申请日2018.04.18
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F9/02; C02F9/04; C02F9/08
摘要
本公开涉及一种水处理装置，其包括带有自来水入口和已处理水出口的壳体，壳体限定出:两个或更多个圆筒形的水处理隔室，每个水处理隔室具有纵向轴线且具有水隔室入口和水隔室出口;进水歧管，其具有至少两个进水歧管排出口和与自来水入口液体连通的进水歧管进口，每个进水歧管排出口与水隔室入口之一液体连通;出水歧管，其具有至少两个出水歧管进口和与已处理水出口液体连通的出水歧管排出口，每个出水歧管进口与水隔室出口液体连通;每个水处理隔室包括第一水处理介质和第二水处理介质。水处理装置用于处理来自生活供水系统或其他加压水源的自来水，以获得如饮用水质量的已过滤或已处理的水，还具有处理和净化功能和向水中添加各成分的功能。
权利要求书
1.一种用于处理来自加压水源的自来水的水处理装置，所述水处理装置包括壳体，所述壳体带有自来水入口和已处理水出口，所述壳体限定出:
两个或更多个圆筒形的水处理隔室，每一个所述水处理隔室具有纵向轴线且具有水隔室入口和水隔室出口，所述水处理隔室彼此平行地布置;
进水歧管，所述进水歧管具有至少两个进水歧管排出口和与所述自来水入口液体连通的进水歧管进口，每一个所述进水歧管排出口与所述水隔室入口之一液体连通;
出水歧管，所述出水歧管具有至少两个出水歧管进口和与所述已处理水出口液体连通的出水歧管排出口，每一个所述出水歧管进口与所述水隔室出口液体连通;
所述两个或更多个圆筒形的水处理隔室中的每一个包括:
呈多孔管状块形式的第一水处理介质，所述多孔管状块具有管状块直径并且围绕具有管腔直径的轴向管腔形成，管状块直径与管腔直径之间的比值介于1.5和2之间，和
第二水处理介质，所述第二种水处理介质包封所述第一水处理介质，所述第二水处理介质呈褶状纤维片的形式。
2.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述轴向管腔与所述水隔室出口液体连通。
3.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述水隔室入口将水供应到形成于所述第二个水处理介质与所述水处理隔室的内表面之间的空间中。
4.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述第一水处理介质包括活性炭、至少一种沸石、至少一种季胺聚合物和溴化银。
5.如权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，所述活性炭、至少一种沸石、至少一种季胺聚合物和溴化银以基本均匀的混合物提供。
6.如权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，所述第一水处理介质包括多磷酸盐。
7.如权利要求6所述的水处理装置，其特征在于，所述多磷酸盐以约0.5ppm至5ppm之间的浓度存在于所述第一水处理介质中。
8.如权利要求1所述的水处理装置，所述水处理装置还包括第三水处理介质，所述第三水处理介质包括多磷酸盐。
9.如权利要求8所述的水处理装置，其特征在于，所述第三水处理介质呈圆柱形块或管状块的形式并且位于所述轴向管腔内。
10.如权利要求8所述的水处理装置，其特征在于，所述第三水处理介质呈涂覆所述轴向管腔的内表面的至少一部分的层的形式。
11.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述褶状纤维片包括纤维素纤维，所述纤维素纤维被混合、涂覆或浸渍有活性炭、沸石、季胺聚合物和溴化银中的至少一种。
12.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，在每一个水处理隔室中，所述第一水处理介质和第二水处理介质是轴对称的。
13.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，管状块直径介于约30毫米和35毫米之间，管腔直径介于约15毫米和20毫米之间。
14.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，管状块直径介于约32毫米和35毫米之间，管腔直径介于约17毫米和20毫米之间。
15.如权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述两个或更多个圆筒形的水处理隔室彼此相同。
说明书
水处理装置
技术领域
本公开涉及一种水处理装置，其旨在用于处理来自生活供水系统或其他加压水源的自来水，以获得例如饮用水质量的已过滤或已处理的水。
背景技术
以下列出了被认为与当前公开主题的背景技术相关的参考文献：
[1]US 7,703,383
[2]US 7,470,364
[3]WO2012/153330
[4]US 5,976,362
[5]US 7,441,665
[6]US 7,614,506
[7]WO 2004/071961
[8]WO 2005/092798
[9]US 9,365,434
[10]US 2007/0298064
[11]WO 2004/082799
[12]US 2005/0023211
对本文上述参考文献的认识不应被推断为意味着它们以任何方式与当前公开主题的可专利性相关。
通常已知了各种水过滤或处理装置，例如在参考文献[1]-[12]中描述的装置。这些过滤装置容纳具有反应物的过滤介质，所述反应物可以从流动通过其中的水中移除有害物质或其他不需要的物质。
发明内容
本文提供了一种水处理装置，其用于处理由加压水源供应的自来水，该自来水例如但不限于来自生活供水的自来水。该水处理装置可用于水分配系统或装置(诸如工作台面的水分配装置、水槽下方的水分配装置或立柜式(floor-standing)水分配装置)、中央水过滤系统等。本文提供的水处理装置在一些实施例中还可以用作独立装置，例如，用于集中式水过滤系统。本文公开的水处理装置结合了多种处理和净化功能，例如移除颗粒物、有机物质(特别是有机污染物)、重金属、砷、某些盐、钙等、防止水垢形成、通过移除细菌和/或病毒进行消毒等等。本公开的水处理装置还可以具有向水中添加各种成分的功能，例如调味剂、营养物、碳酸盐等。
值得注意的是，在下面的文本中，将提到“第一”、“第二”和“第三”元件。这样的提及仅为了便于描述，并不意味着指代任何特定的顺序或布置，除非另外特别提及。
根据本公开的一个方面，提供了一种水处理装置，所述水处理装置用于处理来自加压水源的自来水，所述水处理装置包括壳体，所述壳体具有自来水入口和已处理水出口。壳体限定出两个或更多个圆筒形的水处理隔室，每个水处理隔室具有纵向轴线并且具有水隔室入口和水隔室出口。水处理隔室彼此平行地布置，使得进入水处理装置的水量通过歧管装置(将在下文中描述)分成至少两股流，每股流在其中一个水处理隔室中进行处理。
所述壳体还包括歧管装置，所述歧管装置包括进水歧管和出水歧管。所述进水歧管具有进水歧管进口和至少两个进水歧管排出口，所述进水歧管进口与所述自来水入口液体连通，所述至少两个进水歧管排出口中的每一个与所述水隔室入口之一液体连通。类似地，出水歧管具有出水歧管排出口和至少两个出水歧管进口，所述出水歧管排出口与已处理水出口液体连通，所述至少两个出水歧管进口中的每一个与水隔室出口液体连通。
两个或更多个水处理隔室中的每一个包含第一水处理介质和第二水处理介质。第一水处理介质呈多孔管状块的形式，多孔管状块具有管状块直径并且围绕具有管腔直径的轴向管腔形成。管状块直径与管腔直径之间的比值介于大约1.5和2之间。第二水处理介质包封第一水处理介质并且呈褶状纤维片的形式。
在操作中，水从自来水源通过与进水歧管进口液体连通的流动水入口被供应到水处理装置中。水在进水歧管内分成至少两股流，所述流从进水歧管通过进水歧管排出口而排出到水隔室入口。然后，水在水处理隔室内由第一水处理介质和第二处理介质处理，并通过水隔室出口离开水处理隔室。水隔室出口与出水歧管进口液体连通，因此已处理水被收集在出水歧管内并且汇聚为单股已处理水流。已处理水通过出水歧管排出口而离开出水歧管，并且从那里通过已处理水出口离开水处理装置。
通过这种方式，所述水处理装置允许在紧凑的装置中有效处理大量自来水。
在一些布置中，水隔室出口位于水处理隔室的外周，而水隔室入口位于水处理隔室的大致中心处。
在其他布置中，水隔室入口位于水处理隔室的外周，而水隔室出口位于水处理隔室的大致中心处。在这种布置中，管腔与水隔室出口液体连通，而水隔室入口将水供应到形成于第二水处理介质与隔室的内表面之间的空间中。
因此，在这样的实施例中，供应到水处理隔室中的水从水隔室入口流动到形成于第二水处理介质与隔室的内表面之间的空间中，通过第二水处理介质，然后通过第一水处理介质，并且在通过水隔室出口离开之前被收集在管腔中。
在每个水处理隔室中，第一水处理介质和第二水处理介质通常以轴对称的方式布置。此外，两个或更多个圆筒形的水处理隔室通常彼此相同，即，每个水处理隔室与其他水处理隔室具有相同的尺寸、相同的处理介质成分和相同尺寸的处理介质。
根据一些实施例，管状块直径在约30mm和35mm之间，并且管腔直径在约15mm和20mm之间。根据其他实施例，管状块直径在约32mm和35mm之间，并且管腔直径在约17mm和20mm之间。
水处理介质是指用于减少或消除自来水中的一种或多种污染物的材料或物质成分。水处理介质可以是物理处理介质(所述物理处理介质例如用作过滤器以过滤例如颗粒物的污染物)和/或化学处理介质，所述化学处理介质通过与污染物发生化学反应从而降低其在水中的浓度而起作用。尽管水处理介质可以是单功能介质，但是在本公开的水处理装置中，第一水处理介质和第二水处理介质中的至少一者是多功能处理介质(即，能够提供两种或更多种水处理)。应该理解，本公开还包括用于将一种或多种添加剂添加到水中的水处理介质。当水被供应通过该水处理介质时，这些添加剂(例如调味剂、营养物、碳酸盐等)释放到水中。
通过一些实施例，第一水处理介质包含活性炭、至少一种沸石、至少一种季胺聚合物和溴化银。第一水处理介质的组分可以作为均匀混合物提供。可替代地，第一水处理介质的组分可以分层布置。在另一种布置方案中，第一水处理介质包含活性炭多孔块，所述至少一种沸石、至少一种季胺聚合物和溴化银被吸附或以其他方式物理或化学地结合到所述活性炭多孔块上。不希望受理论束缚，活性炭用于从自来水中吸附有机污染物，沸石用于捕获重金属污染物(例如砷、铅、汞等)，而季胺聚合物和溴化银用于减少和消除微生物污染物。
在一些实施例中，第一水处理介质还可以包含多磷酸盐。多磷酸盐通常与水中的钙离子反应，从而防止在已处理水中结垢。多磷酸盐可以以约0.5ppm至5ppm之间的浓度存在于第一水处理介质中。
在其他实施例中，多磷酸盐可以作为第三水处理介质以独立组分加入，例如呈颗粒或压缩块(例如圆柱形或管状块)的形式。
在一些其他实施例中，第三水处理介质可以包括添加剂物质或由添加剂物质构成，所述添加剂物质被设计成当水通过第三水处理介质时释放到水中，所述添加剂物质例如为调味剂、营养物、碳酸盐等。
通常，该第三水处理介质可以位于第一水处理介质的管腔内。可替代地，该第三水处理介质可以呈位于管腔的内表面上的涂层或部分涂层的形式。
如上所述，第二处理介质呈褶状纤维片的形式(通常包含纤维素纤维)，并且用作用于过滤特定形式的污染物的物理过滤器。为了赋予第二处理介质多功能性，可以将纤维素纤维混合、涂覆或浸渍有附加功能组分，所述附加功能组分例如为活性炭、沸石、季胺聚合物和溴化银中的至少一种。
因此，多功能处理介质与水处理隔室的平行布置的组合允许通过在不同的移除机构中移除各种类型的大量污染物来处理相对大量的自来水，使得实现了在相对小的紧凑装置内进行有效水处理并且在水处理装置内具有优化的水流动。