH、矿物质存在的量和其它因素。本领域的技术人员应当能够确定矿物质的加入量，以达到需要的效果。此外，其它因素如水保持与矿物质接触的持续时间、水接触矿物质粒子的力量以及如果矿物质粒子可以强制地互相击打并且通过破裂开而进一步增大它们的表面积，也可以影响在加味水中存在的矿物质的最终量。

在一些实施方案中，设计逆过滤器，以增大或减小上述因素中的一种或多种。因而，例如，在一些实施方案，将逆过滤器加热，以提高纯水的溶解能力。

本领域的技术人员应当能够确定矿物质的类型，矿物质的量，所使用的矿物质的溶解度，以及所使用的研磨矿物质粒子的适宜尺寸。如本领域的技术人员应当理解的，除矿物质以外的其它化合物也可以用来给水添加口味。此外，可以加入气体如空气或二氧化碳，以提供碳酸化作用，或可以添加自然调味剂如柠檬、橙等。这些化合物统称为“调味化合物”。在逆过滤器容器540内部发现的这些调味化合物(矿物质基或其它)称之为“居留粒子”。如本领域的技术人员应当理解的，虽然说明书主要论述了矿物质作为调味化合物，但是在许多这些实施方案中，也可以使用其它调味化合物。

在一些实施方案中，最终水类似于“矿泉水”，并且含有约250ppm的总溶解固体或更多。虽然该水在技术上可能不被认为是“矿泉水”，因为矿物质是被加入到净化水中，但是在所有其它方面，最终水可以相同。在一些实施方案中，最终水具有“低矿物质含量”并且具有低于500ppm总溶解固体(TDS)含量。在其它实施方案中，最终水具有500和1500ppm之间的TDS含量。在另一些实施方案中，最终水具有“高矿物质含量”并且具有超过1500ppm的TDS含量。

在一些实施方案中，逆过滤器被配置成以得到与特定类型的矿泉水具有相同矿物质含量的产品水。例如，逆过滤器可以被配置成制备具有71mg/ml钙、7.5mg/ml镁、2.7mg/ml钠、1.0mg/ml钾、0.2mg/ml氟化物、0.01mg/ml铁、0.01mg/ml锌、221mg/ml TDS，190mg/ml CaCO₃和pH为7.7的水。这样的水可以感觉与MOUNTAIN VALLEY泉水相同。如本领域的技术人员应当理解的，也可以产生任何矿泉水例如，ARROWHEAD，CALISTOGA，DEER PARK，ICE MOUNTAIN，OZARKA，PERRIER，S.PELLEGRINO，ZEPHYRHILLS和VITTEL水。

可以以各种方式处理矿物质或其它调味化合物，以改变化合物溶解于水中的能力。例如，如上所述，可以将矿物质研磨成更小的部分，以添加口味。在一些实施方案中，可以将矿物质加热或冷却，以改变它们溶解于水中的能力。可以将矿物质或其它化合物用另外的化合物处理，或者与另外的化合物混合，以提高或降低溶解的速率。类似地，在一些实施方案中，可以将矿物质或调味化合物用高压釜或可以对矿物质或化合物灭菌的设备处理。

需要时，可以将矿物质逆过滤器容纳在任何适宜的材料中。示例性壳体材料包括但不限于玻璃，金属，塑料，聚乙烯，聚丙烯，石头，陶瓷，橡胶等。如本领域的技术人员应当理解的，逆过滤器可以是相对简单的容器，其一端具有纯水的入口，另一端具有用于调味处理的水的出口，和保持矿物质的主体。

在一些实施方案中，出口覆盖有筛网或过滤器，其具有按大小分级的孔，以保留研磨的矿物质，但足够大以允许水流过。在一个实施方案中，筛网中的孔足够小，使得只有对于饮用者通过饮用水而察觉而言太小的粒子可以通过。在一些实施方案中，可以流过筛网并且进入饮用水中的更小尺寸矿物质粒子的产生是这样处理的：通过使水预先流过过滤器以除去最初在逆过滤器中的任何这些更小粒子。

在一些实施方案中，逆过滤器包括次级粒子过滤器。虽然上述的筛网会具有足够小以防止初始按大小分级的粒子通过并且进入到产品槽或容器中的分度，但是可以将第二筛网可以用来捕获在粒子尺寸减小并且可能能够流过上述的第一网时用过的粒子。可以将此第二过滤器放置在各种位置中，并且甚至产品水槽之后。但是，优选将其放置在逆过滤器之后并且在产品槽之前。

在一些实施方案中，该室包括一系列管，所述管将增加水必须通过以离开逆过滤器的距离。这些管可以填充有研磨的矿物质。管的添加可以提高水可以与一种或多种矿物质保持接触的时间周期。在其它实施方案中，该室具有各种结构，以使在逆过滤器中的水的流动改变方向，用于提高调味化合物的溶解。在一些实施方案中，逆过滤器包括充气单元，以将气体溶解回净化水中。在一些实施方案中，还将二氧化碳加入到水中。可以将少量的二氧化碳加入用于调味，或足够地加入，以使水是“发泡的”。

如图11中所示，相对纯的水可以进入逆过滤器的底部，向上通过逆过滤器的整个长度，并且经由顶部离开并且进入产品水槽中。这允许水饱和具有水的容器，之后它离开逆过滤器。在备选的实施方案中，水经由逆过滤器的顶部进入，并且经由底部离开。在备选的实施方案中，将逆过滤器水平地安置，并且水从一个垂直的端通过另一垂直的端。如本领域的技术人员应当理解的，这些实施方案的每个可以具有一些优势。例如，水出口在逆过滤器的底部允许水在其通过系统后被移除，从而避免了在过滤器中的任何静止水，所述的静止水可以继续溶解矿物质，并且变得被调味剂过饱和的。备选地，通过将排水口和阀添加到在逆过滤器和电导计之间的管30的基底处，在图11中描绘的实施方案中可以实现相同的结果。

在一些实施方案中，如图11中所示，逆过滤器540是更大系统的一部分。该系统可以包括：冷凝器510，以将蒸汽转变为液体；电导计520。用于监测在得到的水中的离子的量；之后的逆过滤器540和产品槽560。可以将电导计520用来保证水的纯度，之后矿物质岩石赋予有益的口味。可以将连接器导管530和550用来连接冷凝器510、电导计520和逆过滤器540，并且可以由任何适宜的材料制成，所述的材料例如金属、玻璃、聚丙烯、塑料或其它材料。也示出用来贮存净化水的产品水槽560。如本领域的技术人员应当理解的，产品水槽可以采取各种形式例如，高容积槽、单个水瓶，或甚至玻璃杯。

系统可以被小规模地制成，例如，附着到家用水源的单个龙头，或者可以放大，以用于商业规模的水净化程序。可以将制备的水包装或贮存例如在瓶中，用于将来使用。

在一些实施方案中，提供试剂盒用于采用矿物质使水具有口味。试剂盒包括：容器，其是逆过滤器的壳体，和在分开容器中的预研磨的矿物质的选择。用户可以将各种矿物质以各种量加入到壳体，以定制来自逆过滤器的水的味道。在一些实施方案中，识别何种矿物质具有特殊口味的味道表与试剂盒一起提供。

实施例7

逆过滤器单元的制备

通过将一份红柱石(Al₂OSiO₄)；一份白云石(CaMg(CO₃))；半份黑云母；半份菱镁矿；和半份堇青石(Al₃(Mg，Fe)₂Si₅Al₂O₁₈)研磨成约100nm大小的粒子，制备矿物质组合物。将材料混合并且填充入5”×4”的由聚丙烯制成的逆过滤器壳体单元，并且该单元使用前于室温贮存。允许商业净化的水以20ml/分钟的速率流过过滤器装置。通过使用此技术，改变了水的口味。

实施例8

逆过滤器单元和使用方法

由黑云母和菱镁矿制备矿物质组合物。将矿物质研磨到适宜的尺寸如50nm。将研磨的矿物质填充入5′×10″金属壳体中。添加额外的进口过滤器和出口过滤器，以将研磨的材料保持在原位。添加第二逆过滤器，容纳有柠檬酸和碳酸氯钾的混合物，使得与水接触而逸出的得到的二氧化碳气体部分地结合入产品水中。

然后，使水流过脱气器、锅炉、除雾器，最后是冷凝器而净化水。使此净化的水(去离子的、去矿物质的、去微粒的)以20ml/分钟的速率流过金属壳体。顺便提及，允许水流过，以从逆过滤器中除去可以流过逆过滤器的任何微粒物。

在矿物质过滤器的进口侧放置压力监测器，从而可以控制流率，以调节发生的任何压力变化。由电导计测量进口的纯度，并且由在系统出口侧的电导计测量流入水中的矿物质化的量。水流入产品水槽，从产品水槽中，将水进一步调节并且装瓶。使用此方法，制备具有来自黑云母矿物质泉的水的口味的高质量净化水。

实施例9

调节逆过滤器的组分以具有需要的味道

虽然本领域的技术人员应当理解：选择特殊的矿物质，它们的量和矿物质的相对粒子尺寸可以通过各种计算进行，所述的计算包括给定的成分清单和溶解度表，但是也可以以迭代法选择成分。

首先，可以由简单的矿物质如白云石：CaMg(CO₃)₂开始，并且将矿物质的中等尺寸粒子加入到逆过滤器的室。水可以流过容纳有白云石的逆过滤器，并且水具有味道。如果口味太强，可以将矿物质用相同但由更大尺寸的粒子制成的矿物质更换。如果口味太弱，粒子可以用更大量或更小尺寸的粒子更换。还可以通过在相同的逆过滤器中，用额外的矿物质重复上述步骤，进一步定制水。

在一些实施方案中，本文公开的用于净化水的系统、部件和实施方案(包括除雾器、过滤器流量指示器和逆过滤器，例如)，可以与其它系统和设备组合，以提供进一步的有益特征。例如，可以将该系统与在以下专利申请中公开的任何设备或方法结合使用：美国临时专利申请：60/676870，名称为SOLAR ALIGNMENT DEVICE，提交于2005年5月2日；美国临时专利申请：60/697104，名称为VISUAL WATER FLOW INDICATOR，提交于2005年7月6日；美国临时专利申请：60/697106，名称为APPARATUS FOR RESTORING THE MINERAL CONTENT OFDRINKING WATER，提交于2005年7月6日；美国临时专利申请：60/697107，名称为IMPROVED CYCLONE DEMISTER，提交于2005年7月6日；PCT申请：US2004/039993，提交于2004年12月1日；PCT申请：US2004/039991，提交于2004年12月1日；和美国临时专利申请：60/526,580，提交于2003年12月2日；美国临时申请：60/526,530，提交于2003年12月2日；美国临时申请60/526,580，提交于2003年12月2日；美国专利申请11/255,083，2005年10月19日提交；PCT申请：PCT/US2006/015859，提交于2006年4月28日；美国申请60/676,870，提交于2005年5月2日；美国临时申请：60/778,680，2006年3月3日，60/779,201，提交于2006年3月3日；60/727,106，提交于2005年10月14日；和60/748,496，提交于2005年12月7日，它们的每一个都通过引用而结合其全部内容。

本领域技术人员应当理解，这些方法和设备适于并且可以适于进行所述的目的并且得到提及的目标和益处，以及各种其它的益处和优势。本文所述的方法、程序和设备目前是优选实施方案的代表，并且是示例性的，且不打算作为对本发明范围的限制。其中的变化和其它应用对于本领域的技术人员是会发生的，这包括在本发明的精神内，并且由本公开的范围所限定。

对于本领域的技术人员显而易见的是，可以在没有离开本发明的范围和精神的情况下对本文公开的本发明进行变化的取代和修改。

本领域的技术人员认识到，本文所述的本发明的方面和实施方案可以彼此分开地实施，或者彼此结合地实施。因此，分开实施方案的组合在如本文公开的本发明的范围之内。

所有的专利和出版物都通过引用而结合在此，达到如同将每个单独的出版物具体并且单独指出以通过引用而结合的相同程度。

可以在不存在本文没有具体公开的任何一种或多种要素、一种或多种限制的情况下，实施适宜在本文示例性公开的本发明。所采用的术语和表述是作为描述的术语而不是限制性的，并且没有这样的意图：在这些术语和表述的使用中，指出不包括所示和所述的特征的等价物或其部分。认识到，在所公开的本发明的范围内，各种修改是可能的。因而，应当理解，尽管本发明已经由优选的实施方案和任选的特征所具体公开，但是本文所公开的概念的修改和变化可以由本领域的技术人员再分类，并且这些修改和变化被认为在由本公开所限定的本发明范围之内。

Claims (24)

1.一种除雾器，其包含除雾器室，所述的除雾器室包含：

蒸汽用进口；

用于废弃蒸汽的第一出口；和

用于清洁蒸汽的第二出口，其中至少所述除雾器室的第一表面容纳在沸腾室内或者直接邻接沸腾室。

2.权利要求1所述的除雾器，其中所述除雾器室的第一表面包含导热的材料。

3.权利要求1所述的除雾器，其中所述除雾器的第一表面包含金属，所述的金属选自：铝，铝合金，铜，铜合金和不锈钢。

4.权利要求1所述的除雾器，其中所述除雾器室体积的至少50％容纳在所述的沸腾室内。

5.权利要求1所述的除雾器，其中所述除雾器室体积的约100％容纳在所述的沸腾室内。

6.权利要求1所述的除雾器，其中所述除雾器室整个表面的约100％容纳在所述的沸腾室内。

7.权利要求7所述的除雾器，其中所述的室包含作为不良绝缘体的材料。

8.一种除雾器，其包含除雾器室，所述的除雾器室包含：

蒸汽用进口，所述的进口位于所述除雾器室上，使得来自锅炉的蒸汽被迫在所述的除雾器室中旋转运动；

用于废弃蒸汽的第一出口，其中所述的出口包含可调节的闸板机构；和

用于清洁蒸汽的第二出口，其中所述的第二出口位于所述除雾器室的上部，并且其中所述的第二出口包含可调节的下导管，其中所述除雾器室位于沸腾室内。

9.一种防止水在除雾器中冷凝的方法，所述方法包括：将热量供应给除雾器的外表面，其中所述的热量是由沸腾室供应的，至少所述除雾器的一部分容纳在所述沸腾室中。

10.权利要求9所述的方法，其中将一个沸腾室用来产生进入所述的除雾器室中的蒸汽，也用来加热所述除雾器的外表面。

11.一种防止在除雾器中冷凝的方法，所述方法包括：将热量施加给所述除雾器的外表面。

12.一种压力指示器，所述的压力指示器包含：

侧通道，所述的侧通道连接第一容积至第二容积，其中所述的第一和第二容积由过滤器分开，其中可以从所述侧通道的外部看见所述侧通道的内部空间；和

在所述侧通道中的加重物体，所述的加重物体可以在所述侧通道中移动，并且其中所述的移动基于第一容积和第二容积之间的压力变化而产生。

13.权利要求12所述的压力指示器，其中所述的侧通道是垂直定向的。

14.权利要求12所述的压力指示器，其中所述的加重物体是球体。

15.权利要求12所述的压力指示器，其中所述的过滤器是水净化过滤器。

16.权利要求15所述的压力指示器，其中所述的侧通道还包含：选择性限制设备，其中所述的选择性限制设备防止所述的加重物体通过，但不会显著防止水的流动。

17.一种与过滤器组合的过滤器流量指示器，所述的组合包含：

过滤器，其中所述的过滤器被配置成允许水从其中通过；

第一和第二容积，其中所述的第一和第二容积由所述的过滤器分开；

在所述过滤器外面的侧通道，所述的侧通道连接第一容积至第二容积，其中可以从所述侧通道的外部看见所述侧通道的内部空间，其中至少所述的侧通道的一部分是垂直对齐的；

在所述的侧通道中的加重球体，所述的加重球体可以在所述侧通道内移动，其中所述的加重球体可以基于第一容积和第二容积之间的压力变化而自由移动到在所述侧通道中的预定点；和

销钉，所述的销钉通过所述侧通道的一部分，使得水可以在所述销钉周围自由地流动而所述的加重球体不可以，所述的销钉限定在所述侧通道中的预定点。

18.一种矿物质逆过滤器，其包含：

室，水可以流动通过该室，而居留粒子不会通过该室出来；和

一种居留粒子，所述的居留粒子包含至少一种可以溶解于通过该室的水中的矿物质。

19.权利要求18所述的矿物质逆过滤器，其中所述的至少一种矿物质选自：红柱石：Al₂OSiO₄；钙长石：CaAl₂Si₂O₃；直闪石：(Mg，Fe)₇Si₃O₂₂(OH，F)₂；磷灰石：Ca₅(PO₄)₃(OH，F，Cl)；黑云母：K(Mg，Fe)₃AlSiO₃O₁₀(OH，F)₂；绿泥石：(Mg，Al，Fe)₁₂(Si，Al)₈O₂₀(OH)₁₆；堇青石：Al₃(Mg，Fe)₂Si₅Al₂O₁₈；白云石：CaMg(CO₃)₂；角闪石：(Ca，Na，K)_2-3(Mg，FeFe³⁺Al)₅Si₆(Si，Al)₂O₂₂(OH，F)₂；菱镁矿：MgCO₃；橄榄石：(Mg，Fe)SiO₄；滑石：Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂；和它们的任何组合。

20.权利要求18所述的矿物质逆过滤器，其中所述的室还包含选自金属、盐、气体、酸和碱中的成分。

21.权利要求18所述的矿物质逆过滤器，其中所述的至少一种矿物质被配置作为粒子，并且其中在开始的水具有约0ppm的总溶解固体(TDS)时，与所述的矿物质接触后从该室中出来的水具有至少约250ppm的TDS。

22.一种矿物质基水口味增强器，所述的口味增强器包含：

冷凝器；

与所述的冷凝器流体相通的电导计；

矿物质室，其容纳有至少一种矿物质，其中所述的矿物质室与所述的冷凝器和所述的电导计流体相通，其中所述的至少一种矿物质具有适宜的量和粒子大小，以使通过所述矿物质室的水具有感觉类似于需要的矿泉水的口味。

23.一种使水具有口味的方法，所述的方法包括：

将蒸汽在容器中冷凝为水；和

使所述冷凝的水通过容纳有矿物质的室。

24.一种饮用水、水净化设备，其包含：

沸腾室；

脱气器，所述的脱气器与所述的沸腾室液体相通；

水进口管，所述的进水口管与所述的沸腾室流体相通；

水过滤器，所述的水过滤器位于所述的进口管内；

压力指示器，所述的压力指示器包含：1)侧通道，所述的侧通道连接所述进口管的第一容积至所述进口管的第二容积，其中所述的第一和第二容积由所述的水过滤器分开，其中可以从所述侧通道的外部看见所述侧通道的内部空间；和2)在所述的侧通道中的加重物体，所述的加重物体可以在所述侧通道中移动，并且其中所述的移动基于第一容积和第二容积之间的压力变化而产生；

除雾器，所述的除雾器与所述的沸腾室蒸气相通，所述的除雾器包含：1)蒸汽用进口，所述的进口位于所述除雾器室上，使得来自沸腾室的蒸汽被迫在所述的除雾器室中旋转运动；2)用于废弃蒸汽的第一出口，其中所述的出口包含可调节的闸板机构；和3)用于清洁蒸汽的第二出口，其中所述的第二出口位于所述除雾器室的上部，并且其中所述的第二出口包含可调节的下导管，其中所述除雾器室位于沸腾室内；和

矿物质逆过滤器，所述的矿物质逆过滤器至少与所述用于清洁蒸汽的出口蒸气相通，所述的矿物质逆过滤器包含：1)室，水可以流动通过该室，而居留粒子不会通过该室出来；和2)一种居留粒子，所述的居留粒子包含至少一种可以溶解于通过该室的水中的矿物质。

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