淨化水流的電聚結系統的製作方法
2024-01-18 21:15:15
專利名稱：淨化水流的電聚結系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及從水流中除去各類汙染物的改良方法和系統，包括鹽水淡化及從被汙染的新鮮水流中除去汙染物等。本發明也包括某些可用於各種水淨化過程的具體部件。
背景技術：
本發明人多年來一直從事於不用加氯或其它化學殺菌劑而除去水流中的汙染物領域的研究，本發明人努力的目標主要是通過使水流受一種或多種離子化氣體分子、強電場或磁場和金屬離子的作用來除去溶解的和離子化的化合物和汙染物，上述三種作用在適當條件下都會使汙染物「凝結」或「聚結『成較大顆粒，然後再通過物理或是電和/或磁促進過濾法將其從水流中除去，但這並不意味著對本文所公開和申請的發明範圍有任何限制。這些技術普遍稱為電聚結和磁分離(ECMS)法，本發明涉及進一步改良這些技術。
更具體地說，授予本發明人(在某些情況下是與其他發明人一起)的美國專利No.4,382,866、4,562,286、4,655,933和4,562,014所有都是針對該主題的。授予本發明人的專利4,382,866與本發明的一個方面有關，在「866」專利中示出了一種用於淡化鹽水的特殊的液體過濾電化學系統，如上所述，該系統是本發明推薦的特殊的汙水淨化方法之一。在』866專利中，水流在通過一個細纖維過濾元件的同時去汙，過濾元件的兩側各為一個金屬支承網，兩層金屬網彼此電絕緣，且在兩層間施加一個電勢差，使過濾元件的橫向存在一個電場，其作用是除去水中極細碎的固體、粒子和溶解物，包括各種鹽的離子，因此，』866專利示出的是一種用於鹽水淡化的系統。但是該專利所討論的過濾器的特定結構不便於反向洗滌，這樣就使該過濾器的使用壽命受到限制。
最近，本發明人與其它人一起提出了待審查專利申請No.08/200,749(1994年2月23日遞交)，本發明人提出了申請No.08/326,339(1994年10月20日)。
申請號08/200,749引入本文作參考，如上所概述，該申請的目標是通過在水流中加入離子化氣體和其它物質，並且在特定的流動條件下使水流受電和磁場的合併作用來除去水中的汙染物。不希望限制權利要求的範圍，該專利所公開的主要部件是本發明申請所涉及的簡稱為「湍流發生器」的設備。在該設備中，欲處理的水流與經文氏管送入水流中的離子化凝結劑空氣流充分混合，水流被送入到一個縱向細長容器與內管和外管間環隙聯通的大直徑底部，該環隙的終端在上部擴大室外。水和離子化凝結劑流被離軸送入，這樣就能使水在環隙內螺旋向上運動。在上部擴大室內，水進入內管的上開口端，向下流出湍流發生器單元。該設備的中部繞有線圈，以使水流在流過該單元時受到較強磁場的作用。如下所詳述，「湍流發生器」單元可用於本文所公開和申請的系統。
申請號08/326,339也引入本文作參考，該申請的目標也是通過離子化物質與水流混合併且使水流在適當條件下受到電和磁場作用來除去水流中的汙染物。該申請公開了一種由空氣產生離子化氣流的裝置，還示出了一種使金屬離子引入水流的簡便設備，二者都能使汙染物凝結，隨後經過濾將其物理方法除去。此外，金屬離子當場形成殺細菌、殺病毒和殺真菌化合物，這樣就能除去水流中的生物汙染物。該申請的技術也可用於本發明，特別是在淨化某些特定汙染物水流方面很有效。
如上所討論，本發明涉及用用於淨化各類被汙染水流包括鹽水淡化的改良電聚結/磁分離(ECMS)系統，這樣的系統是由兩個前述共同未決申請中示出的特定設備以及本文所公開的部件結合而成。
發明目的和概要因此本發明的一個目的是提供用於淨化被汙染水流包括鹽水淡化的改良ECMS系統，以及該系統用的改良部件，從而使該系統可適用於淨化特定的汙水流。
本發明的另一個目的是提供一種使水流受到較強電場有效作用的設備，進一步加速其中的離子化物質的結合，經物理方法將其除去。
本發明的另一個目的是提供一種用於除去水流中平均直徑為1-10微米及更大顆粒的改良初級過濾器。
本發明的另一個目的是提供一種特定的水流末級細過濾設備，例如用於除去平均直徑在0.05-0.1微米範圍及更大的顆粒、離子、鹽等，並且該設備可按需要很易回洗，使其能長時間維持有效性。
本發明的另一個目的是提供一種水去汙特別是去鹽的ECMS系統，該系統儘可能最大程度地由標準閥、罐、管和管接頭以及相關部件組裝而成，這樣可在一些沒有基本生產基礎的國家中以最節省的費用獲得本發明的利益，也就是說，本發明的系統儘可能最大程度地用低價格的市售部件組裝而成。
按照本發明，典型的ECMS水處理系統包括一個使水流受到強電場有效作用的裝置，該裝置包括兩根同軸金屬管，水流經同軸管間的環隙向下流動。金屬管為導電性的但彼此絕緣，這樣就可在兩管間施加一個電壓，在水流通過的環形通道內產生一個徑向電場，其結果是使水流中的汙染物「電聚結」，也就是說使其初步凝結，形成更易過濾的顆粒，然後除去。
本發明改良的初級過濾器包括一個使水在其中保持某一相當大的平均停留時間的罐。罐的將近一半裝滿細碎的可極化介質，介質可包括粉碎的或研磨的玻璃、陶瓷如氧化矽或氧化鋁瓷以及它們的混合物。水由罐頂進入，向下流過介質，用一個暗流排水系統從介質床的底部排出，暗流排水系統包括若干個其中有小尺寸開口且連到與出口管聯通的匯集管上的管。匯集管為電絕緣，暗流排水系統的管子交替連在一個電壓電源上，這樣就使靠近這些管子的介質被極化，改進分離過程的效率。
暗流排水系統的每個過濾構件都包括一個平行鋼條的支承組合件，這些鋼條的一端焊在一個管道螺紋接頭上，而另一端則焊在一個密封件上，然後該支承組合件用一根金屬線螺旋纏繞，各圈金屬線彼此隔開形成必須允許水但卻阻擋極化介質通過的小尺寸開口。金屬線和支承組合件，包括圓條、管道螺紋接頭和密封件都優選為不鏽鋼製品，且通過焊接組裝。為便於組裝，金屬線可以是梯形截。罐的器壁可另外包括橫跨施加直流電壓的導電構件，進一步極化介質。
按照本發明改良的末級細過濾器包括一細孔的多孔過濾元件，一般是一種極細的聚酯、聚乙烯、聚丙烯或其它聚合物纖維濾網，一種可滲水的有機凝膠，或是二者並用，該元件被封在易彎折的導電性電極支承網構件間，這種結構可由一個過濾元件兩側熱合上電極支承網的三層夾心式預構件構成。該預構件可皺摺成許多整體平行的折線並捲成一個圓筒，這樣就形成了一個帶有縱向槽紋來增強過濾構件並增加其有效面積的圓筒形過濾構件，然後將這個帶有槽紋的圓筒形過濾構件置於較剛性的環形多孔管構件之間，以便對過濾組合件提供更強的支承，再將該組合件放到一個外殼裡，這樣就使欲過濾的水能進入過濾組合件外的充水區，然後向裡徑向通過過濾器，經一個與圓筒形過濾構件中心相通的出口排出。當希望回洗該過濾器時，水流方式反向，從而使帶槽紋的圓筒形過濾器壓向環形多孔管構件的外層上，此時折線間的各個折片彎曲，這樣就能有效移除上面粘結的任何汙染物，然後脫水、過濾並適當處理。
附圖簡介參照附圖能更好地了解本發明，在附圖中
圖1示出按本發明的ECMS系統的第一種實施方案示意圖；圖2示出按本發明的ECMS系統的第二種實施方案示意圖；圖3示出使水流受到較強電場和磁場(任選)作用的電凝結器組合件的側視圖；圖3A為圖3組合件一端的替換結構圖；圖4為圖3沿4-4線的截面圖；圖5示出按本發明的初級與二級過濾單元的總體布置圖，也任選包括圖3-4單元；圖6為圖5沿6-6線的截面圖；圖7為圖5和6所示過濾單元的暗流排水系統組合件的透視圖；圖8為用於圖7暗流排水系統組合件的多個基本相同的過濾組合件之一的正視圖和局部剖視圖；圖9為圖8沿9-9線的截面圖；圖10為圖8的局部放大圖11為按本發明的末級細過濾器的截面圖；圖12為圖11末級細過濾單元的中央組合件的分解透視圖；圖13為末級過濾單元中過濾組合件的部分放大透視圖；圖14為正常使用情況下流過圖11的末級細過濾器時過濾組合件所呈現的形狀的部分截面圖；圖15為回洗時過濾組合件所呈現的形狀與圖14的對比圖；圖16為示出製造過濾組合件一般步驟的透視示意圖；圖17為一個用於初級和二級過濾單元的罐的特殊結構的透視和局部剖面圖。
優選實施方案的說明如上所述，本發明涉及用於除去水流中各種汙染物包括除鹽的電聚結/磁分離(ECMS)系統。本發明也包括這類ECMS系統的某些新部件。通過本發明可有效處理的水流包括但並不限於遊泳池水、洗衣和洗車水、機場除冰水、低水平放射性核素廢水、飲用水和地下水、工業和商業水流、各類灰水流等等，處理過程包括去鹽。每種用途都需要選定最佳的系統和部件來適應特定的水流。因此，儘管下文將根據圖1和2詳細介紹兩種特定水流處理系統的特定實施方案，但它們並不限制本發明的申請內容。本發明也不限於整體系統，某些後附的權利要求是針對本文所公開的各個部件的，這些部件可個別使用，也可用於本身不是水處理的用途，如血液處理的用途，例如用於血液透析等，及用於其它液體的處理。
因此，圖1示出的是按本發明的ECMS水處理系統的一個實例，這樣的系統例如能從地下水中除去生物和重金屬汙染物等。內裝地下水的槽10連到兩組並聯的普通處理單元上，這樣的單元包括下面聯繫圖3、3A和4要詳細介紹的第一和第二電凝結器12，和基本如待審查專利申請No.08/200,749所述的第一和第二湍流發生器14。自湍流發生器14流出的水流在T形管16處重新匯合，再流入如下文聯繫圖5-10要詳細介紹的初級-二級過濾單元18。最後，在末級細過濾器20中對水作最後細過濾，該過濾器如下文聯繫圖11-15所詳細介紹。過濾器18和20都使用磁分離技術，這樣按本發明的ECMS系統就避免了使用化學凝結劑等，而採用電促進凝結或聚結，使小的汙染物形成較大顆粒，然後再用強磁場物理過濾。當然，按本發明的ECMS系統包括另外部件。
更準確地說，從槽10流出的水流在連有直流電源22的電凝結器單元12中受到較強的橫向電場作用。從電凝結器單元12流出後，大體如專利申請號08/200,749k所討論水流進入文氏管24，離子化氣體發生器26所提供的離子化氣體在該處引入至水流中。專利申請號08/326,339公開了適用的離子化氣體發生器。簡單地說，在電和/或磁場存在下，常壓空氣流受紫外線或其它電磁波輻射作用，使其中大部分氧氣和氮氣離子化，該離子化氣體能使水流中所發現的各種汙染物凝結，特別是在電凝結器12中預處理後。如圖所示，氣流可用在28處大致示出的壓縮機加壓。如專利申請號08/200,749所公開的內容，離子化氣流優選在文氏管24處引入水流，該氣液混合流在流經湍流發生器14時充分混合，可同時施加電和磁場。
自湍流發生器14流出的水流，如專利申請No.08/200,749所討論，已受到電和磁場的作用，然後進入初級/二級過濾器單元18。如下面將詳細討論的，過濾器單元18包括一個罐，罐內裝有大量可極化的細碎玻璃和/或陶瓷過濾介質床，這些介質的作用是物理過濾和/或磁分離凝結的物質，特別是向介質施加一個電流而使其極化時。水從初級/二級過濾單元18的底部經一個暗流排水系統排出，以使過濾介質留在罐內，而水流從罐裡排出。暗流排水系統包括向其施電壓來極化介質的元件。
在末級細過濾單元20中，水流通過一個有極細孔隙的過濾器，該過濾器可由一種極細的惰性聚酯、聚乙烯或聚丙烯材料纖維濾網或類似物構成，或者由一種微孔有機凝膠構成，當裝在兩個相反電荷的金屬網之間時，則任何一種都適用於過濾出鹽類而使水分子通過。
如上所述，圖1系統列出的各種部件並不排斥在系統中加上其它部件，特別是專利申請號08/326,339所示的加添離子單元，該單元可釋放出金屬離子至水流中，從而當場形成殺菌劑化合物，若欲處理的水流含有欲被殺死的生物汙染物如細菌、病毒或真菌，則在圖1系統中加上該單元會很有效。也可採用紫外線殺菌。也可在電凝結器前加上沉降槽和粗濾過器來除去大的汙染物。
如上所述，圖2示出按本發明的水流處理系統的第二種實施方案，此方案是淡化鹽水。來自槽30的水首先通過電凝結器32。來自發生器38的離子化氣體在文氏管36處引入水流，若需要的話，可選用壓縮機40。初級/二級過濾34後面是36處所示的末級細過濾單元。如上所述，該系統可根據特定條件和欲淡化的水量作較大變更，顯然，根據欲處理的水的確切性質，需要物理過濾、進一步磁過濾、生物致死、和/或加入金屬離子等過程。
圖3、3A和4詳細說明圖1中的電凝結器單元12，圖2中在32處也出現類似單元。此外，在方便的場合，可將電凝結器裝在如圖5所示的初級/二級過濾器18的罐頂。
圖3、3A和4所示的電凝結器單元12使水流受到一個強電場作用。在入口42處流進的水經金屬外管46和48間的環形通道44(圖4)流下。內管48延伸至該單元的長度，如圖所示，而外管46則分為兩節安裝，擰入一個入口三通和兩個出口三通。如圖3所示，兩節外管46都擰入三通，而內管48則貫穿其中且用壓緊配件53封死在端三通52。在圖3A所示的另一種裝配方法中，端三通52可以轉換接法，使壓緊配件53擰入三通52頭端中與外管46擰入端相對的一端，三通52的尾端52a則形成出口接頭。
三通50和52由絕絕材料製成，一般為PVC塑料。如圖所示內管48和外管46間連接一個直流電源54，提供5-30安培範圍的12-24伏直流電，一般以每分鐘一次轉換極性，這樣就在內外管間的環隙44內形成一個徑向電場。內管和外管可分別由鋁和鋼管材料製成，或者反過來也可以。在兩種情況下，直流電壓的作用會使這些材料逐漸腐蝕下來，向水流提供金屬離子，用作水流中汙染物凝結或聚結中核心，使隨後的物理過濾操作能有效實施。電場的存在也能促進水流中汙染物的氧化和還原，這樣就使電凝結器具備化學殺菌功能。第二個直流電源58可連到一個纏繞在同軸管組合件一根或二根管的線圈56上，施加1-10安培範圍的2-24伏直流電，將磁場作用於水流中來達到同樣效果。
如上所述，圖5示出圖1的初級/二級過濾單元18總圖，圖2的單元34也大體類似。在所示的實施方案中，電凝結器12裝在初級/二級過濾單元的罐70頂底，這樣電凝結器12的出口形成了初級/二級過濾單元18的入口。另外，另一種方案是如圖1和2所示，可將電凝結器12分開布置。
初級/二級過濾單元18的過濾元件是細碎介質床72，一般是「研碎」篩目大小的細碎玻璃、氧化矽或氧化鋁陶瓷或它們的混合物，經粉碎或磨碎至約30和100目之間的粒徑。這些材料包含各種已知成份如含量一般在10到75％內的氧化矽、2到30％間的氧化鋁、不同百分比的高嶺土、鉀鹼、長石和各種礦物氧化物。介質可均勻分布於整個床72，或可根據可獲得性、價格和欲除去的特定汙染物按不同比例配置。選擇所列出的這些材料是因為它們能夠從水中有效過濾出1-10微米及以上的較大顆粒，特別是對適當結構的電極加上一個較低電壓的直流電而使材料極化時。
適用的電極是由圖6和7的暗流排水組合件74提供的。如圖所示，暗流排水組合件74包括若干根與匯集管78聯通的獨立管76，每根管分成大量較小尺寸的開口，匯集管78再連接排水管80，構成罐70的排水系統。暗流排水管76的詳細結構將聯繫圖8-10進行討論。如圖5和7所示，隔開排列的管76交替連接輸出一般為12伏及0.5-5安培低電壓的電源82的正負極，為防止管材不均勻腐蝕，大約間隔幾分鐘轉換極性。為做到這一點，匯集管78必須是絕緣體，PVC管適用於這種用途。如圖所示，優選各個管76的極性交替相反，如圖5和7示意繪出的連線84用來達到這個目的。
如圖5中的說明所示，若採用所示布置圖，當需要回洗過濾介質床72時，回洗水在接頭86處送入，接頭86通過一個三通閥88連接正常出水管80，這樣就使水以反向方式流動，經暗流排水管流出，並藉助一個回洗排水管90排出罐70，回洗排水管90通過第二個三通閥94連到與電凝結器單元12的出口三通50聯通的進水管92上。如圖所示，罐70可以是一個常規臥式玻璃鋼罐，例如，長七英尺直徑約36英寸且配備一個介質裝填孔96的罐，按照所確定的目標，本發明提供的系統要使用在不發達國家中可得到的常規部件和技術，而這些都是很常用的且很方便得到。在某些情況下，可優選採用立式細長罐來增加水在介質中的停留時間。
圖17示出該罐的一個替換結構，在此實施方案中稱為200，它可代替圖5和6的常規玻璃鋼罐70。在此實施方案中，罐200包括一塑料內襯202，在上面蓋上C型導電片元件204，一般為16號規格鋼片，成為一對通常為C型的片狀構件，裝在罐200基本全部中間圓柱形部分上。一個絕緣金屬線圈206按筒形線圈方式繞在該組合件上，並連到一個提供12伏和20-30安培直流電的電源208上。因此，C型鐵磁構件204就作為線圈206所提供的螺線電磁場的磁極片，當電源208通電時，罐200內的過濾介質由於線圈206提供的電磁場會被更強磁化，增強了汙染物與水的磁分離同效果。如210處所示，組合件用玻璃纖維整個包封起來，提供一個整體結構。組合件的其它連接方法和元件可以如前所述，包括可以是垂直定向的罐。
如上面所討論，圖8-10示出暗流排水管76的詳細結構。每根管包括若干個彼此隔開的平行圓條100，這些圓條的一端焊在一個管螺紋接頭102上，另一端焊在密封件104上，製成一個預構組合件。一個連續金屬線構件106纏滿管螺紋接頭102、圓條100和密封件104製成的預構組合件。圖10詳細給出金屬線106的結構，圖解說明該金屬線的截面為梯形。金屬線布置成梯形尺寸窄的一面緊靠圓條，而寬的一面向外。在繞線時，金屬線圈106沿圓條10方向彼此隔開，使相鄰線圈間存在一個寬度d很窄的開口，所選定的寬度d應小於介質72的平均粒徑，以使水可由開口間流入，然後流入隔開的圓條間，這樣就進入暗流排水管組合件的內部，使其能到達匯集管78，從而使水從罐70排出，而介質則被截留。
在製造暗流排水管組合件時，圓條100焊到管螺紋接頭102上，然後再將密封件104焊到相對一端，製成一個預構件。為使這些材料焊接起來方便，以及確保它們的耐用性，可全部由易焊接的不鏽鋼合金製成。然後用金屬線纏繞預構件，為確保達到所希望的相鄰線圈間隔距離d，可以隔一定距離把金屬線點焊到預構件上。這樣做的結果是在纏滿圓條的線圈間形成大量小尺寸開口，阻止介質72通過，而水則可自由地流入主管組合件76的內部。
圖11-15詳細繪出圖1系統中末級細過濾器20的結構，也相當於圖2的末級細過濾器36。如上所述，該末級細過濾器的作用是除去離子，如溶解的鹽和溶解的0.5-0.1微米和更大平均粒徑的極細固體等，而使水的流動基本無阻力。本發明人的專利4,382,866公開了過濾器(見圖4A)，其中將一個纖維濾網材料放到金屬網之間。該文所稱的纖維材料濾網包括尼龍、聚酯、石棉、渣棉纖維。在纖維濾網兩側的金屬網線彼此絕緣，這樣就可將它們連到一個電源上，使夾在中間的材料極化。該過濾器通過螺旋「膠捲筒」方式使兩層金屬網與夾在中間的一層纖維濾網形成的複合層捲起來。該過濾器組合件基本適用於從水中除去溶解鹽的鹽水淡化過程，但是由於它的多層結構，使該過濾器組合件很難充分回洗。圖11-15採用比較基本的過濾器部件，或是下面要討論的替換部件，提供能使回洗效果滿意，同時保持過濾元件的結構完整，而這正是可靠操作所必需的。
如圖13所示，末級細過濾器包括一個微孔膜濾器元件120，例如可以是極細的聚酯、聚乙烯或聚丙烯纖維或其它纖維濾網，或是一種微孔凝膠或兩側覆蓋細纖維絲網的微孔凝膠。該微孔膜濾器元件120的兩側覆蓋基本連續的不鏽鋼或其它導電金屬網構件122、124，對過濾器元件提供物理支承，這樣就形成了過濾器組合件130。在過濾元件120兩側的不鏽鋼網彼此電絕緣，例如不能到達過濾元件120最頂(底)端，如126所示，這樣就可由一個適當電源128在兩側間施加一個電壓。有了這個電源(例如6-12伏的50-1000毫安電流)就能極化過濾元件120的材料，從而使離子，如金屬離子或氯離子和其它在鹽水中發現的陰陽離子，以及初級/二級過濾器18未能除去的其它鹽和其它細小汙染物附著於過濾器130。
為除去積聚的鹽和其它汙染物，不斷回洗過濾組合件130是必不可少的，當然回洗時必須做到不破壞過濾組合件130的結構整體性。儘管不鏽鋼網122、124對過濾元件120提供了一定支承，但實際上，它本身也很軟，因而更可靠地支承過濾組合件是很重要的。因此，將過濾組合件130裝進質硬的同軸多孔支承構件132和134間，再將其兩端用蓋板構件136、138蓋封，然後將該組合件封在外殼140內。在正常使用，欲細過濾水進入在密封外殼140內與外層支承構件134外形成的充水區，多孔構件134外設置一個進水充水區能夠確保整個過濾元件120表面的水壓均勻。水流過構件134內的流體分散孔洞134a，流過外金屬網124，然後流過夾層126，在此處物理和電過濾出水中的極細汙染物、鹽和類似物。金屬網122和內層支承構件132在正常使用時支承纖維夾層120不被衝壞。然後水進入過濾器的內腔，也就是支承構件132內，並經過一個出水孔144排出。
為使過濾組合件130具有更大的剛性，並增加其表面積，金屬網122、124和過濾元件120形成的夾心式組合件沿121處大致示出的折線皺摺，環繞平行於折線的縱軸捲起來，通過粘合劑等使搭連的兩端接起來，形成一個圓筒形槽紋過濾組合件130。將圓筒形過濾組合件130裝在支承構件132和34中的方法應使過濾元件120與支承構件122、124構成的組合件貼著內層構件132彎曲，並在正常使用時由其支承，參見圖14，示出了組合件130在正常使用時，也就是說，當水向裡流過外層支承構件134的孔眼134a時的形狀。如圖14所示，在正常的流動條件下，金屬網122、124支承過濾元件120所構成組合件130被向裡壓，並由內層多孔支承構件132支承。回洗時，回洗水由常用出口144進入，過濾組合件130被回洗水向外壓，如圖15所示，這樣過濾組合件130就由外層多孔構件134支承。在正常使用時，圓筒形組合件130的各個折片向裡彎曲(圖14)，而回洗時向外彎曲，這種運動能促使積聚的汙染物、鹽等在回洗時從組合件上脫上來，如154處所示，將其排出並另外處理。若需要的話，在回洗操作時，可反覆變換流動方向。回洗時，電源128所提供直流電源的極性反向，能夠更有效地除去捕集的鹽離子等物。
如上所討論，末級細過濾器的作用是非常重要的，該過濾器能夠除去水流中極細的顆粒例如0.05-0.1微米和更大一些的顆粒，而使水流基本無阻礙地通過。如上所述，過濾元件120可由極細的聚酯或包括聚乙烯和聚丙烯材料在內的其它熱塑性聚合物材料纖維構成。理論上，這種材料可熔融吹製成一個所需厚度的濾網，並熱合至相對的不鏽鋼網構件122、124內，該「夾心」式預構件隨後沿平行折線皺摺，然後再捲成一個槽紋圓筒形過濾組合件。當然，能高效應用的其它形式的基本預構件單元也可使用，例如置於支承平板間的平面過濾構件可非常有效地用於某些情況。
圖16示出製造這種兩邊覆蓋金屬絲網的纖維的裝置示意圖，熔融吹制聚合物纖維濾網的方法通常為本專業所熟知，例如，將如170處所示的熔融聚合物送入熔融吹制模組合件的中心通道172，該組合件還包括輸送如176處所示的壓縮空氣的通道174、176。從聚合物通道172尖端的許多小直徑孔眼中擠出聚合物纖維絲，用其兩邊形成的壓縮空氣簾拉下形成極細的纖維絲，並收集到傳送帶180上成為一個連續纖維濾網182。冷卻後，纖維濾網182從傳送帶180拉出並複合於相對的連續金屬絲網184、186之間。優選將金屬網184、186例如通過與熱輥或類似物188、190接觸的方法加熱，使金屬網觸及纖維濾網的地方，纖維濾網就複合至金屬網上。不太希望加熱纖維濾網本身，因為一些纖維絲必然會彼此融合，增加了水流經纖維濾網的阻力。192處大致示出的「夾心式預構件」包括兩邊熱合金屬網構件184、186的纖維濾網182，然後再加工成所需形狀和尺寸的過濾組合件，在所示的優選實施方案中，預構件192在194處通過定距離皺摺使其形成波紋，並在196處將其製成一個圓筒，所有過程大致如前面所討論。本發明也包括其它方法成型的纖維絲層和金屬網組合件。
纖維組合件也可全部由滲水性聚合物有機凝膠材料取代或補充，例如，可將纖維濾網放在適用的凝膠元件的一側或兩側。適用凝膠的微觀結構包括通過連接的分子微絲聯結的節點，這樣就形成了聯孔結構，包括大小適合水分子通過而捕集離子和0.05-0.1微米或更大一些凝結的小顆粒的孔。這種有機凝膠材料也需要支承保護，最好也在兩邊覆蓋易彎折的金屬網材料122、124，使得能夠橫跨凝膠施加一個電壓，也可以如上所述，覆蓋纖維濾網。然後，也可將該組合件支承於較剛性的多孔構件132、134或類似物間，成為一個能夠在兩種略微不同的形狀間移動的完整組合件，當回洗時，能夠從它的表面移去所捕集的汙染物、鹽等。
更準確地說，儘管聚合物有機凝膠元件如上所述通常是夾在易彎折的金屬支承網間的平面構件，但其分子形態可以是平面結構，可包括不同料層，或是一個或多或少均勻交聯的結構，或者可以有一個螺旋層狀結構。使用凝膠的目的是使純水透過而吸附0.05到1.0微米或更大的汙染物，包括鹽陰離子和金屬陽離子，為達到此目的，可如在上面纖維絲網過濾元件的情況中所討論的，通過在與凝膠兩側接觸的金屬是聯通一個6到12伏直流電壓使凝膠極化。在一個特別優選的實施方案中，凝膠的聚合分子應當是在兩層金屬網間施加一種極性的直流電時，凝膠可略微緊縮，使它的孔縮小，以便有效捕集汙染物，而回洗時，當施加一個相反極性的直流電，電壓可以較高些，則這些孔略微擴大使捕集的汙染物移出凝膠。因此，回洗方法，特別是作為包括有機凝膠過濾元件的過濾組合件所用的回洗方法，包括在與凝膠兩側接觸的金屬網間所施加的電壓極性轉換步驟。這樣凝膠就成為一種電控的、稍柔韌的、半滲水性處理構件。
這樣，本發明提供了用於除去水中汙染物包括鹽水淡化的電聚結/磁分離(ECMS)系統的不同實施方案，可根據欲處理的特定水流，用本文和申請人在先有專利及待審查申請中所公開的不同部件組裝這些系統。當然，各個部件可按需要增多來適合特殊過程的要求。可配置各種已知控制部件，如可以是另外的已知水處理步驟和部件。
概括地說，本發明方法就是使欲處理的水流受到強電場的作用，促使其中的汙染物氧化和還原並開始電凝結/聚結過程。然後將離子化物質(可包括離子化氧氣、氮氣、臭氧和其它氣態物質或是金屬離子等)引入水流，此後也可經一個磁場作用使水中的汙染物進一步凝結。初級和二級過濾組合件包括內有一個大型諸如細碎玻璃或陶瓷的可極化過濾介質床。向其通直流電，使介質極化，接著帶電的凝結顆粒吸至過濾介質。該過濾床可簡單通過使流道連接方向逆轉來多次回洗。暗流排水組合件可使水從床中排出而將介質留在床內。末級細過濾階段是使水流通過一個由易彎折的金屬支承網支承的極細纖維材料的組合件，當回洗時纖維材料本身能夠受控移動。該組合件被支承在較剛性的支承構件間，限制了它的移動，從而能保持過濾器的結構完整性，但容許足以使其表面所收集的汙染物脫除的移動。
如上所述，對本發明作許多進一步的變動和調整是可能的。因此本發明不受本文所公開的特定內容的限制，而僅受後附的權利要求書限制。
權利要求
1.一種用於除去水中凝結的汙染物的過濾組合件，包括一個罐，至少帶有一個大體與其內腔最上部聯通的入水孔，和至少一個出水孔；把所述的至少一個入水口連接到所述水流源的管道設備；大量可極化的過濾介質，基本填滿所述罐內腔的下半部；一個基本遍布所述罐內腔最底部的暗流排水組合件，包括帶有許多與導管設備連通的小尺寸開口的設備，這樣，經所述介質過濾後的水穿過小尺寸開口進入所述的導管設備，而所述的小尺寸開口則阻止介質進入導管設備；和把所述的導管設備連到所述至少一個出水孔的另外管道設備。
2.權利要求1的過濾組合件，其中所述的至少一個出水孔大體布置在所述罐的最上部，另外還包括在所述罐內從所述暗流排水組合件向上伸到至少一個出水孔的管道設備。
3.權利要求1的過濾組合件，其中所述的暗流排水組合件包括帶有許多與導管設備聯通的小尺寸開口的設備，該組合件包括一個通過所述的另外管道設備連到至少一個出水孔上的匯集管，以及多個基本類似的裝配式過濾器構件，每個構件成為與所述的匯集管聯通的內導管且在其外表面上有許多小尺寸開口。
4.權利要求3的過濾組合件，其中所述的基本類似的裝配式過濾器構件每個包括多個平行圓條，以常見的環形方式彼此隔開，所述圓條的每個前端都接合到一個管螺紋接頭上，用於連接所述匯集管，每個末端都接合到一個密封件上，一個連續金屬線螺旋繞滿所述管螺紋接頭與所述密封件之間的所述平行圓條，所述線圈相鄰部分彼此沿圓條方向隔開所述小尺寸距離，成為所述的開口。
5.權利要求4的過濾組合件，其中所述的圓條、所述的管螺紋接頭和所述的密封件都用不鏽鋼製成，所述圓條焊接到所述管螺紋接頭和所述密封件上，製成一個預構組合件。
6.權利要求5的過濾組合件，其中所述的金屬線繞滿並固定在所述圓條、所述管螺紋接頭和所述密封件製成的預構件組合件上。
7.權利要求6的過濾組合件，其中所述金屬線是不鏽鋼，並通過點焊固定在預構組合件。
8.權利要求4的過濾組合件，其中所述的金屬線一般為梯形截，所述介質接觸的外表面較寬而靠近圓條的表面則較窄，從而使所述線圈相鄰部分隔出的所述小尺寸開口通向在所述圓條間的導管。
9.權利要求3的過濾組合件，其中所述的基本類似的裝配式過濾構件為金屬件，而所述匯集管不導電，沿所述匯集管裝配的所述過濾器構件交替連接到直流電源的正負接線端，從而對所述過濾器構件施加交替相反的電荷。
10.權利要求1的過濾組合件，其中每個所述至少一個的入水孔連到使所述水流受到電場作用的設備出口上，所述設備包括兩根彼此絕緣的同軸金屬管並分別連到直流電源正負極上的組合件，所述水流在所述同軸管間形成的環形通道內強制流動。
11.權利要求10的過濾組合件，其中所述罐最上面的相對端有兩個入水孔，所述的使所述水流受到電場作用的設備包括與所述兩個入口聯通的兩個出口，所述設備的所述兩個出口在所述兩個同軸金屬管組合件的兩端處形成，所述設備包括在所述同軸管的外管中央處形成的一個進口。
12.權利要求11的組合件，其中所述設備的所述入口由一個T形接頭的尾端形成，所述同軸管外管的第一和第二節擰入所述T形接頭的頭端兩側，所述設備的兩個出口由所述兩根同軸管組合件兩端處的兩個T形接頭形成，所述同軸管外管的第一和第二擰入所述T形接頭的內套扣孔，所述同軸管穿過所述接頭並在此封死。
13.權利要求11的過濾組合件，其中所述同軸管的材料選自鋼和鋁的一種或兩者都選用。
14.權利要求1的過濾組合件，其中所述可極化過濾介質包括大量選自玻璃、可極化陶瓷及它們的混合物材料的顆粒。
15.權利要求1的過濾組合件，其中所述罐的器壁相當大部分包括一個構成所述罐的所述內腔的內壁構件；一個片狀導電元件緊密並置於所述內壁，形成一對相對的導電構件；繞滿所述導電構件但與其絕緣的線圈；一個外殼；和所述組合件另外包括一個連到所述線圈上的電源。
16.權利要求15的過濾組合件，其中所述罐的所述內壁包括一個細長的圓筒形中心部分，且其中所述的一對相對的片狀導電構件通常是C形截面，並裝配在基本全部所述圓筒形中心部分上，且彼此沿所述罐所述器壁的所述圓筒形部分的表面長軸方向隔開一定間隙。
17.權利要求16的過濾組合件，其中所述線圈基本繞滿所述罐的整個所述圓筒形中心部分。
18.一種通過非化學凝結並過濾凝結後的汙染物來除去水中的汙染物的電聚結/磁分離系統，包括將離子化汙染物凝結劑與水流混合的設備；使已與所述離子化汙染物凝結劑混合的所述水流受到電和磁場作用的設備；和從所述水流中過濾凝結的汙染物的設備，它包括一個罐，至少帶有一個大體與其內腔最上部聯通的入水孔，和至少一個出水孔；把所述的至少一個入水口連接到所述水流源的管道設備；大量可極化的過濾介質，基本填滿所述罐內腔的下半部；一個基本遍布所述罐內腔最底部的暗流排水組合件，包括帶有許多與導管設備連通的小尺寸開口的設備，這樣，經所述介質過濾後的水穿過小尺寸開口進入所述的導管設備，而所述的小尺寸開口則阻止介質進入導管設備；和把所述的導管設備連到所述至少一個出水孔的另外管道設備。
19.權利要求18的系統，其中所述的將離子化汙染物凝結劑與水流混合的設備包括使空氣流同時受到電和/磁場和紫外線輻射作用來產生大部分為離子化氧和氮的空氣流的設備，和使所述的大部分為離子化氧和氮的空氣流與水流直接混合的設備。
20.權利要求19的系統，其中所述的將所述空氣流與水流直接混合的設備包括一個所述水流強制流過的文氏管，文氏管在水流速最大處或之後有一個孔，所述空氣流由該孔引入。
21.權利要求18的系統，其中所述的使已與所述離子化汙染物凝結劑混合的所述水流受到電和磁場作用的設備包括一個所述水流通過的管道，在所述管道上纏繞一個線圈，和一個適合使所說線圈向水流發射磁場的電源。
22.權利要求21的系統，其中所述的導磁管是一個同軸管組合件的外管，所述水流沿所述組合件內管與外管間的環形通道通過。
23.權利要求22的系統，另外包括一個連在所述組合件內管和外管間的直流電源，這樣在所述水流沿所述環形通道通過時就受到一個徑向電場的作用。
24.權利要求23的系統，其中所述的使已與所述離子化汙染物凝結劑混合的所述水流受到電和磁場作用的設備包括一個同軸管組合件，該設備裝配在所述罐頂，這樣所述同軸管組合件的一個出口連至所述罐的至少一個入口。
25.權利要求24的系統，其中所述罐最上面的相對端有兩個入水孔，且所述的使所述水流受到電和磁場作用的設備包括與所述兩個進口聯通的所述同軸管組合件的兩個出口，在所述的兩根同軸管組合件的相對端形成所述的兩個出口，在所述同軸管外管的中央處形成一個入口。
26.權利要求18的系統，另外包括在離子化汙染物凝結劑與水流混合之前使所述水流受到一個電場作用的設備。
27.權利要求26的設備，其中所述的使所述水流受到電場作用的設備包括一個同軸管組合件，所述水流沿所述組合件內外管間的環形通道通過，一個直流電源連在所述組合件的所述內外管間，這樣就在水流沿所述環形通道通過時受到一個徑向電場的作用。
28.權利要求18的系統，另外包括一個末級細過濾器，用於除去平均直徑大於0.1微米的顆粒，它包括一個過濾組合件，包括一個兩側用金屬絲網構件支承的纖維濾網，在正常使用時，一側面對進水而另一側面對出水；和控制回洗水流向所述過濾組合件的設備，使得在回洗時，所述構件在正常使用時面對進水的一側面對回洗水，且過濾出的汙染物和回洗水自所述構件在正常使用時面對進水的一側排出。
29.權利要求18的系統，另外包括一個除去平均直徑大於0.1微米顆粒的末級細過濾器，它包括一個過濾組合件，包括兩側用金屬網構件支承的多孔型可極化凝膠，在正常使用，一則面對進水而另一側面對出水；和控制回洗水流向所述過濾組合件的設備，使得在回洗時，所述構件在正常使用時面對進水的一側面對回洗水，且過濾出的汙染物和回洗水自所述構件在正常使用時面對進水的一側排出。
30.權利要求28或29的任一系統，其中所述金屬網構件是導電的且彼此電絕緣，另外包括在所述金屬網間施加一個直流電壓的電源設備。
31.權利要求28或29的任一系統，其中所述的過濾組合件彎成一個閉合的筒形構件，所述閉合的筒形構件密封在一個密封容器內，該容器包括一個與所述的過濾組合件在正常使用時面對所述進水的一側聯通的入口，和一個與所述的過濾組合件在正常使用時面對出水的一側聯通的出口。
32.權利要求31的系統，其中除彎成閉合的筒形構件外，所述過濾組合件沿平行於它的彎曲軸的折線皺摺，成為一個帶槽紋的圓筒形過濾組合件。
33.權利要求32的系統，其中所述的槽紋圓筒形過濾組合件封閉在內外層為多孔圓筒支承構件內。
34.權利要求33的系統，其中所述的內外層為多孔圓筒的支承構件封入所述的密封容器，在所述過濾組合件外則面與所述封閉容器內壁間隔成一個進水充水區，所述過濾組合件的內側定出口內腔。
35.權利要求33的系統，其中所述的槽紋圓筒形過濾組合件裝入所述的內外層為多孔圓筒的支承構件內的方法是當回洗時，帶壓水進入所述過濾組合件的內腔，使所述槽紋圓筒形過濾組合件的各個折片向外彎曲，從而能使所述槽紋圓筒形過濾組合件外側面上捕集的汙染物自表面上移下來。
36.使水流受到電場作用的裝置，包括一個同軸導電管組合件，所述水流沿所述組合件內外管間的環形通道通過；和連在所述組合件內管與外管間的直流電源，這樣就使所述水流沿環形通道通過時受到徑向電場的作用。
37.權利要求36的裝置，其中所述的使水流受到電場作用的裝置限定了與所述兩個入口聯通的兩個出口，在所述的兩根同軸金屬管組合件的相對端形成所述設備的兩個出口，所述同軸管外管的中央處形成一個入口。
38.權利要求37的裝置，其中所述設備的所述入口由一個不導電T形接頭的尾端形成，所述同軸管外管的第一和第二節擰入所述T形接頭的頭端兩側。
39.權利要求38的裝置，其中所述設備的所述兩個出口在所述的兩根同軸管組合件相對端由兩個不導電T形接頭形成，所述兩根同軸管的組合件的第一和第二節擰入所述T形接頭，所述同軸管的內管穿過所述T形接頭並在此封死。
40.權利要求39的裝置，其中所述同軸管材料是鋼和鋁。
41.一種配置在大量過濾介質內能使水通過而所述介質與水分離的過濾組合件，包括多個基本類似的裝配式過濾器構件，每個構件成為與所述的匯集管聯通的內導管且在其外表面上有許多小尺寸開口。其中所述的基本類似的裝配式過濾器構件每個包括多個平行圓條，以常見的環形方式彼此隔開，所述圓條的每個前端都接合到一個管螺紋接頭上，用於連接所述匯集管，每個末端都接合到一個密封件上，一個連續金屬線螺旋繞滿所述管螺紋接頭與所述密封件之間的所述平行圓條，所述線圈相鄰部分彼此沿圓條方向隔開所述小尺寸距離，成為所述的開口。
42.權利要求41的過濾組合件，其中所述的圓條、所述的管螺紋接頭和所述的密封件都用不鏽鋼製成，所述圓條焊接到所述管螺紋接頭和所述密封件上，製成一個預構組合件。
43.權利要求42的過濾組合件，其中所述的金屬線繞滿並固定在所述圓條、所述管螺紋接頭和所述密封件製成的預構件組合件上。
44.權利要求43的過濾組合件，其中所述金屬線是不鏽鋼線，並通過點焊固定在預構組合件。
45.權利要求41的過濾組合件，其中所述的金屬線一般為梯形截面，所述介質接觸的外表面較寬而靠近圓條的表面則較窄，從而使所述線圈相鄰部分隔出的所述小尺寸開口通向在所述圓條間的導管。
46.通過非化學凝結並過濾凝結的汙染物來除去水流汙染物的方法，包括以下步驟提供一個離子化凝結劑流；將所述的離子化凝結劑流與水流混合；使已與所述離子化凝結劑流混合的所述水流受到電場和磁場作用；和通過下列步驟操作來過濾所述水流中凝結的汙染物將所述水流引入一個沉清罐，所述罐至少有一個大體與罐內腔最上部聯通的入水孔，和至少一個出水孔，並且內裝大量可極化過濾介質，基本裝滿所述罐內腔的下半部；和藉助一個基本遍布所述罐內腔最底部的暗流排水組合件使所述的已有汙染物用過濾介質濾出的水流排出，所述暗流排水組合件帶有許多與導管設備聯通的小尺寸開口，這樣經所述介質過濾後的水穿過所述小尺寸開口進入所述的導管設備，所述的小尺寸開口則阻止所述介質進入導管設備。
47.權利要求46的方法，另外包括對與所述介質接觸的隔開導電構件施加一個電壓的步驟。
48.權利要求46的方法，另外包括通過對並置於所述沉清罐大部分內腔的片狀導電構件施加一個電壓來極化介質的步驟。
49.權利要求46的方法，另外包括使空氣流同時受到電和/或磁場和紫外線輻射作用來產生大部分為離子化氧和氮的空氣流，並將所述的大部分為離子化氧和氮的空氣流與水流直接混合的步驟。
50.權利要求49的方法，其中所述的空氣流與水流在這水流強制通過的文氏管中混合，文氏管有一個孔，所述空氣流由此孔引入。
51.權利要求46的方法，另外包括在所述的使所述離子化汙染物凝結劑流與水流混合步驟之前進行的使所述水流受到電場作用的步驟。
52.權利要求51的方法，其中通過使水沿一個兩根同軸導電管形成的環形通道通過，在兩管間連有一個直流電壓的方法使水流受到電場的作用。
53.一個除去平均直徑大於0.1微米顆粒的末級細過濾器，它包括一個過濾組合件，包括兩側用金屬網構件支承的多孔型過濾元件，在正常使用，一則面對進水而另一側面對出水；所述過濾組合件成形並與密封構件裝配成內側和外側面，和較剛性的多孔支承構件在所述內則和外側面接觸所述的易彎折金屬網，為控制進水和回洗水向所述過濾組合件的流動，所述末級細過濾器連至一個控制閥設備，使得在回洗時，所述構件在正常使用時面對進水的一側面對回洗水，且過濾出的汙染物和回洗水自所述構件在正常使用時面對進水的一側排出。
54.權利要求53的細過濾器，其中所述元件的材料為一個複合到所述的金屬網構件的不導電細纖維製成的濾網。
55.權利要求54的細過濾器，其中所述的纖維濾網被熱合至所述金屬網構件。
56.權利要求53的細過濾器，其中所述元件的材料為一種可極化有機聚合物凝膠。
57.權利要求53的細過濾器，其中所述的金屬網構件是導電性的但彼此電絕緣，另外包括橫跨所述金屬網構件施加定時轉換極性的直源電壓的電源設備。
58.權利要求53的細過濾器，其中所述的過濾組合件彎成一個閉合的筒形構件，所述閉合的筒形構件密封在一個密封容器內，該容器包括一個與所述的過濾組合件在正常使用時面對所述進水的一側聯通的入口，和一個與所述的過濾組合件在正常使用時面對出水的一側聯通的出口。
59.權利要求58的細過濾器，其中除彎成閉合的筒形構件外，所述過濾組合件沿平行於它的彎曲軸的折線皺摺，成為一個帶槽紋的圓筒形過濾組合件，所述的槽紋圓筒形過濾組合件封閉在內外層為多孔圓筒支承構件內。
60.權利要求59的細過濾器，其中所述的較剛性多孔支承構件包括一對同軸圓筒形支承件，所述的槽紋圓筒形過濾組合件則封閉其間。
61.權利要求60的細過濾器，其中所述的內外層為多孔圓筒的支承構件封入所述的密封容器，在所述過濾組合件外則面與所述封閉容內壁間隔成一個進水充水區，所述過濾組合件的內側定出口內腔。
62.權利要求60的細過濾器，其中所述的槽紋圓筒形過濾組合件裝入所述的內外層為多孔圓筒的支承構件內的方法是當回洗時，帶壓水進入所述過濾組合件的內腔，使所述槽紋圓筒形過濾組合件的各個折片向外彎曲，從而能使所述槽紋圓筒形過濾組合件外側面上捕集的汙染物自表面上移下來。
63.一種從水流中濾出離子、顆粒和其它平均直徑基本上大於0.1微米的汙染物的方法，該方法採用一個過濾組合件來捕集所述汙染物，和一種定期回洗所述過濾組合件來除去所捕集的汙染物的方法，包括以下步驟安裝一個過濾組合件，它包括兩側用易彎折的金屬網構件支承的多孔構件，將所述過濾組合件放在較剛性的多孔支承構件間，其內和外側面接觸所述的易彎折金屬網構件，所述過濾組合件繞一個長軸彎成一個閉合的筒形構件；將所述的閉合筒形構件封入一個密封容器內，形成一個與所述的閉合筒形構件第一層聯通的入口，和一個與所述閉合筒形構件第二層聯通的出口；和控制進水和回洗水向所述過濾組合件的流動，使得在回洗時，所述構件在正常使用時面對進水的一側面對回洗水，且過濾出的汙染物和回洗水自所述構件在正常使用時面對進水的一側排出。其中所述的槽紋圓筒形過濾組合件裝入所述的內外層為多孔圓筒的支承構件內的方法是當回洗時，帶壓水進入所述過濾組合件的內腔，使所述槽紋圓筒形過濾組合件的各個折片向外彎曲，從而能使所述槽紋圓筒形過濾組合件外側面上捕集的汙染物自表面上移下來。
64.權利要求63的方法，另外包括將所述過濾組合件沿平行於彎曲軸的折線定距離皺摺的步驟，這樣，當回洗時，所述槽紋圓筒形過濾組合件的折片向外彎曲。
65.權利要求63的方法，另外包括使所述的內外層為多孔圓筒的支承構件與所述的密封外殼在所述過濾組合件的外側面與所述密封外殼的內壁間隔成一個進水充水區的步驟，所述過濾組合件的內側面則界定了出口體積。
66.權利要求63的方法，其中所述的可彎金屬網構件是兩層彼此絕緣的導電金屬網，另外包括在所述的易彎折金屬網構件間施加一個直流電壓的步驟。
67.一種淡化鹽水的系統，包括使所述水流受到電場作用的設備，促使汙染物氧化和還原，並促進成核；將大部分為離子化凝結劑氣體原子的空氣流與經所述電場作用後的所述水流進行混合的設備，進一步凝結其中的汙染物；除去所述水流中平均直徑基本為0.1微米及更大顆粒的過濾設備；和除去所述水流中平均直徑基本為0.1微米和更大顆粒的細過濾設備，所述的第二個細過濾器設備包括裝入一個外殼內成為彼此分開的內側面和外側面的過濾組合件，所述的過濾組合件包括能使水流中的水通過但分離出平均直徑基本為0.1微米和更大分子的介質層；在所述介質層兩側的第一和第二易彎金屬網支承構件，和在所述第一和第二易彎支承構件的兩側的第一和第二較剛性支承構件，所述的可彎曲和剛性支承構件都能允許所述水流通過。
68.權利要求67的系統，其中由所述過水介質層和所述的在所述介質層兩側的第一和第二易彎支承構件形成的預構組合件沿一組平行隔開的折線皺摺成一個槽紋組合件，被支承於所述第一和第二較剛性支承構件間。
69.權利要求67的系統，其中所述過濾組合件被裝配成圓筒形，並且封閉在一個圓筒形密封外殼內，外殼的尺寸應能使所述過濾組合件的外面與所述外殼的內壁面隔開，成為一個內裝欲淡化的進水的充水區。
70.權利要求68的系統，其中所述槽紋圓槽形預構組合件裝入所述較剛性內外層支承構件內的方法是當回洗時，帶壓水進入所述過濾組合件的內腔，使所述槽紋圓筒形過濾組合件的各個折片向外彎曲，從而能使所述槽紋圓筒形過濾組合件外側面上捕集的汙染物自表面上移下來。
71.權利要求67的系統，其中所述的能使所述水流中的水通過而分離出平均直徑基本為0.1微米和更大分子的介質材料為複合至所述易彎折支承構件上的纖維製成的濾網。
72.權利要求71的系統，其中所述的纖維濾網熱合到所述易彎折支承構件。
73.權利要求67的系統，其中所述的能使所述水流中的水通過而分離出平均直徑基本0.1微米和更大分子的介質材料為一種可極化的聚合物有機凝膠。
74.權利要求67的系統，其中所述的可彎金屬網構件是兩層彼此絕緣的導電金屬網，另外包括在所述的易彎折金屬網構件間施加一個直流電壓電源設備。
75.權利要求67的系統，其中所述的使所述水流受到電場作用的設備包括一對彼此電絕緣的同軸導電管，所述水流在兩管間通過，和在所述的兩管間施加直流電壓的電源設備。
76.權利要求67的系統，其中所述的用於除去所述水流中平均直徑基本為1.0微米和更大顆粒的第一個過濾設備包括大量細碎玻璃和/或陶瓷過濾介質，放置在配有暗流排水系統的罐內，所述水流穿過所述過濾介質後用暗流排水系統從所述罐中排出。
77.權利要求76的系統，其中所述的暗流排水系統包括一組隔成許多用於從所述水流中濾過過濾介質的小尺寸進水口的構件，連到一個匯集管上，將所述水流從罐中排出。
78.權利要求77的系統，其中所述隔開的構件由導電性材料製成，所述匯集管由電絕緣材料製成，且所述系統另外包括交替連到所述構件的直流電源設備，使介質極化。
79.權利要求76的系統，其中所述罐另外裝有緊密並置於所述罐內壁面的片狀導電構件，連到直流電源上，極化所述介質。
80.製造用於分離水流中的離子、細粒和其它平均直徑基本為0.1微米和更大顆粒過濾組合件的方法，包括以下步驟製成一個適合將水與所述離子和細粒分開的連續的過濾元件；提供連續的第一和第二金屬材料網片；加熱所述的金屬材料網片；將所述的熱金屬網對壓至所述過濾元件的兩側，使所述過濾元件與所述金屬網熱合；和將所述金屬網和所述過濾元件的複合材料製成大小適當的所需形狀過濾組合件。
81.權利要求80的方法，其中所述的成型步驟操作是將所述金屬網和所述過濾元件的複合組合件沿平行折線皺摺，製成一個皺紋組合件，並將所述皺紋組合件捲成一個圓筒，製成一個閉合的槽紋圓筒體。
全文摘要
本發明提供一種電聚結/磁分離(ECMS)水去汙包括鹽水淡化系統,它包括一個使欲處理的水流受到電場作用的設備(12),然後將來自離子化氣體發生器(26)的離子化凝結劑,包括離子化氣體和/或金屬離子引入文氏管(24),然後進行多級過濾(18,20)。第一級過濾器(18)可以包括由可極化的玻璃、氧化鋁或陶瓷介質在配有暗流排水系統的罐內形成一個介質床,以便保證相當大的停留時間。細過濾器(20)可以包括夾在易彎折的導電金屬網構件間的極細纖維或有機凝膠過濾元件並配有一個直流電源來極化過濾元件。該組合件被封閉在較剛性的多孔構件間,使得過濾組合件在回洗時能略微移動來脫除粘上的汙染物等,同時保持過濾組合件的結構完整性。
文檔編號B01D29/15GK1176633SQ96192157
公開日1998年3月18日 申請日期1996年1月25日 優先權日1995年1月25日
發明者D·E·J·詹森 申請人:水合離子系統公司