用于对休闲和观赏性应用的水池中的水进行有效过滤的方法,其中对来自水池的少量水不是对所有水进行过滤

摘要

本发明包括对水池的水进行有效分离的方法，其中对来自水池的少量水而不是对所有水进行过滤，该方法包括以下步骤：(a)在水池中发射超声波；(b)将絮凝剂添加到水中；(c)用抽吸装置覆盖水池底部，该抽吸装置抽吸带有絮凝颗粒的水流，排放至排出物收集管线；(d)过滤来自所述排出物收集管线的抽吸装置的排出物；(e)将已滤流返回到水池中。本发明还包括一种用于所述有效过滤方法中的抽吸装置。

说明书

技术领域

本发明描述了一种用于以低投入和低操作费用对大型水池中的水进行过滤的过滤方法，所述大型水池比如是喷泉、映景池、池塘和湖泊。

背景技术

当将水置于休闲或观赏性的水池中时，尽管水源水质很好且水源中的悬浮固体量很少，水常常也会变得浑浊。环境将灰尘、土壤、有机物等添加到水池中。然而，引起水浑浊的悬浮颗粒的主要来源是微生物体的不可避免的生长，特别是微藻类，微藻类在自然界中广泛存在，而且微藻类在这些水生介质中能找到合适的生存条件。

藻类是多种多样的能在宽广范围的生活环境中找到的植物群。它们是含有叶绿素的进行光合作用的植物，它们有非常简单的再生结构，而且它们的组织在根、茎或真叶(real leaves)上是没有差别的。用显微镜可见的单细胞藻类的平均单体尺寸为大约1μm，藻类在金世界都能找到，它们可在水池中引起问题。

消除藻类是一个长期的、迫切的问题。藻类是在太阳光下再生的单细胞植物生物体。它们存在于植被、空气、土壤和水中。它们的显微孢子通过风、沙尘暴、雨等被连续地引入水池者其它的水体中，在它们暴露于太阳光下且温度在4℃以上时，它们在不流动的水中也能迅速生长。它们可产生污泥和/或气味。它们可妨碍适当的过滤，显著地增加公共水池中的氯需求量。水中磷酸盐和硝酸盐的存在促进它们的生长。

浮游藻类是一种在水中自由漂浮的单细胞微生物。当这些植物异常丰富或者它们“繁盛”时，它们使得水池中的水变绿。不太频繁地，它们会使水变成其它的颜色，包括黄色、灰色、棕色或红色。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种对水池中的水进行过滤的方法。该过滤方法对来自水池的少量水而不是所有水进行过滤。该方法包括：在水池中发射超声波；将絮凝剂添加到水中；用抽吸装置覆盖水池底部，该抽吸装置抽吸带有絮凝颗粒的水流，以便产生抽吸装置的排出物；将抽吸装置的排出物排放至排出物收集管线；对来自所述排出物收集管线中的抽吸装置的排出物进行过滤以产生已滤流；以及将已滤流返回到水池中。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在有水的水池底部行进的抽吸装置。抽吸装置抽吸带有絮凝颗粒的水流，以便完成对所述水池中的水的过滤。抽吸装置包括：结构框架，所述结构框架具有联接至泵系统的联接装置；用于绕水池底部运动的、具有水平轴的轮装置；用于在水池壁附近移置的、具有竖直轴的转动滑动装置；包括多条抽吸管线的抽吸装置；清洗装置；和在轮装置与结构框架之间枢转的枢转装置。

应理解的是，前述的总体描述和下述的详细描述都是示例性和说明性的，用于提供对要求保护的本发明的进一步说明。

附图说明

下述附图形成本申请的一部分，并且用于说明下述系统和方法的实施例，而不意味着以任何方式来限制本发明的范围，本发明的范围应该是基于所附权利要求书的。

图1示出了应用本发明的方法的水池的俯视图。

图2示出了具有传统的过滤系统的水池的俯视图。

图3示出了水池底部，在水池底部处观察到由于施加超声波和絮凝剂的协作作用而产生的分散的絮凝物。

图4示出了抽吸装置的上部示意图。

图5示出了一种具有抽吸装置的抽吸方式的下部示意图。

图6示出了抽吸装置的主视图。

图7示出了抽吸装置的下部视图。

图8示出了抽吸装置的纵向截面的主视图。

图9示出了抽吸装置的横截面的侧视图。

图10示出了抽吸装置的细节的上部视图。

图11示出了抽吸装置的其它细节的上部视图。

具体实施方式

本发明描述了一种对来自水池的水进行有效和经济过滤的方法，所述水池比如是喷泉、映景池，公共游泳池和人造湖。水中的悬浮固体通过絮凝剂和超声波的协同作用而沉淀下来，然后它们通过用抽吸装置在池底进行抽吸而被收集起来。所述抽吸装置的出口流然后被过滤并返回到池中，从而消除了水池中的所有水的混浊，而且与传统的过滤系统中所需的对水池中的所有水过滤相比，仅过滤对应于抽吸装置出口处的非常少的流。另外，描述了一种用于完成本方法的必需的抽吸装置。

如上所述的，置于水池中的水由于很多因素可变得浑浊。为了从水池中消除悬浮固体(比如藻类、灰尘、有机物等)，通常使用过滤系统。过滤是一项使固体和流体(气体或者液体)的混合物流经可以是所谓的过滤器的一部分的多孔介质或过滤介质从而去除混合物中的大部分固体组分的技术。

过滤方法的应用是多种多样的，并且存在于人类活动、家庭生活和工业中的很多区域中，其中需要化学工程技术的工业方法尤其重要。

过滤随着人类的进化而发展，从20世纪以来在理论上受到了更多的关注。过滤方法和设备的分类是多种多样的，通常，分类类别彼此不是相互排它的。

过滤装置和过滤器的多样性与用作过滤介质的可获得的多孔物质的类型和每种应用的特定条件一样地广泛：从简单的装置(比如家庭的咖啡过滤器或用于实验分离的过滤漏斗)到高度自动化的巨型的复杂系统(如用于石油化工工业和炼油业中的高价值催化剂回收的那些系统，或供给城市的饮用水处理系统)。

过滤是一种用于分离流体(比如液体或气体)中的固体的机械或物理操作，其中过滤介质被引入流体中，流体可以流经过滤介质，但是固体(至少是固体的一部分)被保留下来。通常，分离被认为是不完全的，而且分离依赖于孔的大小、介质的厚度以及过滤期间所采用的机理。一般而言，在过滤方法中，过滤介质有若干层，而且还涉及其它机理，比如直接拦截、扩散和离心作用，其中颗粒不能够沿着流线所经过的过滤介质的曲折通道前进，而是保持停留在过滤介质的纤维中。

有两种主要的过滤技术：

●最常见的正面过滤，正面过滤是使流体垂直地流过过滤介质表面。该项技术例如用于家庭的咖啡过滤。颗粒保留在过滤器中；这项技术的局限在于固体颗粒积聚在过滤介质表面中，这最终堵塞过滤介质表面。

●切向过滤，另一个方面，切向过滤使流体切向流过过滤介质表面，是流体压力允许流体自身通过过滤器。在这种情况下，颗粒保留在切向流中，过滤器的堵塞较慢。然而，该项技术仅用于非常小的颗粒，从1纳米(nm)到1微米(μm)。

另外，过滤的类型可根据过滤介质孔的尺寸进行分类：

-澄清过滤：当孔直径为10至450微米时；

-杀菌过滤：当孔直径大于0.22微米时；

-微过滤：当孔直径为10纳米至10微米时；

超声过滤：从孔直径为1至10纳米时；

反向渗透：当孔直径为0.1至1纳米时。

过滤效率取决于一组变量，比如压力、过滤介质、粘度、温度、颗粒大小和浓度。

一般来说，如果压力的增加导致流量或过滤速度显著增加，则是颗粒结块形成的信号。然而，对于厚的或非常细的结块来说，泵送压力的增加并不会显著导致过滤流量的增加。在其它情况下，结块的特征在于临界压力，在该临界压力以上过滤速率甚至降低。实际上，以低压力开始以恒定速率进行操作是优选的，即使由于离心泵送系统的广泛应用，常规的操作条件是可变压力和流量。

理论指出，除了考虑滤介质的特征以外，平均流量与结块量成反比，与要过滤的面积的平方成正比。由于这两个变量，对于相同量的要过滤流体，应注意到其流量与方法结束时结块厚度的平方成反比。该观测结果证实了具有非常薄厚度的结块在理论上可获得最大产量，结块的阻力超过了过滤介质的阻力。然而，其它的因素(比如再生结块的时间、结块的排放难度和更宽过滤表面的费用)说明了实际上优选地是在具有较厚结块的条件下进行工作是优选的。

在任意时刻，过滤流量都与过滤粘度成反比。

随着过滤温度的增加，其粘度降低，因此，过滤流量增加。

颗粒大小对结块阻力和薄膜的影响很显著。即使颗粒交换的微小改变也会影响结块阻力方程中的系数，主要变化则影响可压缩性。

由于上述提到的原因，过滤不是一种简单的方法，尤其是当过滤大流量时。

在休闲和观赏性水池中，比如公共水池和喷泉，使用硅藻过滤系统，筒式过滤系统和沙过滤系统，沙滤系统是最常用的系统。

沙过滤器是一种部件，该部件最常用于过滤具有小量或中等量的污染物的水，要求去除尺寸高达20微米的颗粒。当水所携带的悬浮颗粒通过沙过滤床层时它们被留下。一旦过滤器载有杂质，达到了预定量的损耗，过滤器可通过上游冲洗而恢复原状。

过滤质量取决于各种参数，尤其是过滤器的形状、过滤床的高度、过滤物质的特性和粒度测定、过滤速率等。

这些过滤器可以采用适于河水和海水过滤的聚酯树脂和玻璃纤维制造而成，因为聚酯树脂和玻璃纤维完全抗腐蚀。还有，不锈钢和碳钢用于要求更好的抗压性的实施例。

过滤系统在比如映景池和游泳池的休闲和观赏性水池中的应用在世界上广泛存在。然而，当这些水池的尺寸增大时，出现了限制它们规模的两个问题。

第一个限制在于很高的投入和操作费用。实际上，在世界上有非常少量的、具有超过2500m³(奥林匹克游泳池的体积)过滤水的观赏性水池，而且最接近这些体积的水池花费很高的操作费用。

例如，如果住宅公寓中的水池有9000m³的体积，则需要416升/秒(L/s)的过滤速率来满足公共水池过滤的推荐卫生标准。由于最初的投资、过滤系统占用的面积、复杂性、尤其是操作费用，这些操作体积对于这种类型的建筑项目来说是不容易管理的。

然而，存在第二个问题，第二个问题是在大水体中的过滤复杂，而且这与均匀地过滤整个水体的难度有关。在普通的水池或喷泉中，一个抽吸位置和一个排放位置足以相对均匀地过滤所有的水。随着水体体积的增大，抽吸位置的影响受周围区域限制，而且它对整个体积没有影响。这意味着必须设计一个复杂和费用高的具有大量抽吸和排放位置的管道网。这种类型的系统具有高压力损失并且还在过滤流中产生短路循环，即，同样的水被过滤若干次，从而降低系统效率。

由于上述提到的原因，维护具有过滤系统的大水体在经济上是不可行的而且是效率非常低的，因此世界上没有用于休闲和观赏性应用的带过滤系统的大型水池。

在本领域的状态下，有一项编号为CL43,534的智利专利，其提出了获得用于休闲应用的大型水体，该专利描述了一种为了休闲目的而以低成本得到(即建立和保持)大体积水或水体(尤其是大于15,000m³的水体)的方法，比如具有类似于水池或热带海水的优良色彩、高透明度和洁净度的湖或水池。本发明限定了结构特征，比如用于清除油的撇油器、水收集系统、建筑细节、衬管的类型和颜色、循环系统和添加剂的注入、供水的要求、pH值测量、盐的添加、除藻剂和絮凝剂的使用、淡水的变化速率、添加剂和氧化方法以及由船驱动的抽吸车辆。

在专利CL43,534中，使用了用于水循环的开放系统，因此，不用考虑重新得到水而且不使用任何类型的过滤。也不用解决形成于水池壁和水池底部上的生物薄膜问题，这个问题对于小水体是通过人工方式消除的，但对于较大的水池来说则是不可能实现的。

本发明的目的与专利CL43,534的目的不同，相反地，在本发明的应用中，限定了一种低成本的过滤系统，该过滤系统考虑到回收水而不必如当前已知的水池中的昂贵的水处理系统一样过滤整个水池中的水，也不比如上述专利中那样丢弃来自抽吸装置的水，这暗示了使用较大量的水并且最终将带有沉淀物的水排放到自然流中。

在专利CL43,534中，水会被丢弃并且它不包括过滤系统，因此，抽吸系统的效率不重要，而且显然，过滤本身也并不重要。然而，使用很低的水流量(当出口流必须被过滤时的临界点)以有效的方式抽吸较大水池的底部是一个复杂的问题，因为抽吸器必须以高速通过以便覆盖大的表面，因此带起沉淀物污浊团，这使水混浊并且降低系统效率。因而，由于成本、给定的所涉及的水的大体积以及卫生限制，在使用大量的絮凝剂方面受到经济和规章方面的限制。另一方面，该沉淀物的特征不适合进行有效过滤。

已经找到了一种解决对较大水池的水进行经济过滤的问题的方案，与本系统所进行的一样不需要对水的整个体积进行过滤，其中开发和验证了絮凝剂和超声波联合应用，其用于在水池底部产生分散的絮凝物，使它们彼此分离，以及通过专门设计的可在短时间内覆盖大表面抽吸装置可易于抽吸，然后，由于滤出液的质量，利用比如沙过滤器或可从市场上获得的其它小型的、经济的过滤器的简单装置使用低浓度的絮凝剂进行高效率过滤。

超声波在较大水池中的应用使得用抽吸装置进行抽吸非常有效而且容易抽吸，这不仅是由于形成容易抽吸和过滤的、分散的、大絮凝物，而且由于使得超声波的应用允许控制生物薄膜在水池中生长并且允许消除藻类粘到水池壁和底部的情形。生物薄膜由形成在寄主表面上的细菌层构成，从而形成的藻类难以从水池表面除去的藻类吸附点。对于这些情况，超声波阻止形成生物薄膜基层，从而避免使大部分的浮游细菌变成固着细菌，该固着细菌具有很强的粘附力以便在表面上生长。生物薄膜基层在清理浸没于池塘中的表面之后开始以20分钟到3个小时的速度快速形成。

由于超声波在絮凝方法中的应用，事实上，本发明的方法总体上从水中去除了藻类细胞、颗粒、灰尘和混浊，从而由于超声波在凝结絮凝剂方面的作用而显著地提高了絮凝效率。为了实现去除藻类、颗粒、灰尘和混浊总体的90％，超声波降解法降低了三分之二的絮凝剂量。本发明的方法相对于先前的过滤来自水池的水的方法在低投资、低操作费用和高的水过滤效率方面具有很大优势。

实际上，与传统的水池过滤系统相比，以低投资和低操作费用在水透明度水平方面获得了优良效果，因为本发明使用了悬浮颗粒絮凝和超声波降解法之间的协作系统，这样由于形成各自合并且易于抽吸而不存在生物薄膜的、大尺寸的絮凝物利用抽吸装置容易进行抽吸，而且还由于沉淀物的质量采用可从市场上获得的小型、标准、经济的过滤器进行有效过滤。这通过使用非常少量的絮凝剂来实现。最终，仅过滤对应于抽吸装置出口流的很小百分比的总水体积获得等于或者优于过滤所有水的传统过滤系统的效果。

本发明提供了一种对来自水池的水进行有效、经济过滤的方法，其中对少量水而不是对整个水池的水进行过滤，该方法包括下述步骤：

a.-在水池中发射超声波；

b.-将絮凝剂添加到水中；

c.-用抽吸装置覆盖水池底部，所述抽吸装置抽吸带有絮凝颗粒的水流，排放至排出物收集管线；

d.-对来自所述排出物收集管线的抽吸装置的排出物进行过滤；以及

e.-将已滤流返回到水池中。

优选地，在本发明的步骤a)中，超声波每天以1至24小时的时间周期、以20至100kHz的频率、以10至45W的功率发射。

优选地，在本发明方法的步骤a)中，超声波以12至24小时的时间周期发射，更优选以20至24小时的时间周期发射。

超声波可通过发射器装置进行发射。这些装置以180度范围、半径为150米的射程、以辐射形式发射超声波，因此，超声波发射器装置位于水面下方并且以100至150m范围内的半径间隔开，这样水池的所有水都能接收到发射的超声波。

通常，超声波发射器设置在水池的边沿处；然而，在水池的半径大于300m的情况下，可形成允许在水池的中心处设置发射器装置的中心岛或另外的中心平台，中心岛或另外的中心平台定位成使得根据所用的发射器装置的覆盖范围整个水面都受超声波影响。。

本发明方法中的步骤a)的目的是：

-降低微藻类的量，该微藻类是水中悬浮颗粒的主要组分；通过生物学的方法以低成本使抽吸过程更简单并提高了后续过滤的效率，这减小了化学产品的施加以及维持了低操作费用的最终目的；

-消除了通常形成于水池壁和底部上并且是藻类生长源的生物薄膜的形成，这使得抽吸装置的使用更加有效，并且减小池壁的人工清洗，从而产生了协同效应；

-降低了絮凝剂的量，以及促进藻类和颗粒凝结，以用于大体上利用抽吸装置从池底进行去除；

-由于超声波和絮凝剂的协同作用使利用抽吸装置抽吸更容易，因为这允许获得容易抽吸的较大絮凝物，而不会产生在抽吸装置覆盖水池的底部时形成的悬浮颗粒浑浊团；

-便于过滤，其中使用简单的沙过滤器而不需要额外的絮凝剂；以及

-用絮凝剂消除了水池水的混浊。

优选地，在本发明的步骤b)中，絮凝剂是离子聚合物。更优选地，所述离子聚合物是可生物降解的阳离子聚合电解质。

优选地，在本发明方法的步骤b)中，絮凝剂以0.005至2ppm的浓度、每6天至少一次地添加到水中，优选地，以0.01至0.5ppm的浓度、每4天至少一次地添加到水中，更优选地，以0.0125至0.04ppm的浓度、每24小时地添加到水中。

优选地，在本发明方法的步骤c)中，带有絮凝颗粒的水的流量为1至30L/s。更优选地，带有絮凝颗粒的水的流量为10至20L/s。

另一方面，在本发明的步骤c)中，当水池底部用抽吸装置覆盖时，该抽吸装置可以通过不同牵引装置而运动，比如水池表面的船；在水池底部的轨道上的机车车辆；电动的、自动的和/或远程控制的机器人；或利用绳索或滑轮系统。

在步骤d)中，水流量的变化取决于抽吸装置的尺寸，而抽吸装置的尺寸又与水池的体积相关。优选地，在本发明方法的步骤d)中，来自抽吸装置的排出物流以1至30L/s范围内的流量进行过滤，更优选地以10至20L/s范围内的流量进行过滤。

来自抽吸装置的排出物流通过运动泵泵送，该运动泵用柔性抽吸软管连接至抽吸装置，该柔性抽吸软管沿着水池水表面上的边沿定位在活动的或固定的平台上或者船上。来自抽吸装置的排出物被卸载到排出物收集管线；水从排出物收集管线利用用于过滤的离心泵进行泵送；其中流量优选为1至30L/s，流量更优选地为10至20L/s；朝向滤器的压力为100至300kPa(1至3bar)。根据由抽吸装置抽吸的排出物流量，所述过滤器可以是沙过滤器、硅藻过滤器或筒式过滤器。

在e)步骤中，已滤水用再循环泵返回到水池中，该再循环泵位于水池边沿上并且通过软管或管子连接至供给管线；使用注入器将已滤水从所述供给管线返回到水池中以便完成再循环，以及以这种方式保存系统内的水。

重要的是要记住：在本发明的方法中，抽吸装置的目的正如抽吸装置在传统水池中进行的一样是清理水池底部，但公共游泳池的传统过滤系统被用絮凝剂和超声波完全替换。换言之，抽吸装置不仅消除自然地位于池底的物质(树叶、树枝、土壤等)，同时还消除所有悬浮颗粒，在公共游泳池的情况下，这些是通过每天四次地对全部水进行过滤来消除的。在本发明的情况下，悬浮颗粒通过超声波和絮凝剂变成了絮状物(容易抽吸的较大颗粒)，被抽吸装置抽吸，然后被过滤，从而使成本降低了两个数量级。也就是说，代替用传统系统过滤所有水的是，仅过滤来自抽吸装置的排出物流。

可选择地，本发明的滤出液可与来自表面处理槽或出水口(撇油器)的水结合，以便尤其是消除可包括油和悬浮颗粒的水池水表面层。用撇油器排出的流可以合并到排出物收集管线中以对其进行如本发明的步骤d)所述的过滤，因为撇油器仅以非常低的流量(如1至5L/s)消除了水表面层。这并不影响在本发明方法中所使用的、可从市场上获得的、经济型过滤器的产量。重点的是应指出，在一些传统过滤系统中，水从撇油器合并到过滤器中，但在这种情况下，其对应于较大流量，较大流量意味着不仅消除水表面层，而且过滤所有的水。在本发明的方法中，问题在于仅过滤表面层，从而以低两个数量级的流量进行过滤。

在本发明中，抽吸装置能够覆盖水池下方的很大表面是必需的，比如在3小时内覆盖1公顷(ha)的抽吸装置，即，能够以0.93m/s速度前进的抽吸装置；所述抽吸装置在市场上找不到，因此，抽吸装置专门设计用于执行本发明方法的步骤c)，所述抽吸装置在相同的时间期间内至少覆盖大于水池底部100倍的表面，优于任何其它已有装置。

从图4-11可看到的，在本发明方法的步骤c)中所使用的抽吸装置主要包括结构框架(10)；与泵系统联接的联接装置(20)；用于在水池底部移置的、具有水平轴线的轮装置(30)；用于围绕水池壁移置的、具有竖直轴线的转动滑行装置(40)；包括多条抽吸管线的抽吸装置(50)，所述多条抽吸管线从水池底部朝向联接装置(20)抽吸带有絮凝颗粒的水流；包括冲洗管线的清洗装置(60)；在轮装置(30)和结构框架(10)之间枢转的枢转装置(70)，以用于使抽吸装置适应于池底凸起；结构框架(10)包括可枢转地进行与牵引装置的附连的装置(80)，该牵引装置比如是远程控制的自动化潜水车辆；以及在抽吸装置(50)、清洗装置(60)与结构框架(10)之间进行紧固的紧固装置(90)。

从图5可看出，轮装置(3)包括：不锈钢的水平轴(31)，半刚性的聚亚安酯保护辊(32)位于水平轴上；和由自润滑的塑料(如高密度聚乙烯)制成的用于支承和移置结构框架(10)的支承轮(33)。另外，所述轮装置(30)包括在环氧树脂轴承(35)中的由不锈钢制成的第二轴(34)，所述环氧树脂轴承位于抽吸装置(50)和清洗装置(60)侧面上；由自润滑的塑料(如高密度聚乙烯)制成的第二轮(36)位于所述第二轴(34)上，用于支承和移置抽吸装置(50)和清洗装置(60)。另外，转动滑动的装置(40)包括竖直轴和由自润滑的塑料(如高密度聚乙烯)制成的横向保护轮。

从图6可看出，联接装置(20)包括软管管口(21)，该软管管口用于将柔性软管连接至泵系统、PVC连接器(22)和柔性波纹管(23)，该柔性波纹管连接至抽吸装置并允许分配来自泵系统的抽吸力。

从图7可看出，抽吸装置(5)包括由不锈钢制成的、折叠的抽吸管道(51)，该抽吸管道用于将由不锈钢管制成的且用具有连续焊缝的氩气焊接的抽吸入口(52)连接至所述抽吸管道(51)；以及连接至PVC连接器(53)和与联接装置(20)相连的柔性波纹管(54)。

从图8可看出，枢转装置(70)在水平轴(31)周围连接结构框架(10)、轮装置(30)和抽吸装置(50)。另外，应指出的是，进行枢转附连的装置(80)将牵引装置(该图未示出)与结构框架(10)连接起来。

在图9中，应指出的是，紧固装置(90)包括绳，例如塑料绳，该紧固装置将抽吸装置(50)和清洗装置(60)在离水池底部不大于2cm的位置处悬挂在结构框架(10)上。

从图10可看出，结构框架(10)包括用于形成内部空间的、相互盘绕的弓形结构(11)，该内部空间容纳由紧固装置(90)悬挂的抽吸装置(50)和清洗装置(60)。结构框架(10)的相互盘绕的弓形结构(11)通过塑料螺栓进行固定。在所述相互盘绕的弓形结构的下端部固定有绕水平轴(31)枢转的枢转装置(70)。在每个支承轮(33)、保护辊(32)和第二轮(36)之间，以及在枢转装置(70)和能进行枢转附连的装置(80)之间，安装有高密度的聚乙烯清洗器(该图中未显示)。

图11示出了抽吸入口(52)分布在抽吸装置(50)和作为中心冲洗管线的清洗装置(60)中。

应用实例

本发明的方法允许以低投入和操作费用有效地过滤比如喷泉、映景湖、游泳池和湖的水池中的水，为了实施本发明的方法，执行以下步骤：

建造水池(A)，如在图1所示，该水池类似于人工湖，位于智利中心海岸，具有大约6,000m²的面积和90,000m³的体积。在图1中，呈现了水池(A)的俯视图，该水池具有执行本发明方法的必要结构。在图2中，示出了同一水池的俯视图，其中水池具有进行对水池的所有水进行过滤的传统过滤的必要结构。传统过滤与根据本发明的过滤在结构上的区别可以从图1和图2中看出；图1的结构比图2的结构更简单而且更经济。特别是，图2示出了便于进行传统过滤的必要设备，其中可看出对用于作为操作所有必要的过滤器的过滤区域的水池边沿的管子的需求很大。可看到传统过滤所需的整个基础结构，其产生非常高的操作费用和基础结构费用；另一方面，图1示出了根据本发明的水过滤方法所需结构的简单性，因此使操作费用和基础结构费用经济。

本发明的方法通过以下步骤来执行：

在步骤a)中，用超声波发射装置(8)(之后称为超声波发射器)发射超声波，该超声波发射装置的商标为LG Sonic；型号为XL；具有20和100kHz的双频率；45W的功率；由LG SOUND公司制造，地址为Gerrit van der Veenstraat 752321CD，Leiden荷兰；利用这种装置，阻止生物薄膜的形成，而且絮凝聚合物的使用降低75％。如图1所示，所述声波发射器(8)通过使用漂浮物位于水面下10至30cm处并且位于在水池边缘上。

如图3所示，由于超声波发射和絮凝剂应用的协同作用，悬浮颗粒以规则方式凝结成分散的大尺寸，这样使得抽吸较容易，而且使得对来自抽吸装置的排出物流进行有效过滤。

在步骤b)中，以0.08ppm的浓度、每24小时地添加Crystal Clear^TM的离子型聚合物，该离子型聚合物是一种由AP Aquarium Products公司生产的、可生物降解的阳离子聚合电解质。

在步骤c)中，水池底部用如图4-6所示的抽吸装置进行覆盖，该抽吸装置以每两天两小时对带有所述絮凝颗粒的水抽吸15L/s的流来捕获絮凝颗粒。如在图1中所示，来自抽吸装置(2c)的排出物通过运动泵(2e)进行抽吸，该运动泵的功率为6.98Kw(9.5hp)并且通过朝向排出物收集管(4)的、直径为10.16cm(4英寸)，150m长的柔性塑料软管(2d)连接至抽吸装置，排出物排放在若干个混凝土排出物腔(2a)中，各腔均通过排出物收集管(4)连接。所述抽吸装置覆盖水池底部，浸入于水池中，以0.93m/s的速度在3小时内覆盖1公顷。所述速度远远超过可从市场上获得任何类似设备的速度。这种专门设计的装置与可从市场上获得的任何其它装置相比在相同的时间期间内覆盖水池的底部表面大至少100倍。

在步骤d)中，来自抽吸装置的通过离心泵泵送的排出物被过滤，该离心泵为VOGT型号为N628，功率为5.52Kw(7.5hp)，流量为15L/s，从一个或多个混凝土排出物腔与内直径为10.16cm(4英寸)的斜槽连接。使用的过滤器为Aguasin沙过滤器，型号为QMA-210-E型；用支承C-5碎石和两个过滤层进行填装，其中一个过滤层是CARENTI C-8，另一个过滤层是CARENIT AN。在本发明方法的步骤d)中，整个排出物由抽吸装置在一个半小时内过滤，因此，以15L/s、1.5小时/天进行过滤。

在步骤e)中，使用三个再循环泵将已滤水返回到水池中，每一个再循环泵的功率为1.84kW(2.5hp)，流量为5L/s，因此，得到总再循环流量15L/s。

没有形成生物薄膜，因此池壁和抽吸装置的人工清理是没有必要的；水的总体混浊被消除，而且聚合物沉淀杂质被容易且有效地完全清除，使池底非常干净。抽吸装置从池底以15L/s的流量进行抽吸，水池底部表面没有颗粒、絮凝物、残留层等，作为一种很好的、不同于简单的捞取的清洗。抽吸装置每两天在水池底部应用2小时，以便有效地抽吸水池底部中的具有絮凝颗粒的流，从而保持水完全洁净，从而满足并超过直接接触的休闲性水的标准以及应用该实施例的国家的游泳池标准(即，NCh 1333，NCh 209y NCh 409标准)。

表1，用本发明方法处理的水与直接接触的休闲性水标准NCh 1333^*相对比的对比表

^*智利官方标准NCh 1333(智利是应用该实施例的国家)

表2，本发明方法处理的水与泳池水标准NCh 209^*相对比的对比表

  参数  泳池的测量值  NCh 209  PH  7.8  7.2-8.2  残留的自由氯(ppm)  0.5  0.5-1.5  铜(除藻剂)(mg/L)  0.38  最大量1.5  溴(消毒剂)(mg/L)  -  1-3  泡沫，油脂和悬浮颗粒  无  无  厌氧菌(菌群/mL)  无  ≤200  排泄物大肠菌  无  无

  总大肠菌(菌群/mL)  无  ≤20  藻类、幼虫或其它活生物体  无  无  15cm黑色板的可见度  35m  1.4m

^*使用标准NCh 209的智利官方标准(智利是应用该实施例的国家)

大体积的水的过滤在技术上是很复杂的并且成本很高，因此，在扩大透明水体规模方面存在障碍。

本发明的抽吸装置通过絮凝剂和超声波降解法以有效且经济的方式消除了絮凝的悬浮固体，从而减少几乎一百倍的过滤流量，从而与传统的水池过滤系统相比降低了操作过程中的过滤器、管道和能量成本的投入。它们使得减少了消毒剂、絮凝剂和除藻剂的使用，消除了生物薄膜，消除了对水池壁的人工清洗，以及使得抽吸装置的操作更有效。

除了高费用以外，传统的过滤系统还不能清洗水池底部。

在此所述的技术实现了投资和操作费用的显著降低，具有消除建造用于休闲和观赏应用的、透明的较大水池的主要障碍之一的可能性。

实施本方法的主要优点在于显著地节约了能量和化学产品，具有保持保护环境的优点以及投入和维护成本方面的优点，它们显示于下述对比表：

表3，传统过滤方式与本发明的抽吸装置的大致成本对比表

^*其中认为NCh209标准中T＝4(泳池过滤的最小速率)

+1000m²储藏室的占地费用没有考虑在内