CN106587218A - 用于保持大型水体中的水质的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于保持大型水体中的水质的系统和方法，其中所述方法包括：(a)向水体中的水施加有效量的絮凝剂以将水的浊度保持在2NTU以下；(b)运行移动的抽吸装置以保持基于CMYK量表的底部颜色的黑色成分的增加在30％以下；(c)过滤由移动的抽吸装置抽吸的水并将所述过滤的水返回至水体；和(d)运行脱脂系统以保持地表水层具有低于约20mg/L的漂浮油脂。

Description

用于保持大型水体中的水质的系统和方法

本申请是于2014年12月29日提交的PCT申请PCT/IB2014/002891的中国国家阶段申请，申请号为201480066768.7、题目为“用于保持大型水体中的水质的系统和方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用简化的经济的过滤系统和脱脂系统，用于保持在大的人工挖掘的内陆水体或漂浮的结构中的水质的创新和优化的系统和方法，所述简化的经济的过滤系统和脱脂系统需要比常规的集中式过滤系统小得多的过滤设备，并提供显著更低量的能量消耗，其中用于保持水质的方法基于水体的底部的颜色、表面油脂的量和水的浊度。将第8,518,269号、第8,062,514号、第8,070,942号、第7,820,055号、第8,454,838号、第8,465,651号、第8,518,269号、第8,070,342号美国专利申请，和第20110110076号、第20110108490号、第20130240432号、第20130264261号、第20130213866号、第20130306532号和第20110210076号美国专利申请公开的全部内容引入本文作为参考。

背景技术

游泳池中的水通常使用化学品过滤并处理以使水质保持在适合的水平内并符合当地规定。过滤系统被设计成消除例如水中的悬浮固体，包括微生物和藻类生长、漂浮的碎片以及油和油脂。用于保持游泳池中的水质的常规系统通常涉及构建和运行昂贵的大的集中式过滤系统。常规的集中式过滤系统通常配置成每天过滤池中水的整个体积约1至6次。这样的集中式过滤系统的运行是能量密集型的，并导致游泳池具有大的碳足迹并限制常规游泳池的最大尺寸。

水通常从三个来源被导向到集中式过滤系统：池中的主要水体；从包含沉淀的杂质的池的底部抽吸的水；和由浮油回收器从池的表面吸取的水。所有三个来源由相同的集中式过滤系统处理，而不顾杂质的不同水平和类型。此外，常规的集中式过滤系统根据特定的限定的时间段运行，或每天运行特定的小时数，而未考虑被处理的水的实时条件和/或未调节运行参数和过滤要求，以在考虑到被处理的水的实时条件的情况下优化系统的效率。

因此，常规的集中式池过滤系统具有高设备成本，并消耗大量的能量以完成这样的过滤要求。泳池和水疗专业人员协会(Association of Pool and Spa Professionals)估计，在美国有多于550万个游泳池配备有常规的集中式过滤系统。根据美国能源部(U.S.Department of Energy)，常规的池过滤系统是非常能量密集的，每年使用高达3,000kWh的电，根据能源信息管理局(Energy Information Administration)，相当于约30％的平均家庭耗电量。加州能源委员会(California Energy Commission)估计，加州的典型的后院游泳池可以在夏季期间使用将为整个家庭供电三个月所需的足够的能量。降低过滤所需的能量将提供池的维护成本节约，还将降低CO2排放。

运行具有常规的集中式过滤系统的池的成本和高能量需求导致世界各地的一些大型公共游泳池的关闭。例如，根据日本时报，位于日本的“海洋巨蛋”室内游泳池(作为世界最大的室内游泳池而持有吉尼斯纪录，具有超过1公顷的水面)在2007年由于高运行成本关闭。另一个实例是位于加州的“Fleishhacker池”，其具有1.5公顷的表面，1971年由于水质问题和高成本而被迫关闭。

随着趋于更可持续和生态的实践的趋势，全世界的管理机构颁布了旨在降低游泳池运行的能量消耗和降低CO2排放的法规。由于需要更低的能量消耗和更成本有效的过滤系统，期望具有能够在更低的资金和运行成本下保持水质。趋于更可持续的运行的趋势还驱使对用于保持大型水体如游泳池中的水质的更能量有效的系统和方法的需要。

现有技术

水的浊度可以用作水质的衡量。浊度由导致水的“混浊”的微观的悬浮固体颗粒引起。颗粒可以包括许多不同类型的杂质，如无机和有机颗粒、微生物和藻类生长。水的浊度可以例如通过过滤或通过导致颗粒聚集或与化学品反应，使其足够重而沉淀到底部来降低。第4,747,978号美国专利公开了通过使用包括无机絮凝剂(例如，硫酸铝)的次氯酸钙组合物对游泳池水消毒的方法，所述组合物在添加到水体(例如，游泳池)时可以提供改进的透明度。‘978专利公开了可以通过由于添加絮凝剂引起的有机材料和悬浮固体的同时沉淀改善水透明度，但同时不赞成使用过多絮凝剂以避免堵塞过滤系统。此外，这样的方法需要过滤完整的水体积。

中国专利公开CN2292798公开了一种用于游泳池的水循环处理和水下污垢收集装置，包括处理和循环水排放杂质。‘798公开案公开了向水中添加絮凝剂、除藻剂、灭菌剂和pH调节剂，过滤水并将水返回到游泳池。通过沿着底部移动的污垢收集盘从池底部抽吸污垢，并且在池底部积累的沉淀物被排出池外。然而，即使在该处理系统中，整个水体也被过滤。‘798公开案未解决与高过滤体积相关的问题，并且未公开基于观察的水质参数控制抽吸系统或过滤系统的运行。‘798公开还未解决通常通过集中式过滤系统输送的脱脂的水的处理，从而增加了总过滤体积。

发明内容

本发明的优化的系统和方法将使用简化的经济的过滤系统和脱脂系统替代来自传统配置的游泳池的常规的集中式过滤系统，所述简化的经济的过滤系统和脱脂系统消耗的能量多达两个数量级之低，并且需要比常规的过滤系统小得多的过滤设备。该方法替代了来自游泳池中使用的常规的集中式过滤系统的三个过滤要求：游泳池中容纳的整个水体的过滤；从包含沉淀的杂质的底部抽吸的水的过滤；和由浮油回收器系统吸取的地表水的过滤。在这样的常规的系统中，三种水流被输送到相同的集中式过滤系统以去除悬浮固体、漂浮的碎片和油脂。

公开的系统和方法提供对过滤容量的显著降低的需求，其通过从包含沉淀的杂质的大型水体(例如，池)的底部抽吸小水流，从而避免过滤整个水体，并且脱脂的水的集中式过滤被碎片的筛分和油和油脂的脱脂代替。本发明的系统和方法允许基于接收的关于不同水质和理化参数的信息激活具体系统的运行。这些参数通常包括浊度、水体的底部的颜色和水体的地表水层上的油脂的量，其可以直接或间接测量，以经验为主地估算，根据经验确定，基于感觉法，或计算。基于由水体中的水质和水的理化参数(如水的浊度、沉淀的杂质的量和/或水体的地表水层上油脂或油的量)指示的对过滤或净化的实际需要，化学品施加系统、移动的抽吸装置和脱脂系统各自仅当需要时运行，而不是在常规的集中式游泳池过滤系统中的预设的时程或需要的过滤速率。

该方法另外提供了向水添加基于氯的添加剂以保持水体或具体沐浴区中的最低游离残留氯水平，其中由于来自本发明的大型水体具有提供额外的稀释作用的大的水体积，这样的最低游离残留氯浓度比在游泳池中使用的常规的浓度低得多。来自本发明的最低游离残留氯水平基于WQI，其包括通常不施加在小水体积如游泳池中的一组变量。

用于处理大型水体的方法包括向水体中的水施加有效量的絮凝剂以使水的浊度保持在2NTU以下，其中所述絮凝剂使水中的杂质絮凝成颗粒，所述颗粒沉淀到水体的底部；运行移动的抽吸装置以保持底部颜色的黑色成分的增加在约30％以下，其中移动的抽吸装置抽吸来自包含沉淀的颗粒的水体的底部的一部分水；过滤由移动的抽吸装置抽吸的水并将所述过滤的水返回至水体，其中所述由移动的抽吸装置抽吸的水在24小时间隔内不超过水体的总水体积的约10％；和激活脱脂系统的运行以保持具有低于约20mg/L的漂浮油脂的地表水层，其中流入脱脂系统的来自地表水的油脂被包括脱脂器的分离单元去除，并且经处理的水返回到水体。

在一个实施方案中，所述系统包括可以基于接收的水质和包括浊度、水体的底部的颜色和水体的地表水层上的油脂量的理化参数激活化学品施加系统、移动的抽吸装置和/或脱脂系统的控制系统，以将水质和理化参数调节在预定限度内。

用于保持大型水体中的水质的系统一般地包括用于将絮凝剂定量配给到水中的化学品施加系统，其中所述化学品施加系统被激活以将絮凝剂施加到水体中的水中，以将水的浊度保持在2NTU以下，和用于任选地施加基于氯的添加剂以保持水中的最低游离残留氯水平的化学品施加系统；能够沿着水体的底部移动并且抽吸来自包含沉淀的固体的底部的一部分水的移动的抽吸装置，其中所述移动的抽吸装置当底部的颜色黑色成分在CMYK量表上增加超过30％时被激活；与移动的抽吸单元流体联通的过滤单元，其中所述过滤单元接收由移动的抽吸单元抽吸的一部分水；用于将来自水体的地表水流提供到分离单元的脱脂系统，其中所述脱脂系统被激活以保持具有低于约20mg/L的漂浮油脂的地表水层；一条或多条回流管线，用于将来自过滤单元和脱脂系统的经过滤的水返回到水体。

附图说明

图1显示了常规的集中式过滤系统的实例。

图2显示了用于保持池中的水质的系统的一个实施方案。

图3显示了图2的系统的一个实施方案。

图4显示了图2的系统的一个实施方案。

详述

以下详述涉及附图。虽然可以描述本发明的实施方案，但修改、调整和其他实施是可能的。例如，可以对附图中示出的元件做出替换、添加或修改，并且可以通过对公开的方法进行替代、重排或添加步骤来修改。因此，以下详述不限制本发明的范围。除非另有说明，虽然系统和方法以“包括”各种设备或步骤的方式描述，但系统和方法还可以“基本上由各种设备或步骤组成”或“由各种设备或步骤组成”。另外，除非另有说明，术语“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在包括复数的供选择的方案，例如，至少一个。例如，除非另有说明，“消毒剂”、“入口管线”、“移动的抽吸装置”等，是指包括一种或多于一种消毒剂、入口管线、移动的抽吸装置等。

本申请涉及用于处理大型水体的节能设备和方法，其中所述方法包括：(a)向水体中的水施加有效量的絮凝剂以将水的浊度保持在2NTU以下，其中所述絮凝剂使水中的悬浮的固体絮凝成颗粒，所述颗粒沉淀到水体的底部。(b)运行移动的抽吸装置以保持基于CMYK量表的底部颜色的黑色成分的增加在30％以下，其中移动的抽吸装置抽吸来自包含沉淀的颗粒的水体的底部的一部分水，并且其中所述装置能够以10,000m²/24小时的表面清洁速率清洁；(c)过滤由移动的抽吸装置抽吸的水并将所述过滤的水返回至水体，其中所述由移动的抽吸装置抽吸的水在24小时间隔内不超过水体的总水体积的10％；和(d)运行脱脂系统以保持地表水层具有低于约20mg/L的漂浮油脂，其中流入脱脂系统的来自地表水的油脂被包括脱脂器的分离单元去除，并且经处理的水返回到水体。

在游泳池中的常规的集中式过滤系统通常需要每天过滤整个水体约1到6次。在这样的过滤系统中，来自不同来源的水，如进水管、抽吸装置、排水管、浮油回收器和溢流被收集并输送到集中式过滤器。

本发明涉及用于处理大型水体的方法和系统，其中所述大型水体可以是在陆地上人工构造的，如挖掘的结构或安装在天然或人工湖、池塘、水洼、河、海或其他内的漂浮的结构。如本文使用的术语“水体”是指任何水体，一般地能够用于娱乐用途或用于运动的在陆地上的人工构造的水体或漂浮的结构，包括池、泻湖、贮水池、湖、水景、人工池塘、人工湖、漂浮泻湖等。本发明的大型水体一般地具有至少约7,000m²的水表面积。在一些实施方案中，大型水体可以具有20,000m²、40,000m²、100,000m²或更大的表面积。

可以构建具有适用于进行本发明的方法的特征的水体，其中所述底部包括无孔的柔性材料，如柔性膜。这样的无孔柔性材料通常不用于常规的混凝土游泳池，但由于其柔性与非柔性材料如用于常规游泳池中的混凝土相比允许更容易的安装并提供结构优点，并且还具有更低的成本，其用于大型水体，如澄清池和灌溉池，和例如小孩地上池，和其他大型水体。

无孔的柔性材料优选地包括衬里，如膜或塑料衬里，并且可以具有约0.1mm至约5mm的厚度。适合的材料的实例包括但不限于，橡胶、塑料、聚四氟乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、PVC、丙烯酸树脂及其组合。在其他实施方案中，所述衬里可以由复合材料构造。根据实施方案，衬里允许避免由方法的过程产生的沉淀的杂质或落入水体的底部的自然掉落的碎片、灰尘、花粉或其他悬浮固体的附着。

在一个实施方案中，来自本发明的方法和系统在人工构造的内陆水体上使用。为了构建这样的水体，需要土方工程在地面上挖掘洞，以产生希望的水体深度。无孔的柔性材料(例如，膜或塑料衬里)可以安装在挖掘的水体的底部。无孔材料可以是热熔的，或挤出的HDPE混凝土埋置条可以用于衬里附着以提供在底部的偶数层，以及提供水体的底部的不可渗透的特性。

土方工程和土壤压实可以用于提供水体内的斜坡(例如，有坡度的底部)。根据一个实施方案，底部的斜率优选地不大于20％，以允许移动的抽吸装置沿着水体的底部移动。

水体的壁可以是倾斜的或垂直的。在一个实施方案中，壁的斜率不低于约45％，以避免沉淀的固体、碎片或其他杂质在壁上附着。优选地，水体的壁的斜率大于约60％，以避免沉淀的固体、碎片等在壁上的任何积聚。在一个实施方案中，壁的斜率大于约80％。在另一个实施方案中，壁的斜率大于约90％。

构造水体的位置中的土壤条件优选地允许产生具有低渗透性的压实土。在水体的构造过程中，土壤可以根据土壤的粒径，或多或少地被压实。土壤压实可以测量为土壤的相对密度(RD)百分比或土壤的最密实状态—最大干密度(MDD)的百分比。土壤的相对密度和用于计算相对密度的方法定义在ASTM D4254-00(2006)中。土壤的最大干密度(MDD)可以根据ASTM D1557-12根据修正的普氏压实试验测定。基于具有0.075mm的开口的N°200的筛网试验，压实土应达到一定程度的压实。

根据一个实施方案，如果通过N°200筛网的土壤的量(“通过速率”)低于12％，则土壤应被压实到其相对密度(RD)的至少约80％。如果通过N°200筛网的土壤的量为12％或更高，则土壤应被压实到其最大干密度(MDD)的至少约85％。

天然地形也可以被弄平以容纳水体和相关的设备和设施。天然地形的顶层可以包含有机物质并且可以被移除以避免使用这样的土壤用于压实和建造斜坡。优选地，移除的土壤层为至少5cm，更优选地至少10cm，并且最优选地至少25cm。挖掘的水体的壁可以用土壤建造并且可以用混凝土或其他材料加固，或可以用可以向水体提供结构稳定性的结构材料如混凝土或其他建造。在一个实施方案中，水体的壁还可以包括无孔的柔性膜。

图1显示了水体的常规的集中式过滤系统的典型实例。在常规的集中式过滤系统中，从三个单独的来源吸取水：主水体170；来自包含沉淀的杂质的水体的底部142的水；和来自浮油回收器152的地表水。从所有三个来源吸取的水通过集中式过滤器180被输送并在过滤后通过回流管线160输送回到池100中。由于需要高的过滤体积，运行这样的过滤系统的成本较高。在常规的过滤系统中的水的过滤不是基于观察的需求，而是通常以设定速率连续运行或在不考虑实际水质的情况下整天运行设定的时间段。通过浮油回收器吸取的地表水在集中式过滤系统中过滤，而不考虑油、油脂和漂浮的碎片可以通过更加有效率的手段并且在未过滤的情况下去除的事实。

在一些现有的系统中，浮油回收器执行双重功能，其中从地表水和主水体170两者吸取的水通过浮油回收器系统152吸取以输送到集中式过滤器180中。在该情况下，地表水和主水体通过浮油回收器系统吸取，结果是两种水流被输送到集中式过滤器180中。因此，浮油回收器包括通过每天过滤总水体积1至6次更新水还有去除漂浮的表面杂质的双重功能。然而，虽然两种水流(地表水和主水体)通过浮油回收器被吸取，但是由于集中式过滤器的过滤要求仍然包括每天过滤总水体1至6次，所以总水流和过滤的水体积保持不变，因此集中式过滤器仍将需要具有非常大的容量，从而需要非常大的能量消耗。此外，地表水的过滤要求通常与主水体的过滤要求完全不同。例如，如果仅过滤地表水，则过滤的能量消耗量与每天过滤地表水以及主水体1至6次相比将降低2个数量级。

本发明包括提供免除水体中的大的集中式过滤系统的用于保持水质的方法和系统。本发明的系统包括化学品施加系统、移动的抽吸装置、过滤系统和/或脱脂系统，其基于接收的关于具体水质和理化参数如浊度、水体的底部的颜色和地表水层上的油脂量的信息被激活。

根据本发明的方法，可以添加化学剂(如絮凝剂)来防止水的浊度超过预定的比浊法浊度单位(NTU)值。如本文使用的术语“絮凝剂”是指促进或诱导水体中的杂质(如悬浮固体、有机物质、无机物质、细菌、藻类等)凝聚、凝结或絮凝成随后沉淀到水体的底部的颗粒或“絮凝物”的化学剂或组合物。如本文所使用，术语“沉淀的杂质”是指已经沉淀到水体的底部的颗粒、絮凝物或其他碎片(如灰尘、花粉等)。能够沿着水体的底部移动的移动的抽吸装置可以被激活以从水体的底部去除沉淀的颗粒。移动的抽吸装置可以用于水体的底部，其中这样的底部包括本文所述的无孔的柔性衬里，如膜或塑料衬里。

水体可以是人工构造的内陆，如挖掘的结构或安装在大湖、水洼、池塘、河、海或其他内的漂浮的结构。在一个实施方案中，移动的抽吸装置支撑在刷子上方以避免损坏基于陆地的人工构造的挖掘的结构的底部或漂浮的结构的底部。在一个实施方案中，抽吸装置为自推进式装置。在另一个实施方案中，抽吸装置允许抽吸功率在沿装置的底部分布的抽吸点处集中，其允许避免在水体的底部发现的沉淀的固体和碎片的再悬浮，因此提供更高的抽吸效率。在一个实施方案中，抽吸装置能够以10,000m²每24小时的表面清洁速率清洁。

移动的抽吸装置抽吸来自包含沉淀的颗粒的水体的底部的一部分水。与移动的抽吸装置流体连通的过滤单元可以接收来自移动的抽吸装置的抽吸的水流并过滤水，其随后返回到水体。抽吸和过滤来自水体的底部的包含沉淀的颗粒的水的时机可以基于实际需要，并且不像在常规的集中式过滤系统中依据特定的限定的时间段或每天特定的小时数。

此外，必须注意的是，由于游泳池具有小的水体积，因此常规的游泳池需要保持高且永久的残留氯水平以假使在污染物进入游泳池时允许适当的灭菌。另一方面，本发明提供了创新的方法，其中最低残留氯水平基于水质指数，其允许结合可适用于大型水体的不同的变量以测定其水质并因此估算最低游离氯水平。由于大型水体的质量可以通过通常不适用于常规游泳池的不同的参数评估，并且还由于大型水体提供允许保持比常规的小尺寸游泳池更低的氯浓度的额外的稀释效应，因此这允许提供显著低于常规游泳池的最低残留氯水平。

水质指数(WQI)是无量纲数，其允许通过将值归一化成主观评级曲线将不同的水质参数组合成单一指数。WQI已经用于评价大型水体如湖、泻湖、河等的水质，并且WQI中包括的因子可以根据指定的水体的水用途或具体参数选择进行修正。NSF(国家卫生基金会(National Sanitation Foundation)水质指数可以通过使用八种普通水质参数测定，包括溶解氧、粪便大肠菌、pH、5日BOD(生化需氧量)、总磷、硝态氮、浊度和总溶解固体，或可以通过经验法、基于经验的算法和分析法测定。WQI获得这些参数的复杂的科学信息并合成为单一数值。

如WQI所测定的评估的水体的水质范围可以从水质良好、水质一般到水质差。在一个实施方案中，水质指数可以通过权重参数来测定以允许指数的适当的影响：

表1：施加到WQI参数的权重

可以调节权重以使其在因子数不为9的情况下总计为1。一般地，评价WQI的范围如下：

表2：WQI范围

WQI	评级
		90-100	水质极好
70-90	水质良好
		50-70	水质差
25-50	水质非常差
		0-25	水质非常恶劣

浊度、需氧量、营养物和细菌计数允许评估正在分析的具体水体的水质以提供适当的处理。

基于氯的添加剂的施加被激活以保持至少最低的游离残留氯水平。在本发明的一个实施方案中，基于氯的添加剂的施加的激活通过控制系统进行。在一个实施方案中，基于氯的添加剂的施加被激活以保持最低游离残留氯水平，其中所述最低游离残留氯水平不能低于由以下方程得到的值：

最低游离残氯水平＝(0.3-0.002(WQI-100))ppm

示例性的水质分析显示在下表3中：

表3：实例

针对7个因子调节权重。计算的WQI指数为63，并且水中的最低游离氯水平可以计算如下：

最低游离残留氯水平＝(0.3-0.002(63-100))ppm

最低游离残留氯水平＝0·374ppm

根据一个实施方案，水中的氯的最低量保持在由以上计算方法测定的水平或保持在由以上计算方法测定的水平以上。

如果需要，游离的残留氯的水平可以通过许多不同的方法测定，包括经验法、分析法、基于经验的算法、感觉法和管理机构要求。在一个实施方案中，游离残留氯水平不低于由如以上公开的用于测定最低游离残留氯水平的方程得到的值。在一个实施方案中，在水中持续保持最低残留氯水平。例如，在水中持续保持最低残留氯水平一段时间，如每次一周或数月，白天运行期间，或游泳季的持续时间。在另一个实施方案中，当水体在使用中时保持最低残留氯水平。

本发明的方法另外提供了代替在常规的集中式过滤系统中的脱脂水的集中式过滤的脱脂系统。本发明的方法的脱脂系统的运行通常基于在地表水层上发现的油脂量，其与化学剂的施加组合以调节水体的浊度，并且基于实际需要的抽吸和过滤来自水体的底部的包含沉淀的颗粒的水的部分的时机提供了能够在不完全过滤水体的情况下保持水质的方法。

图2-4显示了用于保持水体中的水质的根据本发明的系统10和方法的实施方案。

在一个实施方案中，系统10包括用于将水体1中的水质保持在预定的水质和理化参数内的控制系统。控制系统基于水质和理化参数激活化学剂的添加、杂质从水中的去除和油脂从地表水层的去除。控制系统被配置成接受关于特定水质和/或理化参数的信息，处理信息，并启动过程(例如，化学品施加、抽吸、过滤和脱脂)。

根据图2所示的一个示例性实施方案，控制系统包括协调组件20，其可以包括控制单元22，如计算机，和至少一个监测装置24，如传感器。传感器可以是浊度计或用于测定水的浊度的其他工具。根据其他实施方案，协调组件20可以包括两个或多个监测装置24。例如，协调组件20可以包括用于监测颜色的监测装置，例如用于测定水体1的底部2的颜色的色度计。协调组件20还可以包括针对其他水质参数，如pH、碱度、硬度(钙)、氯和微生物生长的另外的监测装置24。

根据一个实施方案，用于协调化学剂的添加和过滤的控制系统包括自动化系统。自动化系统可以被程序化以连续或以预设的时间间隔监测水质参数，并将结果与预定值比较。例如，自动化系统在检测到值交叉时可以启动化学剂的添加以从水中去除杂质，运行移动的抽吸装置，和/或运行脱脂系统。根据一个供选择的实施方案，控制系统包括基于水质和理化参数的测定结果手动激活化学剂的添加、移动的抽吸装置的运行和/或脱脂系统的运行。

控制系统可以包括可以现场运行或通过互联网或其他类似的信息交换系统远程运行的自动化系统。这样的控制系统允许自动运行过程并在不同的时间段内激活不同的系统。根据供选择的实施方案，过程的激活可以由手动获取和/或输入和/或处理信息或启动和/或执行用于保持水质的过程一个或多个人完成。

图3显示了系统的一个实施方案，其中控制系统包括水质参数的目视或光学检查。在该实施方案中，水质和理化参数可以手动获得，例如通过目视检查、感觉法、基于经验的算法，或通过获得样品并使用分析或经验法测量水质。例如，水体1的底部2的颜色可以通过将水体1的底部2的颜色与调色板相比，由目视检查测定。可以从水面看到水体1的底部2的颜色，或特别是当浊度高时(例如，大于约7NTU)，通过使用允许水体1的底部2的可视化的连接在管上的透明的窥视孔看到水体1的底部2的颜色。

在一个实施方案中，系统10为向水中添加化学剂作准备。根据图2所示的一个实施方案，系统包括化学品施加系统30。化学品施加系统30可以是自动化的并且可以由协调组件20的控制单元22控制。化学品施加系统30可以包括至少一个化学品贮器、用于定量配给化学品的泵和分配装置。泵可以通过来自控制单元22的信号驱动。分配装置可以包括任何适合的分配机构，如喷射器、喷灌器、分配器、管道输送或其组合。

根据一个供选择的实施方案，如图3所示，化学品施加系统30可以基于水质参数的监测手动操作。例如，水质参数可以通过经验或分析法、基于经验的算法、目视检查、感觉法或通过使用传感器手动获得，并且关于水质参数的信息可以手动处理或通过输入处理装置(例如，计算机)中处理。基于关于水质参数的信息，可以手动激活，例如通过激活开关激活化学品施加系统30的运行。

在图4所示的又一个实施方案中，化学品可以手动定量配给到水中或通过使用单独的化学品施加机构。例如，水质参数可以手动、目测、通过感觉法、基于经验的算法或通过使用传感器获得，并且关于水质参数的信息可以手动处理或通过输入到处理装置(例如，计算机)中处理。基于关于水质参数的信息，可以将化学品手动添加到水中。

系统10通常包括过滤系统40。从图2-4的实施方案中可看出，过滤系统40包括至少一个移动的抽吸装置42和过滤单元44。移动的抽吸装置42配置成抽吸来自包含已经沉淀到底部2的碎片、微粒、固体、絮体和/或其他杂质的水体1的底部2的一部分水。在没有过滤水体的整个水体积的过滤系统的情况下抽吸并过滤水体中的该部分水体积提供期望的水质，与常规游泳池过滤技术形成对比，所述常规游泳池过滤技术需要每天过滤整个水体积1至6次，具有大的资金成本，并且消耗大量的能量完成这样的过滤要求。

根据一个实施方案，移动的抽吸装置42能够沿着水体1的底部2移动。然而，为了使已经沉淀在底部2上的碎片、微粒、固体、絮体和/或其他杂质的去除效率最大化，移动的抽吸装置42可以这样配置以使其移动产生沉淀的材料的最小的散布。在一个实施方案中，移动的抽吸装置42配置并运行以避免低于30％的在底部上发现的沉淀的材料再悬浮。在一个实施方案中，移动的抽吸装置42配置成不包括部件，如可以在抽吸装置运行过程中起到再分散来自水体1的底部2的大部分的沉淀的材料的作用的转动的刷子。

移动的抽吸装置42的运行可以由控制单元22控制或由操作者手动控制。根据图2所述的一个实施方案，抽吸装置42的运行可以由控制单元22控制。在图3所示的供选择的实施方案中，抽吸装置42的运行可以由操作者手动控制。

移动的抽吸装置42可以包括泵，或可以提供单独的泵或泵站以抽吸水并将抽吸的水泵送到过滤单元44。单独的泵或泵站可以沿水体1的周围位于大型水体1内，或位于水体1外部。

在本发明的范围内还考虑将过滤单元直接加入移动的抽吸装置42本身中。

移动的抽吸装置42通常与过滤单元44流体连通。过滤单元44通常包括一个或多个过滤器，如筒式过滤器、砂滤器、微过滤器、超滤器、纳米过滤器或其组合。移动的抽吸装置42通常通过收集管线43连接到过滤单元44，所述收集管线43尤其包括柔性软管、刚性软管或管。过滤单元44的容量通常根据移动的抽吸装置42的容量依比例确定。过滤单元44过滤来自移动的抽吸装置42的水流，对应于水体1中的水的体积的一小部分。来自过滤单元44的经过滤的水通过回流管线60返回到水体1，所述回流管线60包括导管，其可以是柔性软管、刚性软管、管、开放通道或其组合。与具有每天过滤水体中的整个水体1至6次的容量的常规的集中式过滤系统相比，过滤单元44通常配置成在24小时间隔内具有不超过水体1的总水体积的30％的过滤容量。通常地，过滤容量在24小时间隔内不超过水体1的总水体积的20％，并且在一个优选的实施方案中其不超过总水体积的10％。过滤系统的能量消耗粗略地与尺寸成比例，因此，在更低的能量消耗且需要更小的用于过滤程序的设备的情况下，可以预期显著的成本节约。

系统10还包括脱脂系统50。脱脂系统50可以用于从水中分离漂浮的碎片和油及油脂。系统10还可以包括水力连接到脱脂系统50的浮油回收器系统，以有效率地净化脱脂水。如图2-4所示，脱脂系统50可以包括对水体1的地表水进行脱脂的浮油回收器系统52，该浮油回收器系统52通过连接管线53与分离单元54流体连通。由于脱脂水中的杂质(例如，油、油脂和漂浮的碎片)与水体1的底部2中的杂质相比性质和质量不同，因此脱脂水通常不需要过滤；然而，在本发明的范围内考虑在脱脂系统50中包括过滤器。因此，根据一个实施方案，分离单元54包括用于从水中分离油和油脂的脱脂器(例如，溢流装置)和用于分离碎片的筛分器或粗过滤器或常规的过滤器。来自分离单元54的水可以通过回流管线60返回到水体1，所述回流管线60包括柔性软管、刚性软管、管、开放通道或其组合。回流管线60可以是相同的或可以独立于来自过滤系统40的回流管线。根据一个优选的实施方案，脱脂系统50包括沿着水体1的周围分散的多个浮油回收器52。所述浮油回收器52可以沿着周围均匀地间隔以使每个浮油回收器52与邻近的浮油回收器52是等距的，或以不均匀的方式放置，例如，在预期具有待脱脂的更高的杂质的水体1的区域集中。浮油回收器可以放置在水体内，并且包括固定的浮油回收器、漂浮的浮油回收器和自过滤浮油回收器。

浮油回收器向分离单元提供地表水流。脱脂系统50的运行可以是连续的或间歇的，取决于对水的实际需要。例如，脱脂系统50的运行可以基于地表水层上的油脂的量。在一个实施方案中，浮油回收器系统用于使水的表层保持具有低于约40mg/L的油脂，通常低于约30mg/L和优选地低于约20mg/L。在一个实施方案中，脱脂系统50在所述地表水层的最顶层1cm包含多于约20mg/L的漂浮油脂之前被激活。脱脂系统50的运行可以由控制单元22控制(图2)。

水体1中的水质通常通过以下保持：添加用于从水中去除杂质的化学剂，激活移动的抽吸装置42以从水体的底部2去除沉淀的杂质，和/或根据监测的或观察的水质参数激活脱脂系统50以从地表水层去除油和油脂。可以获得水体1中的水质，例如，尤其针对具体参数如浊度、颜色、pH、碱度、硬度(钙)、氯、微生物生长等。化学品施加系统、过滤系统和/或脱脂系统可以被控制系统及时激活以使水质参数保持在设置限度内。可以基于实际需要(例如，超过水质参数)激活系统，导致与在常规游泳池水处理方法相比更小量的化学品的施加和使用更少的能量。

在一些实施方案中，本发明的水体比常规游泳池大得多，因此通过使用常规的化学品施加系统不可能在整个完整的水体中实现均质性。大型水体倾向于产生“死区”或“停滞区”，其由于潮流、混波、风或其他影响而不受化学品的影响，并且可以不呈现与剩余的水体相同的条件。本发明中添加剂的施加如此进行，以使水体不具有明显的水质差异。根据一个实施方案，在长于4小时的时间段内，在两个不同位置之间的水质差异不高于20％。来自本发明的化学品施加系统包括喷射器、喷灌器、分配器、手动施加和管道输送。

在实施方案中，可以手动获得水质参数，例如通过基于经验的目测检查，通过感觉法，通过使用水质计(例如，探针，如pH探针，浊度计，或色度计)，或通过获得样品并使用分析法测量水质。关于水质参数的信息可以由控制系统获得或输入到控制系统中。在一个实施方案中，自动化控制系统可以程序化以连续或以预设的时间间隔监测水质参数，以将结果与预定参数比较，并当参数已经交叉时激活一个或多个系统。例如，自动化系统可以在检测到预定参数的交叉时启动化学剂的添加、抽吸装置的运行或脱脂系统的运行。在供选择的实施方案中，可以手动获得水质参数或通过感觉法和输入控制系统中的信息目测获得，或可以将结果与预定值比较并手动启动化学剂的添加、抽吸装置的运行和/或脱脂系统的运行。用于保持水体中的水质的化学剂可以包括任何适合的水质处理化学品。例如，化学剂可以包括氧化剂、絮凝剂、凝结剂、除藻剂、灭菌剂或pH调节剂。

水的浊度可以通过监测装置24(图2的系统)(如传感器)、通过目测检查、基于经验的算法和/或经验法(图3和4的系统)测定。在浊度超过预定值之前，可以将化学剂，如絮凝剂添加到水体的水中，以促进或诱导引起混浊的杂质凝聚、凝结或絮凝成随后沉淀到水体的底部的颗粒或“絮凝物”，所述杂质如悬浮固体、有机物质、无机物质、细菌、藻类等，在所述水体的底部可以通过移动的抽吸装置除去所述颗粒或“絮凝物”。在一个实施方案中，沉淀到水体的底部上的杂质的量相当于絮凝剂从水中去除的浑浊的量。杂质的一些沉淀还可以在不添加化学品的情况下天然发生。

一般地，絮凝剂通过化学品施加系统施加或分散到水中。絮凝剂可以包括具有合成性聚合物的组合物，如含季铵的聚合物和聚阳离子聚合物(例如，聚季铵盐)，或具有絮凝或凝结性质的其他组分。适合的絮凝剂包括但不限于多价阳离子(例如，季铵盐和多季铵盐)；合成性聚合物(例如，阳离子聚合物和阴离子聚合物)；铝盐，如氯水合铝、明矾和硫酸铝；氧化钙；氢氧化钙；硫酸亚铁；氯化铁；聚丙烯酰胺；铝酸钠；硅酸钠；和一些天然试剂，如壳聚糖、明胶、瓜尔豆胶、藻酸盐、辣木籽；淀粉衍生物；及其组合。在实施方案中，絮凝剂具有除藻剂特性，其杀死水体中的藻类和/或防止水体中的藻类生长。具有除藻剂特性的絮凝剂的使用可以降低水体中的氯或其他消毒剂的量，从而降低化学品消耗并提供可持续的运行。

在一个实施方案中，絮凝剂的添加在浊度等于或超过预定值，如2NTU、3NTU、4NTU或5NTU之前启动。控制系统可以用于在水的浊度超过预定值之前启动絮凝剂的添加以引起有机和无机物质的絮凝和沉淀。通常，有效量的絮凝剂添加到水中以防止浊度超过2NTU。其中絮凝物聚集或沉淀的水的部分通常是沿着水体底部的水层。在不需要水体1中的所有水被过滤的情况下，例如，在仅小部分被过滤的情况下，絮凝物在水体1的底部2沉淀并且随后可以被移动的抽吸装置42去除。被过滤的“小部分”的水优选地在24小时间隔内低于水体的总水体积的约10％。在一个实施方案中，被过滤的小部分的水在24小时间隔内低于水体的总水体积的约20％。在另一个实施方案中，被过滤的小部分的水优选地在24小时间隔内低于水体的总水体积的约30％。添加到水中的絮凝剂可以基于水的浊度和水的浊度的期望的下降预先测定或可以计算(例如，通过图2中的控制装置22或如图3和4所示手动计算)。由于水体的体积大，不同的运行条件可以用于过滤系统。在一个实施方案中，过滤系统在抽吸装置和过滤器将水连续返回到水体的同时运行。

水体的底部的颜色可以对水的着色具有显著的影响，为水体中的水提供美学上吸引人的着色。水体的底部通常具有为水体中的水增添美学上令人愉悦的颜色和外观的颜色。例如，水体1的底部2可以具有有色材料，该材料尤其具有白色、黄色或蓝色等。微粒、固体、絮体和/或其他杂质沉淀到水体的底部可以引起水体的底部的颜色的外观变化。例如，沉淀的杂质可以使水体1的底部2的颜色看起来比原始颜色更深。当沉淀的杂质聚集在水体1的底部2上时，底部2的颜色将变得更深，从而底部2的着色将不可见。

根据本发明的一个方法，当水体的底部的颜色超过预定值时，抽吸装置42的运行被激活。在图2所示的实例性的实施方案中，水体1的底部2的颜色通过协调组件20的监测装置24(例如，色度计)测量。如果水体1的底部2的测量的或感知的颜色超过预定值，则通过协调组件20的控制单元22启动移动的抽吸装置42的运行。例如，移动的抽吸装置42的泵可以由来自控制单元22的信号驱动。以这种方式，移动的抽吸装置42仅当基于实际需要对通过水质(例如，导致颜色测量值超过预定值的沉淀的杂质的量)指示的过滤或净化有需要时才运行，而不是基于预设的时程运行。

在一个示例性的实施方案中，可以针对CMYK上的黑色成分的变化监测水体的底部的颜色。CMYK颜色量表使用以百分比表示的四种颜色：蓝绿色、洋红、黄色和黑色。CMYK量表的K-成分是颜色的黑色成分。例如，CMYK 15％、0％、25％和36％表示具有15％蓝绿色、0％洋红、25％黄色和36％黑色成分的颜色。可以通过将水体的底部颜色与标准CMYK图表或调色板在视觉上进行比较，通过感觉法、经验法或基于经验的算法来评估水体的底部的黑色成分，并且根据在CMYK图表中发现的百分比测定黑色成分。

还可以使用供选择的颜色量表，如L*a*b*(或“Lab”)量表。在L*a*b*量表中，在三个轴L、a和b上衡量颜色，其中所述L-轴衡量亮度。100的L-值表示白色且L＝0表示黑色。因此，如果水体的底部的实际或原始颜色具有例如，75的L-值，则第二个值可以实验性地设置在一些更低的L-值下，如L＝50。例如，当杂质沉淀在水体1的底部2上时且在底部2的感知的颜色达到L＝50之前，可以启动抽吸装置42的运行。

根据图2所示的一个实施方案，水体1的底部2的颜色通过使用监测装置24，如色度计来监测。根据图3和4显示的一个供选择的实施方案，水体1的底部2的颜色通过目视检查和/或通过将颜色与比色卡或调色板进行比较来监测。在又一个实施方案中，可以从水面看到水体1的底部2的颜色，或特别是当浊度高时(例如，大于约7NTU)，通过使用允许水体1的底部2的可视化的连接在管上的透明的窥视孔看到水体1的底部2的颜色。目视检查还可以通过例如战略性地将照相机放置成允许远程分析水体1的底部2来进行。

水体的底部通常具有为水体中的水增添美学上令人愉悦的颜色和外观的颜色。例如，水体1的底部2包括无孔的柔性膜，其可以具有有色材料，如白色、黄色或蓝色。在示例性的实施方案中，水体1的底部2的颜色通过控制组件20的监测装置24(例如，色度计)测量。水体1的底部2的感知的颜色可以通过经验法或分析法，如基于经验的算法，目视检查，感觉法，与色标卡比较，色度计，分光光度计等等与其实际、原始或期望的颜色比较。

移动的抽吸装置42的运行可以通过控制系统激活。在图2所示的实施方案中，移动的抽吸装置42的运行可以由控制单元22激活。在图3和4所示的其他实施方案中，移动的抽吸装置42的运行可以手动激活。

根据一个实施方案，在水体的底部的测量的或感知的颜色升高超过预定值(如黑色成分在CMYK量表(或其他适合的量表)上等于约30％)之前，移动的抽吸装置42的运行可以通过协调组件20的控制单元22启动。黑色颜色成分的升高可以与其实际、原始或期望的颜色比较。例如，移动的抽吸装置42的泵可以由来自控制单元22的信号驱动。水体的底部的颜色可以进一步被监测并与另一个预定值比较，以确定抽吸装置42运行的终点。例如，如果水体1的底部2的黑色成分下降到预定值以下，则停止抽吸装置42的运行。预定值可以是例如，其中黑色成分在底部2的实际颜色的黑色成分的值以上10％-单位，或在其以上5个单位，或在其以上3个单位。例如，如果在CMYK量表上的底部2的原始颜色为15％、0％、25％、10％(黑色成分为10％)，则预定值可以设置在20％黑色、15％黑色或13％黑色。供选择地，预定值可以基于水体1的底部2的实际颜色和水体1的期望的清洁度水平预先测定。

在一个实施方案中，每个参数具有预定值，并且采取适当的矫正措施(例如，添加添加剂或激活抽吸装置42)以调节水质并将这样的参数保持在其预定范围或值内。矫正措施可以被激活预定的时间段，或直到参数被调节。例如，如果浊度具有2NTU的预定值，则絮凝剂和其他添加剂可以添加到水中并且重新测定值直到值达到2NTU或更低。

在一个实施方案中，所述方法施加到水体内的不同的区域，如沐浴区。在该实施方案中，水体的不同区域可以具有不同的预定值。例如，在一个区域中，浊度分别被调节成低于2NTU，而第二个区域可以具有3NTU的最大值。针对不同区域具有不同的最大值，可能的是在预定区域(例如在指定用于沐浴的区域，即沐浴区)中保持更高的水质，同时允许在其他区域中的略微更低的水质水平。

不同的水质区域的发展可以这样实现：如本文所述通过测定每个区域的水质参数，并且将每个区域中的测定的参数与该区域的最大预定值比较以及仅在需要该激活的区域施加适当的激活(例如，添加絮凝剂，启动一个或多个浮油回收器和/或激活抽吸装置42)。

本申请的系统10和方法提供与常规的集中式过滤系统相比更小的和更成本有效的过滤系统以及更廉价、更能量有效的运行的益处。通过使用本申请的系统10和方法，过滤系统的规模和运行可以通过实际水质参数确定，并且因此通过如本文所述的过滤或净化的实际需求确定，而不是无论实际需要如何，每天1至6个池体积的预设时程。根据示例性的实施方案，可以使用容量比常规系统小高达60倍的过滤系统。与具有每天过滤池中的整个水体6次的容量的常规的过滤系统相比，本申请的系统可以配置成常规系统的1/60的过滤容量，或每天过滤1/10(十分之一–10％)的水体体积的容量。根据供选择的实施方案，系统可以配置成过滤容量能够每天过滤高达1/5(五分之一–20％)或更多的水体体积。过滤系统的能量消耗粗略地与尺寸成比例，因此，当过滤系统根据本方法运行时，可以预期显著的能源节约。

具体实施方式

实施例

以下实施例是说明性的，存在其他实施方案并且在本发明的范围内。

实施例1

通过将理论的常规过滤系统与根据本申请的方法比较来研究表面积为2.2公顷(约5.5英亩)且水体积为约55,000m³(约1,950,000立方英尺或1450万加仑)的大型水体的过滤需求。在常规的过滤系统中，从主水体吸取的水、人工构建的水体底部和通过浮油回收器系统吸取的地表水均通过尺寸适合每天过滤完整水体积4次的集中式过滤系统输送。

在根据本申请的方法中，基于不同的水质参数保持水质，其中参数通过算法或基于经验确定，并运行以将该参数保持在其限度内。此外，仅有来自水体的底部的水通过过滤系统输送。从脱脂系统吸取的地表水通过脱脂器和筛分器输送以消除油、油脂和漂浮的碎片。表4显示针对每个系统计算的过滤容量、过滤器尺寸和能量消耗。

表4：过滤系统的比较

根据该实施例，常规的集中式过滤系统利用的区域比本方法的过滤系统需要的面积大150倍以上，并且每月能量消耗大约100倍。如该实施例所证明的，本方法允许使用小得多的、成本和能量有效的过滤系统用于保持水体中的水质。

实施例2

本申请的方法被施加到表面积为约9,000m²和体积为约22,500m³的大的娱乐泻湖。泻湖配备有能够从泻湖的底部抽吸水和沉淀的杂质的具有约25L/s的流动速率的抽吸装置，和22个围绕泻湖周围的各自具有约2.2L/s的流动速率的浮油回收器。来自抽吸装置的水被输送到过滤系统以去除杂质，并且经过滤的水被返回到泻湖中。过滤系统配备有QMA180过滤器，其具有1.8m的直径。来自浮油回收器的水通过脱脂器和筛分器输送以去除漂浮的碎片。净化的水被返回到泻湖中。

由经验丰富的技术员目视检查泻湖底部的颜色并对着CMYK调色板进行评估。浊度最初使用浊度计测定为0.55NTU。在浊度超过2NTU之前，启动处理化学品的添加。使用的处理化学品为阳离子聚合物絮凝剂，其被添加以实现0.02-1.0ppm范围内的浓度。在添加絮凝剂后，引起混浊的杂质凝聚并沉淀到池的底部。

将次氯酸钠添加到水中并保持0.4ppm的最低残留浓度。通过进行一系列涉及测量不同残留氯水平的水的微生物计数的实验获得最低残留氯水平，直到实现可接受的水平。重要的是注意最低残留氯水平不低于由如下方程得到的值：

最低游离残留氯水平＝0.3-0.002(WQI-100))ppm

必须注意的是，由于大的水体积允许提供额外的稀释效应，并且由于最低游离残留氯水平基于评估适用于大型水体的水质参数的WQI，因此该最低游离残留氯水平比常规游泳池的更低。

再次目视检查池底部的颜色以估计颜色黑色成分。当黑色颜色成分在CMYK量表上的升高达到30％时，启动抽吸装置的运行。进一步监测底部的颜色，并且当颜色黑色与底部的原始颜色的偏离降至约3％-单位时，停止抽吸。同时，通过浮油回收器吸取地表水并且清除掉油脂和漂浮的碎片。当水体的沐浴区在使用中时，将该方法应用于水体的沐浴区。

为了保持适当的水质用于娱乐用途，与使用常规的集中式过滤进行过滤的相同尺寸的池相比，过滤需求如下：

表5

当过滤基于监测实际水质参数时，过滤需求当使用本方法时仅为25L/s。配置为每天过滤整个水体两次(转换率为12小时)的使用针对相同尺寸的池的常规的集中式过滤系统的过滤需求为567L/s，其高约23倍。

虽然已经描述了本发明的某些实施方案，但其他实施方案可以存在。虽然说明书包括详述，但本发明的范围由以下权利要求表示。此外，虽然说明书以针对结构特征和/或方法行为的语言进行描述，但权利要求不限于上述特征或行为。相反，上述特征或行为作为本发明的说明性的方面和实施方案公开。在阅读本文的描述后，本领域普通技术人员可以在不背离本发明的精神或要求保护的主题的范围的情况下想到其各种其他方面、实施方案、替换、添加、修改和等同方式。

Claims (22)

1.一种用于保持大型水体中的水质的系统，其包括：

用于将絮凝剂计量配给到水中的化学品施加系统，其中所述化学品施加系统将絮凝剂施加到水体中的水中，以将水的浊度保持在2NTU以下；

移动的抽吸装置，其能够沿着水体的底部移动并且抽吸来自包含沉淀的固体的底部的一部分水，其中所述移动的抽吸装置在底部的颜色黑色成分在CMYK量表上增加超过30％之前被激活；

与移动的抽吸单元流体联通的过滤单元，其中所述过滤单元接收由移动的抽吸单元抽吸的一部分水；和

脱脂系统，其包括分离单元，所述分离单元包括脱脂器和浮油回收器，用于将来自水体的地表水流提供到分离单元，其中所述脱脂系统被激活以保持具有低于约20mg/L的油脂的地表水层；和

一条或多条回流管线，用于将来自过滤单元和脱脂系统的经过滤的水返回到水体。

2.权利要求1所述的系统，其中所述水体具有至少7,000m³的表面积。

3.权利要求1所述的系统，其中所述水体包括挖掘的结构，所述结构具有容纳水的底部和壁，和覆盖水体的底部的不可渗透的柔性膜，所述底部具有约20％或更低的斜率，并且所述壁具有大于约45％的斜率。

4.权利要求1所述的系统，其中形成挖掘的结构的底部的土壤是压实土，如果形成挖掘的结构的底部的土壤通过N°200筛的通过速率低于12％，则所述土壤被压实到其相对密度(RD)的至少80％。

5.权利要求1所述的系统，其中形成挖掘的结构的底部的土壤是压实土，如果形成挖掘的结构的底部的土壤通过N°200筛的通过速率大于12％，则所述土壤被压实到其最大干密度(MDD)的至少85％。

6.权利要求1所述的系统，其中所述去除的土壤的顶层为至少5cm。

7.权利要求1所述的系统，还包括激活添加剂的施加、抽吸装置的运行和脱脂器系统的运行的控制系统。

8.权利要求7所述的系统，其中布置和配置所述控制系统以接收关于水质参数的信息，处理信息并激活化学品激活系统、移动的抽吸装置和/或脱脂系统以将水质参数调节在其限度内。

9.权利要求7所述的系统，其中所述控制系统是处理信息的自动化系统。

10.权利要求7所述的系统，其中所述控制系统可以现场运行。

11.权利要求7所述的系统，其中所述控制系统可以通过互联网连接或其他信息交换系统远程运行。

12.权利要求1所述的系统，其中所述控制系统接收关于水的浊度的信息并激活絮凝剂施加，以将浊度调节在设置限度内。

13.权利要求1所述的系统，其中所述水体的底部具有向水体中的水提供特有着色的颜色。

14.权利要求1所述的系统，其中所述底部具有白色、黄色或浅蓝色。

15.权利要求1所述的系统，其中所述脱脂器包括用于使油和油脂与水分离的溢流装置。

16.权利要求1所述的系统，其中所述脱脂系统包括一个或多个用于保留大碎片的筛分器，和用于通过溢流使水与油和油脂分离的脱脂器。

17.权利要求1所述的系统，其中所述不可渗透的柔性材料包括橡胶、塑料、聚四氟乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、PVC、丙烯酸树脂或其组合。

18.权利要求1所述的系统，其中所述不可渗透的柔性材料具有约0.1mm至约5mm的厚度。

19.权利要求1所述的系统，其中所述壁被不可渗透的柔性材料覆盖。

20.权利要求1所述的系统，其中所述抽吸装置支撑在刷子上方，以避免损坏人工构造的结构的底部。

21.权利要求1所述的系统，其中所述抽吸装置为自推进式装置。

22.权利要求1所述的系统，其中所述抽吸装置允许抽吸功率在沿装置的底部分布的抽吸点处集中，因此提供更高的抽吸效率并避免在底部发现的沉淀的材料和碎片再悬浮。