用于水消毒處理的方法和設備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于對利用泵（１６）循環(huán)例如游泳池的水體而形成的水流進行消毒的設備，泵（１６）具有與水體液體連接的進入管道（１０）和排出管道（１８）。該設備包括適于存放銀和銅金屬源以及鹵素試劑源的容器（２２），在氧化劑作用下這些源形成膠態(tài)溶解金屬。計量裝置（１２）用于向進入管道（１０）釋放過氧化氫試劑。被抽吸的水從排出管道（１８）穿過連接到容器（２２）的輸送管道（２０），再穿過連接進入管道（１０）或排出管道（１８）的返回管道（２４）而到達輸送管道（２０）與排出管道（１８）連接的上游位置。過氧化氫和鹵素的添加量根據(jù)被消毒水的體積預定。過氧化氫的預定量可確保存在的所有鹵素轉(zhuǎn)化成次氯酸、并剩余足夠量的過氧化氫以對水提供至少一定程度的氧化。（*該技術(shù)在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及用于水消毒處理的方法和設備。本專利技術(shù)主要用于給含有細菌、藻類和其它水生疾病的游泳池水提供消毒處理，但應記住，本專利技術(shù)也可廣泛地用于含有這些生物體和疾病、因而需要消毒處理的其它水體。雖然使用氯和其它鹵族元素是水消毒處理的優(yōu)選方法，但眾所周知這種方法具有很多缺點。從科學的意義上提出了對游泳池的“過氯化”(溶液中的氯濃度超過10ppm)要求、以便對水進行消毒處理從而滿足健康規(guī)則的要求，盡管所有鹵族元素、特別是氯元素都是活性很強的元素、并易于形成已知本身就是危害環(huán)境的污染物以及已被證明是致癌物的副產(chǎn)物。氯本身對人類具有很大的毒性，健康專家只允許游泳池水中含有一定量的氯(常規(guī)值是2-3ppm)。在游泳池的正常使用中氯的消耗和降解會使消毒處理的效果變差。總的說來，目前單獨使用鹵族元素進行消毒的方法是不完善的，在消除致病生物體方面并不是完全成功的。由于有效消毒處理所用的反應物的毒性極大，所以從職業(yè)保健的觀點來看氯具有很大的危險。在某些情況下，氯與水形成次氯酸。已知如果水的pH值是6．8，則約80％的氯離子可轉(zhuǎn)變成次氯酸。在pH值是8．0時，只有約20％的氯離子可轉(zhuǎn)變成次氯酸。作為消毒劑，次氯酸的效力約為氯的300倍，且不形成有害的副產(chǎn)物。例如，眾所周知，過氧化氫就是人體細胞的自然產(chǎn)物。與可得到的氯結(jié)合(來自人體的鹽攝入)，過氧化氫形成次氯酸，在細胞環(huán)境中構(gòu)成疾病的控制機制。與使用諸如氯、溴和碘等其它材料進行消毒處理相比，附加氯和過氧化氫試劑而生成的次氯酸對于游泳池的使用者具有更友好的環(huán)境和更小的危險。次氯酸的濃度可以保持在對游泳池使用者給于較好衛(wèi)生防護的較高水平。當提供了正確的過氧化氫和鹵族元素的相對量時，通常確定的水消毒處理的氧化還原電位(ORP)的優(yōu)選操作范圍是220-290mV，更優(yōu)選的操作范圍是235-275mV。上述所有特征已在我們的專利AU657897中公開。目前，全世界的衛(wèi)生專家都在尋找實現(xiàn)更低的致病生物體濃度的方法和結(jié)合過氧化氫和鹵族元素向次氯酸的轉(zhuǎn)變、在更有效地控制細菌的前提下使水的使用者最小限度地接觸鹵素試劑。雖然，已知使用諸如銅和銀鹽離子的離子類伴隨添加劑來改善用過氧化氫和氯進行水消毒處理的效果，如WO 98／22397所述，這種系統(tǒng)依賴向水系中施放危險毒素，例如以高的氯的局部施放濃度、將Cu2+離子施放到其中所述的添加劑丸周圍的水體中。諸如Cu2+和Ag+離子對于包括人的生物具有很大的毒性。以基本不控制的方式直接向水系中施放這類離子對于水的使用者和危險過程的操作者都是不安全的。本專利技術(shù)的第一方面提供一種水體消毒處理的方法，其步驟(a)根據(jù)被消毒處理的水的體積添加預定量的過氧化氫；(b)根據(jù)被消毒處理的水的體積添加預定量的鹵素；(c)添加包含銀和銅作為膠態(tài)溶解金屬的組中一定量的一種或多種，該膠態(tài)溶解金屬通過在被消毒的水中的過氧化氫和鹵素的作用下控制相應金屬源金屬的溶解而產(chǎn)生；(d)其中，過氧化氫的預定量能確保所有鹵素轉(zhuǎn)化成次氣酸，并剩余足夠的過氧化氫以對水提供至少一定程度的氧化。優(yōu)選地，該水消毒處理方法包括使用提供需要消毒處理的水流的網(wǎng)狀泵、和使用設置的用于接收在所述泵壓力下的水的容器，所述容器適于容納所述的膠態(tài)溶解金屬源和鹵素試劑源，因此所述的水經(jīng)過所述容器循環(huán)并返回到該水流，其中，在所述容器接收來自所述泵的水的上游，設置有計量裝置以便將過氧化氫試劑施放到該水流中。優(yōu)選地，該水消毒處理方法向返回到水流下游的所述水，釋放加入到水流中的過氧化氫試劑。優(yōu)選地，該水消毒處理方法通過節(jié)流來調(diào)整從泵壓力側(cè)進入所述容器的水流，使流體在容器中形成適當駐留時間，以便產(chǎn)生有效的化學反應。優(yōu)選地，該水消毒處理方法調(diào)整過氧化氫試劑的施放速度，以滿足消毒所需的特定條件和處理時的水流速度。另一方面，本專利技術(shù)為被泵從水體重復循環(huán)出的水流提供一個消毒設備，所述的泵具有與水體連接的進入管道和排出管道，所述消毒設備包括一個適于存放含有膠態(tài)溶解金屬的銀和銅的組中一種或多種的源、以及鹵素試劑源的容器；一個從容器伸出、并連接到排出管道的輸送管道；一個連接到進入管道和排出管道之一的返回管道，于是在使用中，被泵壓出的水通過輸送管道、容器、和返回管道，所述消毒設備還包括用于將過氧化氫試劑提供到輸送管道至排出管道的連接上游的水流中的計量裝置。優(yōu)選地，該水消毒設備所具有的計量裝置包括一個電磁閥或計量泵或類似裝置，以便以預定速率將過氧化氫試劑提供到泵上游的水流中。優(yōu)選地，該水消毒設備具有一個泵，該泵設有粗過濾器，其中，返回管道連接到粗過濾器上游的進入管道。優(yōu)選地，該水消毒設備具有一個容器，該容器用于存放金屬銅源和金屬銀源、以及鹵素試劑源，其中的金屬銅和銀以多個金屬棒、桿或顆粒的形式存在，氯源以固態(tài)形式存在。雖然還有可落入本專利技術(shù)范圍內(nèi)的其它形式的方案，但下面只以實例方式結(jié)合附圖說明本專利技術(shù)的優(yōu)選方案，其中圖1表示本專利技術(shù)的水消毒處理設備的示意圖。圖2表示使用本專利技術(shù)的水消毒處理所得出的實驗結(jié)果的曲線圖。參照附圖，需要消毒的進入水流被泵的抽吸作用吸入進入管道10，并將試劑直接施放到該水流中。通過間隔地操作電磁閥或定時器控制的計量泵12將過氧化氫從濃縮的試劑源11(例如50％w／w)施放。這種設置將水中的過氧化氫的水平優(yōu)選地保持在10與50ppm之間。實驗發(fā)現(xiàn)，在給水連續(xù)提供最小濃度的試劑以確保水始終“被氧化”的條件下，短間隔的定期施藥可比長間隔的定期施藥更有效地控制致病生物體。而后，進入管道中的水流通過粗過濾器以除去游泳池系統(tǒng)中的固體粗顆粒、葉子或其它碎屑。之后，水流通過管子13進入主水網(wǎng)狀泵16本身。通過管道18，該泵將大多數(shù)水流返回到被消毒的水體。但是，來自泵16的水側(cè)流在借助返回管道24從過氧化氫試劑的注入點下游返回進入進入管道10之前通過輸送管道20被傳送流經(jīng)容器22。在使用中，這個水側(cè)流還具有由容器22施放給它的更重要的消毒試劑。在容器22中有一個用于丸形或盤形的氯試劑固體源26的主存放區(qū)。這種設置以0．4到0．8ppm之間的大小向被消毒的水體施加氯。在施加氯的情況下，由于可得到的氯或其它鹵素將與可得到的過氧化氫立即反應、并形成例如次氯酸，所以不會形成危險的氯化副產(chǎn)物。在容器22中放置多個金屬棒或其它形狀的銅和銀金屬源(例如，條形或顆粒)，圖中以28表示。銅源可以是混合的金屬(例如與鋅混合成黃銅)、不必具有任何特定的等級或純度。這種設置確保當過氧化氫與鹵素處在被消毒的水體中、并且這個液體與金屬銅和銀混合時產(chǎn)生協(xié)合作用。借助過氧化氫氧化劑的作用以可控的溶解速度釋放少量的這些用作膠態(tài)材料的金屬。膠態(tài)的銀和銅對于與其接觸的人類很安全、并具有FDA的許可。如已有技術(shù)所述，所用的過氧化氫的量可確保所有鹵素轉(zhuǎn)化成次氯酸、并剩余足夠的過氧化氫對水進行氧化。膠態(tài)顆粒的銀和銅共同存在于被消毒的水中作為使一些過氧化氫轉(zhuǎn)化成也對存在的細菌和其它生物體進行消毒的氫氧離子基和氧的催化劑。醫(yī)學和生物學已知氫氧基是最具侵蝕性的自由基，在獨立的實驗中它們能夠在極短的時間內(nèi)完全消滅某類存在的細菌。另外，已知銀具有抗菌性，且銅也是一種良好的除藻劑和有效的抗真菌試劑。容器22沒有特定的優(yōu)選方向，垂直或是水平都可、也不管是銅還是銀金屬源，圖中標為28的金屬源本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種水體消毒處理的方法，包括：（ａ）根據(jù)被消毒處理的水的體積添加預定量的過氧化氫，（ｂ）根據(jù)被消毒處理的水的體積添加預定量的鹵素，（ｃ）添加包含銀和銅作為膠態(tài)溶解金屬的組中的一定量一種或多種，該膠態(tài)溶解金屬通過在被消毒的水中的過 氧化氫和鹵素的作用下控制相應金屬源金屬的溶解而產(chǎn)生（ｄ）其中，過氧化氫的預定量可確保所有鹵素轉(zhuǎn)化成次氯酸，并剩余足夠的過氧化氫以對水提供至少一定程度的氧化。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：漢斯雷克斯，
申請(專利權(quán))人：阿奎吉姆控股有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：AU[澳大利亞]