CN103153873B - 低成本净水设备 - Google Patents

低成本净水设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103153873B
CN103153873B CN201180048867.9A CN201180048867A CN103153873B CN 103153873 B CN103153873 B CN 103153873B CN 201180048867 A CN201180048867 A CN 201180048867A CN 103153873 B CN103153873 B CN 103153873B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
chamber
plastics sheet
eradicator
equipment according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180048867.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103153873A (zh
Inventor
F.D.钱德拉
J.H.T.范德波尔
V.拉贾纳拉亚纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unilever NV
Original Assignee
Unilever NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unilever NV filed Critical Unilever NV
Publication of CN103153873A publication Critical patent/CN103153873A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103153873B publication Critical patent/CN103153873B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C02F9/20Portable or detachable small-scale multistage treatment devices, e.g. point of use or laboratory water purification systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/688Devices in which the water progressively dissolves a solid compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • C02F1/766Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens by means of halogens other than chlorine or of halogenated compounds containing halogen other than chlorine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/004Seals, connections
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/009Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40Liquid flow rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/44Time
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/18Removal of treatment agents after treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/211Solar-powered water purification
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及低成本净水设备。本发明特别涉及不需要流动水或电力的终端净水设备。本发明的一个目的是提供供应干净饮用水的低成本净水设备,尤其是提供容易折叠和运输并可以在悬挂时工作的低成本净水设备。已经发现,通过将可折叠的挠性塑料片材密封成包含通过将塑料外壳材料热封在一起而形成的室和一个或多个过滤器和消毒盒的外壳,提供了轻质低成本可折叠净水设备,其可提供脱除悬浮颗粒、有色体、某些农药以及细菌减少6-log、病毒减少4-log且孢囊减少3-log的水。

Description

低成本净水设备
技术领域
本发明涉及低成本挠性和/或可折叠净水设备。本发明特别涉及不需要流动水或电力的终端(point of use)净水设备。
背景和现有技术
世界上许多人口生活在严重缺乏卫生饮用水的国家。这些人口的很大比例生活在不存在市政饮用水处理厂的农村和偏远地区。这些地区的人必须直接依赖于地下和地表水源。这些水源常被污水、工业废水和农业副产品如农药残留物污染。
最常见的水净化方法是煮沸,这不是成本有效的方法,因为其需要大量来自燃料源的能量。另一水净化方法是使用紫外线(UV)辐射,这需要为紫外线灯提供电力。煮沸和UV处理最适合杀灭微生物,但不除去其它污染物。另一方法是使用反渗透(RO),这主要减少总溶解固体(TDS),但也可以过滤微生物污染物。但是,该方法需要显著压力并使用泵,这需要电能。为这些设备不间断供电的要求是主要限制。
重力给水过滤器也已知用在家庭净水法中,其不需要供应流动水和电力。
WO2005095284(Mistry等人,2005)公开了一种重力给水净化系统,其包含适合从进水中分离微粒和可溶材料的过滤单元,所述过滤单元与化学品分配单元和用于从净化水中分离出分配的杀生物剂的清除器装置流体连通。该净水系统具有流量控制装置调节流体流量以确保水消毒所需的杀生物剂剂量。但是,观察到在如WO2005095284中公开的连续法中,需要通过流量控制装置有效调节流体流量以确保适当的杀生物剂剂量。但是,在挠性设备中,难以获得通过流量控制装置的恒定流。分批法消除受控流体流量的限制并提供通过控制停留时间来控制所需消毒活性的有效系统。
US3744639A(Teeple & Welsh, 1973)公开了包含具有液体入口和液体出口的基本平坦可折叠片状塑料容器和在该容器中的入口与出口之间的液流路径中的微粒过滤介质的重力给水过滤器组装件。在液流路径中的过滤介质由一个隔室中的粉末活性炭和另一隔室中的去离子树脂构成。挠性流量调节器位于隔室之间的限制(restricted)出口处。该过滤器组装件可以展开并装入水。这一发明致力于解决提供轻质小型并容易携带的净化器的问题。这种过滤器组装件设计成从从非咸水源中除去令人讨厌的味道和气味和其它水载污染物。但是该发明没有指出从水中除去致病病毒和细菌的手段。无论如何,如US3744639中公开的粉末活性炭和树脂的从水中有效除去微粒和悬浮颗粒的能力仍不尽如人意。进一步观察到,在液流路径中的粉末活性炭、树脂和挠性流量调节器在使用后难以排空和干燥。类似地,木炭和树脂的更换困难,甚至不可能。还发现,树脂和活性杀生物木炭的组合系统的使用无法实现US EPA标准所要求的大约6-log (106)细菌减少、4-log (104)病毒减少和3-log (103)孢囊减少。进一步观察到,当长时间使用时,挠性流量调节器提供的流量调节仍不尽如人意。进一步发现,尽管由含有大量粉状木炭和树脂的挠性材料制成,设备的折叠仍然不容易。
因此,仍然想要在符合细菌、病毒和孢囊分别减少6-log、4-log和3-log的US EPA标准并在使用后容易排空和干燥的同时,容易折叠以供运输或移动和旅行的挠性可折叠净水设备。
还已经注意到,现有技术中公开的设备没有考虑在室中提供排气口(air vent)。
就此而言,本发明人已经发现,在室中提供排气口以便用大气平衡其中的压力可以促进水流而不会在室中形成气塞(air-locks)。
发明目的
因此本发明的一个目的是提供供应干净饮用水的低成本净水设备。
本发明的另一目的是提供可以使用并容易从一地运往另一地的低成本净水设备。
本发明的进一步目的在于,该设备中的净化功能单元容易拆卸和再联接(re-attachable)以改进可折叠性并在这些单元耗尽时容易替换。
本发明的再一目的是提供易安装的低成本净水设备。
本发明的再进一步目的是该可折叠设备容易排空(drained)和干燥以便运输和储存。
本发明的又一目的是提供低成本净水设备,其容易折叠和运输并可以在悬挂或垂直竖立时工作。
已经令人惊讶地发现,通过将塑料片材热封在一起以密封可折叠的挠性塑料片材以形成室并且并入一个或多个过滤器和消毒盒(disinfection cartridge),提供了可制造的轻质低成本可折叠净水设备。
发明概述
根据第一方面,本发明提供轻质终端净水设备,其包含挠性可折叠塑料片材外壳,该外壳包含通过将隔室密封到塑料片材外壳中而形成的入口室,该入口室包含作为入口室顶部的进水点(water inlet point)的沉降过滤器和在入口室底部的消毒盒;该消毒盒与通过将隔室密封到塑料片材外壳中而形成的停留室(dwell chamber)的顶部流体连通,该停留室与包含清除过滤器(scavenger unit)和阀的清除器单元的顶部流体连通。
根据第二方面,本发明提供了制造本发明的设备的方法,所述方法包括步骤
(a) 将消毒盒、清除过滤器、阀和入口沉降过滤器置于两层塑料片材之间、塑料片材的单折叠片的折缝(crease)内或塑料片材的管状片内;
(b) 将消毒盒、清除过滤器、阀和任选入口沉降过滤器密封于塑料片材;和
(c) 通过将塑料片材密封在一起产生室;其中步骤(b)和(c)可以颠倒。
第三方面,本发明提供了用本发明的设备净化水的方法,包括以下步骤
(a) 将要净化的水装入该设备的入口室中并使所述水通过沉降过滤器,
(b) 使水从入口室通过包含向该水输送杀生物剂的化学品的消毒盒,
(c) 使以所述杀生物剂处理过并离开所述消毒盒的水流入停留室,
(d) 使以所述杀生物剂处理过的水在所述停留室中停留2至200分钟,更优选20至60分钟,和
(e) 打开阀以使水从所述停留室通过清除过滤器进入储存室。在清除过滤器中,使水脱除杀生物剂及其副产物。因此,流入所述储存室的水是适合人类饮用的净化水。
第四方面 ,本发明提供了包含本发明的设备和使用说明书的套盒(kit)。
本领域普通技术人员在阅读下列详述和所附权利要求时容易看出这些和其它方面、特征和优点。为避免疑问,本发明的一个方面的任何特征可用在本发明的任何其它方面中。词语“包含”意在表示“包括”但不一定“由...构成”或“由...组成”。换言之,所列步骤或选项不需要是穷举的。要指出,下列描述中给出的实例旨在阐明本发明而无意将本发明限于这些实例本身。类似地,除非另行指明,所有百分比为重量/重量百分比。除了在实施例和对比例中或另行明示之处外,本说明书中指示材料量或反应条件、材料物理性质和/或用途的所有数值应被理解为被词语“大约”修饰。以“x至y”格式表示的数值范围被理解为包括x和y。在对于特定要素以格式“x至y”描述多个优选范围时,要理解的是,也考虑组合不同端点的所有范围。
发明详述
因此本发明提供包含挠性可折叠塑料片材外壳的净水设备,该外壳包含入口室、停留室和清除器单元。
塑料片材
该外壳由挠性可折叠塑料片材制成。该挠性片材的优选厚度为20微米至3000微米,优选75至1500微米,更优选100至500微米。该挠性片材更优选容易密封和能在容纳最多10升水的容量,优选最多6升,最优选容纳最多3升流体容量的同时保持机械完整性。针对所需拉伸模量选择塑料片材。较高的弹性拉伸模量意味着该材料更刚性并需要更多应力产生给定的应变量。该塑料片材优选是挠性的并具有1.5至12 GPa,更优选1.5至3 GPa的拉伸模量。
可以将增塑剂添加到塑料片材中以实现所需拉伸模量。增塑剂是添加到硬质塑料中以降低它们的拉伸模量和改进它们的挠性的物质。
在一个优选实施方案中,该塑料片材具有低的水蒸气透过率。1密尔(=25.4微米)膜在38℃和90% RH(相对湿度)下的水蒸气透过率(WVTR)优选小于200 g/m2/24 hr,更优选为3 g/ m2/24 hr至200 g/ m2/24 hr,再更优选为3 g/ m2/24 hr至30 g/ m2/24 hr,最优选为10 g/ m2/24 hr至25 g/ m2/24 hr。
合适的塑料片材的实例是双轴取向聚丙烯(Biaxial Oriented Polypropylene)、HDPE(高密度聚乙烯)、流延聚丙烯、双轴向PET(取向聚酯)、LDPE(低密度聚乙烯)、EVOH(乙烯乙烯醇)、OPS(取向聚苯乙烯)、双轴向尼龙6、聚氯乙烯(PVC)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯马来酸酐(SMA)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)和它们的层合材料。尤其优选的是聚氯乙烯(PVC)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、苯乙烯马来酸酐(SMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚烯烃、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)和它们的层合材料。最优选的片材是PET和聚乙烯材料的层合材料。
塑料片材的另一优选的实施方案是透明度。可以通过加入着色剂和乳浊剂来改变塑料片材的透明度。着色剂优选是阻断特定波长的光的那些。这些着色剂防止塑料片材上的藻类生长。优选在一片或两片塑料片材中加入着色剂。
还优选具有透明部分以观察该设备内的水。透明部分能看见各种室内的水位。为了利于此目的,塑料片材的一部分可含有着色剂或乳浊剂,而其另一部分是透明的。
优选防止日光进入特定室。通过改变该塑料片材对特定波长的光线的透射度,避免在日光存在下可能发生的微生物/藻类生长。一些消费者也偏爱非透明塑料片材以避免入口室中的积垢被看见。在水过滤设备中,直到水经过消毒盒时微生物生长都尤其成为问题,积垢可能是持续到清除器单元但至少在入口室中的问题。
该塑料片材优选是食品级的。合适的食品级塑料片材的实例包括聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET、PEN、PC)、离聚物、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚酰胺(PA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVdC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯丁二烯(SB)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、乙烯乙烯醇(EVOH)、聚甲基戊烯(TPX)、高腈聚合物(HNP)、含氟聚合物(PCTFE/PTFE)、纤维素基材料、聚乙酸乙烯酯(PVA)和它们的层合材料。更优选的是聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯和它们的层合材料。
该塑料片材的另一优选实施方案是可热封性。进行热封以制造室并将容纳管密封至塑料片材。该塑料片材优选耐受用于密封的高温。也可以使用具有粘合两种不同材料的合适粘结层的多层层合材料。合适的塑料片材的实例包括PE和PET的多层层合材料、单层PVC。特别优选的材料是PE-PET多层层合材料。
该塑料片材的另一优选实施方案是耐受消毒剂,尤其耐受卤素基消毒剂,更优选耐受氯基消毒剂。这种特征尤其与接触溶解着杀生物剂的水的室相关。该塑料片材优选耐受2至50 ppm,更优选5至15 ppm的氯浓度。特别优选的浓度是8-10 ppm氯。合适的塑料片材的实例包括PVC(聚氯乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、聚丙烯(PP)和聚碳酸酯(PC)。可以将合适的试剂添加到其它材料中以提供这种耐化学性。
在本发明中,不同材料可用于不同室,例如耐氯材料用于停留室、非透明材料用于入口室和食品级材料用于任选储存室。
入口室
通过将隔室密封到塑料片材外壳中,形成入口室,在入口室底部包含与停留室顶部流体连通的消毒盒。
入口室用于将一定量的水倒入该设备顶部,其具有由入口室的体积设定的预定最大值。
入口室优选容纳0.5至10升,优选1至8升,更优选4至7升。
入口室可任选包含沉降过滤器作为入口室顶部的进水点。
沉降过滤器优选是用于除去细粉尘和其它微粒的可洗或可替换的沉降过滤器。沉降过滤器可以是非织造织物,优选微孔织物。沉降过滤器除去低至100微米的可见颗粒。
消毒盒可分配液体或固体杀生物剂。杀生物剂优选以固体形式存在并在水接触该固体表面时以受控速率浸出到水中。该固体更优选为片形。杀生物剂优选是向水输送有效的卤素以确保杀灭微生物的化学品。
最常用的杀生物剂是卤化物基杀生物剂,包括氯、氟、溴和碘基杀生物剂。氯基杀生物剂尤其优选。典型的氯基杀生物剂包括次氯酸盐和氰脲酸(包括TCCA和NaDCCA)。
最常用的杀生物剂是卤化物基杀生物剂,包括氯、氟、溴和碘基杀生物剂。氯基杀生物剂尤其优选。典型的氯基杀生物剂包括氯化磷酸三钠、次氯酸钠或次氯酸钾或次氯酸钙、本领域中已知释放活性氯的各种N-氯化化合物,如二氯异氰脲酸钠或钾、三氯氰脲酸、单氯胺、二氯胺、[(单三氯)-四(单钾二氯)]五异氰脲酸酯、1,3-dichloro-5,5-dimethylidanotone、氯胺T、对甲苯-磺基二氯酰胺、三氯三聚氰胺、N-氯胺、N-氯代琥珀酰亚胺、Ν,Ν'-二氯偶氮二碳酰胺、N-氯乙酰脲、N,N-二氯偶氮二碳酰胺、N-氯乙酰脲、N,N-dichlorobiurile、氯化双氰胺。
溴和氯基杀生物剂的优选组合是合适比率的溴氯二甲基乙内酰脲(BCDMH)和三氯异氰脲酸(TCCA)。
为了人类饮用,一些溴漂白剂并非总是适用在该设备中。
或者,杀生物剂可以以适合消毒一批量水的预定剂量形式分配。这可以以散粉、小片剂、颗粒的形式进行。
停留室
通过将隔室密封到塑料片材外壳中,形成停留室,其通过限流装置如阀与清除器单元的顶部流体连通。
停留室用于提供水与杀生物剂之间的接触时间。停留室的底部优选具有用于提供该接触时间的限流装置。
该接触时间优选为2至200分钟,更优选3至120分钟,停留时间更优选为5至30分钟,再更优选10至20分钟。
该限流装置可以是阀、窄通道或用于限制或阻挡从停留室流向清除器单元的任何其它装置。阀优选包含在停留室和清除器单元之间以便消费者在规定的接触时间后打开阀和除去杀生物剂。或者,清除器单元中的阀可用于调节从停留室到清除器单元的流。用于限定停留时间的优选特征(feature)是自动定时器。自动定时器可以基于体积控制或依赖于时间。但优选的是与给予杀生物剂的消毒盒相联的定时器。后者优选用于控制在通过清除器单元除去杀生物剂之前水与杀生物剂的接触时间。
清除器单元
清除器单元包含清除过滤器;和阀。清除过滤器优选是碳过滤器。清除过滤器从水中分离出分配的杀生物剂。
清除过滤器优选是抑菌活性炭。
清除过滤器优选是铸块(cast block),优选熔铸块形式。
清除过滤器由合适的材料,如碳制成,为粉末或颗粒形式并压实成适当的形状。碳的性质优选可以使其适合实现最大吸附,并可以选择碳的粒度以便设计在粘合在一起时有效过滤所必需的孔径。块中的材料被粘合剂结合在一起,所述粘合剂可以是可与碳掺合并在压力下热处理以将碳烧结成块的合适的聚合物。优选选择该块的尺寸以实现能够过滤颗粒以及使有机物类吸附在该块的内表面上所必需的水与该块的相互作用时间。在WO2007/147716、WO2010/020513和WO2010/043472中公开了这样的合适的碳块。除了除去杀生物剂外,该清除器单元优选还从水中除去其它溶解和未溶解的材料。为此目的,该过滤器材料可以包含用于除去胶状颗粒和孢囊材料的细活性炭和用于除去有机材料、杀生物剂和杀生物剂副产物的粗活性炭材料。
该阀可置于清除器单元之前或之后,但优选在之前。在任一情况下,当清除器单元的出口同时是该设备的出口时,该阀可用于在清除器单元的出口从该系统中接出净化水。在一个优选实施方案中,停留室的阀和清除器单元的阀可以是同一个。
任选在清除器出口与该设备的出口之间提供净化水储存室。在后一情况下,该阀优选在储存室的底部与该设备的出口之间。
容纳管(Holding tubes)
可更换部件,包括任选沉降过滤器、消毒盒和清除过滤器优选以可拆卸的方式安装到该设备中。实现此的一种优选方式是将容纳管安装到外壳中,可更换部件可安装到所述容纳管中。该容纳管优选是挠性或平坦的以在拆除可更换单元时更容易折叠。优选通过闭合系统(其可以是棘爪(click)、螺纹或卡口)将可更换部件置于容纳管中。
排气口
优选在室中提供排气口以用大气平衡室中的压力。因此,促进水流并可保持更高水流,因为不会在室中形成气塞。排气口允许在水流入其中时置换室中的空气。
为停留室和储存室提供排气口是特别合意的。
制造方法
尽管设想了制造本发明的设备的不同方式,下面给出一种优选途径。
制造净水设备的方法涉及以下步骤:在第一塑料片材上放置用于盒(用于沉降过滤器、清除器单元和消毒盒)的容纳管、接着放置第二塑料片材并在所需接缝处热封这两层塑料片材以将容纳管与塑料片材熔接(weld)。第一和第二塑料片材的密封也产生室。容纳管容纳一次性盒。通过闭合系统(其可以是棘爪、螺纹或卡口闭合)将该盒置于容纳管中。入口室具有在室顶部的进水点安装到容纳管中的任选沉降过滤器和在入口室底部安装在容纳管中的消毒盒。横向封条(seal)分隔入口室和停留室。第二横向封条将停留室与清除器单元隔开。清除器单元由安装在容纳管中的清除过滤器和在清除器单元前与塑料片材熔接的阀构成。
在本发明的范围中,也可以通过折叠单片材来形成第一片材和第二片材,以便仅将其余侧边密封在一起以形成室,或甚至是管状片材,其中通过热封仅形成分隔室的封条。
该净水设备也可以是由挠性外壳、沉降过滤器、消毒盒、清除过滤器、延迟定时器、钩或环和使用说明书构成的套盒形式。使用说明书由设备安装方法和使用方法构成。
净水方法
为了使用,可以将净水设备展开,使用锁定系统将盒置于容纳管中,装入要净化的水并悬挂到固体载体,如墙壁或树木上以引发重力效应型过滤(gravity effected filtration)。
本发明还提供净水方法,包括将要净化的水装入本发明的设备的入口室中的步骤;该入口室与消毒盒流体连通,其中将杀生物剂释放到水中;该消毒盒与停留室流体连通,在此停留2至200分钟的时间;该停留室与阀流体连通以经由用于除去停留室排出水中存在的过量杀生物剂的清除过滤器将水释放到储存室中。
安装
本发明还提供将净水设备悬挂到固体载体上的装置。该净水设备可带有吊钩以将该设备悬挂到墙上。或者,该净水设备可带有支架,该净水设备可悬挂到其上。另一选项是具有可立在水平面上的支脚的支架,该支架上接有竖杆,该净水设备可利用位于挠性外壳侧面上的狭缝或利用可安装到该支架竖杆上的夹具连接到该支架上。
附图描述
在图1中显示了本发明的净水设备。该设备具有密封到顶部接缝上的吊钩(16)以及在入口室(2)顶部的用于固定沉降过滤器(1)的套环(collar)(15)。在入口室底部是进水口(4),流体经其进入消毒盒(3),然后经出水口(5)离开消毒盒进入停留室(6)。在停留室底部的是停留阀(7)和清除过滤器(8)。不透水封条(12)在任一侧上密封清除过滤器。用于进入清除过滤器的开口(14)接近清除过滤器。密封区(13)在清除过滤器的任一侧上延伸,将停留室与储存室(9)隔开。在储存室底部的出口阀(10)控制过滤水的释放。排气口(11)沿该设备的边缘垂直延伸。
现在用实施例例证本发明。实施例仅用于举例说明而不以任何方式限制本发明的范围。
实施例
实施例1
使用图1中所述的设备测定该设备除去微粒和浑浊和清除残留杀生物剂的效率。
i. 浊度测量程序
将包含微粒、有机物和盐的受试水(3升)倒入位于入口室中的沉降过滤器中。在流体循环过程中,水流经入口室顶部的沉降过滤器,在此除去微粒物。来自入口室的水经过含有三氯异氰脲酸作为杀生物剂的消毒盒流入停留室。随后立即通过操作阀从停留室释放水以流经清除过滤器和流入储存室。收集来自3个不同阶段的水样,即倒入沉降过滤器之前的水样(进水)、流经沉降过滤器之后的水样和流经清除过滤器后的水样,并使用浊度计测量浊度。
ii.清除过滤器除去杀生物剂的效力的评估程序
实验程序如实施例1中对浊度测量描述的那样,但用于测量氯含量的水样来自2个不同阶段,即收集流经消毒盒后的水样和流经清除过滤器后的水样并测量氯浓度。使用氯测定计测量水样中的氯的量。结果以ppm计的浓度表示。
在表1中提供浊度和清除效率的数据。
表1
从表1中结果清楚看出,本发明的设备实现浊度水平的降低并清除下游水中的残留杀生物剂。在沉降过滤器后收集的水样中看出浊度水平的显著降低并看出经过清除过滤器后的水的浊度的进一步降低,这表明从进水中除去微粒,产生输出的清净水。如流经清除过滤器前的水中的氯浓度所示,结果还证实在停留室中存在必要量的氯(用于消毒)。在水经过清除过滤器前和水经过清除过滤器后的水中的氯含量的比较进一步表明清除过滤器后的水中的氯浓度的降低,证实了清除过滤器从输出水中除氯的清除效力。
实施例2
该设备在满足关于微生物学的US EPAlog减少标准方面的效力
根据标准规程测试该设备以测定其在降低细菌、病毒和孢囊含量方面是否符合US EPA标准。如NSF P231 & NSF S53中详述的标准微生物法用于分析使用本发明的设备过滤的水中的细菌、病毒和孢囊减少。
在开始试验之前通过送入5升水,调节如图1中所示的设备。其确保排出所有水。随后使停留阀(7)和出口阀(10)保持在关闭位置。
根据NSF P231 & P S53通过加载> Log 7细菌浓度、>Log 5病毒浓度和>Log 4孢囊浓度,制备8升接种的(seeded)水。测定来自该接种的水的计数以获得开始的有机物载量。将该接种的水倒入顶室并使其经过沉降过滤器(1)、消毒盒(3)进入停留室(6)。在所有水收集在停留室中后,其在此保持10分钟。
在10分钟结束时,打开停留阀并使水经过清除器并收集在储存室中。收集来自储存室的水样并立即分析细菌、病毒和孢囊。基于输入和输出样品中的计数计算细菌、病毒和孢囊的log减少。该设备在除去细菌、病毒和孢囊方面的效力的数据列在表2中。
表2
微生物 输入log 最终计数 log减少
细菌 7.332 0 7.332
病毒 5.45 0 5.45
孢囊 4.47 0 4.47
表2中所示的结果表明,如US EPA标准(NSF P231)中所规定,该设备能将细菌、病毒和孢囊数分别减少大于log 6、4、3。
实施例3
排气口对水流的作用
使用如图1中所示的设备,随后使停留阀(7)和出口阀(10)保持在关闭位置。将2.5升水倒入顶室并监测将所有水收集在停留室中花费的时间。随后打开停留阀并监测所有水从停留室流向储存室花费的时间。
在不提供排气口11的另一设备中,重复相同程序。数据列在表3中。
表3
设备类型 水从顶室流至停留室花费的时间 水从停留室流至储存室花费的时间
如图1中的带有排气口的设备 7分钟 6.45分钟
无排气口的设备 7.30分钟。水容易经消毒盒上的通气口溢流。这充当排气口。 10分钟。储存室在气压下膨胀

Claims (16)

1.轻质终端净水设备,其包含挠性可折叠塑料片材外壳,所述外壳包含:
a. 入口室(2),其通过将隔室密封到所述塑料片材外壳中而形成,所述入口室包含
       i. 作为所述入口室顶部的进水点的沉降过滤器(1);和
       ii. 在所述入口室底部的消毒盒(3);
 b. 停留室(6),其通过将隔室密封到所述塑料片材外壳中而形成,
所述消毒盒与所述停留室的顶部流体连通;
c. 清除器单元,所述清除器单元包含
       iii. 清除过滤器(8);和
       iv. 阀(7);
所述停留室与所述清除器单元的顶部流体连通,
其中为所述停留室提供排气口(11)。
2.根据权利要求1的设备,其中所述排气口位于接近所述停留室顶部的所述停留室壁中。
3.根据权利要求1或2的设备,其中为所述清除器单元提供另外的排气口。
4.根据权利要求3的设备,其中所述另外的排气口通过位于接近所述清除器单元顶部的开口与所述清除器单元相通,所述另外的排气口包含沿该停留室的边缘垂直延伸的一部分并且通过位于接近所述停留室顶部的开口与所述停留室相通。
5.根据权利要求1的设备,其中所述清除器单元与储存室(9)流体连通。
6.根据权利要求1的设备,其中沉降过滤器(1)、消毒盒(3)和所述清除器单元整体密封到所述外壳中。
7.根据权利要求1的设备,其中清除过滤器(8)包含抑菌活性炭。
8.根据权利要求1的设备,其中消毒盒(3)包含向水输送活性杀生物剂的化学品。
9.根据权利要求1的设备,其中所述塑料片材外壳的壁厚度为20微米至3000微米。
10.根据权利要求1的设备,其中所述塑料片材是耐卤素的。
11.根据权利要求1的设备,其中所述塑料片材具有对1密尔(=25.4微米)膜而言在38℃和90%相对湿度下小于200 g/m2/24 hr的水蒸气透过率。
12.根据权利要求1的设备,其中将所述塑料片材与着色剂和乳浊剂掺合。
13.根据权利要求1的设备,其中将所述塑料片材与吸收大于350纳米波长的光的着色剂掺合。
14.制造根据权利要求1至13任一项的设备的方法,所述方法包括以下步骤
a) 将所述消毒盒、所述清除过滤器、所述阀和所述沉降过滤器置于两层塑料片材之间、塑料片材的单折叠片的折缝内或塑料片材的管状片内;
b) 将所述消毒盒、所述清除过滤器、所述阀和所述沉降过滤器密封于所述塑料片材;和
c) 通过将所述塑料片材密封在一起产生室;
其中为所述停留室提供排气口。
15.根据权利要求14的方法,其中步骤(b)和(c)颠倒。
16.用根据权利要求5的设备净化水的方法,所述方法包括以下步骤:
a) 将要净化的水装入所述设备的入口室中并使所述水经过所述沉降过滤器;
b) 使来自步骤a)的水从所述入口室经过包含向水输送活性杀生物剂的化学品的所述消毒盒;
c) 使以所述杀生物剂处理过并离开所述消毒盒的水流入所述停留室;
d) 使以所述杀生物剂处理过的水在所述停留室中停留2至200分钟;和
e) 打开所述阀以使该水从所述停留室经过所述清除过滤器进入所述储存室。
CN201180048867.9A 2010-08-09 2011-08-05 低成本净水设备 Expired - Fee Related CN103153873B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN2242MU2010 2010-08-09
IN2242/MUM/2010 2010-08-09
EP10178265 2010-09-22
EP10178265.4 2010-09-22
PCT/EP2011/063515 WO2012019969A1 (en) 2010-08-09 2011-08-05 Low cost water purification device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103153873A CN103153873A (zh) 2013-06-12
CN103153873B true CN103153873B (zh) 2015-07-29

Family

ID=44629811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180048867.9A Expired - Fee Related CN103153873B (zh) 2010-08-09 2011-08-05 低成本净水设备

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2603460B1 (zh)
CN (1) CN103153873B (zh)
BR (1) BR112013003277A2 (zh)
EA (1) EA201300222A1 (zh)
MX (1) MX2013001607A (zh)
PL (1) PL2603460T3 (zh)
UA (1) UA109021C2 (zh)
WO (1) WO2012019969A1 (zh)
ZA (1) ZA201301418B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106396281A (zh) * 2016-11-19 2017-02-15 郑州天舜电子技术有限公司 一种家用式小型污水处理装置
CN113795368A (zh) * 2019-05-02 2021-12-14 Sabic环球技术有限责任公司 输送氯化水的管

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3744639A (en) * 1971-03-16 1973-07-10 J Welsh Portable water purifier
CN1036748A (zh) * 1988-02-29 1989-11-01 普利-麦克(肯特)有限公司 轻便式净水装置
CN2671661Y (zh) * 2004-01-16 2005-01-19 叶建荣 一体式净水器
WO2005095284A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-13 Unilever N.V. Water purification system
WO2008075976A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Russell Henry Kelly A filtration system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1182758A (en) * 1983-12-09 1985-02-19 Anthony N. Sharpe Apparatus for filtration
WO2007147716A1 (en) 2006-06-23 2007-12-27 Unilever N.V. Filter and process to prepare the same
WO2010020513A1 (en) 2008-08-22 2010-02-25 Unilever Nv Particulate filter
CA2739745C (en) 2008-10-17 2017-02-21 Unilever Plc Carbon block filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3744639A (en) * 1971-03-16 1973-07-10 J Welsh Portable water purifier
CN1036748A (zh) * 1988-02-29 1989-11-01 普利-麦克(肯特)有限公司 轻便式净水装置
CN2671661Y (zh) * 2004-01-16 2005-01-19 叶建荣 一体式净水器
WO2005095284A1 (en) * 2004-03-19 2005-10-13 Unilever N.V. Water purification system
WO2008075976A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Russell Henry Kelly A filtration system

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013003277A2 (pt) 2016-06-14
WO2012019969A1 (en) 2012-02-16
UA109021C2 (uk) 2015-07-10
CN103153873A (zh) 2013-06-12
EP2603460A1 (en) 2013-06-19
ZA201301418B (en) 2014-04-30
MX2013001607A (es) 2013-04-22
PL2603460T3 (pl) 2014-11-28
EA201300222A1 (ru) 2013-07-30
EP2603460B1 (en) 2014-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206705870U (zh) 一种反渗透直饮水净化设备
US6464884B1 (en) Portable water treatment unit
JP2018519150A (ja) ポータブル水処理システム
US20090314703A1 (en) System and Method for Demonstrating Water Filtration and Purification Techniques
CN101514060B (zh) 应急饮用水处理设备
US20120261337A1 (en) System and method for wastewater treatment
US9738544B2 (en) Field water purification system filter
CN101466644B (zh) 杀菌剂药盒
WO2006046074A1 (en) Water purification apparatus
CN103153873B (zh) 低成本净水设备
JP5782516B2 (ja) 重力送り式フィルタを有する浄水装置
US10654736B2 (en) Compact water purification unit
CN206970356U (zh) 含微污染水的净化系统
CN201010530Y (zh) 复合式净水系统
WO2009075666A2 (en) Modular water purification and delivery system
TW201125824A (en) A water purification device
KR20240033085A (ko) 식수를 정제하기 위한 장치
CN1751279A (zh) 改进的控制设备
CN107698069A (zh) 净化滤芯及净水杯
CN208265808U (zh) 循环杀菌系统及空气制水设备
WO2008075976A1 (en) A filtration system
CN214031984U (zh) 一种水质平衡净水机
US20230057112A1 (en) System and method for producing a source of consumable water either through filtration or desalination
CN216711812U (zh) 一种车载移动式净水系统
CN217418411U (zh) 一种新型车载净水设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150729

Termination date: 20170805