CN102438715A - 水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水处理系统，例如用于处理来自家庭设备(12，14，16)的灰水，所述的水处理系统包括水处理装置4，所述的水处理装置4包括过滤介质，水通过所述的过滤介质能除去颗粒和生物质。所述的装置(4)具有盖子(78)，其上设置有喷洒装置(80)。所述的喷洒装置(80)例如可以沿管线(128)接收被处理过的水，其中可加有抗泡沫试剂。运行所述的喷洒装置用于消除所述的水处理装置(4)中产生的所有泡沫。通过喷射泵(98)将所述的过滤介质通过管道(114)吸出来，沿管线(102)接收被处理过的水，之后在旋风分离器(116)中定期清洗过滤介质。将被处理过的水储存在储水箱(24)中以备随后在例如厕所水箱(28)中的使用。

Description

水处理装置

技术领域

本发明涉及用于处理家庭和工厂用水的水处理装置，并涉及包括所述装置的水处理系统。尽管不是专用的，但本发明尤其涉及处理灰水(已经经过洗浴、洗涤或洗衣使用的卫生用水或饮用水)、雨水(例如从屋顶流下来的地表水)或任何形式的降水、或来自于其它来源如井中的非饮用水的水所使用的水处理装置。

目前，全世界范围内对于饮用水的需求持续增长。这主要是由于持续增长的人口和新兴国家对于目前西式生活水平需求的结果。

这样的结果是对水的需求的增长速度远远大于可提供的水资源。由此产生的连锁效应是最初建设用于供水的基础设施不能满足额外用水的需要。而且，现有的污水排水渠道和污水处理工厂无法满足不断增加的主要是水的处理量。

因此，对饮用水的三级处理和诸如灰水或雨水等污水的循环利用就变得特别重要。

小型水处理系统的主要应用包括：

(1)对洗澡、淋浴、浴盆以及洗涤机中产生的灰水进行处理，以使被处理过的水能用于冲洗厕所和小便池、滴灌灌溉系统和洗车用水。

(2)对来自屋顶或渗滤系统的径流雨水进行处理。

(3)在包括家庭和商用设施的饮用水点进行水的三级处理以除去存在于输送分配管线中的悬浮和溶解的化合物，以及杀死、保留无害或除去有害细菌。

背景技术

WO9415157公开了一种水处理系统，其中待被循环的水被输送到沉降室形式的第一阶段分离器，在其中沉淀出固体颗粒。定期的开动流化装置将这些颗粒排放到排水管道中。

已经沉淀出固体颗粒的水通过溢流作用进入到一个水箱中，然后被泵送到一个液/液旋流器中进行第二处理阶段，通过旋流器溢流作用去除比水轻的污染物。被处理过的水通过旋流器降流被排出并被泵到置于高位置上的储水箱中。该储水箱可以与一个专用的管道系统连接通过重力作用将水供给到卫生间的储水箱中。

在WO9416157公开的水处理系统中，待被处理的水必须经过两个不同的阶段进行处理。因此，所述的系统结构复杂，需要的部件数目很多，这使得该系统的制造和安装过程麻烦，同时经处理的水的水质也不理想。这导致该系统的制造和安装成本都很高，使得它不适于普通的消费市场。

CN101352629公开了一种水处理装置，该装置包括具有内部过滤体的过滤室。水切向进入过滤室并围绕由过滤室和过滤体形成的环形通道循环，以使重的大颗粒在重力作用下析出。大量的水呈放射状流入过滤体中被过滤介质过滤。被过滤过的水被送入储水箱备用。

灰水一般含有例如肥皂、浴液和洗衣粉等污染物。因此，例如，被称为“一级灰水”的合成灰水的定义如下：

配置100升“一级灰水”的配料如下：

30℃下97.5升的自来水。

86ml的浴液和/或液体肥皂。

1ml的向日葵油。

总大肠菌群＞10⁶cfu/100ml的2.5升的三级处理过的污水。

(来源：建筑服务研究与信息协会(BSRIA)使用灰水的再生水的标准的实验室测试系统，技术说明TN7/2002，来自Reginald Brown和Anu Palmer)

通过处理过程使水用于WC冲洗的微生物水质是：

总大肠菌群＜100cfu/100ml。

样品肉眼透明并且没有漂浮颗粒和沉淀。

在254nm测定时任何再生水的浑浊度不超过60％。

被溶解的氧不能低于10％饱和度或1mg/升以下。

总氯小于或等于2ppm。

通过处理过程使水用于滴灌灌溉的微生物水质是：

总大肠菌群＜1000cfu/100ml。

样品肉眼透明并且没有漂浮颗粒和沉淀。

在254nm测定时任何再生水的浑浊度不超过60％。

被溶解的氧不能低于10％饱和度或1mg/升以下。

总氯小于或等于0.5ppm。

通过处理过程使水用于洗车的微生物水质是：

总大肠菌群＜10cfu/100ml。

样品应当肉眼透明并且没有漂浮颗粒和沉淀。

在254nm测定时任何再生水的浑浊度不超过60％。

被溶解的氧不能低于10％饱和度或1mg/升以下。

总氯小于或等于0.5ppm。

在CN101352629中公开的水处理系统面临下列问题：

1.在BSRIA的合成的灰水配料表中使用的液体肥皂导致进入过滤体时的水产生泡沫。因此介质床被泡沫堵塞，泡沫是肥皂和空气乳液，严重限制水流过过滤介质。结果，在过滤器中有多余的水倒流从而使大量进来的水流入排水管。

2.泡沫从中心过滤室中溢出，其结果是未处理的带泡沫的水进入系统底部的被处理过的水中，导致先前处理过的水的污染。

3.进来的水进入过滤体的流速相当高(例如超过0.4l/s)；该流速足以将过滤介质冲进介质支撑滤网。

4.不足以控制消毒剂计量水平。

5.该系统包括粗滤器，该粗滤器具有很难移除和替换的入口滤网篮。

6.高位置的储水箱的排水可能不像想象的那样工作，这是因为需要一直具有最少量的饮用水存在而无法获得被处理过的水。储水箱还需要各自的供应管道和排放管道。

发明内容

本发明提供了一种水处理装置，所述的水处理装置包括限定过滤室的外壳，和含有过滤介质并被置于所述的过滤室内部的过滤体，以及被限定在所述外壳的圆柱形侧壁和所述过滤体之间的环形通道，所述外壳具有用于待被处理的水的入口，所述入口被设置能使所述外壳内部产生环流，用于已通过所述过滤介质的被处理过的水的干净水的出口，以及用于溢流水的溢流出口，所述装置还包括喷洒装置，所述喷洒装置与提供抗泡沫剂的来源连接，所述喷洒装置位于所述过滤介质之上用于向所述过滤介质方向喷洒所述抗泡沫剂。

所述外壳配有可以接合到侧壁上的盖子。所述喷洒装置可支撑在所述盖子上。

所述喷洒装置可与提供所述抗泡沫剂的适当来源连接或与其中配有抗泡沫剂的液体来源连接。例如，所述的来源可提供从被处理过的水的出口流出来的被处理过的水。或者，所述的喷洒装置可与自来水供给设施相连。可提供抗泡沫液体配料器以将抗泡沫剂分配到用于所述喷洒装置的供水(如被处理过的水或自来水中)中。

溢流出口可以是位于所述过滤介质之上的环形通道。所述环形通道被限定在所述侧壁和所述环形通道的内壁之间，所述环形通道将所述侧壁的内部隔开。所述内壁可具有限定溢水口的上边缘，水从溢水口的上面由过滤室溢流到环形通道中。

过滤体包括可渗透的壁，它将颗粒状的过滤介质保留在过滤体内，并允许水从环形通道流入颗粒状的过滤介质内。入口的开口可以向环形通道开放，并且可渗透的壁可具有封堵件以阻止通过入口的水流通过可渗透的壁直接撞到颗粒状介质上。

可提供用于将水处理剂分配到过滤室内的配料器。配料器具有配料喷嘴，用于将水处理剂排放到环形通道中。

本发明的另一个方面提供了具有如上所述的水处理装置的水处理系统。

附图说明

为了更好的理解本发明，以及更清楚的展示它如何发挥作用，现在通过参考附图进行举例说明，其中：

图1为水处理系统的示意图；

图2表示图1中所述系统的粗滤器的多个视图；

图3表示图1中所述系统的水处理装置的多个视图；

图4是图1中所述系统的杀菌剂计量系统的剖面示意图；

图5表示图1中所述系统的射流泵的侧视图和剖视图；

图6表示图1中所述系统的气旋过滤介质清洗器的多个视图；

图7与图1相对应但是表示所述系统的组件的控制连接；

图8是图1所述系统的被处理过的水的储水箱的剖面示意图；以及

图9-12与图8相对应，但表示被处理过的水的储水箱的4个变体。

具体实施方式

图1中示出的系统包括收集箱2，其中容纳了水处理装置4。水处理装置4具有入口6，入口6通过粗滤器8与灰水供应管线10相连。灰水供应管线10接收来自各种家庭设备的废水，在图1中用淋浴喷头12，手盆14和浴缸16表示。其他的使用水的设备(如洗衣机)也可与灰水供应管线10连接。而且，灰水供应管线10可以接收被收集的雨水，所述被收集的雨水例如来自其中安装了该系统的建筑物的屋顶，如18所示。

收集箱2接收来自水处理装置4的被处理过的水，并具有出口20，出口20通过管线22与被处理过的水的储水箱24连接。然后可以反向通过管线22从储水箱24提供被处理过的水用于冲刷厕所28和小便池，或例如通过外部水龙头30用于农业或园艺的目的、或洗车。通过管线22的水流由泵21和阀132控制。

图2更加详细地示出了粗滤器8。它包括具有盖子34的主体32，盖子34具有中心探头36。切向入口38与灰水供应管线10相连，以迫使流入的水在主体32和中心探头38之间的环形管道中形成漩涡。锥形筛网40将主体内的室分隔成有污物的一侧和已过筛一侧。排放口42被设置在锥形筛网40的下端区域，并与排水管道44连接(图1)。中心探头36的底部是开放的以提供开口162。在其上端，中心探头36的内部通过管道164与出口42连接，并由此与排水管道44连接(图1)。水流传感器166被设置在管道164的较高位置并与控制装置160连接。粗滤器8的切向出口45与水处理装置4的入口6连接。

工作时，主体32和中心探头36之间的涡流能使密度大的固体呈放射状的向外移动到主体32的壁上。较轻的物体(包括泡沫)向内被吸到主体32中心的低压区。筛网40截留住密度大的固体并将它们和被筛网40捕获到的其他悬浮固体一起带到排放口42以排放到排水管道44。尽管在绝大多数的流动条件下绝大多数的泡沫将通过中心探头36离开，但是在灰水中存留的一些泡沫也被筛网40截留并通过排放口42被排放掉。

已经除去了绝大多数的悬浮的固体颗粒和一些泡沫的水通过筛网40进入切向出口45并由此进入水处理装置4。

筛网40是锥形形式的并具有把手(未示出)，例如为了清洗的目的，一旦揭开盖子34，该把手可使筛网40更容易被移除或置换。

如果筛网40被例如管线10内的灰水中的毛发或其他的污染物堵塞，管道164将具有旁路的作用，以使灰水能够直接进入排水管道44。在这样的情况下，传感器166产生信号，该信号被传达给控制装置160以产生警报，预示必须移除筛网40进行清洗。

管道164可由透明的材料制成或其中具有透明的部分，这样可使管道164中的水流被肉眼检查。

中心过滤器8可避免由于过量的泡沫产生的缺点，过量的泡沫是由于例如喷头12或浴盆16流出的灰水中肥皂浓度较高所导致的。这种泡沫容易被排放到排水管道44中，从而降低了对抗泡沫剂的需求，通常由于成本和经济的原因不希望有抗泡沫剂。

过滤器8的结构是能使进来的绝大多数的灰水通过筛网40进入切向出口45，仅有一小部分通过出口42被排放掉。进来的灰水中的较小比例的水携带着重的大的总的悬浮固体(TSS)中的绝大部分，并且正常情况下大多数的生物需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)反映了排放端口42的情况，从而在水处理装置4中的介质过滤阶段之前被除掉。这样减少了在介质过滤床上脏物的载荷以降低过滤要求和清洗介质的需要。

图3示出了水处理装置4。它包括限定过滤室48的过滤体46，其中装有颗粒状物质如球状玻璃珠、陶瓷沙、石榴石、塑料、活性碳或其他合适的颗粒状过滤介质的过滤体50。过滤体46具有锥形基体52，终端位于开孔的支撑筛网54。过滤介质50被支撑在锥形基体52和筛网54上，并被保留在圆柱形支撑筛网56内，圆柱形支撑筛网56是由环形遮光栅格58组成，环形遮光栅格58围绕竖直的硬化支撑骨60阵列延伸。

在外壳46的上部区域，在支撑筛网56和外壳46的侧壁之间有圆形缝隙62。入口6是切向的，并敞开到入口66的环形缝隙62中。在与入口66相同的垂直位置上，支撑筛网56被连续的堵封件68阻挡，以使该区域内没有水流通过支撑筛网56。

在过滤外壳46的上端，设置环形通道或洗涤槽70。环形通道70具有与排水管道44相连的出口72。环形通道70被限定在外壳46的壁的上端区74和内部被隔开的内壁76之间。

盖子78盖在过滤外壳46上以与上端区74接合。盖子78支撑喷嘴形式的喷洒装置80，用于向下朝着过滤介质50喷洒物质。如图1所示，管线128通过阀或孔(未示出)控制，用于将来自管线22的被处理过的水运送到喷洒装置80。计量仪129被设置用于将抗泡沫剂运送到流到喷洒装置80的管线128中流动的被处理过的水中。

如图1所示，容器82与管线86连接，以将水处理剂配料给废水处理装置4的环形缝隙62内的位置。如图1所示，来自容器82的试剂通过喷嘴88被注入，喷嘴88一般低于入口66的垂直位置。

图4更加详细地示出了容器82。在延伸的颈部91，容器82具有注入孔90。注入孔90由例如适当的螺丝帽(未示出)封住。溢流道97被设置在颈部91上，并与管道44相连用于排放进入容器82的过量试剂。容器82容纳有计量泵92，计量泵92的出口与管线86相连。容器上还具有两个液面开关96，96。上面的液面开关94提供需要补充处理剂的起始警报，并设定在容器82中未占用的体积至少等于其中提供水处理剂的预先包装的体积的位置。因此，可将预先包装的容器中的全部物质倒入容器82中，从而避免需要储存容器中部分已被使用的试剂。

较低的液面传感器96的位置设置在与容器80快要完全空的位置相对应的位置，从而不需要将处理剂加入水处理装置4。如果处理剂的位置低于液面传感器96以下，阀132被关闭以终止将处理过的水供给储水箱24。水处理装置4或收集箱2中的剩余水和另外进来的灰水都通过阀138和管线136或直接如图1所示被泵21泵入管道44中，或通过环形通道70被泵21泵入管道44中。

任何适当的水处理试剂都可被使用。例如，氯基的消毒剂是合适的。水处理剂还可根据下列任何一种方式配制：

可存在抗泡沫剂，将其混合到消毒剂中以便稳定和分散；

可含有符合OECD/ISO/EN标准的带色的生物液体以识别被处理过的灰水，从而能够在使用时与卫生水区别出来；

优选配方是根据OECD301TEST容易进行生物降解的，以避免当被处理过的水通过管道44最终被排放时产生的副作用；

优选配方是不刺激皮肤或眼睛的，并因此符合OECD404/405；

配方可包括气味调节添加剂以避免不愉快的气味；

配方还可包括避免气体产生的添加剂；

配方可包括能保护和润滑可移动的部件的添加剂，所述的可移动的部件例如泵92或其他的泵、液面控制开关和系统的各种阀；

配方可包括微生物以促进来自厕所28或其他使用处理水的设备的废水进行生物降解。

因此，这类废水的预处理可在管道44中和下游的排水道，和地下排水系统的其他部分中进行，以使最终的城市水处理工厂能以降低生物载荷的方式高效运转。

因此，这样的处理剂的配方可以降低系统内产生气体的危险，并确保水处理系统和水箱24保持干净且没有微生物。气味调节添加剂可以是有香味的，香味和任何加入到已处理的水中的颜料能确保使用者知道该水是被处理过的灰水，其仅仅用于冲洗厕所或小便池，或用于农业或园艺目的。

图5表示了喷射泵98。喷射泵98具有通过管线102与泵21和储水箱24之间的管线22连接的入口100，其受阀104的控制。

喷射泵98包括喷嘴106和文杜里管(venturi)108，通向出口110。吸入口112与延伸到水处理装置4底部的筛网54的管道114相连。管114由此延伸到颗粒状介质50中。

喷射泵98的出口与旋风分离器116的入口118连接。图6更详细地示出了旋风分离器116，从中可以看到入口118直接切入旋风分离器116的圆柱形主体120中。入口118位于圆柱形主体120的上端(在图1中表示出其方向)，以及锥形段122从圆柱形主体120向下延伸。在锥形段122的下端，有潜流出口124，而溢流出口126被设置在圆柱形主体120的上端。

旋风分离器116的设置使得潜流被排放到颗粒状介质床50上的过滤室48中，而溢流出口126的连接是要将溢流排放到环形通道70中，由此通过出口72将溢流输送到排水管道44中。

希望喷射泵98和旋风分离器116都置于水处理装置4中，并因此被密封在盖子78内。

管线22包括紫外光源134用于对从收集箱2进入储水箱24的水进行消毒(至少部分消毒)。

如图8所示，储水箱24是常用的冷水箱，具有由浮子186操纵的标准浮球阀180，用于控制到储水箱24中的自来水的供给。标准浮球阀180的浮子186位于储水箱24中较低的位置。因此，如果储水箱24内的被处理过的灰水到达较低的水位，浮球阀180将打开并将自来水补充到储水箱24中足以满足冲刷厕所的正常需求的水位。例如，浮球阀可在储水箱24中含有20升或更多水时关闭。储水箱24还具有上水位开关182和下水位开关184。

设置溢流道150用于将储水箱24中的过量水排放到溢流管线152，并由此排放到管道44中。

所述系统的各个组件都由控制装置160(图1和7)进行控制，通过虚线表示控制装置160被连接到各个组件以接收来自各个传感装置的信号，并将运行信号提供给各个泵和阀。

在运行时，来自各个源12，14，16，18的灰水被供给到粗滤器8的入口38。如上所述，切向入口38在粗滤器8内部产生环流以使重颗粒放射状的向外移动，然后落到锥形筛网40，以通过出口42被排放到管道44中。初级过筛的水通过筛网40并通过切向出口45离开，通过切向入口64进入水处理装置4。水进入主体46和截留筛网56之间的环形缝隙62，在此产生环流。堵封件68可以防止进来的水产生强力水流以高速直接进入截留筛网56的内部，这样会扰乱颗粒状的过滤介质50。然而，离开入口64的水平位置，水可渗透到遮光栅格58之间，以使一些水进入过滤介质50之上的截留筛网56，并通过过滤介质50向下渗透，而一些水将通过截留筛网56的较低区域，并因此径向进入过滤介质50。水处理装置4内的一般水位用162表示，因此希望在正常的工作状态下，在过滤介质50之上存在一定量的水。

当水流过过滤介质50时，杂质被过滤介质的颗粒捕获，以使通过主体48底部的筛网54的最终进入收集箱2的水较干净。

水位传感器164将信号提供给控制装置160，用于指示在收集箱2中存在被处理过的水。这使得泵21运行并将被处理过的水经过紫外消毒器134被泵入储水箱24，直到收集箱2中的水位下降到开关164启动的水位以下，而后开关164停止工作。例如，通过将来自控制装置160的信号与适当放置的流速表的输出相对应，使泵21的流速与进入收集箱2的流速相匹配(未示出)。

由控制装置160控制的泵92将处理剂从容器82以一定的间隔一定的计量加入到环形管道62中。

在运行预定的时间间隔之后，对水处理装置4进行已设定在控制装置160内的清洗循环。关闭阀132，终止向储水箱24中供应被处理过的水，并且关闭泵21。收集箱2中的水位上升直到上部水位传感器166开始启动，预示收集箱已经满了。然后阀104从其正常的关闭状态被打开，并且泵21开始通过管线102将被处理过的水供应到喷射泵98。喷射泵98以传统方式运转，以在喷嘴106和文杜里管108之间产生低压以在管道114中产生虹吸作用，将颗粒状的过滤介质50向上吸出通过管道114而被排放，同时通过喷射泵98将被处理过的水从出口110排出。位于管道114入口处的锥形部分可以避免清洗循环期间过滤介质50出现空洞(鼠洞)。将过滤介质随同一部分通过筛网54被吸出来的收集箱2的水进入旋风分离器116。这样可以冲洗筛网54。在旋风分离器116中得到的剧烈的涡流搅动过滤介质50，从而产生洗涤作用以将脏物和污染物从过滤介质50中移除除去。通过溢流出口126将溢流中的污染物带入管道44，而被清洗过的过滤介质通过潜流出口124又被排放到水处理装置4中。这个过程持续预先设定的时间，此后水处理装置4中的过滤介质床50基本上去掉了脏物和污染物，并能够对进来的灰水开始重新进行有效的过滤。

在系统正常工作期间，阀130被打开，或持续的或间歇的，将管道22中的较少的被处理过的水供给到喷洒装置80。喷洒直对水处理装置4中在水上聚集的任何泡沫，以使泡沫破灭，或使它通过环形通道70被带到管道44。计量仪129与图4中所示的消毒剂的计量仪相似，用于将抗泡沫剂加入到管线128中的被处理过的水流中。

在通过灰水供应管线10中的高速水流大于过滤介质50的水流容量时，水处理装置4中的水位可高于水位162。在这种情况下，过量的水将经过内壁76溢流到管道70，并被送到管道44，以避免未经处理的水进入收集箱2。

在正常工作时，阀132是打开的，而阀138被关闭。泵21通过管线22将处理过的水经过紫外光134供给到箱24中。

厕所28的水箱和其他的用水装置(如水龙头30)通过支线178由管线22供给。因此，当水箱24是满的并且泵21因此不工作时，如果需要补充厕所水箱28时，可以通过管线178从箱24进行补充。或者，如果箱24中的被处理过的水的水位较低，且泵21正在进行充水，厕所水箱28中水的补充直接由收集箱2进行。

不希望将处理过的水长期保存在储水箱24中不用。因此，可对控制装置160进行程序设计，以便于在预定的时间间隔(例如每5天到10天)提供“倾倒”信号，终止泵的运行，打开阀132(如果关闭的)并打开阀138。然后将水箱24中的水通过管线22和管线136被排放并由此如图1所示直接进入管道44，或通过水处理装置4的环形管道70进入管道44(图3)。当水箱24中的被处理过的灰水几乎被完全倒空时，浮球阀180打开，自来水通过管线22和管线136进入以冲刷被处理过的水经过的这些管线。

当水箱24中的水位处于低水位时，水位开关184将信号提供给控制装置160。然后控制装置160将阀132和阀136打开预设的时间使冲刷过程继续。然后，将阀132和阀136关闭并使自来水进入水箱中到达浮子186设定的水位直到获得灰水。

如果水箱24中的水位显著升高启动开关182，信号将被传递给控制装置160，控制装置160关闭阀132并打开阀138。收集箱2中的水将因此或直接通过图1所示的方式或通过管道70被引向管道44中。

上述的系统被设计成能循环使用在家庭环境中使用的大部分的自来水。该系统结构简单，并且相比WO9416157和CN101352629中所公开的系统具有较少的部件。很多组件可由塑料材料例如通过注塑工艺简单制作，并因此以低成本制造。本系统运行经济并因此易于安装和使用。

各个阀104，130，132，138可以是电磁阀，由控制装置160控制，可以是包括计时器的可编程逻辑控制器。在该系统中可以设置一个或多个水流传感器，例如监控管线10中的灰水的流速，沿管线22到达储水箱24的流速，或沿管线26进入厕所水箱28或其他用具的被处理过的水的流出速率。

希望在粗滤器28中产生的环流对于进来的水流具有闸的作用，以限制进入水处理装置4的最大流速。因此，可以避免颗粒状的过滤介质50的过分搅动，过分搅动可移走已被聚集的杂质并使它们进入收集箱2。通过堵封件68可获得相同的效果，其可避免入口端66的强烈涡流进入截留筛网56。

由于进入过滤介质50的水流通过过滤介质50的开放表面向下并呈放射状流过截留筛网56，因此开放的过滤面积比相同直径的通常向下流动或向上流动的过滤面积都显著增大。因此，进入过滤介质50的通量率(即，每单位面积的体积流速)相对较大，从而降低雷诺兹数(Reynolds munber)。

尽管各种材料可用于过滤介质50，但是在使用旋风分离器116进行清洗循环时，因为其形状可降低珠子的吸附，球状玻璃珠具有优点，从而在被要求替换前延长了过滤介质的寿命。玻璃珠的光滑性也使清洗循环期间污染物的去除更加容易。

上述的水处理装置4的一个独特的优点是盖子78含有泡沫，这些泡沫是由于进入该系统的灰水中存在肥皂和类似物质产生的。通过引入被处理过的其中可能具有通过喷洒装置82添加的抗泡沫剂的水使得所产生的泡沫破灭，以使水分能通过过滤介质50，或使得泡沫通过环形通道70被排放。

可将旋风分离器116设计成能精确切分潜流和溢流，以使颗粒状的过滤介质几乎全部通过潜流出口124被排放，并且实质上没有过滤介质通过溢流出口126被排放到管道44中。

尽管所记载的系统包括消毒剂容器82，以通过喷嘴88将消毒剂供给环形缝隙62，但是其他的消毒的方法也能使用，例如UV杀菌器134、超声波辐射、电凝聚或银基消毒法。

储水箱24优选位于相关建筑物的较高位置，以使水流在重力作用下流入厕所28和其他用具中，包括外边的水龙头30。或者，提供需要的泵以配给被处理过的水。

希望粗滤器8和使用旋风分离器116的清洁循环可将进来的灰水中的全部颗粒物质和生物质从水流中除去并排放到管道44中，以使到达储水箱24的被处理过的水基本上不含任何类似的颗粒或生物质。

可选择或改良过滤介质50，以提供所需要的电荷性能，从而有助于捕获水流中的颗粒，提高过滤效率。

尽管本发明通过参考处理来自家庭用具的灰水进行了描述，但是其还可用于自来水的最终处理，例如如果怀疑自来水的质量不合格，例如该不合格是由于配水网的腐蚀或老化导致的。

如上所述，到达储水箱24的被处理过的水可通过加入适当的颜料和/香味被确定为是被处理过的灰水。此外，所述系统的管道部分可通过适当的颜色编码或颜色标记被识别以表明在该管道中的水仅仅被用于适当的目的，例如冲厕所或农业或园艺浇灌。

在没有超出本发明的范围内可以对如上所述的系统进行各种改造，这是可以理解的。例如，如果泡沫产生的很低，粗滤器8的中心探头36可以被关闭，并省掉管道164。因此通过排放端口42除去泡沫。

在图9至11中表示了被处理过的水的储水箱24的可能变体。在图1和8中展示的储水箱中的相同特征通过相同的附图标记表示。

在图9所示的储水箱24的改造的布置中，水箱具有液体水位开关140，其由浮子142操纵，表示储水箱24中的被处理的水的水位。当水箱24中的被处理过的水的水位接近水箱底部即当水箱24几乎空的时候，开关140被设置用于提供一个低水位的信号。自来水供应设备144与水箱24相连，并由阀146控制。水箱24还设有高水位开关148，其提供了一个“满”信号，此时水箱24中的被处理过的水的水位接近水箱顶部。

储水箱24通过管线22接收来自收集箱2的被处理过的水，而单独的出口管线26提供给厕所28、外部的水龙头30和任何其他的使用被处理过的水的设备。如果储水箱24中的水没有被充分补充，水位会下降并最后由浮子142操纵的开关140被启动以将信号传递给控制装置160。这使得阀146被打开，使得自来水144进入储水箱24，从而具有连续供给厕所28和水龙头30的水。如果储水箱24中的水位上升到传感器148被开动的水位，信号被传递到控制装置160，控制装置160关闭阀132并打开阀138。这样收集箱2中的水被引向管道44。当在该系统中自来水144或通过管线22不能将水连续流入储水箱24中的情况下，水溢流到溢流装置150并由此进入管道154。

当控制装置160产生“倾倒”信号时，阀158被打开，以使储水箱24中的全部的水通过管线156被排放到管道44中。在水箱24中的水流出后，信号被传递到阀146，使之打开以使自来水补充到水箱24中。尽管浮子142位于较低的水位，阀146被设置用于关闭流入水箱24中的自来水的供给，以便于在倾倒过程中延迟重新灌满水箱24。

在图10所示的变体中，储水箱24容纳自来水室170，其上具有常规的浮子操纵的浮球阀172。自来水室170通过球阀174与水箱24的主体内部相通，球阀174位于水箱24的底部。水位开关176位于水箱24的顶部并指示水箱24的主体内部的水位。当被处理过的灰水存在于水箱24中时，球阀174被关闭，并且通过浮球阀172灌满自来水室170。当自来水室170中的水位到达上部水位时，浮球阀172关闭。

当在收集箱2中没有灰水时以及水箱24中的被处理过的灰水的水位不足以提供给厕所水箱28时，如果警示需要补充厕所水箱28中的水时，球阀174被打开，并且自来水将从自来水室170流入水箱24的主体内部并由此通过管线22和管线178进入厕所水箱28。

图11示出了连接到水箱24的其他的改造方式。在该变体中，水箱24与图9所示的大体相同。

因此被处理过的灰水的供应线22和厕所补充管线26是分离的。但是，在图11的实施例中，水箱24具有由阀158控制的单独的流出管线154。

当控制装置160发出“倾倒”信号时，排放阀158被打开，并且，与图9中的实施例相同，水箱24中被处理过的灰水被排放到管道44中。阀158开放足够的时间以使水箱24中的水位下降到一定水位以下，在该水位浮子186下降使浮球阀180打开。然后自来水进入水箱24以冲刷走残留的灰水。最后，关闭阀158，并且浮球阀180连续提供自来水直到预定的最少量(例如20升)的水进入水箱24中。

图12中所示的变体具有与图1和8的实施例中相同的回路，用于将被处理过的灰水供给水箱24和厕所水箱28，并用于将水在预定的时间间隔倒入管道中。然而，在图12的实施例中，电阀门188(例如电磁阀)被安装在浮球阀180的上游。阀188被控制装置160控制。

当控制装置160产生“倾倒”信号时，泵21被关闭，而阀132和阀138被打开，如同图1和8中的实施例一样。当水箱24中的水位在足够低的水位使浮球阀180打开时，自来水被引入水箱24中以冲刷水箱和下游管道。如有必要，可将信号提供给阀188以将其关闭，从而终止向水箱24中供给自来水，使之被彻底排出。

Claims (16)

1.一种水处理装置，包括限定过滤室的外壳，和含有过滤介质并被置于所述的过滤室内部的过滤体，被限定在所述外壳的圆柱形侧壁和所述过滤体之间的环形通道，所述外壳具有用于待被处理的水的入口，所述入口被设置能使所述外壳内部产生环流，用于已通过所述过滤介质的被处理过的水的干净水的出口，以及用于溢流水的溢流出口，所述的装置还包括与提供抗泡沫剂的来源相连的喷洒装置，所述的喷洒装置位于所述的过滤介质之上，用于将所述的抗泡沫剂喷向所述的过滤介质。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述的过滤体设置有接合所述侧壁的盖子。

3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，所述的喷洒装置被支撑在所述的盖子上。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述的喷洒装置被连接以接收从所述的被处理过的水的出口流出来的被处理过的水，所述水处理装置还设置有计量仪，用于将抗泡沫剂输送给提供到所述喷洒装置的所述的已被处理过的水。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述的喷洒装置被连接以接收自来水，所述水处理装置还设置有计量仪，用于将抗泡沫剂输送给提供到所述喷洒装置的所述的自来水。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述的溢流出口是位于所述的过滤介质之上的环形通道。

7.根据权利要求6所述的水处理装置，其特征在于，所述的环形通道被限定在所述的侧壁和所述的环形通道的内壁之间。

8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，所述的内壁的上端提供溢水口，用于将来自所述过滤室的水溢流到所述的环形通道内。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述的过滤体包括可渗透的壁，所述的可渗透的壁存留颗粒状的过滤介质并允许来自所述环形通道的水流入所述的颗粒状过滤介质内，所述的入口通向所述的环形通道。

10.根据权利要求9所述的水处理装置，其特征在于，所述的可渗透的壁设有封堵件，阻止通过所述的可渗透的壁的水流到达与所述入口相邻的所述可渗透的壁的区域。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的水处理装置，其特征在于，还设置有用于水处理试剂的配料器，所述的配料器包括配料喷嘴，用于将所述的水处理试剂排放入所述的环形通道。

12.一种如附图所示的水处理装置。

13.包括前述权利要求中的任一项所述的水处理装置的水处理系统。

14.根据权利要求13所述的水处理系统，其特征在于，在所述的水处理装置的入口处设置有粗滤器。

15.根据权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述的粗滤器包括被筛网分割成污物一侧和已过筛一侧的室，所述的筛网设置有暴露于所述污物一侧并与排放管道相通的排放口，所述室的所述污物一侧具有中空的中心探头，所述的中心探头与所述室相通并与所述的排放管道相连以便形成所述的排放口的旁路。

16.根据权利要求13-15中的任一项所述的水处理系统，其特征在于，所述的水处理装置的所述的干净水的出口将所述的干净水排放到收集箱中，所述的收集箱与提供被处理过的水的储水箱连接，所述水处理系统还设置有控制装置，用于将储水箱中的物质以预定的时间间隔排放到所述管道中。

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