CN106573798B - 水处理系统储罐及组装方法 - Google Patents

Abstract

根据各方面和实施方案，在此提供的是用于处理、存储和递送一种或多种液体的系统和方法。所述的系统和方法可以利用水处理组件，其包括储罐，所述储罐包括内部流动组件、伸缩配件和多端口头部配件。

Description

水处理系统储罐及组装方法

相关申请的交叉引用

根据美国法典35 U.S.C.§119(e)和PCT第8条，本申请要求2014年6月20日递交的美国临时申请第62/014,869的优先权，其名称为“水处理系统储罐及组装方法”，该申请通过引证在此全部并入本文。

背景技术

技术领域

本申请的方面一般涉及处理、存储和递送一种或多种液体，更为详细的说，其涉及在水处理系统组件中用于处理、存储和递送一种或多种液体的方法和系统，所述的水处理系统组件包括储罐和多端口头部配件。

背景讨论

对于一些应用而言，例如工业应用、商业应用或家庭应用，这些应用可能并不期望水中含有硬性物质，例如钙和镁。水的硬度的分类典型的准则为：0-60mg/L的碳酸钙被分类为软；61-120mg/L的碳酸钙为中度硬，121-180mg/L的碳酸钙为硬，以及大于180mg/L的碳酸钙为很硬。

硬水可以通过移除所述的硬度离子物质来被软化或处理。移除这些物质的系统的实施例包括那些使用离子交换床的系统。在这样的系统中，所述的硬度离子成为离子键合的带相反电荷的离子物质，其被混合到所述离子交换树脂的表面。所述的离子交换树脂最终成为饱和的离子键合的硬度离子物质以及必须被再生。再生通常涉及将键合的硬度物质替换为更加可溶的离子物质，例如，氯化钠。键合在所述离子交换树脂上的所述的硬度物质被钠离子取代，然后，所述的离子交换树脂再次准备用于随后的水软化步骤。

电化学技术可用于软化水。这些技术将可离子化的物质从液体中移除，这是使用电位来影响离子转运的。这些装置可以包括电活性介质和/或电活性膜，例如，半渗透离子换换膜或双极膜。

发明内容

根据一个或多个实施方案，在此提供一种水处理组件。所述的水处理组件包括储罐，所述储罐包括内部容积和位于第一端的孔、位于所述储罐的内部容积内的流体结构，所述的流体结构包括多个第一流体通道、与所述多个第一流体通道流体连通的第一立管、多个第二流体通道以及与所述多个第二流体通道流体连通的第二立管。所述的水处理组件也包括第一伸缩配件、第二伸缩配件和头部配件，其中所述第一伸缩配件包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第一伸缩配件与所述的第一立管流体连通，其中所述第二伸缩配件包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第二伸缩配件与所述第二立管流体连通，其中所述头部配件可移动地安装在所述孔内，所述的头部配件包括与所述第一伸缩配件流体连通的第一端口、与所述第二伸缩配件流体连通的第二端口以及与进料水来源和所述储罐的内部容积流体连通的第三端口。

根据一个或多个实施方案，所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别配置用于与所述第一立管和第二立管接合。根据进一步的实施方案，所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别包括连接器管。根据另外一个实施方案，所述第一伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第一端口接合，所述第二伸缩配件的第一伸缩部分与所述头部配件的第二端口接合。根据进一步的实施方案，所述第一伸缩配件的第一伸缩部分和第二伸缩配件的第一伸缩部分分别包括管道接收器。根据另外一个实施方案，当所述头部配件被安装到所述的孔中并且所述第一伸缩配件和第二伸缩配件分别已经接合到所述的第一和第二端口时，所述头部配件的一部分被置于所述储罐的外部。根据一些实施方案，所述的流动结构沿着所述储罐的长度垂直延伸，并且其被配置用于在所述管的内部容积内部自由旋转，同时所述头部配件被安装到所述的孔中。根据进一步的实施方案，所述的储罐进一步包括与所述内部容积流体连通的出口，其被布置在第二端。根据一些实施方案，所述的头部配件进一步包括连接到所述第一端口的第一流体通道和连接到所述第二端口的第二流体通道，其中所述流动结构的多个第一流体通道、第一立管、第一伸缩配件和所述头部配件的第一流体通道限定了第一流体流动路径，同时，所述流动结构的多个第二流体通道、第二立管、第二伸缩配件和所述头部配件的第二流体通道限定了第二流体流动路径。根据进一步的实施方案，所述的第一流体流动路径和第二流体流动路径分别于电化学装置的一个或多个消耗隔室流体连通。根据进一步的实施方案，所述的第一流体流动路径连接到所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口，而所述第二流体流动路径连接到所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口。

根据至少一个实施方案，所述的第一端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。根据进一步的实施方案，所述的第二端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。

根据一些实施方案，所述多个第一流体通道被置于所述储罐的一侧而所述多个第二流体通道被置于所述储罐的相对侧。根据各实施方案，所述的伸缩配件配置用于通过所述立管在所述流动结构和布置在所述头部配件内部的至少一个流体通道之间提供流体连通。

根据另外一个实施方案，所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括一个或多个中空垂直组件。根据进一步的实施方案，所述的一个或多个中空垂直组件包括至少一个穿孔。根据进一步的实施方案，所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括水平组件，其与所述第一立管和第二立管的至少其中之一流体连通。根据一些实施方案，所述的水平组件包括至少一个穿孔。

根据另外的实施方案，所述的水处理组件进一步包括挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一。根据至少一个实施方案，所述的水处理组件进一步包括多个挡板，其中所述多个挡板中的每个挡板是一种水平托盘，其包括一个或多个穿孔，所述的一个或多个穿孔被置于所述托盘的一个或多个位置，所述的多个水平托盘以垂直配置排布。根据进一步的实施方案，每个挡板实质上是圆形的，所述一个或多个穿孔被布置到所述托盘的一侧。根据一些实施方案，所述多个挡板的第一挡板具有所述一个或多个穿孔，其被布置到靠近所述储罐的一侧，所述的第一挡板被水平布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述的第二挡板具有一个或多个穿孔，其被布置到靠近所述储罐的相同侧。根据进一步的实施方案，所述第二挡板的一个或多个穿孔被布置为靠近所述储罐的相对侧。根据一些实施方案，所述挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一被配置用于防止细菌生长。

根据一些实施方案，所述的水处理组件被配置为在与所述水处理组件相关的水处理系统的管线压力下工作。

根据一个或多个实施方案，提供了一种水处理组件。所述的水处理组件包括储罐，所述储罐包括内部容积和布置在第一端的孔、布置在所述储罐的内部容积内的流动结构，所述流动结构包括至少一个流体通道，以及头部配件，其可移动地安装到所述的孔内，所述的头部配件包括与所述流动结构流体连通的第一端口和与进料水的来源和所述储罐的内部容积流体连通的第二端口。

根据一个或多个实施方案，所述的至少一个流体通道包括中空垂直组件。根据进一步的实施方案，所述的中空垂直组件包括至少一个穿孔。根据另外的实施方案，所述的中空垂直组件实质上被布置在所述储罐的中心。根据一些实施方案，所述的水处理组件进一步包括在所述储罐内以垂直配置排布的多个平行挡板。根据进一步的实施方案，每个挡板是一种水平托盘，其包括布置在所述水平托盘一侧的一个或多个穿孔。根据一些实施方案，所述多个水平挡板中的第一挡板具有所述的一个或多个穿孔，其置于靠近所述储罐的一侧，所述第一挡板被水平地布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述第二挡板具有布置在靠近所述储罐的相对侧的穿孔。根据各实施方案，所述多个水平挡板被排布以提供一种蜿蜒的流动路径。根据至少一个实施方案，每个挡板被配置用于防止细菌生长。根据各种实施方案，每个挡板的尺寸不与所述储罐的侧面接触。

根据其他的实施方案，所述的流动结构与至少一个电化学装置流体连通。根据一些实施方案，所述的水处理组件被配置为在与所述水处理组件相关的水处理系统的管线压力下工作。

根据一个或多个实施方案，提供一种头部配件。所述的头部配件包括壳体、布置在所述壳体之内的第一流体通道和布置在所述壳体之内的第二流体通道，使得所述第二流体通道的至少一部分延伸进入所述的第一流体通道。

根据另外的实施方案，所述的第一流体通道包括入口和出口，其中所述入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的第一端。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道包括入口和出口，其中所述第二流体通道的入口和出口的其中之一被布置为靠近所述壳体的所述第一端。根据另外一个实施方案，至少所述壳体的第一端的一部分和所述壳体的第二端的一部分包括连接机构。根据至少一个实施方案，所述第一端的连接机构被连接到储罐上。根据某个实施方案，所述第一流体通道和所述第二流体通道的出口被布置在靠近所述壳体的第一端。根据进一步的实施方案，所述的储罐包括布置在所述储罐的内部容积之内的流动结构，并且所述第二流体通道的出口配置用于与所述流动结构接合。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道的入口被连接到流体源，使得所述流体与所述流动结构流体连通。根据进一步的实施方案，所述第二端的连接机构被连接到进料水源，使得所述的进料水与所述第一流体通道的入口流体连通。根据进一步的实施方案，所述第一流体通道的出口与所述储罐的内部容积流体连通。根据另外的实施方案，所述的头部配件进一步包括布置在所述壳体内部的第三流体通道，使得所述第三流体通道的至少一部分延伸进入所述的第一流体通道，并且所述第三流体通道包括入口和出口。根据某些实施方案，所述的第三流体通道的入口被布置为靠近所述壳体的第一端，并被配置与所述流动结构相接合。根据至少一个实施方案，所述第三流体通道的出口与电化学装置流体连通。根据一些实施方案，所述第三流体通道的入口被配置为与流出所述流动结构的流体流体连通。根据另外一个实施方案，所述第三流体通道的出口被布置为靠近所述壳体的第一端，并被配置用于与所述流动结构相接合。根据进一步的实施方案，所述第三流体通道的入口被连接到所述的流体源。根据一些实施方案，所述的流体源是第一流体源，而所述第三流体通道的入口被连接到第二流体源。

根据各种实施方案，所述第二流体通道的入口和出口的另一个被布置在所述壳体的一侧。根据另外一个实施方案，所述第一流体通道的入口或出口的另一个被布置为靠近所述壳体的第二端。根据一些实施方案，所述第一流体通道的入口和出口的另一个被布置在所述壳体的一侧。根据某些实施方案，限定所述壳体的第一端的边界的形状为非圆形。

根据至少一个实施方案，所述第一流体通道从所述壳体的第一端延伸到第二端。根据进一步的实施方案，所述第二流体通道的部分实质上被布置处于所述第一流体通道的中心处。

根据另外一个实施方案，所述的头部配件进一步包括第三流体通道，其被布置处于所述壳体之内，似的至少所述第三流体通道的一部分延伸进入所述的第一流体通道。根据进一步的实施方案，所述第二和第三流体通道的每个都位于彼此等距的位置。

根据一个或多个实施方案，提供一种用于组装储罐的方法。所述方法包括提供一种储罐，所述的储罐包括流动结构和伸缩配件的第一部分，将头部配件连接到所述伸缩配件的第二部分，并将所述伸缩配件的第二部分连接到所述伸缩配件的第一部分上。

根据另外一个实施方案，所述的方法进一步包括将所述头部配件连接到所述的储罐上。根据另外一个实施方案，提供所述的储罐包括为所述储罐提供至少两个部分，所述的方法进一步包括将所述流动结构连接到所述伸缩配件的第一部分，将所述流动结构和所述伸缩配件的第一部分连接到所述储罐的至少两部分中的至少一个部分，以及将所述储罐的至少两部分连接到彼此。

下文还详细讨论了其他方面、实施方案以及这些示例性的方面和实施方案的优点。此外，可以理解的是，上述信息和下述详细的描述，都仅是各方面和实施方案的说明性的实施例，其目的是提供要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或框架。在此公开的实施方案可以与其他实施方案接合，所引用的“一个实施方案(an embodiment)”、“一个实施例(an example)”、“一些实施方案(some embodiments)”、“一些实施例(someexamples)”、“可替换的实施方案”、“各种实施方案”、“一个实施方案(one embodiment)”、“至少一个实施方案”、“此实施方案和其他实施方案”或其相似用语不一定是相互排斥的，其仅是为了表明描述的一个特定的特征、结构或特性可能包括在至少一个实施方案中。这类术语的出现并不一定都指代相同的实施方案。

附图说明

下文讨论的至少一个实施方案的各方面都引用了下列附图，所有附图并非按照比例绘制。在此包括的所述附图提供了各方面和实施方案的说明和进一步理解，其内容并入本文并构成本申请说明书的一部分。所述附图，连同所述说明书的其他部分，用于解释在此描述和要求保护的方面和实施方案的原理和操作。在所述的附图中，在各附图中，每个相同或几乎相同的部件使用类似的数字来表示。为了清晰的目的，并非每个部件在每幅附图中都进行标记。在所述附图中：

附图1是根据本申请的一个或多个方面的水处理系统的工艺框图；

附图2A是根据本申请的一个或多个方面的水处理系统组件描述头部配件的裂解视图的第一示意图；

附图2B是根据本申请的一个或多个方面的在附图2A中示出的水处理系统组件和描述所述头部配件的组装后的视图的第二示意图；

附图3A是根据本申请的另一方面的头部配件的示意图；

附图3B是附图3A中所述的头部配件的横截面示意图；

附图4是根据本申请的一个或多个方面的头部配件的仰视图；

附图5是根据本申请的另一方面的布置在储罐的底部的头部配件的俯视示意图；

附图6是根据本申请的一个或多个方面的水处理组件的底部部分的示意图；

附图7是根据本申请的一个或多个方面的水处理组件的底部部分的示意图；

附图8A是根据本申请的一个或多个方面的水处理系统组件的示意图；

附图8B是附图8A中的水处理系统的部分的全貌图；

附图9是示出根据本申请的一个或多个方面的伸缩配件的不同位置的系列示意图；

附图10A是根据本申请的另一方面的水处理系统组件的示意图；

附图10B包括的是附图10A中的水处理系统的几幅示意图；

附图11A是根据本申请的一个或多个方面的流动结构的示意图；

附图11B是根据本申请的一个或多个方面的布置在容器中的附图11A的流动结构的示意图；

附图12A是根据本申请的一个或多个方面的流动结构与示出的流体流动示意图的结合；

附图12B是根据本申请的一个或多个方面的布置在容器之内的附图12A的流体结构的示意图；

附图13是根据本申请的一个或多个方面的水处理系统组件的顶部部分的示意图；

附图14是根据本申请的一个或多个方面的部分组装的水处理系统组件的底部立体示意图；

附图15A是根据本申请的另一方面的水处理系统组件的示意图；

附图15B是附图15A的水处理系统的部分的全貌图；

附图16A是根据本申请的另一方面的水处理系统组件的示意图；

附图16B是附图16A中的水处理系统的部分的全貌图；

附图17A是根据本申请的另一发面的水处理组件的示意图；

附图17B是根据本申请的另一方面的水处理组件的示意图；以及

附图18是根据本申请的一个或多个方面的挡板的示意图。

具体实施方式

通过介绍的方式，本申请的方面涉及的是使用水处理组件用于处理、存储和递送水的系统和方法，所述的水处理组件包括储罐，其具有布置在其中的流动结构和连接到所述储罐的多端口头部配件，所述的多端口头部配件与所述的流动结构通过伸缩配件的使用进行流体连通。所述的组件被配置为允许所述的流动结构在所述的储罐内自由旋转，同时所述的多端口头部配件被连接到所述的储罐上。此外，所述的多端口头部配件在此也简称为“头部配件”，其被连接到所述的储罐上，所述的伸缩配件进一步连接和密封所述的流动结构。在此公开的系统允许多个流体流被引入到所述储罐的底部，同时允许一种流体流从所述储罐的顶部排出。根据某些方面，所公开的配置可以允许一种或多种流体在所述储罐中的较长时间的停留，也可以允许储罐中的两种或多种流体之间的最小混合。此外，根据一些实施方案，在此公开的水处理组件在其他系统上节省空间，并被配置用于提供所需的处理后的水。

在此公开的所述水处理组件允许制造商建立一个具有一个或多个内部结构的储罐，所述的一个或多个内部结构已经位于所述的储罐之内。一旦提供所述储罐，可以使用标准储罐螺纹连接将所述的内部结构紧固到所述的头部配件上，进一步的讨论如下。可替换地，两个半部分的储罐可以使用各种构造技术的其中之一形成一个整体，例如热成型或吹塑技术。然后所述的内部结构可以被放置到所述的两个半部分之中，然后焊接在一起。然后，所述的内部结构可以被连接到所公开的头部配件上。

根据本发明在此公开的方面，不限于在其构造上的细节和在所述附图中描述或说明的组件的排布。在此认为其他实施方案也能够实施这些方面并且能够以各种方式实现。在此提供的具体实现的实施例仅用于说明的目的，不应视为限制。尤其是，与任何一个或多个实施方案结合使用的行为、组件、元件和特征不应被配出在任何其他实施方案的相似作用之外。

同样的，本文所使用的措辞和术语也是为了描述的目的，而不应视为限制。任何引用的实施例、实施方案、在此以单数形式引用的系统和方法的组件、元件或行为也可以包括多个实施方案，以复数形式引用的任何实施方案、组件、元件或动作也可以包括仅以单数形式的实施方案。以单数或复数形式引用并不旨在限制当前公开的系统或方法、组件、行为或元件。术语“包括(including)”、“包括(comprising)”、“涉及(involving)”、“具有(having)”、“包含(containing)”及上述术语的结合使用是指包括其后所列出的项目和等同物以及在其可替换的实施方案中包含的其后所列出的项目。引用的“或(or)”可被即使为包容性，使得使用“或”描述的任何术语可指代单一第、多余一个的和所有描述的术语的任何其中之一。此外，在本文和本文并入的引证文件之间的术语的不一致的用法中，在并入的引证文件中的术语用法视为对本文的补充；对于不相容的矛盾之处，以本文中的术语应用来控制。此外，为了方便读者，在说明书中可以使用标题或副标题，这不应对本发明的保护范围造成影响。

根据一个或多个实施方案，公开了一种水处理组件，其功能可作为存储装置并可以用在处理系统中，例如参考附图1所讨论和描述的处理系统。举例来说，附图2A和2B示出了一种水处理组件100，其包括储罐105，所述的储罐105具有上部孔或顶部孔107、下部孔或底部孔108、流动结构110以及立管115。所述的水处理组件100也包括伸缩配件120和头部配件140，其在附图2A中以裂解的未组装视图示出，而在附图2B中以组装视图示出。正如在下文中进行进一步详细讨论的那样，所述的伸缩配件120被配置用于在布置在所述储罐105之内的所述内部流动结构110和布置在所述头部配件140之内的一个或多个流动通道之间通过所述的立管115提供流体连通。

根据一个或多个方面，所述的水处理组件100被配置为用作水处理系统中使用的一个或多个流体的缓冲溶剂，例如参考附图1在下文中讨论的系统。举例来说，所述的水处理组件100可被配置为允许储存在所述储罐105之内的处理后的水的一部分通过所述的顶部端口107移除，这是通过使在所述处理后的水和通过所述底部端口108流动进入所述储罐的未处理的或进料水流之间发生混合的量或混合水平最小化来实现的。根据至少一个实施方案，所述的水处理组件100配置为通过与进入所述储罐的进料水流的过渡混合，允许大约65％的处理后的水从所述储罐内的移除，而不损害所述处理后的水的质量。

根据一些实施方案，在所述储罐105之内的所述处理后的和未处理的流体之间的混合可以通过提供在所述储罐105之内的蜿蜒的流动路径来最小化。此处所使用的术语“蜿蜒的流动路径(tortuous flow path)”是指任意流动路径，其具有方向上的多重改变，以此抑制一种或多种流体流动通过所述的容器。所述蜿蜒的流动路径可以由包括在所述容器内部的结构或材料形成，例如所述的流动结构110和挡板155，这将进一步在下文讨论。举例来说，所述的储罐105可以包括挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一，例如分隔的水平多孔板、格栅条、筛网、填料或其他适合的结构或材料。

根据某个实施方案，挡板、隔板、分散器或流动再分配器的至少其中之一，以及进一步地，所述流动结构的一个或多个部件，可以配置用于防止细菌生长，或者可能有助于使所述储罐或容器处于细菌静态。例如，这些装置的一个或多个，例如挡板，可以被部分或全部涂覆有抑菌剂，其功能用于减缓或停止细菌繁殖，但并不是必须杀死细菌。所述的抑菌剂可能是生物或化学制剂，非限制性的实施例包括抑菌抗生素、消毒剂和防腐剂。根据另外的实施例，所述装置的一个或多个，例如挡板，可以由防止细菌生长的材料构成。举例来说，银可以作为所述材料结构的一部分。例如，所述的挡板可以由掺杂或用银浸渍的聚合物构成。所述的聚合物可以包含从0.1％到10％重量的银。

根据至少一个实施方案，所述的水处理组件100被配置用于在水处理系统内的管路压力下操作。例如，所述的水处理组件100可以配置为在水处理系统的管路压力下操作，例如参考附图1在下文描述的系统，其与所述水处理组件100相关联。这可以在递送到一个或多个用户之前消除对所述系统重新加压的需要。根据不同的实施方案，所述的水处理组件100可被配置为在与所需的应用或系统相关的任何管线压力下操作，包括没有管线压力的应用和系统，即0psi。

附图3A和3B示出了上文中参考附图2A和2B的头部配件140。附图3A包括所述头部配件140的示意图，附图3B示出了附图3A的所述头部配件140的横截面示意图。如图所示，所述的头部配件140包括壳体142、至少一个流体通道145(其由流体通道145a和145b表示)和进料通道150(其在本说明书中也可能描述为流体通道)。在附图3B中示出的横截面视图也包括指出流动通过所述头部配件140的流体的流动路径的一个实施例的箭头，虽然其他的流动路径也在本申请的保护范围内，包括下文讨论的参考附图12A和12B的系统中使用的头部配件。例如，流体通道145a包括入口，其按照箭头表示从所述头部配件140的侧边进入所述流体通道145a，以及出口，其按箭头表示引导流出所述流体通道145a并被配置在所述头部配件140的顶部。本文中，所述术语“入口”和“出口”可用于与术语“端口”交换使用。流体通道145b也包括入口和出口，但流体以相反方向流动，如附图3B中的箭头所示。例如，所述流体通道145b的入口位于所述头部配件140的顶部，而所述出口位于所述头部配件140的侧面。可以理解的是，每个流体通道145a和145b可以作为流体流动进入或排出所述流动结构110的一个或多个部分，可以是同时的或分别的。每个流体通道145a和145b与流体源(例如，水)流体连通。例如，流体通道145a的入口可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通，例如参考附图1所讨论的电化学装置300。所述流体通道145a的出口可以与位于所述储罐105之内的流动结构110的一个或多个部分流体连通，这通过所述的伸缩配件120和立管115实现，如附图2A和2B所示，这在下文进一步的讨论。此外，所述流体通道145b的入口可以与所述储罐105的内部容积通过所述的流动结构110、所述伸缩配件和立管115流体连通。所述流体通道145b的出口可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。

如附图3A和3B所示，所述的流体通道145a和145b被置于所述的壳体142之内，使得所述流体通道145a和145b的至少一部分延伸进入所述的进料通道150。每个流体通道145a和145b的直径可以小于用作进料通道150的入口的直径。例如，根据一个实施方案，流体通道145a和145b的直径可以是1/2英寸，而用作进料通道150的入口直径可以是1 1/4英寸。其他的直径也包括在本申请的保护范围内。进一步地，所述进料通道150的出口的直径可以大于所述进料通道150的入口从而容纳所述流体通道145a和145b的至少一部分。用另外一种方式来说，周长的形状限定的所述进料通道150的一端(在此特定的实施方案中相当于所述进料通道的出口)，可以是非圆形的。可以理解的是，依赖于所述流体通道的配置，周长的形状限定的所述进料通道150的另外一端也可以是非圆形的。

进料通道150可以与进料水源流体连通，如下文所讨论的，其也可以包括入口和出口，如在附图3B中箭头表示。例如，进料水可以进入进料通道150的入口并向上移动排出所述储罐105的内部容积。因此，根据至少一个实施方案，当所述水处理组件100被完全组装后，进料通道150的出口直接与所述储罐105的内部容积相连通。例如，头部配件140的顶部部分也可以配置用于连接到所述储罐105的底部，通过使用连接机构147来实现，例如螺纹。除了螺纹之外，其他的连接机构也包括在本申请的保护范围内，包括机械和粘合剂的连接方法。头部配件140的底部部分也包括连接机构149，其配置为连接到进料源。此外，进料通道150可被布置到所述头部配件140的侧面，如附图6所示，而不是如附图3B所示的连接到头部配件140的底部。

本领域技术人员将可以知道，除了水以外，其他流体可以与所述的流体通道145连通，并且除了上述讨论的特定提到的水的来源之外，水的其他来源也可以存在于流体通道145中。例如，所述流体通道145的其中之一可以与消毒液的来源流体连通，例如氯，其可用于对包含在储罐105之内的水的至少一部分进行消毒。举例来说，所述的水处理组件可用于氯化过程中，其中水处理组件的一个或多个特征，包括挡板155，允许在所述储罐之内的一种或多种流体具有较高的留驻时间，相比于不包含这些特征的系统，导致留驻流体的更加均匀的氯化作用。

此外，尽管未在附图3A和3B中示出，所述的头部配件140可以包括多于两个流体通道，并且事实上，可以包括单一的流体通道。例如，多条流体通道可以与所述流体通道145a和145b相似的方式被布置在所述的头部配件的结构之内。例如，四条流体通道145可以被布置在头部配件140之内，每条流体通道围绕所述头部配件的周围以彼此等距或非等距位置布置，每条流体通道与一种或多种流体源流体连通，如上所述。同样地，三条流体通道145可被布置在所述头部配件140之内，并且在一些情况下，所述的三条流体通道可以提供消毒剂的来源。头部配件140可以包括任何数量的流体通道，以此实现水处理功能的目的，如本文中公开的方法和系统所描述的那样。

附图4是附图3A和3B中示出的头部配件140的仰视图，其流体通道145a的入口布置在所述头部配件140的一侧，而流体通道145b的出口布置在所述头部配件140的另外一侧。进料通道150的入口和进料水来源的连接机构149也在附图4中示出。当将所述的头部配件连接到所述的储罐105时，所述的头部配件140也可以使用包括布置在连接机构149下部的六边形结构146，下文将进一步讨论。

附图5是布置到储罐105的底部的头部配件140的俯视图。举例来说，所述头部配件140的连接机构147的螺纹可以与所述储罐105的下部孔或底部端口108包括的螺纹配合。如图所示，流体通道145a和145b被布置在所述头部配件140的相对侧，并且可以被布置在包括进料通道150的所述内部容积的至少一部分之内。如上所述，流体通道145a和145b每个都可配置用于通过伸缩配件120连接到立管115之上，从而允许流体转移到所述流动结构的一个或多个部分，如下文的进一步讨论。在附图5中，所述储罐105的一部分已被移除，由在其左侧的洞来证明。

附图6示出了水处理组件100的底部视图，其包括所述储罐105的内部容积的部分的横截面视图和所述结构的伸缩配件120和头部配件140组件的裂解横截面视图。如图所示，储罐105包括下部孔108和流体流动结构110，所述的流体流动结构110包括布置在所述储罐105一侧的第一部分110a和布置在所述储罐105的相对侧的第二部分110b。被布置在所述储罐105之内的还有一系列平行挡板155，沿着其长度或储罐105的垂直轴间隔。所述的挡板155，如下文进一步所述，被连接到所述流动结构110的垂直部分，并且实质上为圆形，因此在附图6的横截面视图中近乎为半月形状。然而，根据一些实施方案，挡板155的一个或多个可以具有半月形状。此外，每个挡板155可包括在挡板155的一个或多个部分上的多个开口或孔，其设计用于允许水垂直地流动通过，以向上或向下的方向。进一步地，所述流动结构110的第一部分110a和第二部分110b可以分别连接到第一立管115a和第二立管115b。所述的伸缩配件120可由连接器管125、密封装置130和管道接收器135组成。所述的连接器管125被配置为与布置在所述储罐105之内的立管115配合或以其他方式连接。管道接收器135的第一端可配置成安装到连接器管125的至少一部分之内，并且因此具有比连接器管125的内部直径小的外部直径。一个或多个密封装置130，例如O型圈，可配置用于安装在管道接收器135的外部直径的至少一部分的周围，并且因此提供在所述连接器管125和管道接收器135之间的基于机械连接的摩擦。所述的密封装置130也可以用于提供流体密封，使得流体流动通过所述伸缩结构时不会泄露。管道接收器135的第二端可配置用于安装到头部配件140的流体流动通道145的至少一部分之内。因此，管道接收器135的第二端可以具有比所述流体通道145的内部直径较小的外部直径。

如附图6所示，所述的流动结构110、伸缩配件120和头部配件140的流体流动通道145可以分离成单独的流体流动路径。举例来说，流体通道145a的入口可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室流体连通。流体源可以向上移动通过所述流体通道145a的出口，并且在流动通过立管115a进入流动结构110a之前，通过伸缩配件120的一个或多个组件，包括管道接收器135a和连接器管125a。如下文进行的进一步讨论，然后，置于流动结构110a内的流体可以流出进入所述储罐105的内部体积。以相似的方式，但是属于相反的流动模式，所述储罐105之内的流体可以流动进入流动结构110b并且在通过流体通道145b的出口排出之前，向下移动通过立管115b以及通过伸缩配件120的一个或多个组件，例如连接器管125b和管道接收器135b。

附图6示出的头部配件140包括到达进料通道150的出口，其与所述储罐105的内部体积流体连通。进料通道150也包括入口，其被置于头部配件140的侧面部分，并且因此其显示在附图6示出的平面之外。如上所述，进料通道150的入口与进料流流体连通。

水处理组件100的下部可以进一步包括密封装置132，例如o-型圈，其用于帮助将所述的头部配件140密封到所述的储罐105。例如，所述头部配件140的一部分可以包括圆形凹槽区域，其允许将所述的密封装置132置于其中。当所述的头部配件140被连接到所述的储罐105上时，所述的密封装置132被放置在所述储罐105的底部端口108和所述头部配件140的顶部部分之间。

附图7也示出了在附图6中的所述水处理组件100的底部视图，但是并没有所述储罐105、伸缩配件120和头部配件140的横截面图。如图所示，管道接收器135a和135b的第一端被配置为分别安装在连接器管125a和125b的至少一部分之内。尽管并没有明确的示出，管道接收器135a和135b的第二端被配置为分别安装在流体通道145a和145b的至少一部分之内。

附图8A和8B包括上述参考附图6和7讨论的水处理组件100的侧视图。具体来说，附图8A示出的是储罐105的整体侧视图，包括流动结构110和立管115。附图8B包括圆形界面的放大图，其包括立管115、伸缩配件120及其包括的连接器管125、密封装置130和管道接收器135、密封装置132和具有流体通道145和进料通道150的头部配件140。

根据一个或多个实施方案，公开了用于组装所述水处理组件100的方法。根据一个实施方案，所述的方法包括提供具有一个或多个流动结构110、挡板155、立管115和连接器管125的储罐105，上述组件已经放置于所述储罐105的内部容积之内。例如，在所述流动结构110被置于所述储罐105之内之前，所述的连接器管125a和125b可以分别被紧固在立管115a和115b上。因此，每个连接器管125a和125b具有顶部部分，其尺寸或大小适合安装到立管115a和115b的至少一部分之内。所述的流动结构110可以包括所述流动结构110、挡板155和所述立管115的两个垂直组件，如上文参考附图8所讨论的那样，但是其他形式的流动结构110和挡板155也可以包括在本申请的范围内。例如，所述的流动结构110可以包括下文讨论的参考附图10A、10B、11A、11B、12A和12B的一个或多个特征。所述立管115可以物理连接到所述的流动结构110并被配置为垂直地置于所述储罐105的底部端口108之上。所述流动结构110和挡板155被配置为一种形状和大小，以此可以在所述的储罐105之内自由的旋转，并且，根据一些实施方案，所述的垂直组件延伸了整个所述储罐105的垂直长度，同时还允许所述的流动结构110在所述储罐105之内自由旋转。

一旦提供了所述储罐105及其内部结构，包括立管115a和115b以及连接器管125a和125b，所述的头部配件140可以被连接到伸缩配件120的其他组件。例如，管道接收器135a和135b的底部部分可以被制成分别安装到和插入流体通道145a的出口和流体通道145b的入口的尺寸。接着，密封装置130a和130b可以分别被布置到管道接收器135a和135b的顶部部分。所述的密封装置132也可以在此时被布置到所述的头部配件140之上，或者可以在将所述管道接收器135插入所述的流体通道145之前设置。此外，根据一些实施方案，可以提供已经连接器管道接收器135a和135b的所述的头部配件140。

在所述装配过程的这点上，包括所述连接器管125a和125b的所述伸缩配件120的上部被连接到所述立管115上，而包括管道接收器135a和135b的所述伸缩配件120的下部(具有连接的密封装置130a和130b)被连接到头部配件140上。然后，每个管道接收器135a和135b可分别被对齐并被推入连接器管125a和125b，因为管道接收器135a和135b的顶部的尺寸被制成为安装到连接器管125a和125b。因此，当所述的管道接收器135a和135b滑入所述的连接器管125a和125b时，所述的连接器管125a和125b被分别连接到或者与所述密封装置130a和130b以及管道接收器135a和135b的接合体流体连通。因此，与所述头部配件140有关的所述伸缩配件120的垂直部分配置为通过在连接器管125a和125b之内的管道接收器135a和135b的“伸缩”能力来调整。所述的“伸缩”能力进一步在附图9中所示，更多的细节在下文进行讨论。

接着，所述的连接机构147被接合用于将头部配件140连接到所述储罐105的下部108。例如，如果使用螺纹，然后所述头部配件140的连接机构147与在所述储罐105的底部端口108内的螺纹排列在一起。然后所述的头部配件140倍旋转从而将所述头部配件140拧紧在所述储罐105上。虽然所述的头部配件140是旋转的，但同样旋转所述储罐105之内的伸缩配件120和流动结构110，因为上述所有结构都是互相关联的。这也导致了所述管道接收器135a和135b配合并密封所述连接器管125a和125b。因此，根据至少一个实施方案，总的装配过程包括将包括所述管道接收器135的所述伸缩配件120的底部部分第一配合到所述的头部配件140，然后将所述的管道接收器135与包括连接器管125的伸缩配件120的顶部(已经布置在储罐105之内并且连接到立管115上)对齐，然后将所述的头部配件140连接到所述的储罐105上。

附图9示出了一般的序列，标记为A、B和C，其指出了如何将所述的头部配件140和管道接收器135a和135b分别安装到连接器管125a和125b上。在序列A中，所述结构被布置到所述的储罐105之内，包括流动结构110、立管115，和所述伸缩组件的连接的顶部部分，包括连接器管125，其置于所述储罐105之内的最低可能位置，以及所述伸缩配件的下部，其包括所述的管道接收器135，被连接到所述连接器管125和其他内部结构。序列B和C示出了所述的头部配件140被完全插入所述储罐105的底部端口108内。例如，在序列B中，所述的结构被布置在所述储罐之内，其位于所述储罐105之内最高可能位置，而在序列C中，所述头部配件140的连接机构147仅与储罐105的底部端口108的较低部分想接触。同时，所述的密封装置(未示出)已经开始密封连接器管125a和125b的内部，因为所述的头部配件140被拧紧到位。根据至少一个实施方案，在所有三个序列中，所述的伸缩配件被用于能够进行流体流动，这意味着所述的部件都以这样的方式彼此连接，以允许流体的充分密封和流体的流动。

尽管上述用于组装所述水处理组件100的方法使用了伸缩配件120，例如在附图8A、8B和9中示出的结构，但其他的连接机构也落在本申请的保护范围之内。举例来说，这种样式、连接方法和所述的组件的功能可能取决于特定的应用程序。能够对齐和将布置在所述储罐之内的内部结构和连接在所述储罐之内或之外的流动装置连接的其他类型的接头也落在本申请的保护范围之内。

根据另一实施方案，所述的方法可以包括在一个或多个部分中提供储罐105。因此，所述的储罐105并不在封闭结构内包含所述的流动结构110和立管115或者以其他方式预提供上述组件。例如，根据一个实施方案，使用储罐材料的薄片形成管结构，例如不锈钢，然后沿着垂直接缝焊接。然后将所述储罐的圆顶焊接在所述的管结构上。然后，所述的内部结构，例如所述的流动结构110、挡板155和立管115可以被连接到彼此上并连接到所述储罐的圆底上。然后连接到所述圆底的所述的内部结构被插入到所述的管结构中，最后，所述的圆底被焊接到所述的管结构上。

根据一个或多个实施方案，在此提供用于形成所述储罐的其他方法。在一个或多个实施例中，在封装之前，例如，通过将所述圆底密封到管结构，所述的内部结构可以被插入的所述储罐内。根据第一实施例，可以提供法兰式储罐，其中在所述圆顶的一端预焊接一管在所述圆顶的另一端焊接一vanstone式法兰(vanstone flange)。然后，所述的法兰可以使用密封机制密封。在第二实施例中，可提供一种双杯式储罐，其中两个圆顶首先被焊接在一起，具有储罐出口配件，例如上述的头部配件，包括在所述圆顶上。然后所形成的储罐被分为两半，然后所述的内部结构被安装在上述的两半内，然后其被焊接在一起并被旋转。第三实施例包括圆底，其被焊接上一个或多个内部结构，例如，流动结构的垂直组件，然后在圆顶被焊接到圆底之前，其他的内部结构，例如挡板和/或立管被放置到位。第四实施例是通过储罐和包括配置为伞状形式的单独的组件提供的。所述的内部结构可以被连接到储罐头部上，然后其以“封闭”形式滑入到所述的具有“伞状”结构的储罐内。一旦被插入到所述的储罐中，所述的“伞状”可以被置于“开放”形式。第五实施例是通过鼓式储罐提供的，其包括多个空心的鼓状部分，其堆叠在彼此的顶部。然后，内部结构可以被安装到所述被堆叠的内部，然后圆顶和圆底被焊接和旋转到位以形成储罐。第六实施例是通过具有被挤压的储罐的两部分提供的，像是一个杯子，在插入所述的内部结构之后，在中心处焊接。在另一种选择中，所述储罐的两部分可以使用热成型方法形成。在另一种选择中，所属储罐的两部分可以使用吹塑技术形成。然后，如上所述的头部配件可用于连接内部结构，如上述参考附图8讨论的。在相似的实施例中，所述的储罐可以由单独的部分形成，通过任何上述的一种或多种方法，包括挤出、热成型和吹塑技术。然后，所述的单独部分被堆叠在一起，所述的内部结构被布置在所述的内部之内，然后所述的部分被玻璃纤维所缠绕。

在某些实施方案中，如上所述，在此公开的所述方法和系统可以包括提供储罐。本文使用的术语“储罐”和“容器”可互换使用，并广义为任何适于包围一种或多种过程组分的结构，包括气体、液体和固体组分及其混合物。所述的储罐可以对环境开放或封闭，或者可以具有一个是开放的而另一部分是封闭的。所述的储罐也可以是封闭的以在压力下工作。所述的储罐可以根据所需的应用或用于存储的进料或产品的容积来改变大小和形状。例如，所述的储罐可以具有0.1到1000加仑的内部容积。在各种实施方案中，所述的储罐可以被构造成高而薄来确保最佳性能，例如，以堆叠储罐布置方式。所述储罐可以以适用于在此公开的方法和系统的目的(例如用于储存水)的任何材料构成。适合的材料的非限制性实施例包括钢，例如不锈钢、玻璃纤维增强塑料和聚氯乙烯(PVC)。

所述的储罐可以被构造为包括至少一个端口，且所述端口可以被配置用于接收或释放气体或液体。所述的端口也可被配置为彼此流体连通，或者可配置为彼此流体隔离。所述端口可不止在所述容器的顶部、所述储罐的底部、或者在适于实现本文公开的方法的任何两者之间的位置。在某些实施方案中，一个或多个端口可以与进料液体来源、处理装置和使用点的至少其中之一流体连通。

根据某些实施方案，所述的储罐包括一个或多个挡板，例如上述参考附图2A、2B、6、8A和8B的挡板155以及在附图18中示出的实施例。本文所述的术语“挡板”是指板或挡板，其作用是阻碍一种或多种流体的力或移动。所述挡板可以是适用于提供本文的方法和系统中所述的蜿蜒的流动路径的目的的任何形状。在一些实施方案中，挡板可以包括一个或多个单独的弯曲元件。在其他实施方案中，所述的挡板可以是穿孔的托盘或面板。所述的挡板可以非对称或对称地布置在所述的储罐中，且其可以为不同的尺寸或可以是相同的尺寸。所述的挡板可以以与所述储罐相同的材料构造，或者可以以一种或多种不同的材料构成。

在一个或多个实施方案中，所述的挡板可以是面板，其包括一个或多个位于所述面板的一个或多个部分的穿孔或洞。根据一些实施方案，所述的面板可以具有实质上圆形的形状，或者半圆(半月)的形状。所述的穿孔可以布置在所述面板的一个或多个位置，并可以是一种或多种形状和尺寸，例如不同直径的圆形孔。在其他情况下，所述穿孔的一个或多个可以是相同的尺寸和形状。根据一些实施方案，所述的孔可以置于所述面板的一次，靠近所述储罐的边缘或侧部。所述的面板可以被排列在所述的储罐中，使得面板一侧有孔的面板水平放置在面板另一侧有孔的面板上方。因此，当多个这种面板被垂直排列在储罐内时，其作用是提供一种通过所述容器的蜿蜒的流动路径。

参考附图18，根据本申请的一个或多个方面示出了挡板155的实施例。例如，附图18示出的挡板155可用于本文公开的一个或多个水处理组件，包括附图17A和17B。如附图18所示，所述的挡板155是圆形的并包括一个或多个穿孔157，其包括不同尺寸的单独的圆形孔。根据该实施方案，所述的挡板155也包括一个或多个开口158来容纳所述流动结构110的元件或部分，例如在附图2A和2B中示出的垂直组件。在某些情况下，所述的挡板155可以机械连接到所述的流动结构110。尽管附图18中并未明确示出，所述挡板155的中心也可以配置作为开口来容纳所述流动结构110的一部分，或者支撑结构，例如杆。

如上所述，根据一些实施方案，所述的挡板可以是一个或多个穿孔的托盘。所述穿孔的托盘可以具有实质上为矩形形状，或者具有实质上为圆形的形状，并且，根据所述配置，限定整个容器的蛇形或螺旋形流动路径。所述的穿孔可以布置在所述托盘的一个或多个位置。例如，所述穿孔可以位于矩形托盘两端。然后，所述的托盘可以被布置在所述的容器中，使得在所述托盘一端穿孔的托盘被水平放置于在所述托盘另一端穿孔的托盘之上(或之下)。当多个这种托盘以垂直方式布置在容器中时，其作用是提供通过所述容器的蜿蜒的流动路径。可替换的，所述的托盘可以放置在容器中，使得所述托盘一段穿孔的托盘水平放置到在同侧穿孔的托盘之上(或之下)。

附图10A和10B示出了水处理系统储罐105，其包括流动结构110和一系列平行挡板155，其沿着储罐105的内部的垂直长度布置。如附图10A和10B所示，所述的流动结构110包括一个或多个中空的垂直组件，其沿着储罐105的长度的至少一部分延伸。例如，垂直组件A可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通，而垂直组件B可以与所述电化学装置的入口流体连通。所述的流动组件110也可以包括一个或多个水平组件，例如在附图10A和10B中示出的置于所述储罐105的底部的水平组件。所述的水平组件可以作为进入到所述储罐105的内部容积的入口，并可以进一步包括穿孔或孔，如下文进一步讨论。所述的流动结构110被设计用于分配或递送一种或多种流体，例如水，穿过所述储罐。

根据一些实施方案，所述流动结构110和挡板115的至少其中之一被配置用于为所述储罐105之内的一种或多种流体提供蜿蜒的流动路径。在所述容器中提供的蜿蜒的流动路径可以使储罐内部的一种或多种流体之间的混合最小化。对于进入所述储罐底部的流体，所述的蜿蜒的流动路径具有水平地延伸所述流体通道通过所述的储罐同时防止包含在所述储罐之内的一种或多种流体回混或交叉混合的作用。

根据至少一个实施方案，附图11A示出了流动结构110的一个实施例，其包括两个垂直组件和沿着所述垂直部件的长度延伸的一系列平行挡板155。所述的组件也包括以中心垂直管形式的支撑结构160，尽管在一些实施方案中，这种中心结构可以是在所述流动结构110中包括的附加导管，因此可以被用于流体传输。根据进一步的实施方案，处理提供结构支撑，所述的支撑结构160也可以在储罐组装或维修期间使用，用于提供或移除储罐内容物，如下文讨论的。

所述的流动结构110、挡板155和支撑结构160可由多种不同的材料中任何其中之一所构成，包括被视为适用于饮用水的聚合物材料。根据一些实施方案，所述的流动结构110可由与所述挡板构造使用的材料相同的类型来构造，如下所述。附图11A也示出了储罐头部的俯视图，其包括用于容纳所述流体结构110的垂直组件的一种或多种的四个开口。附图11B示出了附图11A中所述的流体结构110和挡板155其布置在储罐105之内。如图所示，所述流体结构110的垂直组件实质上沿着所述储罐105的长度方向延伸，而所述的水平方向上的一系列平行挡板155实质上穿过所述储罐105的宽度。如上所述，所述的流动结构110和挡板155被制成或配置用于能够在所述储罐105之内自由地旋转。因此，所述的挡板被连接到所述流动结构110的垂直组件并设计其尺寸为不会与所述储罐105的内部侧边相接触。

附图12A和12B示出了根据另外一个实施方案的流动结构110和挡板155的另外的实施例。附图12A包括流动结构110，其包括单独的垂直组件和沿着所述垂直组件的长度延伸的一系列平行的挡板155。附图12B示出了在储罐105之内的所述流体结构110和挡板155的合并关系。所述流动结构110的垂直组件置于所述的内部容积之内，但是与所述的流动结构相反，例如，附图2A和2B，本实施方案的流动结构110实质上被置于所述储罐105的中心。根据各方面，所述的流动结构110可以与电化学装置流体连通，例如与电化学装置的消耗隔室的出口流体连通。根据至少一个实施方案，来自电化学装置的流体，例如来自于一个或多个消耗隔室的出口的流体，可以向上流动通过所述的流动结构110并通过布置在所述流动结构110的垂直组件之内的穿孔或孔向外移动进入所述储罐105的内部容积，如下文讨论的那样。

附图12B所示的储罐105的底部包括进料入口，其中进料流进入所述的储罐105并向上移动，然后向外移动到所述储罐的边缘。所述进料流体的流动至少部分由所述挡板155控制。例如，所述挡板155的中心可以不包含任何孔或穿孔，而所述挡板的一个或多个侧边或边缘可以包含孔或其他结构从而允许流体的通过。这可以允许所述的进料液体有小弟沿着所述储罐的侧边向上移动，而且还可以为通过所述流动结构110的中心垂直组件出来的来自于所述电化学装置的处理后的进料水提供最小的混合。此外，根据一些实施方案，所述的储罐105可以安装头部配件140，如上所述，以及单一流体通道145来容纳所述处理后的水和进料通道150来容纳所述的进料流。根据该实施方案，所述的流体通道145的部分延伸进入所述的进料通道150，其实质上置于所述进料通道的中心处。根据进一步的实施方案，所述的储罐105也可以安装上述的伸缩配件120来与所述的头部配件140一起使用。

附图13示出了在附图2A、2B、3A、3B、4-7、8A、8B和9示出和讨论的所述水处理组件100的俯视图。如图所示，每个流动结构110a和110b的顶部被加盖或以其他方式封闭。尽管并未在附图13中所示，一个或两个流动结构110a和110b可以包含布置的孔来协助引导流体流动。挡板155也被布置在流动结构110a和110b之间，如图所示，被连接到彼此，使得其不与所述储罐105的内部表面相接触。此外，挡板155的左侧包含多个穿孔，其也可以辅助引导所述储罐105之内的流体流动。储罐105的顶部端口107对于所述储罐105的内部容积来说是打开的，从而允许存储在其中的流体的移除。例如，阀门或其他机械装置可以被布置到所述的顶部端口107之内从而允许所述储罐105之内的一种或多种流体的移除。

附图14是参考附图2A、2B、3A、3B、4-7、8A、8B、9和13示出和讨论的所述水处理组件100内的储罐105的内部的底面透视图。所述储罐105的部分已经被移除，从而允许看到所述流动结构110、立管115、连接器管125、挡板155和所述水处理组件100的底部端口108的视图。如图所示，所述连接器管125被配置为与所述立管115配合或以其他方式连接。如图所示，在连接所述头部配件和伸缩配件的其他部分之前，所述的连接器管125已经被置于所述的储罐105之内。另外，在所述储罐的圆顶被焊接到所述储罐壳之前，所述的连接器管125可以被紧固到立管115上。附图14也示出了所述的流动结构110包括水平组件，其将所述立管115的其中之一连接到所述流动结构110的垂直组件。所述挡板155也配置用于允许所述立管115延伸通过所述挡板155的中心部分。

附图15A和15B示出了在附图2A、2B、3A、3B、4-7、8A、8B、9、13和14中描述的水处理组件相似的水处理组件100，但是其具有布置在流动结构110的垂直组件上的孔或穿孔112的图示。尽管是在垂直组件上示出，但是所述的穿孔也可以布置在水平组件上，例如连接到立管115的部分。附图15A示出了具有顶部107的内容物的完整的储罐105，而附图15B示出了附图15A的圈出部分的放大图。如附图15A所示，所述的水处理组件可以进一步包括一个或多个支撑结构160，例如，螺纹塞和布置在所述螺纹塞的中心之内并向下延伸进入所述储罐内部的螺纹杆。这些结构的功能是稳定所述储罐的内部组件并在装运和/或操作期间保护他们免受损坏。例如，所述的螺纹杆可以被紧固在顶部挡板上使得布置在所述储罐的内部的结构在运输过程中不会移动。在安装过程中，所述的螺纹塞和螺纹杆可以被移除并用适于将所述储罐连接到外部管道的接头替换。例如，所述储罐105的顶部端口108可以安装一个阀门，其被流动地连接到所述储罐的内部容积并因此配置用于从所述储罐105之内移除流体。根据另外一个实施方案，接头可以被连接到储罐105的顶部端口108，其配置用于紧固所述触感的内部结构的一个或多个从而防止其垂直移动，但仍然允许流体从所述储罐的内部移除。因此，这种类型的接头不必在安装过程中移除。

参考附图15B，流体通道145a可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。这种处理后的流体流动通过所述流体通道145a的入口和出口并向上移动通过所述伸缩配件120的管道接收器135a和连接器管125a，然后进入所述流动结构110的水平和垂直组件。如图所示，所述的立管115a和115b在顶部被加盖，使得流体流动进入其包含的区域。然后，所述的流体进入流体通道145a进行向上流动通过所述流动结构110a的垂直组件，在所述储罐105的左侧示出，并通过沿着形成所述垂直组件的所述管道的长度延伸的一个或多个穿孔进入所述储罐的内部容积。所述穿孔12可以被布置在所述立体结构的组件上，使流体能够以任何所需方向通过。因此，所述的穿孔112可以被布置在所述组件的一侧上，从而引导流体进入或排出所述的储罐的内部的中心区域，或者包围所述组件，从而引导流体进入或排出所述储罐的所有内部区域。所述的穿孔112可以是任何大小或形状，与上述参考挡板的穿孔相似。如上参考附图13所述，所述垂直组件110a的顶部被加盖，因此允许压力简历在所述垂直组件内部，破事所述流体排出所述储罐的内部。以相似的但相反的方式，流体通道145b与所述储罐105的内部容积之内的流体流体连通。在储罐105的内部容积之内的流体通过垂直组件110b的穿孔112进入，其中所述的穿孔112沿着形成所述垂直组件的管道长度延伸，并在穿过头部配件140的流体通道145b的入口和出口之前向下流动通过所述流动结构110b的水平组件和通过伸缩组件120的连接器管125b和立管135b。排出流体通道145b的流体可以与电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。如前所述，头部配件140也包括流体通道150，其中进料流进入所述储罐105的内部体积，在所述流体通道145a和145b之间。正如下文进一步的解释，进料流随着蜿蜒的流动路径，例如蛇形路线，通过所述挡板155的使用通过所述储罐105。

附图16A和16B是在附图15A和15B中示出的水处理组件100的横截面视图，其包括如前所述和讨论的储罐105、流体结构110、挡板155、立管135、连接器管125和头部配件140，其中附图16B是附图16A的圈出部分的放大视图。根据一个或多个实施方案，所述的水处理组件100可被配置用于提供从所述储罐的一侧到另一侧的流体的实质上垂直的塞流。例如，排出垂直组件110a的穿孔112的流体进入所述储罐105的内部容积并在所述平行和水平延伸挡板155的辅助下，以实质上垂直于垂直组件110b的“壁”的形式移动通过所述储罐。挡板155的扮装结构限制了从所述流动结构110的垂直组件的穿孔112排出的水进入一系列垂直堆叠“部分”。一旦流体到达了所述垂直组件110b在所述储罐105的另一侧，其流动通过所述流动结构110b的穿孔112并向下流动，从而排出流体通道145b，如上所述。根据至少一个实施方案，下文参考附图1所讨论的一个或多个泵可用于辅助这种流体流动模式。

所述的水处理组件100也可配置用于提供从所述储罐105的底部到顶部的实质上水平的塞流。例如，一个或多个流体可以通过所述储罐105的底部进入，例如所述进料液体通过所述头部配件140的进料通道150进入。所述挡板155的存在迫使水在蜿蜒的流动路径中流动，起到限制在排出所述流动结构110的处理后的流体和未处理的进料液体之间混合的量，因为在所述储罐之内的这两种液体之间的相互作用在下降。本文使用的术语“蜿蜒的流动路径”是指任何具有多个方向变化的流动路径，从而抑制通过所述容器的一种或多种流体的流动。例如，所述的流动路径的特征是蛇形，其中的引导是逐渐地(通常多数为在部分界面的接口为90到180度)或者立即地(使用至少一个锐角角度部分接口)部分地以V型或S型图案至少一次的逆转，并且通常以起伏的图案逆转多次。所述蜿蜒的流动路径具有水平延伸所述流动路径通过所述的容器同时防止在容器内的一种或多种流体回混或交叉混合的作用。所述的进料液体在所述蜿蜒的流动路径中向上移动，通过向上移动通过布置在所述挡板155上的孔或穿孔，直至到达所述储罐105的顶部端口107。挡板上的孔以相邻堆叠的挡板在相对侧边布置，使流体被迫向上通过在第一挡板的一侧的孔，撞击到直接布置在第一挡板之上的第二挡板的“非孔”端。这破事所述流体在两个挡板之间移动知道其到达在第二挡板上的孔，该过程在与第二挡板垂直相邻布置的第三挡板中重复。此外，进料流体通过所述底部端口108进入，这是由进入的进料液体从进入点产生的压力导致的。所述进入的进料液体可以随机推动处理后的水驻留在所述储罐的上部区域并从所述储罐105的顶部端口107排出。

参考附图17A和17B，示出的是水处理组件100的另外一个实施方案，其展示了流动结构110和挡板155的另外一个实施例。附图17A包括连接到头部配件140和支撑结构160上的流动结构110，包括中心管或中心棒。尽管在本实施方案中所述的中心棒作用为所述支撑结构160的一部分，但是在其他情况下，该特征可以在组装、维修或拆卸过程期间用作引入或移除储罐内容物。所述的流动结构110包括两个垂直组件和一系列平行挡板155，其在所述储罐内以垂直配置的方式布置，大致以上文参考附图15A、15B、16A和16B所描述的相同的方式布置。所述流动结构110的一个或多个部件也可以包括穿孔(未示出)，如上所述，允许流体进入或排出所述的流动结构。此外，所述的挡板包括开一个或多个穿孔，其被布置到挡板的一侧。根据该实施方案，所述的挡板被布置使得每个挡板的所述一个或多个穿孔与其他挡板排成一列。例如，第一挡板被布置使得所述一个或多个穿孔被布置为靠近所述储罐的一侧，所述的第一挡板被水平布置到第二挡板之上，所述的第二挡板被布置使得所述一个或多个穿孔被布置为靠近所述储罐的相同侧，即，所述第二挡板的所述穿孔被布置到第一挡板的穿孔之下。

附图17B示出了将所述流动结构110和附图17A中的其他组件结合在储罐中从而形成完整的水处理组件100，其流体连接到电化学装置170。例如，一个或多个流体管线172可与所述头部配件140的不同端口流体连接。例如，如上所述，所述电化学装置170的一个或多个消耗隔室的出口可以与所述头部配件140的第一端口连接，然后依次连接所述流动结构110的第一部分，所述电化学装置170的一个或多个消耗隔室的入口可以与所述头部配件140的第二端口连接，然后依次连接所述流动结构110的第二部分。进料液体源也可以被连接到所述头部配件140的第三端口，如上所述和讨论的。

水处理系统实施例

根据各实施方案，本文公开的所述的水处理组件可用于较大型的水处理系统的一部分。例如，附图1是根据本发明公开的一个或多个实施方案使用的处理系统30的工艺流程图。例如，所述的水处理组件可作为存储系统380来使用，如下所述。表明了一种液体线路，其中进料流304被引入到处理系统30。所述的进料流304可以与水源流体连通。所述水源的非限制性实施例包括饮用水源，例如，市政水、井水，和非饮用水源，例如，咸水或盐水，预处理的半纯水和上述水的任意组合。在某些情况下，处理系统，例如，精华系统和/或除氯系统，在其包括进料流之前处理水。所述进料流304可能含有溶解的盐、离子或离子物种，例如钠、氯化物、氯、钙离子、镁离子、碳酸盐、硫酸盐或其他不溶性或半可溶性物质或溶解的气体例如二氧化硅和二氧化碳。所述的进料流也可能含有添加剂，例如氟化物、氯酸盐和溴酸盐等。

根据一个或多个实施方案，处理系统30包括流体分配系统。所述分配系统包括流体连接的组件从而提供在所述处理系统的组件之间的流体连通，例如，提供在来自储存系统380的处理水和产品流360之间的流体连通。所述的分配系统可以包括管道、阀门、三通、泵、歧管和上述任意组合的任何排布，从而提供整个处理系统30的流体连通和提供一种或多种产品流或存储系统能够到达用户。在某些实施方案中，所述的分配系统进一步包括家庭或住宅水分配系统，包括但不限于，一个或多个使用点的连接，例如，水槽水龙头、花洒、洗衣机和洗碗机等。例如，处理系统30可以连接到家用水分配系统的冷、热或二者。泵和真空源可与所述水分配系统的各组件流体连通，用于通过给所述流体加压来控制液体流动的目的。所述加压的液体流可以进一步包括调节器，其中所述的毅力可更为容易的控制。液体也可能是重力流动造成的。

所述液体线路可以进一步包括一个或多个旁路阀312，其可以允许液体流动通过所述水处理系统30的一部分并防止流动通过所述系统的另一部分。例如，旁路阀312可以起到允许流体从进料流304绕过水处理系统30并输出产品流360的作用，或者相反地，允许进料流304通过阀门302、流量计316和预过滤器305进入所述的水处理系统。

预过滤装置305可以是一种预过滤器或预处理装置，其设计用于在将水进一步引入到处理系统30的一个或多个组件之前移除水中的任意不想要的物质的一部分。预过滤装置的非限定性实施例包括，例如，碳或活性炭过滤器，其可用于移除任何氯的至少一部分，包括活性氯，或者任何可能方案或干扰所述处理系统处理流程中的组件的任何操作的任何物质。预处理装置的其他实施例包括但不限于，离子交换装置、机械过滤器以及反渗透装置。预处理系统可以被放置在处理系统30之内的任何位置。例如，在由电化学装置300处理之后的进入储存系统380的水可以含有很少的氯或者不含有氯(或者任何其他可替换的消毒剂)。为了在存储系统380中保持残留氯含量，所述的水可以与来自进料流304的未处理的水混合。优选地，所述含氯的水以适于产生包含足够的氯来抑制细菌活性的混合水的速度添加。活性氯是指含有抗微生物活性的物质。有效氯浓度在此被定义为活性氯的化合物的浓度，例如，在存储系统380中抑制细菌(例如大肠杆菌)生长的次氯酸钠。因此，在存储系统380中混合的进料水和处理后的水的碧绿可以取决于一系列因素，包括电化学装置300的效率、所需的有效氯浓度、在存储系统380中含有的水的消耗的速度、存储系统380的温度以及进料水的来源和质量等。预处理装置也可以是，例如，微粒过滤器、曝气装置(aerationdevice)和一种或多种过滤器，例如氯、锰、铁、二氧化硅等。此外，所述的预处理装置可以包括多个装置，或者以平行排列或串联排列的多个装置。

电化学装置300可以包括离子消耗隔室(消耗隔室)和离子浓缩隔室(浓缩隔室)。相邻的隔室可以具有布置在其之间的离子选择膜。所述浓缩和消耗隔室的组件可以被称为堆栈，可以以交替的顺序或者以任何所需的各种布置来满足设计要求和性能要求。堆栈排列可以与电极室的一端和另一电极室的相对端相邻。端部块可布置于靠近各自容纳电极室的阳极和阴极的端板。所述的浓缩和消耗隔室可以由偏移和支撑离子选择膜或选择性渗透膜的隔离片或结构来限定。所述的隔离片，与连接其上的所述选择膜一起，限定了一个腔室，其可以作为浓缩隔室或消耗隔室，这取决于下文解释的操作条件。

所述的电化学装置300可以是任何的电化学装置和包括任何净化或处理流体(例如，水)的处理设备或系统，通过移除至少部分的，任何想要的物质，例如，造成硬度的物质。这种电化学装置的实施例包括电去离子装置、电渗析装置和电容去离子装置等。如本领域普通技术人员可认识到的，在此公开的系统和技术可以使用其他的处理设备或系统，例如，所述的处理系统可使用反渗透设备作为处理装置。

在操作中，待处理的进料流304具有溶解的阳离子和阴离子物质，包括硬度离子物质，然后其在电化学装置300中被处理或软化。然后所产生的处理后的液体被转移和存储在存储系统380中。在存储系统380中的处理后的液体，或至少一部分，可以被转移到产品流360。

待处理的液体可以通过消耗隔室进入到电化学装置300中。电场可以通过所述电极应用到所述的堆栈。所应用的电场产生了吸引阳离子和阴离子物质到达器各自电极的电位。以这种方式，所述的阳离子和阴离子物质从所述消耗隔室到达相邻隔室向各自吸引其的电极迁移，其中，在一些实施方案中，相邻隔室为浓缩隔室。在隔室之间的选择性渗透膜可以作为屏障，其阻碍离子物质到下一隔室的进一步迁移。因此，来自于消耗隔室中流动的液体的离子物质可以被困在相邻或附近的浓缩隔室，以此产生排出前一隔室的处理后的液体和排出后一隔室的浓缩流。

根据某些实施方案，处理系统30也包括一个或多个探针或传感器306例如，水性能传感器，能够测量所述处理系统30内的至少一个物理特性。例如，传感器306可以是一个装置，用于测量水的电导率、pH值、温度、压力、组成和/或流量等。所述的探针或传感器可以被安装或布置在处理系统30之内，从而测量特别优选的水的性能。例如，探针或传感器306可以是被安装或者以其他方式布置为与存储系统380流体连通的水的电导率传感器，其测量水的电导率。这可以提供产品流360可用的水的质量的指示。在其他实施方案中，所述的探针或传感器可以包括一系列或一组传感器，其在处理系统30中以各种布置或排列存在。所述的这组传感器可以被构造、布置并连接到控制器上，使得所述的控制器可以间歇地或持续地检测水的质量，所述的水来自，例如，存储系统380。这样的安排允许处理系统30的性能进一步优化。所述的传感器306也可以配置用于报告或以其他方式将测量的值传递给控制系统，这将在下文进一步讨论。

根据本发明所述的系统和方法的其他实施方案，处理系统30可以包括在所述液体流的各种位置的整个处理系统30内的其他成分中的一组传感器的组合。例如，所述的探针或传感器可以是流量传感器，其测量来自进料流304的流量，并可以进一步包括pH计、浊度计、成分分析计、温度传感器和压力传感器的任何一种或多种，用于检测处理系统30的操作条件。

存储系统380可以存储或积累来自进料流304的水，同时也可以用于存储处理后的水作为产品流360并进一步向电化学装置300提供水。根据本发明所述的系统和方法的一些实施方案，存储系统380包括储罐、容器或储液器，其具有用于流体流动的入口和出口。在某些非限定性的实施方案中，所述的存储系统包括储罐，其具有的容量范围从大约0.1加仑到大约1000加仑。根据进一步的实施方案，所述的储罐具有的容量范围从大约5加仑到大约200加仑。在某些非限制性的实施方案中，存储系统380可以包括若干储罐或容器，并且每个储罐或容器，依次地，可以具有若干布置在不同位置的入口和/或出口。所述的入口或出口可以被布置在每个容器上，在不同的位置上，这取决于，产品流360的需求和流量、电化学装置300的容量或效率，以及存储系统380的容量或保持的存储量。

存储系统380可以进一步包括各种组件或元件用于执行所需功能或避免不良后果。例如，所述的储罐或容器可以具有内部组件，例如挡板，其被布置用于打断任何内部流动水流或停滞区域。在一些实施方案中，存储系统380进一步包括用于加热或冷却所述储存的流体的热交换器。例如，存储系统380可以包括使用热线圈构成的容器，其可以包括加热流体和配置用于通过热传递方法升高在所述容器中的流体的温度。在某些情况下，加热的流体可以是在与熔炉或其他生热单元在闭环流动中的热水，从而使所述加热流体温度在熔炉中升高。辅助或附加组件的其他实施例包括，但不限于，用于减轻存储系统内部压力的减压阀。根据进一步的实施方案，所述的处理系统可以包括至少两个储罐或容器或在一个或多个储罐或容器中的两个区域，每个都可以，至少部分地，与其他流体隔离。例如，所述的处理系统可以包括两个容器，其与进料流和一个或多个处理装置流体连接。所述的两个储罐或容器可以由导管和阀门彼此流体隔离，使得所述第一储罐或容器在使用中与一个或多个处理装置放置，同时所述第二储罐或容器可以在使用中移除，例如，进行维护或清洁活动。根据本发明描述的系统和方法的一个或多个实施方案，所述的储罐或储液器系统被连接到，或热连通到，热交换器，以及可选地，流体处理装置。在某些情况下，如上所述，所述的流体处理装置可以是电化学装置。

在某些实施方案中，流出电化学装置300的液体作为稀释流330可以由阀门312引导至存储系统380。除此之外，存储系统380可以存储或积累来自进料流304的水。因此，存储系统380可以包括处理后的水和未处理的水，或者低程度处理的水。存储系统380可被配置，以使这两种水的来源被混合在一起，或者可替换地，所述两种水的来源可以被隔离。例如，一种水的来源可以进入存储系统380的底部，通过一个或多个入口以及以塞流的方式在向上的方向上处理到达位于存储系统380的顶部的一个或多个出口。

在各种实施例中，稀释流330可以通过电化学装置300流动进入循环回路中。循环的稀释流可以提供在电化学装置300的一个或多个消耗隔室和存储系统380之间的流体连通。同样的，浓缩流310可以在循环回路中通过电化学装置300流动并可以与电化学装置300的一个或多个浓缩隔室流体连通。

水处理系统30可以进一步包括一个或多个闸阀302和流量计308。例如，从存储系统380流动到产品流360的流体路径可以包括闸阀302、流量计308和一个或多个传感器306，例如离子电导率探针。在一个或多个实施方案中，浓缩流310可以包括来自浓缩补给流314的水，其中所述的浓缩补给流是从进料流304进给的并通过预过滤器30。可以在所述的浓缩补给流314和浓缩流310的交界处设置一个阀门(未示出)。

在某些非限定性的实施方案中，所述的阀门312可以是电磁阀。所述的电磁阀可以是一通或多通阀，包括三通和四通阀。所述的电磁阀可以是开/关型的阀门、比例型阀门和上述任意组合。例如，第一四通电磁阀312a可以包括第一端口，其与电化学装置300的一个或多个浓缩隔室的入口流体连通，第二端口，其与电化学装置300的一个或多个浓缩隔室的出口流体连通。第三段可可以与电化学装置300的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。第二四通电磁阀312b可以被置于电化学装置300的一个或多个出口的下游。举例来说，阀门312b的第一和第二端口可以分别与电化学装置300的浓缩和消耗隔室的出口以及进给的浓缩流和稀释流流体连通。

在一个或多个实施方案中，控制系统可以与多通阀连通。三通电磁阀可允许两个进入流通中的其中之一被引导到出口。当所述的阀门处于“关闭”位置，来自进料流体流的流体流动可能被中断。当所述阀门处于“开启”位置时，来自进料流体流的另外一种流体被中断。举例来说，第一阀门312a可用于引导流体从浓缩流310和存储系统380流动到电化学装置300。一种或两种流体流的精准选择可由所述控制系统的一个或多个组件控制。

处理系统30可以进一步包括液体回路，其允许在电化学装置300的一个或多个出口和存储系统380之间的流体连通。例如，第一阀门312a的一个或多个端口可以与电化学装置300的至少一个出口流体连通。在某些实施方案中，所述电化学装置300的出口包括来自电化学装置300的一个或多个消耗隔室的离子消耗水。所述第一阀门312a的至少一个端口可以与传感器306流体连通，例如，离子电导率探针。所述的液体回路也可以与存储系统380的至少一个入口流体连通。存储系统380的出口可以与电化学装置300的至少一个入口流体连通。所述的液体回路可以包括一个或多个泵350来辅助引导流体通过所述的处理系统30，例如，用于引导流体进入电化学装置300的一个或多个入口。

本发明所述的系统和方法进一步提供一种处理系统，其中控制器可以提供信号来启动阀门，使得流体流动在各种操作参数下被调整。这些参数可以包括，但不限于，来自进料流的水的性质、在存储系统380中的水的性质、在稀释流330中的水的性质、在浓缩流310中的水的性质以及上述任意组合。其他参数可以包括从存储系统380中排出的水的性质、必须提供给产品流360的水的需求、电化学装置300的操作效率或容量、与电化学装置300相关的操作参数以及上述任意组合。具体测量的参数可以包括，但不限于，水的电导率、pH、浊度、组成、温度、压力、流速及其任意组合。

在一个或多个实施方案中，控制器可以接收来自一个或多个传感器的信号，以使所述的控制器能够监控处理系统30的操作参数。例如，电导率传感器可以被放置在存储系统380之内，以便通过所述的控制器检测所述的电导率。在一个或多个实施方案中，控制器可以接收来自一个或多个传感器的信号，以使所述控制器能够检测稀释流的操作参数，例如电导率。在操作中，所述的控制器可以增加、减少或者以其他方式调整来自电源向所述处理系统的一个或多个组件提供的电压、电流或二者。所述的控制器可以包括基于在所述系统中流动的液体的一个或多个测量的性质修改处理系统30的操作参数的算法。根据某些实施方案，所述的控制器反转了电化学装置300的极性，使得所述的浓缩和消耗隔室相互交换，因此所述的浓缩流变成了稀释流。所述的控制器也可以起到激活阀门的作用，所述的阀门控制排出流320从所述系统排出的流动。根据另外一个实施例，在处理期间，所述的控制器允许水不断地流动通过所述的稀释流和浓缩流，并且当所述的控制器确定了所述的系统正在进行处理水(即，通过使用测量的系统参数，例如接收测量结果表明所述的储罐水质量已经到达了所需等级、进行计算、接收来自用户的指令等)，所述的控制器停止或以其他方式中止所述流体流的一种或多种的流动。

所述的控制器可以被配置，或可通过编程配置，或可自我调节，使其能够最大限度地发挥处理系统30的使用寿命、效率或降低运行成本。例如，所述的控制器可以包括微处理器，其具有用户可选的设置点或自我调整设置点，其调整所应用到阀门312的电压、电流或二者，并以其他方式停止或开启该过程，从而停止或启动所述浓缩流310的流动，和/或排放流320的流动。

根据本发明所述的系统和方法的其他实施方案，所述的控制器通过结合自适应或预测算法调节所述处理系统的操作，使其能够监测需求和水质并调节所述处理系统30的任何一种或多种组件的操作。例如，所述的控制器可以在住宅应用清晨的几个小时期间的精华水的高需求预测方面是据预测性的，从而提供服务于花洒的产品流360。

在某些非限制性实施方案中，阀门312可被启动从而提供来自于存储系统380的待处理液体到电化学装置300并转移所述处理后的液体到存储系统380。在一些配置中，所述的液体回路可以包括连接，使得未处理的液体可以与从电化学装置300的任何电极隔室中排出的液体混合。在多个实施方案中，所述的液体回路可以进一步包括与存储系统380的连接，使得，例如，排出电化学装置300的消耗隔室的处理后的液体可以被转移到存储系统380并于来自于进料流304的未处理液体混合。由此产生的混合物可以被输送到产品流360，并且任选地，以平行或串联的流动路径向电化学装置300的一个或多个离子交换膜输送。

根据本发明所述的系统和方法的另外的实施方案，控制器，通过传感器或一组传感器，可以监视或测量所述水存储系统380的至少一个水的性质以及也测量在产品流360中流动的速度。所述的控制器可以调节电化学装置300和/或阀门312a和312b的操作参数，基于所测量的性质。在本发明所述的系统和方法的一个或多个实施方案中，一个或多个传感器可用于测量进料流304和存储在系统380中的水的至少一个性质。

在某些实施方案中，存储系统380可以被连接到进料流304的下游并可以与电化学装置300流体连通。例如，来自进料流304的水可以流入并于包含在存储系统380之内的大量水混合。大量水可以排除存储系统380并被引导到产品流360或者排出和引导通过阀门312a进入电化学装置300进行处理。在某些实施方案中，离开电化学装置300的处理后的水可以与来自进入存储系统380的进料流304的水混合。以这种方式，液体回路可以在存储装置380、电化学装置300和进料流304之间形成，并且可以作为用于通过产品流360离开所述系统30的水的再补充的方法。

所述的水处理组件可用于各种不同的用途。例如，所述的水处理组件可用于村粗流体的应用或过程，包括两种或多种类型或种类的流体。例如，所述两种或多种流体可以是不同硬度的水(或者任何其他物理性质)，或者可以是完全不同类型的流体，例如水和氯。在某些配置中，在两种或多种类型的流体之间的混合最小化。此外，相比于其他不包括在此公开的系统的一个或多个特征的系统，存储在所述储罐中的一种或多种流体的驻留时间被增加。

根据一个实施例，所述的水处理组件可以用作水软化器，其中所述的储罐与可再充电离子交换树脂连通。例如，所述的储罐可以包含所述的离子交换树脂。所述的树脂包括阳离子树脂，例如钠，和阴离子树脂，例如氯化物。当水通过所述的树脂床时，对硬度起作用的物质，例如钙和镁，被交换为钠，从而软化所述的水。根据该实施方案，所述的水处理组件，包括所述储罐，可以在离子交换树脂的再生期间使盐水从系统中的排出最小。此外，所述的水处理组件可作为介质再生过程中的一部分，因为高的驻留时间导致了与再生物质的长接触时间，导致了降低能量、减少时间和/或减少浪费的更为有效的过程。

根据另外一个实施例，所述的水处理组件可用于化学过程中。例如，所述的储罐和一种或多种配件以及所述的流动结构可在化学塞流反应器中应用。根据该实施方案，所述的水处理组件可以增加一种或多种与所述的翻译器相关的过程的反应效率。

根据另外一个实施例，所述的水处理组件的储罐可以包括电化学装置，如上所述。例如，所述电化学装置的一个或多个组件可以被布置在所述的储罐之内，并且在某些情况下，所述的储罐可以进一步包括所述浓缩流和稀释流的至少其中之一。根据该实施方案，所述的储罐处于压力之下，可用于向所述电化学装置的外壁施加压力。这种压力允许所述的电化学装置在操作过程中不会打开，但是仍然允许流动通过所述装置。这种布置允许在所述电化学装置周围放置更为便宜的外壳，从而降低制造成本。

根据另外一个实施例，所述的水处理组件可用于废水处理系统中，例如，作为活性污泥曝气处理的一部分。例如，所述的活性污泥和曝气处理可以在所述储罐中发生，其中所述储罐的一部分可以作为曝气区域，另外的部分可具有所述的活性污泥，而一个或多个其他部分可作为沉降区和回流区，包括将处理后的水移除所述的储罐。

根据另外一个实施例，所述的水处理组件可以用于将一种或多种加热后的流体引入所述的储罐，例如，通过所述头部配件的流体通道和所述流动结构的一个或多个部分和/或所述储罐的内部容积。例如，加热后的流体可以通过所述的流动结构被引入，其中其可以排出所述的穿孔并进入所述储罐的内部容积的较大的容积，从而与已经存在于所述储罐内部的流体进行接触。在可替换的方案中，可以将冷却的流体引入到所述的储罐中。

综上，已经描述了至少一个实施例的若干方面，人们应该领会到，各种不同的变更、修改和改进对本领域技术人员来说是容易发生的。例如，本发明公开的实施例也可以用于其他的上下文中。这样的变更、修改和改进旨在本申请的一部分，并旨在落入本申请的精神和保护范围之内。因此，在上文和附图中所述的仅作为实施例。

Claims (26)

1.一种水处理组件，其包括：

储罐，其包括内部容积和布置在其第一端的孔；

流动结构，其布置在所述储罐的内部容积之内，所述的流动结构包括：

多个第一流体通道；

与所述多个第一流体通道流体连通的第一立管；

多个第二流体通道；以及

与所述多个第二流体通道流体连通的第二立管；

第一伸缩配件，其包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第一伸缩配件与所述的第一立管流体连通；

第二伸缩配件，其包括第一伸缩部分和第二伸缩部分，所述的第二伸缩配件与所述的第二立管流体连通；以及

头部配件，其可移动地安装到所述的孔内，所述的头部配件包括：

与所述第一伸缩配件流体连通的第一端口；

与所述第二伸缩配件流体连通的第二端口；以及

与进料水来源和所述储罐的内部容积流体连通的第三端口。

2.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分配置用于分别与所述第一立管和所述第二立管接合。

3.根据权利要求2所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第二伸缩部分和第二伸缩配件的第二伸缩部分分别包括连接器管。

4.根据权利要求2所述的水处理组件，其中所述第一伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第一端口接合，所述第二伸缩配件的第一伸缩部分配置用于与所述头部配件的第二端口接合。

5.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的第一伸缩配件的第一伸缩部分和所述第二伸缩配件的第一伸缩部分分别包括管道接收器。

6.根据权利要求4所述的水处理组件，其中，当所述头部配件被安装到所述孔内并且所述第一和第二伸缩配件分别已经接合到所述第一和第二端口时，所述头部配件的一部分被置于所述储罐的外部。

7.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的流动结构沿着所述储罐的长度垂直延伸，并被配置用于在所述储罐的内部容积之内自由地旋转，同时所述的头部配件被安装到所述的孔中。

8.根据权利要求7所述的水处理组件，其中所述的储罐进一步包括与所述内部容积流体连通的出口，并且所述出口被布置在第二端。

9.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的头部配件进一步包括连接到所述第一端口的第一流体通道和连接到所述第二端口的第二流体通道，其中所述流动结构的多个第一流体通道、第一立管、第一伸缩配件和所述头部配件的第一流体通道限定了第一流体流动路径，所述流动结构的多个第二流体通道、第二立管、第二伸缩配件和所述头部配件的第二流体通道限定了第二流体流动路径。

10.根据权利要求9所述的水处理组件，其中所述的第一和第二流体流动路径与电化学装置的一个或多个消耗隔室流体连通。

11.根据权利要求10所述的水处理组件，其中所述的第一流体流动路径与所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口连接，所述的第二流体流动路径与所述电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口连接。

12.根据权利要求4所述的水处理组件，其中所述的第一端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的出口流体连通。

13.根据权利要求12所述的水处理组件，其中所述的第二端口与电化学装置的一个或多个消耗隔室的入口流体连通。

14.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道被置于所述储罐的一侧，而所述多个第二流体通道被置于所述储罐的相对侧。

15.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述的伸缩配件配置用于在所述流动结构和布置在所述头部配件之内的至少一个流体通道之间通过所述立管提供流体连通。

16.根据权利要求1所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道和所述多个第二流体通道的至少其中之一包括一个或多个中空垂直组件。

17.跟权利要求16所述的水处理组件，其中所述的一个或多个中空垂直组件包括至少一个穿孔。

18.根据权利要求17所述的水处理组件，其中所述多个第一流体通道和多个第二流体通道的至少其中之一包括水平组件，其与所述第一立管和第二立管的至少其中之一流体连通。

19.根据权利要求18所述的水处理组件，其中所述的水平组件包括至少一个穿孔。

20.根据权利要求1所述的水处理组件，进一步包括挡板、隔板、分散器和流动再分配器的至少其中之一。

21.根据权利要求20所述的水处理组件，进一步包括多个挡板，其中多个挡板的每一个挡板是水平托盘，其包括布置在所述托盘的一个或多个位置上的一个或多个穿孔，所述的多个水平托盘以垂直配置的方式布置。

22.根据权利要求21所述的水处理组件，其中每个挡板实质上是圆形的，并具有布置在所述托盘一侧的一个或多个穿孔。

23.根据权利要求18所述的水处理组件，其中所述多个挡板的第一挡板包括布置在靠近所述储罐的一侧的一个或多个穿孔，所述第一挡板被水平布置在所述多个挡板的第二挡板之上，所述的第二挡板具有布置在靠近所述储罐的同一侧的一个或多个穿孔。

24.根据权利要求23所述的水处理组件，其中所述第二挡板的一个或多个穿孔被布置为靠近所述挡板的相对侧。

25.根据权利要求20所述的水处理组件，其中所述挡板、隔板、分散器和流动再分配器的至少其中之一被配置用于防止细菌增长。

26.根据权利要求1所述的水处理组件，配置用于在与所述水处理组件相关的水处理系统的管道压力下进行操作。

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