[发明专利]水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理系统。特别地，本发明涉及一种用于处理游泳池或温泉水的水处理系统。但是，本领域技术人员将理解的是，本发明可以展开为处理其它使用领域中的水和其它液体。

背景技术

臭氧气体(O₃)在用于水处理时提供了强力的消毒剂和氧化剂。臭氧对生态环境无害，并且在水处理期间分解为更稳定的双原子同素异形体氧气(O₂)而使有害副产品最小化。

每个三原子臭氧分子相对不稳定并且容易交出一个氧原子而提供一种对于大多数水生有机体有毒的强力氧化剂。臭氧提供了一种强而广谱的消毒剂，并且是一种针对非活性有害原生动物、微生物和其它病原体的有效试剂。

在商业上通过使氧穿过紫外线或者替代性地使用放电来制造臭氧。最常见的臭氧生产技术涉及电晕放电，即高压放电横穿经被过滤的干空气所流经的间隙。

在用于水净化时，臭氧通常在现场产生并且通过泡沫接触而被添加到水中。臭氧的一些优点包括产生的副产品危险较小，以及相较于氯化作用用于处理水时不存在臭味的问题。臭氧的另一个优点是在进行处理之后它不会在水中留下残余消毒剂。臭氧化作用可以用于处理有机和无机污染物(包括细菌、病毒和原生动物)。

虽然臭氧化作用提供了一种在从游泳池到可饮用水的各种应用中进行水处理的有效手段，但是在现有的臭氧系统中存在固有缺点。一个问题是需要有效混合臭氧源与需要处理的水。为了进行消毒，臭氧分子必须与污染物物理接触而与其起反应。如果混合程度不充分，存在臭氧没有与多个部分(parcel)的水接触的风险，并且因此仅部分地处理水。

这个缺点包括臭氧分子的使用寿命短，即在第三原子从臭氧粒子分离为自由基之后，典型地在短时间中降解回氧的双原子同素异形体(O₂)。如此，臭氧分子在添加到水中之后通常仅持续几分钟或更少时间。因此，如果臭氧分子在被引入水流之后不久没有与污染物接触，则明显降低了有效水处理的可能性。

另外，考虑到所添加的电力输入以及因此与产生臭氧有关的花费，优选地会使臭氧生产最小化，并且没有产生超过充分净化所需要的剩余臭氧。

臭氧处理的另一个问题是在臭氧暴露之后水几乎总需要进行过滤或澄清(settle)，因为臭氧趋向于凝结和沉淀各种存在于水中的杂质。

释放入水中、用于处理的臭氧气体气泡的尺寸是一个重要因素。通常2至3微米的气泡尺寸是合适的，并且为了良好的气体到液体的转移，最小的、可实现的气泡尺寸通常是优选的。臭氧气体很难有效地混合到水溶液中。为了达到处理水的臭氧的全部潜能，通常需要水溶液中臭氧气体饱和。

发明目的

本发明的目的是基本上克服或至少改善一个或多个上述缺点，或者提供有用的替代。

发明内容

在第一方案中，本发明提供一种水处理系统，该水处理系统包括：

水混合单元，适于促进水的湍流(turbulence)；

输入线路，具有适于与待处理的一片水域(a body of water，大量的水)流体流通的上游端、以及与水混合单元流体连通的下游端；

臭氧注射器，适于与臭氧气体发生系统流体连通；

分支线路，与输入线路和臭氧注射器流体流通；

臭氧供应线路，与臭氧注射器流体连通；

旁路控制阀，与臭氧供应线路和输入线路流体连通，并且适于在打开位置与闭合位置之间选择性地切换，其中在旁路控制阀处于闭合位置时，防止水从臭氧供应线路通过旁路控制阀，并且流入输入线路；以及

压差测量设备，适于测量在相对于旁路控制阀的输入线路上游中的第一位置与相对于旁路控制阀的输入线路下游中的第二位置之间的压差。

优选地，第一位置位于旁路控制阀以及与分支线路的连接部之间的输入线路中。

优选地，压差测量设备包括：

壳体；

第一管，与壳体的上游侧和旁路控制阀的水输入线路上游流体连通；以及

第二管，与壳体的下游侧和旁路控制阀的水输入线路下游流体连通。

优选地，压差测量设备包括压力指示器，该压力指示器适于向使用者提供所测量的压差的指示。

优选地，旁路控制阀包括一个或多个部分打开(的)位置。

优选地，旁路控制阀部分打开位置对应于压力指示器上识别的测量仪器(gauge)上的测量值(measurement)，使得通过臭氧注射器所需流速的选择能够实现所需压差和臭氧递送速度(ozone delivery rate)。