可移动的水过滤单元.pdf

一种水过滤单元，其包括：壳体；无源分离器，其在壳体中，用于接纳加压的重微粒水源，使大部分微粒物质与水分离且输出贫微粒水；微粒出口装置，其至少部分地布置在壳体内，用于接纳与水分离的微粒且允许与水分离的微粒的处置；至少一个过滤模块，其在壳体中，各自同时接纳贫微粒水，通过允许水在重力下穿过每一个模块的多孔过滤介质，从贫微粒水中过滤残余的微粒和污染物；及至少一个出口导管，其与壳体的壁中的出口耦合，用于接纳来自过滤模块的滤过水且将滤过水供给到壳体外部的流体池。

权利要求书一种水过滤单元，包括：
壳体；
无源分离器，其在所述壳体中，用于接纳加压的重微粒水源，以使大部分微粒物质与水分离且输出贫微粒水；
微粒出口装置，其至少部分地布置在所述壳体内，用于接纳与水分离的微粒且允许与水分离的微粒的处置；
至少一个过滤模块，其在所述壳体中，所述至少一个过滤模块各自同时接纳所述贫微粒水，以通过允许水在重力下穿过每一个模块的多孔过滤介质而从所述贫微粒水中过滤残余的微粒和污染物；及
至少一个出口导管，其耦合到所述壳体的壁中的出口，用于接纳来自所述过滤模块的滤过水且将所述滤过水供给到所述壳体外部的流体池。
根据权利要求1所述的过滤单元，还包括歧管罐，所述歧管罐用于接纳来自所述分离器的所述贫微粒水且将所述贫微粒水供给到所述至少一个过滤模块，所述歧管罐包括扩散板，以分散进入所述歧管罐的贫微粒水的水动力载荷。
根据权利要求2所述的过滤单元，还包括过滤器模块入口导管，以将来自所述歧管罐的所述贫微粒水供给到所述至少一个过滤模块，其中所述入口导管耦合到相应的至少一个过滤模块且从相应的至少一个过滤模块是容易地可去耦合的。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，还包括在所述壳体内部的絮凝剂注入装置，以向所述加压的重微粒水源添加絮凝剂。
根据权利要求4所述的过滤单元，还包括在所述壳体内部的处理化学品注入装置，以向所述加压的重微粒水源添加处理化学品，以抵消由絮凝剂的添加造成的水的pH变化，以大体地维持所述重微粒水的pH。
根据权利要求5所述的过滤单元，其中所述絮凝剂注入装置和所述处理化学品注入装置中的至少一种为计量泵。
根据权利要求4‑6中任一项所述过滤单元，还包括澄清器，所述澄清器布置在所述分离器和所述至少一个过滤模块之间，用于接纳来自所述分离器的所述贫微粒水，以进一步使其中的絮凝物沉降且将贫微粒水供给到所述至少一个过滤模块。
根据权利要求7所述的过滤单元，其中所述澄清器为片式澄清器。
根据权利要求7或权利要求8所述的过滤单元，还包括排水口，用于接纳来自所述澄清器的贫微粒水且将所述贫微粒水供给到所述至少一个过滤模块。
根据权利要求9所述的过滤单元，还包括流槽，所述流槽用于接纳来自所述排水口的贫微粒水且将所述贫微粒水供给到所述至少一个过滤模块。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，其中所述至少一个过滤模块包括多个过滤模块。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，其中所述分离器为涡流分离器。
根据权利要求10‑12中任一项所述的过滤单元，其中所述分离器、所述澄清器、所述排水口和所述流槽形成为处理组件，用于作为一个单元安装在所述壳体中。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，其中所述至少一个过滤模块配置成是容易地用包含新鲜或再生的多孔过滤介质的另外的至少一个过滤模块可更换的。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，其中所述壳体包括用标准的船运集装箱运输装置可运输的集装箱。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，还包括码头式基底，所述码头式基底位于所述至少一个过滤模块和所述壳体的基底的中间，以将所述滤过水引向所述至少一个出口导管。
根据权利要求16所述的过滤单元，其中所述码头式基底包括一系列的滚子，以利于所述至少一个过滤模块穿过所述码头式基底。
根据前述权利要求中任一项所述的过滤单元，其中所述分离器用于分离尺寸大于约150微米的微粒的大部分粒子。
一种包括一个或多个根据权利要求1‑18中任一项所述的过滤单元的系统，且所述系统还包括泵，以将所述加压的重微粒水源供给到所述一个或多个水过滤单元。
用根据权利要求1‑18中任一项所述的过滤单元来过滤水的方法，包括向所述重微粒水添加絮凝剂的步骤。

说明书可移动的水过滤单元
技术领域
描述的实施方式通常涉及适合用于从重微粒水(particulate‑heavywater)中过滤微粒的水过滤单元。具体地，实施方式涉及被集装箱化以利于运输到过滤重微粒水的场所的水过滤单元。
背景
在一些建筑和采矿场所，可能需要从场所的特定区域取出水并以环境安全的方式处理水。处理具有悬浮在其中的相对大量的微粒的水可能是成问题的，因为正常的雨水系统可能并非设计用于处理大量的微粒，大量的微粒在其通过雨水排出系统时可能会从这样的水中沉降出来。此外，水可能包含不适于排放到雨水系统中的环境污染物。在现场储存这样的重微粒水的替代方案可能涉及大量的附加费用。
期望解决或改进用于处理将从工业场所诸如建筑或采矿场所中取出的水的现有方法或系统的一个或多个缺点或不足，或至少提供这样的方法或系统的有用的替代方案。
概述
一些实施方式涉及包括以下的水过滤单元：
壳体；
无源分离器(passive separator)，其在壳体中，用于接纳加压的重微粒水源，以使大部分微粒物质与水分离且输出贫微粒水(particulate‑leanwater)；
微粒出口装置，其至少部分地布置在壳体内，用于接纳与水分离的微粒且允许与水分离的微粒的处置；
至少一个过滤模块，其在壳体中，至少一个过滤模块各自同时接纳贫微粒水，以通过允许水在重力下穿过每一个模块的多孔过滤介质而从贫微粒水中过滤残余的微粒和污染物；及
至少一个出口导管，其耦合到壳体的壁中的出口，用于接纳来自过滤模块的滤过水且将滤过水供给到壳体外部的流体池中。
过滤单元的至少一个过滤模块可以包括多个过滤模块，且至少一个增压室(plenum)可以接纳从过滤模块经过的滤过水且将滤过水导向至少一个出口导管。过滤单元还可以包括分开的流体导管以将贫微粒水递送到相应的过滤模块。分离器可以是涡流分离器。
过滤单元还可包括歧管罐(manifold tank)，用于接纳来自分离器的贫微粒水且将贫微粒水供给到至少一个过滤模块。歧管罐可以包括扩散板，以分散进入歧管罐的贫微粒水的水动力载荷(hydrodynamic load)。
过滤单元还可以包括过滤器模块入口导管，所述过滤器模块入口导管可以将来自歧管罐的贫微粒水供给到至少一个过滤模块，其中入口导管可以耦合到相应的至少一个过滤模块且从相应的至少一个过滤模块是容易地可去耦合的。
每一个过滤器模块入口导管的长度可以沿着或毗邻于壳体的第一侧壁和第二侧壁中的一个延伸，且可以相对于相应的第一侧壁或第二侧壁被支撑。每一个过滤器模块入口导管在导管的末端处可以具有柔性导管部分，在导管的末端处，所述柔性导管部分可以耦合到至少一个过滤模块中的相应一个。
分离器、微粒出口装置和歧管罐可以形成为处理组件，用于作为一个单元安装在壳体中。处理组件可以包括支撑架，以相对于壳体支撑且固定处理组件。
一些实施方式涉及使用上述类型的过滤单元来过滤水的方法，该方法包括向重微粒水添加絮凝剂(flocculent)的步骤。
其它实施方式涉及包括以下的水过滤单元：
壳体；
无源分离器，其在壳体中，用于接纳加压的重微粒水源和絮凝剂，以混合重微粒水和絮凝剂且使大部分微粒物质与水分离且输出贫微粒水；
微粒出口装置，其至少部分地布置在壳体内，用于接纳与水分离的微粒且允许与水分离的微粒的处理；
至少一个过滤模块，其在壳体中，至少一个过滤模块各自同时接纳来自分离器的贫微粒水，以通过允许水在重力下穿过每一个模块的多孔过滤介质而从贫微粒水中过滤残余的微粒和污染物；及
至少一个出口导管，其耦合到壳体的壁中的出口，用于接纳来自过滤模块的滤过水且将滤过水供给到壳体外部的流体池中。
过滤单元还可包括壳体内部的絮凝剂注入装置，以向加压的重微粒水源添加絮凝剂。过滤单元还可包括壳体内部的处理化学品注入装置，以向加压的重微粒水源添加处理化学品，以抵消由絮凝剂的添加造成的水的pH变化，以大体维持重微粒水的pH。絮凝剂注入装置和处理化学品注入装置中的至少一种可以为计量泵。絮凝剂可以为硫酸铝。
过滤单元还可包括澄清器，所述澄清器布置在分离器和至少一个过滤模块之间，用于接纳来自分离器的贫微粒水，以进一步使其中的絮凝物沉降且将贫微粒水供给到至少一个过滤模块中。澄清器可以是片式澄清器(lamella clarifier)。
过滤单元还可包括排水口，用于接纳来自澄清器的贫微粒水且向至少一个过滤模块提供贫微粒水。
过滤单元还可包括流槽(launder)，用于接纳来自排水口的贫微粒水且向至少一个过滤模块提供贫微粒水。
至少一个过滤模块可以包括多个过滤模块和至少一个增压室，用于接纳从过滤模块经过的滤过水且将滤过水导向至少一个出口导管。过滤单元还可以包括分开的流体导管以将贫微粒水递送到相应的过滤模块。分离器可以是涡流分离器。
分离器、澄清器、排水口和流槽可以形成为处理组件，用于作为一个单元安装在壳体中。处理组件可以包括支撑架，以相对于壳体支撑且固定处理组件。
过滤单元的至少一个过滤模块可以配置成是容易地用包含新鲜或再生的多孔过滤介质的另外的至少一个过滤模块可更换的。
壳体可以具有至少一个可打开的门，所述门按尺寸制造以允许在更换的过程中插入和取出至少一个过滤模块。壳体可以包括使用标准的船运集装箱运输装置(shipping container transport means)可运输的集装箱。
集装箱可以具有矩形(rectanguloid)形状，且长度大于集装箱的高度和宽度，且可以具有基底、顶板、纵向延伸的侧壁、后壁和由至少一个可打开的门界定的相对前壁。
过滤单元还可包括定位在至少一个过滤模块和基底的中间的码头式基底(bund floor)，以将滤过水导向至少一个出口导管。码头式基底可以包括一系列的滚子，以利于至少一个过滤模块穿过码头式基底。
分离器和微粒出口装置可以被布置成朝向或毗邻于后壁，且至少一个过滤模块可以被布置在分离器和前壁之间。
重微粒水源可以通过在后壁中形成的入口来接纳，且出口可以被布置在后壁中。
分离器可以约10升/秒的速率接纳重微粒水。
微粒出口装置可以包括用于收集分离的微粒且允许从壳体除去微粒的装置。
至少一个过滤模块的多孔过滤介质的总的上表面积可以在约4m2和约8m2之间。分离器可以分离尺寸大于约150微米的微粒的大部分粒子。
一些实施方式涉及包括与提供加压水的装置、处置分离的微粒的装置及用于滤过水的水池组合的如上所述的一个或多个水过滤单元的水过滤系统。
一些实施方式涉及使用如上所述的过滤单元来过滤水的方法，该方法包括向重微粒水添加絮凝剂的步骤。
附图简述
下文通过实例且参考附图来进一步详细描述实施方式。在附图中：
图1是出于阐述的目的显示的没有某些壁的根据一些实施方式的水过滤单元的透视图；
图2是出于阐述的目的显示的没有顶板的水过滤单元的平面图；
图3是透过侧壁看过去的水过滤单元的侧视图；
图4是形成水过滤单元的一部分的分离组件的局部剖视透视图；
图5A是标准的中型散装集装箱(intermediate bulk container)(IBC)的透视图；
图5B是示例性水过滤模块的透视图；
图6是水过滤单元的一部分的透视图，显示了除去的过滤器模块且更详细地阐述了单元的码头式基底；
图7是采用了根据图1的水过滤单元的水过滤系统的示意图；
图8是出于阐述的目的显示的没有某些壁的根据其它实施方式的水过滤单元的透视图；
图9是透过侧壁看过去的图8的水过滤单元的侧视图；
图10是透过底壁看过去的图8的水过滤单元的端视图；
图11是图8的水过滤单元的端视图；
图12是图8的水过滤单元的系统图；
图13是出于阐述的目的显示的没有某些壁的根据其它实施方式的水过滤单元的透视图；及
图14是透过侧壁看过去的图8的水过滤单元的侧视图。
详述
描述的实施方式通常涉及适合用于从重微粒水中过滤微粒的水过滤单元。具体地，实施方式涉及被集装箱化以利于运输到过滤重微粒水的场所的水过滤单元。
如图1至图4、图5B和图6所示的，描述的实施方式通常涉及包括壳体101的水过滤单元100，壳体101可以以标准化的船运集装箱的形式，以容纳下文描述的各种部件。水过滤单元100包括分离器110、歧管罐120、包括微粒储存增压室130和至少一个出口导管和/或孔的微粒出口装置、流体转移导管140、一个或多个过滤模块150和至少一个码头式基底160，所有的这些都被布置在壳体101中。
分离器110经由流入导管114接纳重微粒水，流入导管114在分离器110的主体和定位在壳体101的后壁102中的入口112之间延伸。重微粒水还可包括或携带有期望与水分离的油类或其它漂浮污染物。分离器110可以为例如称为Downstream DefenderTM的类型的涡流分离器，所述涡流分离器是Hydro International的产品。因此，例如，分离器110在压力下以高达约20升/秒诸如5‑20升/秒的速率接纳重微粒水，且无源地使尺寸大于约150微米的大部分(约90％)微粒与水和/或水所携带的其它液体分离。然后，得到的贫微粒水(可能包括其它液体)被提供到分离器110的出口116，穿过歧管罐120的入口孔122到达歧管罐120。
允许通过分离器120从水中分离(沉降)出来的微粒在重力下从分离器120的下部孔掉下，且在随后通过增压室130的下部开口132取出之前，进入微粒储存料斗或增压室130。取决于采用水过滤单元100的特定场所，水中的微粒的类型可以具有不同的特征，需要对收集在储存增压室130中的微粒进行频率更高或更低的抽空。在一些实施方式中，开口132可以直接通向定位在水过滤单元100下方的大料斗或另外的增压室，用于频繁地除去积累的微粒。在其它实施方式中，经由开口132，且然后穿过与定位在后壁102的下部中的出口134相通的出口导管133，可以用泵来主动地从增压室130中取出微粒。
歧管罐120提供增压室功能，以允许接纳自分离器110的贫微粒水分配入流体转移导管140中，用于分配到过滤模块150。歧管罐120通过入口孔122将贫微粒水接纳到入口增压室123，入口增压室123的底部是扩散板124。扩散板124具有一系列的洞以允许贫微粒水穿过其进入歧管罐120的主增压室体积中，且起到分散水动力载荷的作用，且因此在水进入主增压室体积时减小水的惯性。六个出口孔126在歧管罐120的一个壁中形成，且每一个孔与六个流体转移导管140中的一个相通以使贫微粒水以相对平均的方式传送到六个过滤模块150中。其它实施方式可以使用少于或多于六个过滤模块，且可以要求相应地一对一地减少或增加流体转移导管140和出口孔126的数目。
如图所示的，六个过滤模块150被布置成三个模块并排的两排。每一排的三个过滤模块150在一侧上毗邻于壳体101的壁且在另一侧上毗邻于另一排过滤模块150。每一排过滤模块150被定位在具有成组的滚子165的分开的码头式基底160上，用于允许每一个过滤单元150容易地插入到壳体101内和从壳体101中取出。
为了在使导管140与过滤模块150中的每一个耦合和去耦合时允许方便的进入，每一个导管140的长度被定位成沿着壳体侧壁105或104的一部分且相对于壳体侧壁105或104的一部分被支撑。这允许壳体101的侧壁104、105支撑导管140，同时允许每一个导管140的出口端处的柔性耦合部分142被定位成与每一个过滤模块150的入口耦合。如图1和图2所示的，三个导管140至少部分地沿着或毗邻于壁105通过，而另外三个导管140至少部分地沿着或毗邻于壁104通过，且每一个导管140从毗邻的壁104、105向内分支且然后向下以与相应的过滤模块150耦合。在可选择的实施方式中，导管140可以相对于顶板107而不是壁104、105被固定(即，被悬挂)。
在图5B中，进一步详细地但仅以实例的方式显示了过滤模块150。每一个过滤模块150可以近似地按尺寸制造成在结构上和在体积上类似于标准的中型散装容器(IBC)。过滤模块150可以具有1,000毫米×1,200毫米的基部尺寸，且对于设计用于模拟IBC的过滤模块实施方式，高度是1,120毫米。为了比较，在图5A中显示了标准的IBC。
每一个过滤模块150包括具有深度X的多孔过滤介质158，深度X可以在约400毫米至约800毫米的范围内，这取决于过滤的要求。多孔过滤介质158被完全封闭在模块壳体159内，模块壳体159具有居中定位在壳体159的上表面上的入口壳体153。穿孔扩散桶154接纳在入口孔153内，穿孔扩散桶154在其底壁中具有一系列的孔，以分散来自导管140的进入水的流动。在每一个导管140的出口末端处的柔性管接头142可以用合适的耦合装置与每一个过滤模块150耦合，耦合装置例如包括设置在套在扩散桶154的顶部上的螺旋帽156中的夹扣接头。这种夹扣接头被设计成容易地可去耦合，以允许每一个过滤模块150被换成具有新鲜或再生的多孔过滤介质158的模块。
每一个过滤模块150具有基部152，通过基部152，穿过多孔过滤器介质158的水排出到码头式基底160上。基部152优选地在每一侧处具有两个开口，以能够在从壳体101中取出过滤器模块或将过滤器模块插入到壳体101的过程，接纳铲车的两个提升齿(lifting tine)。过滤器模块基部152因此需要足够的结构刚度，以支撑过滤器壳体159和多孔过滤器介质158的重量，及允许通过铲车来处理过滤器模块150。此外，基部152的底板或片151是穿孔的或可以至少部分地形成为网格。在一些实施方式中，基部152可以主要由牢固结构的模制塑料形成。在其它实施方式中，基部152可以由结构金属或金属支撑结构和塑料支撑结构的组合制成。在任何情况下，基部152需要具有足够的结构刚度，以在模块150处于其最重的重量(即充满了水)时支撑模块150的重量。
对于每一个具有约1.2m2的(多孔过滤器介质158的)上表面积的六个过滤模块150，总的上表面积为约7.2m2，但是不同的构型可以在约4m2和约8m2之间变动。
多孔过滤器介质158是这样一类多孔过滤器介质：以足以使滤过水对于进一步的使用或排放到雨水排水系统是环境安全的量，过滤大部分淤泥和悬浮固体且除去油类、其它非水液体和溶解的污染物诸如营养物和/或重金属。可用于过滤模块150的多孔过滤器介质158的实例被描述在标题为“Treatment(处理)”的澳大利亚临时专利申请第2009903796号中，该临时专利申请的全部公开内容通过引用并入到本文。
现在参考图6，进一步详细地显示码头式基底160。尽管图6显示了并排定位成支撑两排过滤模块150的两个单独形成的码头式基底160，但代替地，可以形成单一码头式基底或多于两个码头式基底。每一个码头式基底160可以起到第二沉积物捕集器的作用。
如图6所示的，每一个码头式基底160具有倾斜且向内成角度的表面161，以收集来自过滤模块150的滤过水并将滤过水引导向在码头式基底160的后壁163的下部中形成的出口孔164。倾斜表面161自毗邻码头式基底160的前壁162处朝着后壁163逐渐地向下倾斜。出口孔154与滤过水出口导管166流体耦合(图3)，滤过水出口导管166与定位在后壁102中的滤过水出口168流体连通。
还沿着每一个码头式基底160的每一个长侧面设置滚子165，以使得每一个过滤模块150能够容易地滑上或滑下码头式基底160。滚子165被配置成支撑每一个过滤模块150的基部152的相对侧边缘，以不阻止或阻碍经由倾斜表面161的水的收集。
每一个码头式基底160可以具有固定装置，以在壳体101的运输过程中，将每一个过滤模块150固定在适当的位置。这种固定装置可以包括在每一个码头式基底160的每一个纵向侧面上的凸起侧面法兰，及沿着侧面法兰定位的隔开的栓系点(tie down point)167。
码头式基底160可以直接靠在壳体101的基底106上或可以通过一些中间材料来缓冲。优选地，码头式基底160牢固地(但可移除地)固定在相对于壳体基底106和壁104、105的适当位置中。每一个码头式基底160的前端162被定位成毗邻于壳体101的前壁103，壳体101的前壁103作为至少一个铰链门打开，用于便利地将过滤模块150装载到每一个码头式基底160上或取出过滤模块150。
在一些实施方式中，分离器110、歧管罐120和包括储存增压室130的微粒出口装置可以形成为通过框架138支撑的单一组件，用于作为单一单元安装在壳体101内。
壳体101还可包括定位在壁104、105或顶板107上的照明装置180，用于照亮壳体101的内部。这样的照明装置180可以包括由自给电池或其它能源供电的照明设备，或可选择地，照明装置180可以由与设置在壳体101内或壳体101上的电源输入耦合的外部电源供应的电路来供电。
尽管水过滤单元100通常被设计成以无源方式(即，不需要电力供应来实现水过滤单元100的操作)来操作，但一些实施方式可以采用一些产生动力的部件，比如照明设备和/或一个或多个泵，例如以排出分离的微粒和/或滤过水。另外，实施方式通常依赖于在压力下供应到分离器110的水的重力和动能。因此，除了用于照明装置180的附带电能外，不采用任何内部泵的实施方式可以接收进入的重微粒水的动能，作为输入到整个过滤系统的唯一形式能量。因此，一些实施方式的水过滤单元100适当地以无源为特征，因为其不需要供电。另一方面，水过滤单元100不依赖于通过外部泵或水在重力下的足够压力来加压的水源。
使用船运集装箱作为用于水过滤单元100的一些实施方式的壳体101有利地允许便于使用运输装置来运输水过滤单元100，所述运输装置通常适合于运输船运集装箱。在一些实施方式中，壳体101可以通过修改现有的船运集装箱来形成，以具有适合的入口/出口孔通道门(access door)、供电电路(如果使用照明装置180和/或泵)和用于将各种部件固定在适当的位置以便运输的其它装置。如果使用更新的或新制造的(修改的)船运集装箱，那么得到的壳体101将具有正常的侧壁、基底、顶板、后壁和前壁，且前壁还作为门起作用。
在其它实施方式中，壳体101可以形成为具有标准船运集装箱的尺寸和操作特征，但可以由至少一些更轻和/或非金属壳体材料形成。例如，一些实施方式可以采用钢架结构，且壁、基底和顶板中的一个或多个由较轻的材料形成，比如模制塑料和/或铝支撑物或框架部件。
尽管未显示，但壳体101可以具有在侧壁104、105、后壁102、顶板107或基底106中形成的一个或多个通道门。
例如，入口112和出口134、168可以包括标准的高容量泵连接。
现在参考图7，显示了在场所712处用于水过滤的系统700。通过用泵715以沿着导管718泵送重微粒水，以经由入口112和导管114以约10升每秒的速率将重微粒水供给到分离器110中，水过滤单元100可以用于过滤存在于场所712的水体710。一旦过滤了水，分离的微粒可以被转移到料斗720中，用于进一步的处理，且来自出口168的滤过水可以供给到外部导管730中，以将滤过水传送至目的地(水池)比如储库731、雨水或下水道排水管732，或以负责的方式另外处理水。
系统700的一些实施方式可以包括多个水过滤单元100，多个水过滤单元100并联操作且接纳来自单一源或多个单独源的重微粒水。
系统700可以包括并联操作且并排定位或一个定位在另一个之上的多个水过滤模块100。
如图8至图11所示的，其它描述的实施方式通常涉及包括壳体201的水过滤单元200，壳体201可以以标准化的船运集装箱的形式，以容纳下文描述的各种部件。水过滤单元200包括分离器210、包括微粒储存导管增压室230和至少一个出口导管和/或孔的微粒出口装置、流体转移导管240及一个或多个过滤模块250，所有的这些都被布置在壳体201中。
分离器210经由流入导管214接纳重微粒水，流入导管214在分离器210的主体和定位在壳体201的后壁202中的入口212之间延伸。重微粒水还可包括或携带有期望与水分离的油类或其它漂浮污染物。分离器210可以为例如称为Downstream DefenderTM的类型的涡流分离器，所述涡流分离器是Hydro International的产品。因此，例如，分离器210在压力下以高达约20升/秒诸如5‑20升/秒的速率接纳重微粒水，且无源地使尺寸大于约150微米的大部分(约90％)微粒与水和/或水所携带的其它液体分离。分离器从重微粒水中除去了粗的沉积物和较大的颗粒诸如石头和沙子。然后，将得到贫微粒水(可能包括其它液体)供给到澄清器213，澄清器213在显示的实施方式中为片式澄清器。
在重微粒水到达分离器210之前，向重微粒水添加絮凝剂。通过絮凝剂注入装置(未显示)，添加絮凝剂，所述絮凝剂注入装置可以包括例如计量泵。分离器210引起了絮凝剂和重微粒水的快速混合，改进了絮凝物的形成。
允许通过分离器210从水中分离(沉降)出来的微粒在重力下从分离器210的下部孔掉下，且在随后的取出之前，进入微粒储存料斗或增压室230。取决于采用水过滤单元200的特定场所，水中的微粒的类型可以具有不同的特征，需要对微粒进行频率更高或更低的抽空。在一些实施方式中，储存料斗或增压室230可以直接通向定位在水过滤单元200下方的较大料斗或另外的增压室，用于频繁地除去积累的微粒。在其它实施方式中，通过与定位在后壁202的下部中的出口234相通的出口导管233，可以用泵来主动地从增压室230中取出微粒。
将贫微粒水从分离器210供给到澄清器213中。澄清器包括大罐，所述大罐具有以40‑70°的角度定位在罐内的多个平板或类似元件。这增加了有效的沉降面积且改进了沉降性能。澄清器213中的沉积物收集在下部罐215内部，且经由导管217被导向出口导管233。罐提供平稳、低速度的流动条件，其允许絮凝物形成且从水柱中沉降出来。贫微粒水经由排水口219和流槽221离开澄清器，流槽221收集水用于分配到过滤模块中。过滤模块除去未沉降出去的任何残余的絮凝物及任何溶解的污染物诸如营养物和重金属，且调节水的pH。澄清器213、排水口219及流槽221的使用可允许减小分离器尺寸。
流体转移导管240以相对平均的方式将贫微粒水传送至六个过滤模块250。其它实施方式可以使用少于或多于6个过滤模块。
如图所示的，六个过滤模块250被布置成三个模块并排的两排。每一排的三个过滤模块250在一侧上毗邻于壳体201的壁且在另一侧上毗邻于另一排过滤模块250。每一排过滤模块250可以被定位在滚子165上，用于允许每一个过滤单元250容易地插入到壳体201内和从壳体201中取出。
为了在使导管240与过滤模块250中的每一个耦合和去耦合时允许方便的进入，每一个导管240的长度被定位成沿着壳体侧壁205或204的一部分且相对于壳体侧壁205或204的一部分被支撑。这允许壳体201的侧壁204、205支撑导管240，同时允许每一个导管240的出口末端处的柔性耦合部分242被定位成与每一个过滤模块250的入口耦合。如图8所示的，三个导管240至少部分地沿着或毗邻于壁205通过，而另外三个导管240至少部分地沿着或毗邻于壁204通过，且每一个导管240从毗邻的壁204、205向内分支且然后向下以与相应的过滤模块250耦合。在可选择的实施方式中，导管240可以相对于顶板207而不是壁204、205被固定(即，被悬挂)。
过滤模块205可以与图5B所示的及在上文参考过滤模块150描述的那些过滤模块相同。每一个过滤模块250与滤过水出口268流体相通，滤过水出口268通过出口导管266被定位在后壁202中。
在一些实施方式中，分离器210、包括储存增压室230的微粒出口装置及澄清器213可以形成为由框架238支撑的单一组件，用于作为单一单元安装在壳体201之内。
壳体201还可包括定位在壁204、205或顶板207上的照明装置(未显示)，用于照亮壳体201的内部。这样的照明装置可以包括由自给电池或其它能源供电的照明设备，或可选择地，照明装置可以由与设置在壳体201内或壳体101上的电源输入耦合的外部电源供应的电路来供电。
尽管水过滤单元200通常被设计成以无源方式(即，不需要电力供应来实现水过滤单元200的操作)来操作，但一些实施方式可以采用一些产生动力的部件，比如照明设备和/或一个或多个泵，例如以排出分离的微粒和/或滤过水。另外，实施方式通常依赖于在压力下供给到分离器210的水的重力和动能。因此，除了用于照明装置的附带电能外，不采用任何内部泵的实施方式可以接收进入的重微粒水的动能，作为输入到整个过滤系统的唯一形式的能量。因此，一些实施方式的水过滤单元200适当地以无源为特征，因为其不需要供电。另一方面，水过滤单元200不依赖于通过外部泵或水在重力下的足够压力来加压的水源。
使用船运集装箱作为用于水过滤单元200的一些实施方式的壳体201有利地允许便于使用运输装置来运输水过滤单元200，所述运输装置通常适合于运输船运集装箱。在一些实施方式中，壳体201可以通过修改现有的船运集装箱来形成，以具有适合的入口/出口孔通道门、供电电路(如果使用照明装置和/或泵)和用于将各种部件固定在适当的位置以便运输的其它装置。如果使用更新的或新制造的(修改的)船运集装箱，那么得到的壳体201将具有正常的侧壁、基底、顶板、后壁和前壁，且前壁还作为门起作用。
在其它实施方式中，壳体201可以形成为具有标准船运集装箱的尺寸和操作特征，但可以由至少一些更轻和/或非金属壳体材料形成。例如，一些实施方式可以采用钢架结构，且壁、基底和顶板中的一个或多个由较轻的材料形成，比如模制塑料和/或铝支撑物或框架部件。
尽管未显示，但壳体201可以具有在侧壁204、205、后壁202、顶板207或基底206中形成的一个或多个通道门。
例如，入口212和出口234、268可以包括标准的高容量泵连接。
现在参考图12，显示了在场所312处用于水过滤的系统301。通过用泵315以沿着导管泵送重微粒水，以约20升每秒的速率将向其添加絮凝剂319的重微粒水供给到分离器310中，水过滤单元300可以用于过滤存在于场所312的水体311。
一旦水通过分离器310，其进入用于进一步除去微粒317的澄清器313。分离的微粒317可以被转移且被泵出用于处理。然后，水进入用于进一步过滤的过滤模块350，且然后经由泵321被供给到外部导管，以将滤过水传送至目的地(水池)诸如储库331或水路332或以负责的方式另外处理水。
系统301的一些实施方式可以包括多个水过滤单元300，多个水过滤单元300并联操作且接纳来自单一源或多个单独源的重微粒水。系统301可以包括并联操作且并排定位或一个定位在另一个之上的多个水过滤模块350。
如图13和图14所示的，其它描述的实施方式通常涉及通常与水过滤单元200一致的水过滤单元400，尽管还包括处理化学品注入装置480。已经用相同数字来对水过滤单元400和水过滤单元200之间共同的部件进行编号。
处理化学品注入装置480是配置成供应处理化学品以抵消由絮凝剂的添加造成的水的pH变化，以通常维持重微粒水的pH的计量泵。在所描述的实例中，硫酸铝作为絮凝剂被添加且引起了重微粒水的pH的变化。处理化学品注入装置480向重微粒水添加熟石灰和水的溶液，以维持通常中性的pH水平。作为石灰的替代物，可以使用苛性钠。
处理化学品注入装置480被布置成毗邻于絮凝剂注入装置482。处理化学品注入装置480和絮凝剂注入装置482中的每一个由具有125‑200升的容量的化学品罐、螺线管计量泵、控制箱和注射口组成。两个系统将处理化学品或絮凝剂注入到分离器410中，以帮助处理化学品或絮凝剂的混合。化学品罐位于壳体401的末端，且设置通道门(未显示)，使得可以容易地进入罐。与水过滤单元210相比，水过滤单元410的澄清器413被重新定位，以允许处理化学品注入装置480和絮凝剂注入装置482的配合(fitment)。
螺线管计量泵是电子的且由来自电池的12伏电源供电，所述电池可以通过主电源充电或连接到太阳能系统。PLC控制的监测系统可用于记录浊度、pH和其它参数。PLC控制系统还可用于控制处理化学品注入装置480和絮凝剂注入装置482。
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