在全世界范围内，大约十亿人无法获得安全、清洁的饮用水。安全且 足够的水供给对预防水传播疾病(water borne disease)来说是必要的。饮 用水必须不含对人体健康有害的有机体和化学浓缩物。饮用水应该不含悬 浮颗粒、没有难闻的味道、无色且无味。
水处理是使不纯的水成为能安全饮用和使用的过程。处理过程通常是 昂贵的且需要定期维护。基本上来说，三种水质条件需要处理：含有造成 疾病的有机体(病原体)的受污染的水，由此需要消毒；浑水(布满悬浮 物质的水)，由此需要沉降或过滤以获得明亮且澄清的水；含有高矿物质 或盐的水，这些矿物质或盐带给水难闻的味道、颜色或气味，由此需要净 化水。
氯是用于水处理的最广泛使用的化学消毒剂，且以多种形式在市场上 出售。添加到水中的氯与有机物质和无机物质以及造成疾病的有机体反 应。由处理过的水所消耗的氯的量称为“需氯量”。在满足需氯量之后， 水中剩余的氯的量称为“余氯”。
常规的氯基水处理化合物(chlorine-based water treatment compound) 包括元素氯、次氯酸钠和次氯酸钙。就提供消毒过的水而言，已知以氯气 的形式使用的元素氯是最具成本效率的。虽然以氯气的形式使用的元素氯 被广泛地使用在城市处理系统中，但是由于其操作困难(加压的容器)和 安全问题，在乡村社区中通常并不可得到。
次氯酸钠或漂白剂能较广泛地获得，且能够在当地制造，但其应用主 要由于短的存放期(3-6个月)而受到了限制。虽然次氯酸钙(CalHypo) 的运输成本低，但其价格高且是可燃物质，需要专门处理和存储。
EPA和WHO最近已经批准NaDCC(二氯钠，二氯异氰尿酸钠)，一 种氯基化学消毒剂用于正常的人类消费。此物质主要以片剂形式(tablet form)的干固体来用于现场施用。当固体NaDCC潮湿时，其是非常不稳 定的。因为NaDCC的溶液中有效氯含量缓慢减少，所以其不能长时间存 储。
其他氯基化学品包括三氯氰尿酸(TCCA)，其可以使用加料器(加氯 器)，如HAYWARD压力型自动加料器以片剂的形式加入到水中。
为了制备水处理溶液，将固体化学消毒剂预先溶解在单独的盛料器 中，且然后用合适的计量泵取出形成水处理溶液的所得到的混合物并注入 待处理的水中。例如，GB 2403947描述了饮用水氯化系统，该系统包括 其内具有可连接到总水管(water mains)的喷水嘴的适于片剂状固体氯化 物质的容器、设置在容器下的沉降室(settling chamber)、与沉降室的上部 流体相通的进料室，进料室具有经由高压泵可连接到集水管(collection water pipe)的出口，容器具有可渗透水的底部，且被构建成使得从喷水嘴 排出的水冲洗片剂，并滴落到沉降室的水面上。片剂一直呈潮湿状态，因 而减弱了用NaDCC片剂进行处理的效果(由于诸如上面论述的那些原因)。
其他剂量系统(dosing system)是已知的。例如，Nalco的溶解罐提供 了杀虫剂溶液，此杀虫剂溶液是通过在进料循环中使水和化学试剂 (Towerbrom 960)直接供给入罐中而制得的，这可以使用US 5,427,694 中公开的干试剂进料装置。
举另一个实施例，粒状次氯酸钙(化学品)的剂量系统Granudos 45/100 系统用于游泳池的消毒。此装置直接从容器(圆筒)定量供给化学品。每 当池中的氯含量降到阈值之下时，就将化学品加入到溶解系统中，且连续 来自池或来自总水管的水使溶解系统保持加满状态，正如所要求的。化学 品溶液被引导至池中，且添加酸以防止沉淀并将池水保持在要求的pH值 (7.2-7.6)下。
美国专利申请公开第2004/0154984号描述了一种用于溶解颗粒材料 以提供恒定浓度的水处理溶液(特别地，抗微生物剂)的装置。
美国专利第4,912,681号中描述了一种用于将可流动的干物质加入到 水中的系统。具体地说，描述了一种用于由液体和相对干的可流动物质形 成混合物的系统，该系统包括用于可流动的干物质的漏斗、管道、界定了 管道的计量部件的一对阀以及混合罐，干物质和水被引入混合罐中。交替 操作此阀以响应检测到的混合罐内的液体高度，以将预定量的干物质沉积 入罐中，且当沉积发生时，就将水切向地注入到罐中而形成均质混合物。
美国专利第6,387,251号描述了一种用于将粒状或粉状物质加入到水 中来形成混合物的装置，其包括具有水收集罐的剂量组件，水收集罐以液 压方式连接到未混合的水的入流(inflow)以及连接到待处理的水的混合 物的出流(outflow)。来自入流的未混合的水流经导管并供给到大体管状 的歧管，歧管向上连接到罐。将物质输送到歧管，在歧管中，物质与通过 导管从入流流出的水混合，并将混合物排入收集罐中。
WO 2004/041726公开了一种用于以基于待处理的水量来维持水处理 化学品的剂量的处理水体的方法。
下面的出版物是基于一般背景的兴趣，且公开了各种类型的水处理装 置和系统或相关的装置/系统：US 6,544,487B1；WO 03/097537A1；EP 0751 097A2；WO 02/10074A1；US 6,855,307B2；WO 2004/052794A1；US 5,427,694；US 4,938,385；US 4,129,230；US 3,595,395；US 4,181,702；US 4,759,907；US 4,732,689；US 4,584,106；US 4,538,744；US 4,293,425。
发明概述
本文中，术语“未处理的水(untreated water)”涉及包含异物、有机 物质(如，细菌)或致使水不可饮用的其他杂质的水。在本发明的上下文 中，术语“未处理的水”还包括预处理的水，即已经进行了一定程度的净 化处理但仍不适于饮用的水。
本文中，术语“处理过的水(treated water)”涉及已经用水处理剂处 理过以提供期望的效果的水。在本发明的一个方面，此期望的效果是提供 适于饮用的水，且因而前述处理涉及通过水处理剂来净化未处理的水以除 去或弃去无效的异物和/或有机物质和/或以其他方式致使水不可饮用的其 他杂质。具体地说，这种净化涉及通过杀死水中的细菌来消毒水。
就“进入(ingress)”而言，其意指将水供给或引入到盛料器或其他容 积内。
就“水处理剂(water treating agent)”或“水处理溶液(water treating solution)”而言，其意指包括相对高浓度的化学试剂的溶液，其中溶液可 以用于处理大量未处理的水，以提供处理过的水，尤其是消过毒的水或适 于饮用的水。
因而，本发明的系统可以被设计为通过能够控制消毒剂添加到盛料器 中的剂量和未处理的水流入盛料器中的流速并提供这种控制来以不同的 制备速率制备不同化学试剂浓度的水处理溶液。另一方面，通过每次恒定 地加入并持续混合固定量的水与固定量的粒状化学(消毒)试剂，可以得 到这样制备的水处理溶液中的化学试剂的恒定浓度。接着，以一速率将水 处理溶液分配至需要处理的水体中，以使水处理溶液还来不及分解，且因 而在水体中是基本上完全有效的。
水处理剂中的化学消毒剂的浓度可以取决于环境条件，诸如实施此方 法的温度(如，环境温度)。对环境温度以及待选择的其他参数而言，若 可能的话，使得在盛料器内存储水处理溶液的过程中，最好避免盛料器内 的化学试剂结晶(如，当系统不起作用且因而盛料器起到水存储罐的作用 时)。通过专门设计和选择剂量以及溶液的消耗速率，就可以根据本发明 各方面来制备高浓度水处理剂的水溶液，即便在低的环境温度下。根据一 个实施方案，水处理剂的浓度是使在高于0℃的环境温度下避免水凝固， 优选地是使在5℃左右或5℃之上，将不会发生化学试剂的结晶或凝固。 当使用粒状NaDCC作为水处理剂时，优选的浓度是10±1％，且结晶温度 高于2℃。
根据本发明的各方面，提供了一种用于处理水的装置、系统和方法， 其中水处理剂被制备并以不连续的和连续的控制量被分配到未处理的饮 用水的源中，从而使未处理的水的源中的未处理的水能够得到处理，由此 提供适于饮用的水。
本发明涉及一种用于处理水以提供适于饮用的水的系统，其包括：
化学试剂的供给源，所述化学试剂选自产生卤素的试剂，当包括水溶 液的水处理剂与未处理的水相互作用时，所述化学试剂能够处理或消毒饮 用水以提供适于饮用的水；
水的供给源；
水处理剂制备和分配装置，其可连接到未处理的饮用水的源，所述装 置被构建成用于由所述水的供给源和所述化学试剂来制备不连续的和连 续的控制量的所述水处理剂，以及用于将这样由所述装置制备的水处理剂 分配至所述未处理的水的源，以使所述未处理的水的源中的未处理的水能 够得到处理，由此提供适于饮用的水。
其中所述装置被构建成用于在当前控制量的所述水处理剂已经由此 被分配之后，来制备下次控制量的所述水处理剂。
任选地，所述系统被构建成用于不依赖于正在制备或已经制备好的所 述水处理剂的下次控制量(即，当前控制量正在被分配)来分配所述水处 理剂，所述水处理剂所具有的所述化学试剂的浓度足以处理相当大量的未 处理的水，由此使所述大量的未处理的水适于饮用。
具体地说，系统可以被构建成用于消毒水以提供消过毒的水。
水的供给源可以由，如所述未处理的水的源来提供。系统可以被构建 成用于以一速率制备连续的所述控制量的水处理剂，以及用于提供每次制 备的所述控制量中的所述化学试剂的量，这与期望处理的未处理的水的体 积流速和杂质含量相关。
控制量的量级可以达到使所述控制量能够在分配时间段内被分配，该 时间段通常小于所述化学试剂在水溶液中分解的时间段。
化学试剂可以包括产生卤素的试剂。产生卤素的试剂可以是产生游离 卤素的试剂、产生氯的试剂，或比如是产生游离氯的试剂。
产生卤素的试剂可以是选自，如一氯异氰尿酸盐、二氯异氰尿酸盐或 三氯异氰尿酸盐的氯化氰尿酸盐，且氯化氰尿酸盐可以选自，如二氯异氰 尿酸钠(NaDCC)、二水合二氯异氰尿酸钠(NaDCC·2H2O)、二氯异氰 尿酸钾(KDCC)、三氯异氰尿酸(TCCA)以及其混合物。此外，氯化氰 尿酸可以任选地是无水或二水合NaDCC。
本发明还涉及一种用于提供水处理溶液的装置，其包括：
盛料器，其适于容纳含水液体，所述盛料器可操作地连接到未处理水 的供给源和化学试剂的供给源，所述盛料器包括处理子系统，该处理子系 统被构建成用于使经由所述盛料器提供至处理子系统的水与直接提供到 所述子系统的化学试剂相互作用，以响应所述处理子系统被触发成由此处 理子系统将水处理溶液提供至所述盛料器，所述盛料器还包括分配出口； 以及
控制系统，其可操作地连接至所述盛料器，并被构建成用于执行至少 一个制备循环以提供所述盛料器内的至少可分配的控制量的水处理剂，以 响应所述盛料器内不大于最小水量的水量，以及用于防止未处理的水进入 所述盛料器以响应下面中的至少一个：
所述盛料器内包括水处理剂的水量不小于最大水量，和
制备循环被终止，
所述控制量由所述最大水量和所述最小水量之间的差界定；
其中在所述制备循环过程中或每一次所述制备循环中，所述控制系统 被构建成允许未处理的水和可选择地控制剂量的所述化学试剂进入所述 装置中以及用于触发所述处理子系统，每一次的量均足以例如提供所述控 制量的期望浓度的水处理剂。
任选地，所述装置被构建成用于不依赖于正在制备或已经制备好的所 述水处理剂的控制量来分配所述水处理剂，所述水处理剂所具有的化学试 剂的浓度足以处理相当大量的未处理的水，由此使所述大量的未处理的水 适于饮用。
具体地说，装置可以被构建成用于消毒水以提供消过毒的水。
控制系统可以被构建成用于以连续的方式执行多个所述制备循环，其 中当由前次制备循环制备的所述控制量的水已经被基本上分配完时，触发 下次制备循环。分配出口可以是可连接至水分配网络(water distribution network)的。
盛料器可以包括用于经由所述分配出口由所述盛料器分配水处理剂 的主室，且其中所述处理子系统包括用于在制备循环过程中或每一次制备 循环过程中接纳化学试剂的剂量的接纳室，所述接纳室与所述主室流体相 通。处理子系统可以包括混合设备和泵，所述混合设备与所述接纳室流体 相通，且被构建成用于在制备循环过程中或每一次制备循环过程中使化学 试剂的剂量和水进行分散和溶解中的至少一个，所述泵用于将由所述混合 设备处理的水泵送至所述主室。泵可以包括与所述主室和与喷射器设备的 入口端流体相通的动力泵，所述接纳室与所述喷射器设备的吸入端流体相 通，所述喷射器设备的出口端与所述混合设备流体相通。混合设备可以包 括旋风分离器，所述旋风分离器被构建成用于迫使水中的化学试剂的剂量 进行溶解或分散中的至少一个。
控制系统可以包括传感器，所述传感器用于感测所述盛料器内对应于 所述最大水量的最大水高度，以及用于感测所述盛料器内对应于所述最小 水量的最小水高度。
接纳室可以被容纳在所述主室内。
盛料器可以经由未处理的水的入口端连接至未处理的水的供给源，所 述未处理的水的入口端包括可操作地连接至所述控制系统的阀。
控制系统可以包括电子控制单元和微处理器控制单元中的至少一个。
装置还可以包括分配机构，该分配机构可逆地连接至所述化学试剂的 合适的供给源，且被构建成用于将计量剂量的化学试剂(metered dose of chemical agent)输送至所述盛料器，以响应经由所述控制系统被触发的所 述分配机构。分配机构可以被构建成用于在所述分配机构未被如此触发 时，主动防止由其来分配处理剂。分配机构可以包括用于通过其输送处理 剂的推进加料器和用于选择性地计量预定剂量的所述处理剂的进料剂量 计(dosing meter)。分配机构可以包括出口，该出口可以至少在所述制备 循环过程中与所述盛料器相连。盛料器可以包括用于经由所述分配出口由 其分配处理过的水的主室，且其中所述处理系统包括用于在制备循环过程 中或每一次制备循环过程中，接纳处理剂的剂量的接纳室，所述接纳室与 所述主室流体相通，且其中所述出口与所述接纳室相连。出口可以包括加 热设备，所述加热设备用于选择性地加热所述出口，以至少足以使通过其 进入的湿气最少。分配机构可以包括用于将化学试剂引导至所述盛料器的 漏斗，且还包括抖动器(knocker)，抖动器被构建成用于选择性地将抖动 力施用至所述漏斗以适于使形成的跨接(bridging)或类似物最小。
本发明还涉及一种用于提供水的系统，其包括：
水的供给源；
如此处所定义的装置；以及
容器，其被构建成用于容纳呈基本上干的状态的所述化学试剂的供给 源，且被构建成用于可逆地连接至所述分配机构；
其中所述装置可操作地连接至或以其他方式连接至所述水的供给源 和所述化学试剂的供给源。
容器可以被构建成用于容纳并提供呈粒状形式、丸状形式、颗粒形式、 粉末中的任何一种的所述化学试剂。
容器可以适于容纳并提供呈基本上干的形式的化学试剂。化学试剂可 以包括产生卤素的试剂。产生卤素的试剂可以是产生游离卤素的试剂、产 生氯的试剂，或比如是产生游离氯的试剂。产生游离氯的试剂可以是选自， 如一氯异氰尿酸盐、二氯异氰尿酸盐或三氯异氰尿酸盐的氯化氰尿酸盐。 氯化氰尿酸盐可以选自，如二氯异氰尿酸钠(NaDCC)、二水合二氯异氰 尿酸钠(NaDCC·2H2O)、二氯异氰尿酸钾(KDCC)、三氯异氰尿酸(TCCA) 以及其混合物。氯化氰尿酸可以是无水或二水合NaDCC。
容器还可以包括一定量的所述化学试剂。
控制系统可以被构建成用于在制备循环或每一次制备循环中，选择性 地改变提供至所述盛料器的所述化学试剂的剂量的量级。
本发明还涉及一种用于提供消过毒的水或适于饮用的水的方法，其包 括：
提供化学试剂的供给源和水的供给源，所述化学试剂选自产生游离氯 的试剂；
制备不连续的和连续的控制量的由所述水的供给源和所述化学试剂 的供给源制备的水处理剂，且将这样由所述装置制备的水处理剂分配至未 处理的水的源，所述水处理剂中的所述化学试剂的浓度足以使未处理的水 的源中的预定量的未处理的水得到处理，由此提供消过毒的水或适于饮用 的水；
其中在先前控制量的所述水处理剂已经由此被分配之后，下次控制量 的所述水处理剂。
任选地，该方法还可以包括所述水处理剂，不依赖于其控制量是正在 被制备或已经被制备好了。
连续的所述控制量的水处理剂可以按一速率被制备且每一次制备的 所述控制量中具有适量的所述化学试剂，这与所述预定量的量级和期望处 理的未处理的水的杂质含量相关。
所述控制量的量级可以达到使所述控制量能够在分配时间段内被分 配，该时间段通常小于所述化学试剂在水溶液中分解的时间段。例如，可 以按一浓度提供所述化学试剂以便以约0.1ppm和约5ppm之间的范围在 所述适于饮用的水中提供其余量。化学试剂的余量可以是在0.5ppm和约 3ppm之间。
步骤(a)可以包括以其不连续的和连续的控制量提供水处理剂，其中 在先前控制量的所述水处理剂被消耗之后，制备下次控制量的水处理剂。
化学试剂可以是产生卤素的试剂。产生卤素的试剂可以是产生游离卤 素的试剂、产生氯的试剂，或比如是产生游离氯的试剂。产生游离氯的试 剂可以是通式(I)的化合物以及所述式的盐和互变异构体：

其中：
X，其在单个化合物中可以是相同的或不同的且表示卤素或氢；
W，其在单个化合物中可以是相同的或不同的且表示O。
化学试剂可以是卤化氰尿酸盐，其可以是选自，如一氯异氰尿酸盐、 二氯异氰尿酸盐或三氯异氰尿酸盐的氯化氰尿酸盐。氯化氰尿酸盐可以选 自二氯异氰尿酸钠(NaDCC)、二水合二氯异氰尿酸钠(NaDCC·2H2O)、 二氯异氰尿酸钾(KDCC)、三氯异氰尿酸(TCCA)以及其混合物。氯化 氰尿酸可以是无水或二水合NaDCC。
附图简述
为了理解本发明以及明白在实践中如何实施本发明，现在将参考附图 来描述仅仅作为非限制性实施例的各实施方案，附图中：
图1示意性地阐释了根据本发明一个方面的系统的实施方案的主要元 件。
图2示意性地阐释了根据本发明一个方面的装置的实施方案。
实施方案的详细描述
根据本发明的一个方面，本文中一般地以数字100表示且阐释在图1 中的一种用于处理水的系统包括用于由合适的化学试剂和水来制备水处 理剂的设备或装置20和用于提供化学试剂的容器90。
现在特别参考图2，装置20的实施方案，其本身是新颖的，包括用于 容纳和制备一定量的水处理剂以及用于分配此水处理剂以处理系统100下 游的未处理的水的盛料器30，以及用于控制装置20和系统100的操作的 控制系统40。根据本发明的一个方面，水处理溶液是具有在预定浓度范围 之间的相对高浓度的氯溶液，以便能够当水处理溶液释放入前述大量的未 处理的水中时，由水处理溶液处理或消毒非常大量的未处理的水。
盛料器30包括经由导管210可连接至未处理的水的源200(参见图1) 的至少一个入口端32，以及还包括主室34，当操作装置，尤其是在制备 循环过程中操作装置时，来自所述源200的未处理的水被选择性地接纳入 主室34中，这将在下面进一步讨论。除其他之外且作为非限制性的实施 例，未处理的水的源200可以包括一个或多个水罐、瓶、容器等，一个或 多个天然的或人造的蓄水池、贮水池、贮水器等等。然而，当应用于呈水 分配网络的总水管或类似的形式的未处理的水的源200时，本发明获得了 特定的应用，其中流经总水管的未处理的水的相对少部分的体积流量 (volume flow)被引导至系统100以提供水处理溶液，然后，水处理溶液 被分配至总水管以处理总水管中的水，而处理溶液连同总水管的水流继续 流经总水管。根据本发明的一个方面，未处理的水的源200包括能够供给 在用水处理剂处理之后适于饮用的水的水源，且因而可以包括需要净化和 /或消毒的淡水的源。
入口端32或导管210可以包括任何合适的连接装置，用于永久地或 可逆地连接至源200，且多种这样的连接装置是本领域众所周知的。导管 210包括如靠开/关电磁开关操作的阀215，阀215可以经由线47由控制 系统40来控制，且因而可以选择性地允许或停止水进入盛料器30。流量 计216可以设置用于表示未处理的水流入盛料器30的流速，且可以采用 可变阀217如针阀来控制未处理的水进入的流速，即来自源200的未处理 的水进入盛料器30的体积流速。可变阀217可以被手动控制或自动控制， 如借助控制系统40。
若已知或怀疑未处理的水的源200中或将源200连接至入口32的导 管中存在包括沉积物的颗粒物质的话，那么可以在装置20的上游采用合 适的过滤器或一系列过滤器218、沉降室、或甚至其他任何合适的分离技 术来在所述系统100处理之前从未处理的水中分离并除去这种沉积物。
盛料器30且尤其是室34可以具有任何合适的形式和尺寸，通常与装 置20和系统100的具体应用相一致。在所阐释的实施方案中，系统100 可以适于相对于将处理过的水输送至多个使用位置的总水管使用。可选择 地，系统100可以适于与分配水罐一起使用，分配水罐如将饮用水输送至 如多个家庭、办公室、学校等使用系统的饮用水位置的水塔。可选择地， 系统100可以适于在用于消毒工业水的工业厂房中使用，如冷却塔。在每 一种情形下，系统100以不连续的量或分批来提供水处理剂，即其一系列 控制量，如每一次基本上小于约10升。本发明中，系统100可以是相对 紧凑的构型，任选地容纳在合适的外壳(未显示)内，且可以相对容易地 运输并相对于总水管、分配水罐等容易地安装。可选择地，根据需要如根 据未处理的水的体积流速，盛料器30可以具有非常大的容积，如制备一 系列水处理量，每一次大于10升，以及系统100的这种实施方案可以用 作基本上永久性的、通常是置于室外的、固定的结构。
盛料器30以及与根据本发明的水处理剂接触的系统的任何部件可以 由诸如塑料和/或一些合适的金属或合金的材料制造，塑料如聚丙烯、PVC、 HDPE或类似物，金属或合金是如不会被水处理剂腐蚀的、或不会受到水 处理剂的其他不利影响的、或内衬有塑性材料的金属或合金。
在其他应用中，系统100可以用作移动的水处理/净化系统，被装载到 诸如卡车的移动平台上，以及当已经确定渗漏或其他因素造成先前处理过 的水受到污染时，用作向总水管提供水处理剂的紧急或临时措施。一旦受 污染的源被处理了，那么系统100就可以与总水管断开，然后移动到另一 处需要的位置。
在任何一种情形下，至少室34的内表面35由相对于水和/或与其一起 使用的水处理剂是不可渗透的和基本上惰性的材料制成或至少被其涂布。
盛料器30还包括水处理剂制备子系统50，用于将容纳在盛料器内的 水量15转移入水处理剂中，使用容器90经由分配机构96提供的一定量 的诸如化学消毒剂的化学试剂99。因而，子系统50适于混合，尤其是在 由盛料器30容纳的水体中溶解和/或分散化学试剂99，这取决于水处理剂 的性质，水处理剂开始是干的、可流动的固体形式。在图2阐释的实施方 案中，子系统50特别被构建成以有效的、迅速的且基本上均匀的方式来 溶解/分散或以其他方式来混合化学试剂99，且因而包括呈混合室或旋风 分离器52形式的制备装置。在操作中，旋风分离器52引起迅速的涡流以 溶解/分散水处理剂，这有助于溶解和/或分散其内的试剂以形成水处理溶 液。旋风分离器52包括具有切向入口51且通过其进入的圆柱室53，由此 溶解的/分散的化学试剂被供给入室53以沿着室53的圆柱壁旋动。这样形 成的涡流使圆柱室53的圆周留有未溶解的固体，这避免他们立刻回到分 配/存储盛料器30中。这样，试剂99的颗粒物质被限制在旋风分离器52 中来溶解。溶解可以是非常迅速的-通常在数秒左右-以使回到分配/存储 盛料器30中的处理过的水是基本上澄清的，处理过的水可以从旋风分离 器53自由流动至分配/存储盛料器30。可选择地，旋风分离器52可以被 借助如叶轮或类似物来起到旋动水/化学试剂混合物的作用的动力混合器 装置或者实际上设置有有效的搅拌器或使固体试剂99与未处理的水密切 混合的或使试剂99的水溶液与水密切混合的其他装置的任何合适的溶解 盛料器所替代。任选地，可以设置加热器(未显示)来加热装置20内的 水，当环境温度低时，加热可以有利于化学试剂99的溶解。
旋风分离器52内存在的粒状形式(颗粒物质)的水处理剂99可以用 于监控定量加入到处理过的水中的试剂。合适的检测器85，如合适的光检 测器监测这种颗粒试剂99的存在，且经由线44被可操作地连接至控制系 统40。控制系统40可以被构建成停止系统100的操作，或至少产生音频/ 视频警报，如闪光和/或铃声，如果在特定的时间内没有检测到颗粒，这将 被解释为来自容器90的粒状试剂99的不合格的定量加入。
子系统50还包括接纳室54，在此实施方案中是容纳在主室34内，且 接纳室被依尺寸设计以便当系统100在操作中、在制备循环过程中、或在 启动循环(priming cycle)过程中时，接纳来自容器90的合适量的化学试 剂99，这将在此处更详细地描述。接纳室54经由开口或导管55与主室 34敞开相通，且还可以包括漏斗形的底端56，以将室54内的在制备循环 开始时通常呈浆料形式的容纳物经由导管62引导至文丘里管或喷射器70 的吸入端72(即，在其喉部处或附近，具有喷射器入口端76和喷射器出 口74)，且因此，经由喷射器出口74和导管75引导至旋风分离器52。经 由导管82与主室34流体相通的动力泵80，如离心加压泵82回收通过装 置20的水处理溶液。当经由喷射器70从接纳室54吸取浆料时，液体容 纳物(未处理的水连同水处理溶液)经由导管55被抽吸入接纳室54，优 选地，将导管55相对于接纳室54的圆柱形的内壁切向设置，这产生其内 的旋动涡流(swirl vortex flow)并有利于其内的试剂99与液体容纳物混合。 泵80将来自主室34的水泵送至喷射器70的入口端76，且这样做在喷射 器设备70的吸入端72提供了吸力，从而借此吸取接纳室54的容纳物。 压力计81监测泵压。因而，喷射器70和泵80起到用于将溶解的/分散的 化学试剂从盛料器30泵送入旋风分离器52中的泵送系统的作用，且因而 还可以用能够将溶解的/分散的水处理剂从盛料器30输送入旋风分离器52 中的单个泵来替代喷射器设备70和泵80。喷射器70和泵80的操作通过 控制系统40来控制，控制系统40可操作地连接至其上。由喷射器70造 成的较低吸力性能的不完善的泵性能可以经由流量开关83监测，流量开 关83经由线42可操作地连接至控制系统40。
处理子系统50还包括用于将基本上溶解的/分散的/混合的水处理剂， 尤其是水处理剂的溶液引导至主室34的出口导管88。在图2所阐释的实 施方案中，重新将水处理剂引入主室34是经由设置在室34之上的出口89， 且此重新引入起到有利于将水处理溶液与室34内的其他水进一步混合的 作用，其他水可以包括先前制备的水处理溶液以及还有来自入口32的未 处理的水的成分，这取决于制备循环内的具体时刻。然而，此布置是不必 要的，且出口89可以直接连接至室34的侧壁以便在任何期望的时刻将水 处理溶液排入室34中。
在正常操作系统100的过程中，盛料器30内的水处理溶液的高度通 常在最大量Vmax和最小量Vmin之间波动，最大量Vmax通常是盛料器的设 计最大流体容量且由最大水高度Lmax表示，最小量Vmin通常是盛料器的余 量且由最小水高度Lmin表示，最大水高度和最小水高度都相对于盛料器。 经由线49与控制系统40可操作地连接的合适的传感器86监测主室34内 的高度，尤其是当水处理溶液的高度到达这些高度中的任何一个时。传感 器86可以包括，如当水高度变化时，沿着竖直杆移动的浮动开关，当开 关交替到达Lmax或Lmin，且将合适的信号经由线49传送至控制系统40时， 浮动开关与杆内合适的机电元件相互作用。
Vmax和Vmin之间的体积差在此处指装置20的控制量V。在根据本发 明的每一次定期的制备循环中，来自源200的足够的未处理的水和来自容 器90的预定剂量的化学试剂99被引入到装置20中以便制备控制量V的 水处理剂。
作为非限制性的实施例，系统100可以被构建成具有约5升至6升， 或高达约10升的控制量V，虽然在其他实施方案中，控制量可以是，如约 0.5升、1.0升、1.5升或2.0升，且余量Vmin是，如约2升至约4升或至约 6升之间的固定量，这取决于需求。在又一个实施方案中，控制量V可以 大于约10升。
控制系统40可以包括基于电子的或基于微处理器的控制系统，利用 来自系统中的不同传感器的电信号作为输入来操作、触发并控制系统100 的其他部件，如阀、泵等。然而，控制系统40的至少一些部件可以基于 自动打开或关闭水阀的机械部件，且因而以根据目前条件的机械方式来控 制水进入和离开系统。
具体地说，控制系统40被构建成用于控制许多动作，包括下面的：
(a)启动并控制执行至少一个制备循环以提供所述盛料器30内的至 少可分配的控制量V的水处理剂，响应盛料器30内的不大于最小水量Vmin 的水处理溶液的量，即一旦盛料器30内的水量基本上等于或小于由最低 高度Lmin表示的Vmin时。因而，当水高度到达Lmin时，启动新的制备循环， 且在每一次新的制备循环中，控制系统40被构建成允许未处理的水和受 控剂量的化学试剂99进入盛料器以及用于触发子系统50，例如以便提供 控制量V的水处理剂。
(b)防止未处理的水进入盛料器30，以响应下述条件中的至少一种 存在时：
(i)盛料器30内的水量不小于最大水量，即一旦盛料器30内的水量 基本上等于或大于由最大高度Lmax表示的Vmax时，水停止输入到盛料器 30中；以及
(ii)终止制备循环，即当系统处于“制备模式”时，在制备循环过 程中只添加未处理的水，这将在下面进一步公开。
换句话说，在正常的制备和分配操作过程中且因而排除了启动循环和 净化循环，只有在制备循环过程中，且在这种情形下只有达到溶液的由最 大高度Lmax表示的最大体积，控制系统才允许未处理的水进入(和干的化 学试剂进入)。
在任何一种情形下，以一方式构建控制系统40，使得当从Lmin填充盛 料器至Lmax时，允许未处理的水进入盛料器30，以及当从Lmax至Lmin排 空盛料器时，防止未处理的水进入盛料器。以类似的方式，还可以按一方 式构建控制系统40，使得当从Lmin填充盛料器至Lmax时，或者在某些情形 下，在开始用未处理的水填充之前或当完成填充时，允许干的化学试剂进 入盛料器30，以及当从Lmax至Lmin排空盛料器时，防止化学试剂进入盛料 器。任选地，可以使用大量的可机械控制的阀作为控制系统40的部件来 执行上述(a)和/或(b)的至少一部分。进一步任选地，一个或多个实际 的高度Lmax和Lmin可以是变化的，且因而允许控制量V的大小选择性的 变化。如当来自系统100的水处理溶液的需求量的范围大时，这可以是有 用的特征，且一方面，当需求量低时，期望只制备小批的水处理溶液，但 当需求量高时，迅速地大批提供。在这种选择中，当控制试剂99分配入 装置20中时，剂量装置66考虑到了控制量的任何这种变化。可选择地， 制备控制量V的水处理剂并将其分配至总水管的速率也可以减小或增大以 匹配需求，通过经由阀217控制进入装置20的水流速，并匹配供给至装 置20的试剂99的供给速率，以便对每一种控制量来说，提供期望浓度的 水处理溶液。
控制系统40可以被进一步构建成监测入口阀215准确地工作，如通 过对盛料器30的填充时间进行计时。因而，在填充开始之后，如果传感 器86并没有通知在期望的时间段内已经达到了上部的高度Lmax，那么控制 系统40可以提供合适的警报以警告阀215可能出故障了，或者甚至阀217 或流量计216或未处理的水本身的供给可能出故障了。可选择地，在特定 的制备循环过程中，控制系统40可以将阀215的开始时间或停止时间存 储在合适的存储器中，计算时间差，然后将此时间差与在先前的制备循环 中得到的相应的占用的填充时间进行比较。填充时间增大特定的百分数可 能表明在先前的实施例中出现故障了，且然后控制系统40可以，如通过 预先设置的警报提示使用者以调查此问题并纠正它。
装置20还可以包括分配出口220，用于将水处理剂分配至分配泵59， 且由此分配至淡水管线或水槽，它们可以位于水的源200的下游部分，以 便能够使水处理剂连同其未处理的水一起流动并处理其一部分，从而提供 可以被用来消耗的消过毒的水或适于饮用的水。可选择地，出口220可以 被连接至不同的水分配系统，以使水处理剂在那个系统中用于处理水。
因而，作为上述实施方案的变化形式，淡水的源，如淡水罐可以被提 供并经由阀215、217被连接至入口32，以及任选地，连接至流量计216， 以使系统100设置有来自此水源的水以便由其提供水处理溶液，而不是为 此目的，从源200获得未处理的水。在这种情形下，只需要提供一个连接 位置，即进入源200的入口位置240，而不是两个连接位置(入口位置240 和出口位置250)。
在正常操作系统100时，水处理剂可以从系统100连续分配至源200， 而不考虑系统是否已经完成了或正在执行制备循环，这是因为余量Vmin提 供了水处理溶液，即使在制备循环开始，盛料器30内液体容纳物的高度 是Lmin时。在这种方案中，虽然是这样的，但是预期分配流速将小于新控 制量的水处理溶液正被制备的速率。
任选地，当液体容纳物的高度到达Lmin时，或实际上作为当高度进一 步降低到设计的最小值时的一种安全措施，可以期望中断水制备剂的分 配，以便如果系统干运行(如，由于分配至源200的分配速率设定得太高 了)的话，来防止不得不启动系统。对某种情形下的使用来说，分配出口 220可以设置在最小高度Lmin处，或在更低的设计最小高度处，且这确保 在正常操作系统100时，在到达最小水高度或设计最小高度之后，不分配 水处理剂。在这种情形下，装置20还可以包括排水管(未显示)，其用于 在净化循环(参见下文)的过程中净化水。在这种情形下，具有这种用于 分配出口220的布置的盛料器30的构型可以被认为是控制系统40的一部 分，因而被构建成用于当水高度到达分配出口220时，开启制备循环。例 如，流量传感器或其他传感器可以被设置在分配出口处，这向控制系统标 明，当经过分配出口的流停止时，液体容纳物已经到达了最小高度。
在系统100的此处被称为制备循环的操作模式过程中，容器90被构 建成用于存储并经由分配单元95将计量剂量的干化学试剂99分配至装置 20的接纳室54。此实施方案中的容器90是可替换的，且可拆装地连接至 形成装置20的一部分的干试剂分配单元95。容器90包括罐室91和开口 92，罐室91界定了圆周壁93之间容纳体积，开口92用于由其提供呈可 流动的干固体形式(此形式将会在此处被更详细地描述)的无水化学试剂 99以及用于将干试剂提供至分配单元95。
分配单元95被构建成用于可逆地与容器90相连，用于经由漏斗94 接纳来自容器90的干试剂99，且用于选择性地且以由控制系统40确定的 体积流速将此干试剂99分配至盛料器30。
抖动器78设置在漏斗94的收缩壁的至少一个上，在抖动器的操作过 程中，抖动器78在漏斗94的壁上提供波动力，以抖动或震动壁，且因而 防止罐室91的固体容纳物的可能的跨接和/或鼠洞，正如有时候可能以其 他方式出现在这类罐中的。抖动器78可以包括，如马达，马达旋转凸轮 或操作活塞，凸轮或活塞倚住漏斗94的相应壁，使得当马达旋转时，壁 和马达之间的距离波动。抖动器可操作地连接至控制系统40，正如虚线 43所标示的，且控制系统40可以根据任何期望的或预定的计划，如以周 期性的间隔来操作抖动器78。
分配单元95还包括分配机构96，用于在所述制备循环的过程中，分 配或以其他方式将计量剂量的所述试剂99输送至装置20。在此实施方案 中，分配机构96包括剂量螺杆进料(dosing screw feed)或推进加料器 (auger)(未显示)，其被安装为用于在漏斗94底端处的共轴的圆柱室内 借助马达(未显示)旋转，以及用于将试剂99输送至出口98。与径向宽 度和推进加料器刀片的螺距相关的推进加料器的旋转速率以及旋转时长 (与开始和停止时间相关)可以用于确定由推进加料器实际输送至出口98 的固体试剂99的量且受剂量装置66的控制。剂量装置66又被可操作地 连接至其上的控制系统40触发和控制，这由虚线46标示。可以任选地呈 喷嘴形式的出口98可以任选地，如经由电加热元件57被加热，以使湿气 最少或防止湿气穿过其并进入罐室91。当在高湿度环境中操作系统100时， 此特征可以是特别重要的。加热元件57可以受可操作地连接至其上的控 制系统40选择性地触发和控制，这由虚线45标示。湿度传感器(未显示) 可以被采用以检测出口98附近的湿度水平并向控制系统40提供合适的湿 度数据以有助于其控制和操作加热元件57。
如通过感测旋风分离器52内的颗粒形式的试剂99的减少，可以检测 到分配机构96的故障功能。
作为非限制性的实施例，容器90可以是标准容器，如50Kg的筒，其 中的试剂99由其制造商提供，且被设计成可逆地与分配单元95相连。当 需要新鲜供给的试剂99时，就去除旧的容器90，并将新的容器连接至分 配单元95。设置架(stand)300，其被锚固到地面或合适的结构且具有可 旋转安装到架300的容器固定器310，以相对于架300绕水平轴350旋转。 容器固定器310包括从轴350径向设置的底座320，且将容器安装到固定 器上，通过夹子、带或类似物将容器牢固地固定在固定器内，并使得容器 的闭合端在底座320上，且罐开口92朝向上。接着，将分配单元95连接 至容器90，并被牢固地夹到其上，以提供漏斗94与开口92之间的敞开相 通，然后将固定器310旋转180°，使得分配喷嘴98朝向接纳室54，这 假设图2所阐释的位置。
可选择地，容器90可以永久性地连接至分配单元95，且包括合适的 开口，如位于容器90的与分配单元95相对的纵向端处，当需要时，可以 经由开口再填充罐。这种容器可以被构建成，如容纳标准量的试剂99，这 与试剂99的标准包装相关。因而，如容器90可以由含有，如1Kg和约 500Kg之间的任意尺寸的包装来按顺序填充，正如所需要的。对家居环境 型的系统100来说，较小的标准包装的试剂99通常更易于操作，而较大 的标准包装通常更适用于较大容量的系统100。
在图2阐释的实施方案中，出口98相对于接纳室54呈叠加的竖直关 系，使得当触发分配机构96时，试剂99直接落入(依靠重力)接纳室54 中。盖77可以设置在接纳室54的上开口端和出口98之间。可选择地， 虽然这样，但是分配机构96可以以许多其他不同的方式连接至盛料器30。 例如，容器出口98可以直接地(垂直地)或经由滑坡、槽、斜面等相对 于接纳室54重力对准，从而能够使容器90相对于装置20水平偏移。
任选地，容器90和/或分配单元95还包括可操作地连接至控制系统 40的合适的传感器(未显示)，用于检测在特定的最小高度之上的容纳体 积内的固体试剂99的存在。例如，可以设置合适的传感器，如电容传感 器，一旦固体的高度降到此高度之下时，该传感器就发出合适的信号，使 得可以为使用者提供再填充或替换容器90的提示。
在根据本发明的系统100的其他实施方案中，替代容器90和分配单 元95，可以提供任何合适的固体试剂输送系统，该系统包括用于在其内容 纳基本上干状态的水处理剂的储器，且该系统还被构建成用于输送计量剂 量的所述试剂99，以响应在所述制备循环的过程中，为了这样做而被控制 系统40触发。例如，其端部与接纳室54呈叠加关系的传送机系统可以用 于选择性地输送合适地布置在传送带上的不连续量的试剂99。在另一个实 施例中，不连续的球丸或包状大小的所述试剂可以被选择性地从分配器滴 落入接纳室54中，分配器包括球丸堆和构建用于每次分配一个球丸的活 盖装置。用于输送计量剂量的干试剂99的其他装置是可以的。
任选地，控制系统40可以被构建成用于将合适的信号传送至维修中 心(未显示)，如经由互联网连接或类似物，以警告有关系统100的故障 操作，且由此要求紧急维修。当系统100正在偏远地区被自动使用，而没 有人定期介入时，这是特别有用的。
在此实施方案的变化形式中，接纳室54可以相对于所述主室34外置， 但在其他方面与图2的实施方案基本上是相同的，作了适当的修正。此变 化形式的特征是其有利于主室34的清洁、维修或替换，尽管其相比图2 的实施方案是相对紧凑的构型。
任选地，装置20还可以包括另外的传感器，用于感测液体容纳物的 高度是否已经超过了上限值Lmax，如由于装置20的一些部件出故障了，且 还可以包括用于在问题被解决之前，阻断水的任何进一步进入盛料器30 中的合适的装置。例如，当水高度到达特定位置时，以机械方式连接至浮 动物的截止阀可以被构建成用于阻断来自入口32的流。可选择地，溢流 出口可以设置在此上部高度处以泄放水，使得液位不会到达分配机构且不 会使容器的容纳物遭受变湿的风险。合适的警报可以任选地与这些特征相 关，以警告使用者正在出现过量填充的状况，以及可能需要补救措施。
根据本发明的另一个方面，处理装置20(本身是新颖的)被提供用于 系统100中，正如此处大体描述的，作了适当的修正。
根据本发明的一个方面，所述化学试剂99是水净化试剂或水消毒试 剂，优选地成颗粒形式。根据一个实施方案，水净化/消毒试剂是产生卤素 的试剂，优选地，是产生游离氯的试剂。产生卤素的试剂是本领域已知的， 通常用于消毒诸如游泳池、浅水池、水上公园、喷水池、热水浴缸和温泉 等内的循环水。
在本发明的上下文中，术语“颗粒形式”指包含化学试剂的微小的单 独颗粒的任何形式，其允许缓慢地溶解在被处理的水中并因而将卤素缓慢 地释放入被处理的水中。在本发明的上下文下，卤素包括溴、碘，然而优 选氯。颗粒形式可以是选自粉末、片剂、粒状物质、薄片、球丸以及只要 自由流动的类似物的任何细分的形式。颗粒的尺寸可以根据其形式变化且 其平均粒度可以在直径为150微米和5000微米之间的范围。球丸是根据 本发明的消毒剂的优选形式，球丸具有1000微米和3000微米之间的范围 内的平均直径。
根据优选的实施方案，化学试剂是干的颗粒物质。术语“干的颗粒形 式”或“干的颗粒物质”表示在正常的环境条件下，基本上不含水的形式。 基本上不含水表示无水化合物或具有小于约0.1％水分的水合化合物。
应注意，呈干形式的产生卤素的试剂具有长的存放期，且因而与相应 的浓缩溶液相反，能以固体状态保存很长时间。因而，对于在不定期供给 周期的偏远地区、乡村地区来处理适于饮用的水，本发明是特别有优势的。 根据一个实施方案，产生卤素的试剂具有至少一年，优选5年的存放期。
根据一个实施方案，化学试剂是通式(I)的化合物以及所述式的盐和 互变异构体：

其中：
-X，其在单个化合物中可以是相同的或不同的且表示卤素或氢；
-W，其在单个化合物中可以是相同的或不同的且表示O。
根据试剂99的一个优选的实施方案，卤素是选自溴、碘、氯；
根据另一个实施方案，W表示氧。
根据又一个实施方案，W表示氧，而X表示相同的卤素。
根据优选的实施方案，W表示氧，而X表示相同的卤素，卤素优选是 氯。
根据一个实施方案，化学试剂是盐，其中反离子可以选自钠、钾、钙 和镁，优选是钠和钾。
式(I)的化合物的盐形式可以由下面的通式(Ia)表示：

其中
W和X如上所定义，且M是合适的反离子。示例包括，但不限于， 钠、钾、钙和镁，优选是钠和钾。
优选的反离子属于碱金属系列，如，但不限于，钠、钾和锂，以及其 他碱金属和碱土金属离子。
当W都是氧时，式(I)和(Ia)的化合物分别以术语氰尿酸或氰尿 酸盐统称。
根据一个实施方案，化学试剂是卤化氰尿酸盐。根据一个优选的实施 方案，化学试剂是氯化异氰尿酸盐，包括一氯异氰尿酸盐、二氯异氰尿酸 盐或三氯异氰尿酸盐，且二氯异氰尿酸盐(DCC)是优选的化合物。
典型的氯化氰尿酸盐是二氯异氰尿酸钠(NaDCC)、二水合二氯异氰 尿酸钠(NaDCC·2H2O)、二氯异氰尿酸钾(KDCC)、三氯异氰尿酸(TCCA) 以及二氯异氰尿酸钾和三氯异氰尿酸的混合复合物(如，4KDCC对1 TCCA)。
氯化异氰尿酸盐用于在水中水解以形成异氰尿酸(氰尿酸)和可用的 游离氯，如次氯酸(HOCl)，“杀伤形式(killing form)”的氯。
异氰尿酸的氯化衍生物是可商业上购得的。已知二氯异氰尿酸和三氯 异氰尿酸以及二氯异氰尿酸的碱金属盐(NaDCC)是活性氯的源。他们用 于处理水供给以防止致病细菌的生长且用在洗涤剂组合物、漂白组合物和 消毒组合物中。
NaDCC和三氯异氰尿酸通过氰尿酸的相应钠盐的氯化来商业化制造。 这两种试剂中，根据本发明，二氯异氰尿酸钠是优选的，这是因为其水溶 性高且因此比基本上水微溶的三氯异氰尿酸更通用。二水合NaDCC和三 氯异氰尿酸是高纯的、白色的结晶固体，可以多种筛网大小(mesh size) 获得。虽然是高度反应性的氧化剂，但是二水合NaDCC可以相对容易和 安全地操作和运输。
应注意，根据本发明，还可以使用两种或更多种化学试剂的混合物。 化学试剂，或其混合物优选在水中是易溶解的。在水中易于溶解的特征可 以定义为在每公斤溶剂中溶解(25℃)约1％至约40％之间，优选在10 ％至30％之间的溶质。例如，在25℃下，NaDCC在水中具有高达约24％ 的溶解度。可选择地，化学试剂的溶解度可以定义为在100克水中溶解5 克和25克之间的化学试剂。
当按照可利用的余量氯的允许含量用于水中时，根据本发明的此实施 方案的化学试剂99优选地没有气味和味道。
所得到的溶液优选是无沉积物的澄清溶液，且可以被直接分配至水存 储罐中。
根据本发明的系统100可以按照下面的方式操作。
制备循环
在已经启动装置20之后，可以执行制备循环，且基于此目的，可以 提供合适量的水和任选的化学试剂99以到达最小高度Lmin。在根据本发明 的每一次制备循环中，以成批的形式制备控制量V的水处理溶液，用于经 由分配泵59分配至源200。在这种分配中，且在从盛料器30将控制量V 基本上完全分配完之前，不会允许另外的未处理的水进入装置20，且控制 系统40通过维持关闭的阀215来确保另外的未处理的水不会进入装置20。 类似地，在制备循环的结束和另一个制备循环的开始之间不会提供进一步 的化学试剂。
一般而言，在开始启动装置20之后，或者每当盛料器内的溶液高度 到达Lmin时，可以开始制备循环，由此控制系统40触发剂量装置66以将 颗粒形式的预定量的试剂99从容器90分配到接纳室54中，且在到达最 大水高度Lmax之前，此分配还会同时伴有未处理的水经由入口32(通常来 自源200)进入。剂量装置66可以直接控制由针对提供特定量(但可选择 性变化的)的试剂的合适的装置所提供的试剂99的量。可选择地，剂量 装置66可以间接控制试剂99的量，其中固定的且不连续量的试剂以可控 制的时间间隔被选择性地供给，且在预定的消耗时间段内，控制连续的不 连续剂量的次数和/或时间间隔。
在本发明的其他实施方案中，干试剂的分配可以在未处理的水进入之 前或可选择地，在未处理的水进入之后。在此位置，阻断水进入：传感器 86向控制系统40提供高度信息，之后，控制系统40触发阀215至关闭位 置，且在下一次制备循环之前，即在盛料器30内的液体容纳物的高度再 次到达Lmin之前，阀215保持关闭。
根据正在被制备的水处理剂中的试剂99的期望的浓度阈值，试剂99 的剂量将会经由剂量装置66合适地计量，且此阈值可以由使用者经由与 控制系统40的合适连接来选择性地变化。可以按连续的方式，或按间歇 的方式提供试剂99，如允许以，比如说每次约12秒(作为一个非限制性 的示例)的时间段提供试剂99，穿插，比如说每次约48秒(作为一个非 限制性的示例)的其他时间段，该时间段内不提供试剂99。间歇地分配试 剂99可以改善试剂99在水中的混合效果。
在上述的试剂分配步骤的过程中(虽然在此操作模式的一些变化形式 中，是在此步骤之后)，在接纳室54内的试剂99与水处理溶液的浆状混 合物在喷射器70和泵80的作用下被吸取穿过导管62，此作用还将来自主 室32的另外的水经由导管82引导至喷射器70。接着，将排出喷射器70 的流体容纳物与借助旋风分离器52在水中基本上均匀地溶解和/或分散的 试剂99彻底混合，且所得到的水处理剂经由端口89被重新引导至主室32。 当接纳室54的容纳物经由导管62被吸取时，主室32中的水经由导管55 提供的切向开口进入接纳室54中，以旋动接纳室54中的容纳物。因而， 循环系统设置在装置20内，确保满量Vmax的化学试剂越来越彻底地和均 匀地混合。然而，当从入口32填充盛料器30时，盛料器30内的化学试 剂99的溶液的实际浓度可以变化，虽然在提供满量的试剂99和水之后， 浓度可以基本上是均匀的，且借助泵84提供的循环促进了均匀。
分配入接纳室54中的化学试剂99的量通常将取决于所使用的试剂的 类型和希望从盛料器30分配的水处理剂的期望浓度。当试剂99是被分配 入接纳室54中的卤素时，试剂99的量是使连接位置240下游的源200内 的残余卤素，如以给定的量流过。水处理溶液中的试剂的浓度优选在约5 ％至约20％的范围内，优选约ca.10％，当试剂99完全混合/溶解/分散在 盛料器30内的水量中时尤其如此。源200内的试剂的余量可以在约0.1ppm 至约5ppm，优选在约0.5ppm和约3ppm之间的范围内。
当盛料器30充满，即已经被填充到达上部高度Lmax时，经由分配单 元95的试剂的供给和经由阀215的未处理的水的供给自动停止，但是， 泵80继续工作更长一会，如大约再多一分钟以确保盛料器30内的满量Vmax 的水处理剂完全溶解和均匀化。
任选地，第一制备循环可以与系统100的初始启动一起执行。
系统的分配操作
在制备循环以及制备循环之间的过程中，在连接位置240，可以持续 地将水处理溶液分配入源200中。分配水处理剂的速率以及水处理剂内的 试剂99的浓度通常将取决于源200内的未处理的水通过界定在连接位置 240处的分配架(dispensing station)的体积流速。水处理剂中的化学试剂 99的特定量在处理特定量V′的未处理的水时是有效的，且因而通过分配 架的体积流速越大，所需要的分配速率和/或水处理剂中的化学试剂99的 浓度越大。
一旦所制备的控制量V的水处理剂经由泵59被完全分配时，系统100 自动制备新的一批，即新控制量V的水处理剂。因而，每一次制备的控制 量V的有效存储时间，即连续制备循环之间的时间取决于水处理剂处理水 的速率，但对常见的、小型的基于系统100的饮用水厂来说，此存储时间 可以变化，如在1小时和4小时之间。根据本发明的一个方面，水处理溶 液的控制量V的量级是使此存储时间远低于试剂99丧失其有效性所花费 的时间，这是由于试剂99在水制备溶液的含水环境中会分解，从而确保 在满控制量的分配过程中，水处理剂在处理系统100下游的水时是几乎完 全有效的，并使与处理含水形式的化学试剂相关的风险降至最低。
因而，系统100确保在系统100的整个分配操作中，由系统100分配 的水处理溶液中的试剂99的浓度水平以及由此处理的水的纯度通常保持 不变。
通过改变在制备循环的过程中将未处理的水和试剂99提供给装置20 的速率，可以控制制备每一次控制量V的水处理溶液的速率。因而，阀217 和剂量装置66可以由控制系统40控制以在较短的时间或较长的时间内制 备控制量V，这与由泵59分配水处理剂的速率有关。在此连接中，在处理 连接位置240下游的水时水处理剂的有效性可以受合适的监测系统400(图 1)监测，监测系统400如包括水旁路和氯浓度计量计或类似的计量计， 诸如基于氧化还原电极的计量计。监测系统400监测系统100下游的源200 中的余氯含量。如果发现余氯含量太浓或太淡的话，水处理剂的速率(以 及因而每次制备循环的制备速率)可以被相应更改，和/或每次制备循环提 供的试剂99的浓度可以手动或自动变化以使余氯的含量处于可接受的参 数内。因而，系统400可以可操作地连接至控制系统40，控制系统40又 可以被构建成根据监测系统400提供的输入操作分配单元95。任选地，监 测系统400可以直接连接至泵59并控制泵59，以便如果余氯含量太弱就 提供更多的水处理剂，或如果含量太浓就提供较少的水处理剂。当水处理 剂的分配最终导致盛料器30内的高度降低至Lmin且在系统100内制备后 续控制量的水处理剂时，控制经由泵59的分配速率造成间接控制了制备 连续控制量的速率。
正如先前提到的，即使在制备循环的过程中，也可以发生从系统100 分配水处理剂，如果分配的体积流速小于系统100正在制备新控制量的水 处理剂的速率的话，那么因而可以持续在整个制备循环内从系统100分配 水处理剂。因为水处理剂从盛料器30分配，在制备循环过程中，盛料器 30接纳来自旋风分离器52的浓缩的水处理剂和来自入口32的水，它们仍 旧是完全且均匀地混合，在制备循环的过程中，正在被分配的水处理溶液 的浓度可以有些许变化。尽管这样，通过相应地控制水处理溶液的相对的 分配速率和制备速率使此浓度保持在预定的限值内。预定的限值是达到确 保这样分配的水处理溶液在处理或消毒未处理的水时，总是足够有效力的 或有效的。
根据一个实施方案，产生卤素的试剂99包括粒状形式的NaDCC，且 以预定的剂量被分配至接纳室54以在盛料器30内形成包括具有固定浓度 的试剂的水溶液的水处理剂。
作为非限制性的实施例，且当使用NaDCC作为试剂99时，其以能够 在盛料器30内制备控制量的水处理溶液的量被加入到接纳室54中，该溶 液是约5升至约6升的期望浓度的溶液。水处理溶液中的NaDCC的浓度 将优选在约5％至约20％之间，优选约ca.10％。
在任意一种情形中，在每一次制备循环中，制备有限量的水处理剂， 即控制量V，与在数天、数周等期间内实际处理的水量相比，此量是V的 量级的许多倍。当NaDCC是化学试剂时，通过每次只制备相对少量的很 快就被分配来处理水的水处理溶液，这使水处理剂的任何可能的最终变化 的程度最低，这是由于这些溶液相对地不稳定。
同时，大量的颗粒形式的化学试剂以基本上干的状态保持在容器90 内，且因而当化学试剂包括无水的产生卤素的试剂，如NaDCC时，这为 系统的操作提供了安全特征。
净化循环
净化循环可以由使用者开始触发，如当希望断开、关闭或维护系统100 时。
净化循环可以被手动执行，且盛料器30被排空，然后经由入口端32 用水彻底冲洗。
可选择地，净化循环可以自动执行：控制系统先隔离进入装置20的 未处理的水，且持续经由出口220来连续地分配水处理剂，同时运行泵80 且防止容器90分配试剂。接着，当盛料器30内的水的高度到达特定的阈 值(其可以是，如Lmin或更低)时，合适的传感器已经通知控制系统40 此事，未处理的水被再次允许进入装置20以冲洗其，且这可以持续进行 一定时段，通常与目标一致。最终，再次停止水进入装置20内，但在装 置20排空之前，继续分配水。可选择地，净化循环可以省去开始时关闭 水的第一步骤，且相反，还以合适的速率将水再次引入盛料器30、处理子 系统50以及装置20的其他任何需要的零件或部件或从其移除以确保彻底 地冲洗它们，且在一段时间后停止水进入，排空装置。此处，装置20已 经被描述为经由分配出口220被排放至水源200的下游部分。然而，可选 择地，排放端口(未显示)可以设置在装置20上以将其排放至不同的位 置。
非限制性的实施例的详细描述
实施例1
NaDCC[CDB-56，Clearon Crop.，USA]用作根据相对于图1所描述的水 处理系统的水处理剂。
根据此特定实施例的水处理系统可以由下面的参数界定：
-设计该系统以便每小时处理150m3-300m3的水，且由NaDCC 产生的残留氯是0.5ppm-0.7ppm的量(含有55.5％的有效氯的ca.1ppm -2ppm的NaDCC·2H2O)。
-包含粉末剂量装置和抖动器的漏斗95被安装到包括50kg的干粒 状的NaDCC的预包装的包装中，且之后将所得到的整体安装到盛料器30 之上的专用架上；
-为启动系统，将3升-4升的未处理的淡水引入约4升的分配/存 储盛料器中，且在此特定的、非限制性的实施例中，4升是Lmin。
-在每一次制备循环时，将每2.25升水225g的NaDCC引入到接 纳室中。相应地，对24小时/天操作的水处理系统来说，含有50kg NaDCC 的包装应该足以进行10天的水处理，且对16小时/天操作的水处理系统来 说，50kg的包装应该足以供给时长至少14天的适于饮用的水。
-当诸如电容传感器或重量传感器(未显示在图1中)的合适的传 感器检测到分配容器中只剩余10kg的NaDCC时，设定警报以通知维护站 需要替换或再填充分配容器；
-总水管的水流中的NaDCC·2H2O期望浓度是ca.1ppm-1.5ppm。 为了提供此浓度并考虑应该制备ca.10％的溶液，设置各部件的下述小时速 率：
(i)以3.3kg/h的速率将NaDCC·2H2O供给入盛料器中，该速率等于 来自各自容器的每1分钟持续12秒的剂量；(ii)以30l/h-50l/h的速率 将淡水供给入主室中。
以需要维持所显示的残留氯浓度的这些速率和分配速率，水处理溶液 的高度在经计算的8分钟内到达Lmin。
实施例2
通过添加2ppm的残留氯来消毒500m3/h的水供给。此供给在每24 小时的6小时时期内是活动的，同时在剩余的18小时的过程中，此系统 是等待模式。因此，在系统的活动模式中，每小时需要的氯是1kg/h(2mg/l 或2g/m3)或1.8kg/h NaDCC(即，使用刚超过每天10kg的NaDCC)。
按照实施例1(10％的NaDCC)维持水处理溶液的浓度。因而，以每 小时供给18l/h的水处理剂来供给。为了得到更好性能，对40l/h-45l/h 的水一起设定4.4kg/h NaDCC的供给。因此，获得了10％的溶液浓度。 溶液的体积V是ca 6升，这意味着每小时需要进行3次水处理剂的制备循 环。
在经计算的4个或5个工作日之后，在上述条件下，替换50kg的包 装(供给速率刚超过10kg/天，因而，此包装可以足够整个4天到5天)。
在下面的方法权利要求中，提供用于标明权利要求各步骤的字母数字 型字符、罗马数字只是为了方便，而并不意味着实施各步骤的任何特定的 顺序。
最后，应该注意，词汇“包括”被解释为意指“包括，但不限于”， 正如在所附的整个权利要求中使用的一样。
虽然已经显示并公开了根据本发明的示例性的实施方案，但是应理 解，可以在各实施方案内进行许多变化而并不偏离本发明的精神。