本申請是2011年9月13日提交的、名稱為“重力供水處理系統”、申請?zhí)枮?01080011622.4的中國專利申請的分案申請。本公開涉及水處理系統，具體地，本公開涉及重力供水處理系統。
背景技術：
：隨著世界人口的增長，對水的需求也在增長。實際上，在世界上一些本地人口以大大高出平均水準的增長率增長的地方，安全飲用水的供應低于平均水準。這些情況有些歸因于地理方面的干旱氣候或只是缺少適合飲用的地表淡水。另外，許多水源由于地下含水層的下降而枯竭，導致為了找到水而將新井挖到更深的深度。在許多情況下，高成本阻止了這些作業(yè)。此外，在水非常稀少的許多區(qū)域，因人們的低收入水平及無法獲得市政處理過的水的事實，人們不能買水飲用。這種情況的例子可包括例如不發(fā)達國家的農村、自然災害的急救站，或露營。現代可獲得的市政水處理系統配備為處理及配送水供人消費。在許多情況下，此處理包括凝結、絮凝及顆粒物的沉積。還可引入額外的水過濾，以及用氯處理。由于市政系統的性質，所處理的水不可以馬上消費，并且氯留在水中直至其被分發(fā)。當在市政系統（如果有的話）以外的家庭中處理水時，此系統通常被稱為使用端（point-of-use，pou）系統。這些家庭pou系統使用多個過程處理水，例如：粗篩、反向滲透、碳吸附、去離子、軟化、煮沸、蒸餾及uv輻射。許多pou系統要用于能夠可靠地以相對高的壓力（＞20psi）供水的家庭。另外，這些家庭通常能夠使用電力或其他能源操作泵以壓水及運轉在一些pou系統中通?？梢姷碾娫O備。這些系統的大部分需要在入口處提供適于飲用的水。所以，就需要一種給那些缺少市政飲用水及可能得不到電力或其他能源者的家庭pou系統。沒有市政用水系統的尋水者可能攜帶容器去水源，例如井、河流，或湖泊，并直接獲取水。這種水被裝在容器內或一個大器皿中供以后使用。如果可以的話，處理通常限于簡單的傾倒粗篩或沙濾。通常用在住所或小村莊的生物沙過濾器往往大而沉重。有些裝有多達100磅的沙子及礫石。這些生物沙過濾器在截獲微生物及顆粒方面有些微效果，它們通常制出看上去更清澈，相對來說沒有致病微生物的水。但是，這些系統往往充當層析柱的作用，這意味著隨著水在柱中向下移動，顆粒被以不同速率截獲。結果是細的顆粒（本應沉降在沙中的）最終逸出到流出的水中。在某些情況下，用戶允許水靜置一段時間，以允許水中的顆粒沉積到容器底部——沉淀作用。在其他情況下，向水中加入化學品以提高此過程的速度。這些化學品被稱為絮凝劑，例如明礬或聚氯化鋁。然而，即使是經此處理后，水仍需消毒、殺菌。煮沸可能是破壞細菌及微生物最簡單的處理，但需要能源。另一種選擇是生物沙過濾單元。圖2中示出典型的生物沙過濾單元（200），圖1中示出說明生物沙過濾單元的流程圖。這些比將水煮沸的效果差，所得的水仍可能包含有害微生物?？衫绮捎脠D3中所示的系統向水中加入氯。但是，氯加到水中的不熟悉的味道，再加上達到有效處理所需的單位體積，導致許多用戶由于糟糕的味道而不繼續(xù)使用氯處理的水。所以，這些用戶經常返回使用未處理的水，其造成長久的疾病與健康不良的循環(huán)。在題為“fourlayersystem”的出版物中，davidh.manz博士描述了考慮到水穿透過濾器暴露面的最大建議面速度的情況下，生物沙過濾器的有效性。他建議每小時600升或每平方米暴露的過濾器表面積的流量作為每過濾器表面積的最大面流速。這轉換（通過單位換算）為每分鐘1cm的面速度。vmax=最大建議面速度vmax=600l/hr/m^2=10l/min/m^2=10,000cm^3/min/10,000cm^2=1cm/min此外，manz極其詳細地描述了他的生物沙過濾器的不同深度的層怎樣被調整深度及顆粒尺寸組成以控制暴露沙層頂部處的面速度。實際上，更深層中的大量沙礫的主要原因之一是為了建立并控制背壓使得穿過沙床的面速度保持在建議范圍內。在manz過濾器設計（又名hydraid生物沙水過濾器）中，沙的暴露面是圓形的，直徑約12英寸（30.5cm）。使用manz建議的情況下，可計算出穿過系統的最大建議流速。暴露的沙面積（a）=pi*r*r（pi=3.14r=半徑）a=3.14*15.25*15.25=730.25cm^2fmax=最大建議流速fmax=a*vmaxfmax=730.25cm^2*1cm/min=730.25cm^3/min=730.25ml/min從所述計算中可見流速相當慢，當為做飯或飲用而汲水時，對于習慣了更快流速的用戶而言可能是不可接受的。而且，manz所描述的系統需要大量沙礫以實現所需的流速。于是，所需要的是一種易于使用、不須電力或其他能源、能夠與現有水處理系統連合使用或單獨使用且易于維護的水處理系統。還希望此系統可在多種應用中使用，例如處理家庭用水、救災及戶外活動。還可能希望水處理系統更小及更便攜。另外，增加穿過系統的流速可提高易用性且提供其他益處。技術實現要素：在本公開的一個實施例中，公開了一種水處理系統，所述水處理系統具有絮凝（有時被稱作“凝結”或“凝聚”）箱和位于箱底部上方的出口。該出口可為龍頭或其它用戶可操作的閥。使用時，未處理的水和絮凝劑一起倒入箱內。經過一段時間并且足夠百分比的顆粒不再懸浮于水中之后，水被從箱經過位于顆粒高度以上的龍頭移出，如圖4所示。在本公開的另一實施例中，公開了具有加氯/脫氯系統的水處理系統。水被倒入入口漏斗內，在這里水暴露于氯，例如可溶解的片，并進入加氯箱。除了氯以外，也可使用能對水進行消毒的其它材料，例如其它鹵素，包括但不限于溴和碘。當水在箱中溶解有氯時，它被消毒。水可經過擴散器以幫助確保氯溶液均勻混合。水處理系統可包括碳過濾器以從已消毒水中去除氯。水處理系統包括出口，例如龍頭，已消毒水由此通過龍頭排出箱外，如圖6和7所示。在本公開的第三實施例中，公開了具有絮凝和加氯/脫氯系統的水處理系統。加氯/脫氯系統可包括用于將氯加入水中的加氯箱以及用于從水中去除氯的過濾器，例如碳過濾器。使用時，未處理的水和絮凝劑一起倒入絮凝箱內。經過一段時間并且顆粒不再懸浮于水中之后，水經過出口（例如龍頭）排出絮凝箱，并導入加氯箱入口漏斗，在這里水暴露于氯，例如可溶解的片，并進入加氯箱。當水在箱中溶解有氯時，它被消毒。水可經過擴散器以幫助確保氯溶液均勻混合，并經過碳過濾器以去除足夠量的氯。已除氯的水可通過出口（例如龍頭）離開水箱，如圖14所示。在本公開的另一實施例中，公開了具有絮凝、生物沙過濾器和加氯/脫氯系統的水處理系統。使用時，未處理的水和絮凝劑一起倒入絮凝箱內。經過一段時間并且顆粒不再懸浮于水中之后，水被導入生物沙過濾器箱，在這里顆粒在水經過各沙層時被截獲在各沙層中。當離開生物沙過濾器箱時，水進入加氯箱入口漏斗，在這里水暴露于氯，例如可溶解的片，并進入加氯箱。當水在箱中溶解有氯時，它被消毒。水可經過擴散器以幫助確保氯溶液均勻混合，并經過碳過濾器以去除氯，并例如通過龍頭離開水箱，如圖15所示。在該實施例中，生物沙過濾器可為任何市面上已有的生物沙過濾系統。在本公開的另一實施例中，水處理系統包括改進的過濾器。改進的過濾器提供通過系統所需的流速。所述水處理系統的實施例比包括傳統過濾器的水處理系統更小更便攜。在一個實施例中，過濾器是沙床過濾器，包括設在桶底中的孔上方但在沙床下方的非織物過濾器介質。在另一實施例中，過濾器是壓制塊過濾器，所述壓制塊過濾器由例如沙或活性碳這樣的過濾器介質與聚合物粘合劑構成。在某些實施例中，改進的過濾器可用在pou重力供水處理系統中，其在處理之前通過絮凝和凝結步驟從水中去除污染物。它也可單獨使用或與后處理聯合使用，以加氯及任選地脫氯已處理的水。在本公開的另一實施例中，水處理系統包括虹吸管以確保將適當劑量的絮凝化學劑加入水中。為用戶規(guī)定預定量的絮凝化學劑添加到水中。如果水高度不正確，則會導致不適當的絮凝化學劑劑量。虹吸管確保除非并直到水高度到達預定的閾值，否則水不開始流動。如果用戶不加入足夠的水，則絮凝劑量不正確，并且水將不會流動。在本公開的另一實施例中，水處理系統包括附接到桶外部而不是附接到桶蓋的加氯器設備。用戶可在不另外擾動水處理系統或必須接觸系統中的水的情況下訪問（access）加氯器設備。加氯器設備的一些部分可被看穿，以允許用戶在不打開或訪問加氯器設備的情況下看到還剩多少氯片。在本公開的另一實施例中，水處理系統包括手動泵，其協助允許系統在沒有電力或加壓水源的情況下操作。在離開系統以供使用之前，水流經過濾器，該過濾器從水中去除污染物。泵在過濾器的出水側上生成相對于入水側的負壓，這允許用戶以比通過過濾器的重力流高得多的流速汲水。泵的一個好處是它使得能夠使用需要更高流速和/或壓力的過濾器。在本公開的又一實施例中，水處理系統包括絮凝劑漏斗和戽斗(ladle)。絮凝化學劑可加入系統并用戽斗攪動。當正在進行絮凝時，戽斗可被存儲于箱內并收集顆粒。當絮凝完成時，可致動出口閥以從戽斗的沉淀物上方汲水。水可被汲入另一水處理系統。附圖說明結合附圖及下面的描述可以更好的理解本公開。參照以下附圖說明了非限制性及非窮舉的實施例。附圖中的部件未必是按比例的，而是將重點放在示出本發(fā)明的原理上。附圖中，遍及不同的視圖，相同的附圖標記表示相應或相似的部件。圖1是描述常規(guī)重力供給沙過濾過程的流程圖；圖2是具有生物層及多個沙礫層的常規(guī)生物沙過濾器的示意圖；圖3是描述具有任選的氯配料的常規(guī)生物沙過濾過程的流程圖；圖4示出根據至少一個實施例的絮凝箱及過程；圖5是根據至少一個實施例的加氯過程的圖示；圖6示出根據至少一個實施例的加氯/脫氯箱及過程；圖7是根據至少一個實施例的加氯/脫氯箱及過程的分解圖示；圖8是根據至少一個實施例的氯艙的圖示；圖9是根據至少一個實施例的帶有氯艙的進水口漏斗的圖示；圖10是根據至少一個實施例的帶有氯艙的進水口漏斗的圖示；圖11是根據至少一個實施例的帶有氯艙的進水口漏斗的圖示；圖12是根據至少一個實施例的加氯/脫氯箱及過程的圖示；圖13是根據至少一個實施例的絮凝與加氯/脫氯過程的圖示；圖14是根據至少一個實施例的與加氯/脫氯箱及過程組合的絮凝箱及過程的圖示；圖15是根據至少一個實施例的絮凝箱、生物沙過濾箱及加氯/脫氯箱的圖示；圖16是根據至少一個實施例的組合的生物沙過濾器與加氯/脫氯箱及過程的圖示；圖17是根據至少一個實施例的沙床過濾系統的圖示；圖17a是沙床過濾系統的替代實施例的圖示；圖18是圖17中所描述實施例的分解視圖；圖19是壓制塊過濾系統的替代實施例的圖示；圖20a示出根據至少一個實施例的單過濾器壓制塊；圖20b示出根據至少一個實施例的雙過濾器壓制塊；圖21示出根據至少一個實施例的壓制的生物沙塊過濾器的部件；圖22示出迷你生物沙水處理過程的實施例的流程圖；圖23示出迷你生物沙水處理系統的操作的實施例；圖24示出用于清潔及維護迷你生物沙水處理系統的過程的實施例；圖25示出壓制塊過濾過程的一個實施例的流程圖；圖26示出帶有壓制塊過濾器的迷你生物沙水處理系統的操作的實施例；圖27示出水流過壓制塊過濾器的一個實施例；圖28示出用于清潔及維護壓制塊過濾器的過程的一個實施例；圖29示出直徑遠大于長度的壓制塊過濾器的替代實施例；圖30示出根據至少一個實施例的用作水的預處理的絮凝設備；圖31示出確保適當的絮凝批量的虹吸管及龍頭機構的實施例；圖32示出確保適當的絮凝批量的替代虹吸管及龍頭機構；圖33示出任選的擴散器，以減少絮凝箱底部上的沉淀層的擾動；圖34示出在根據至少一個實施例的迷你生物沙水處理系統出口上的加氯器設備；圖35示出氯計量設備的一個實施例；圖36示出通過圖35中的氯計量設備的水流徑；圖37示出氯艙的更換的一個實施例；圖38示出具有手動活塞泵的水處理系統的一個實施例；圖39示出具有絮凝劑漏斗的水處理系統的一個實施例的透視圖；圖40示出具有絮凝劑漏斗的水處理系統的一個實施例的頂視圖和幾個側視圖；圖41示出圖40中所示絮凝劑漏斗的側視圖；圖42示出示出圖40中所示絮凝劑漏斗去除戽斗的情況下的透視圖；圖43示出圖40中所示絮凝劑漏斗的一部分分解視圖，具有出口閥；圖44示出包括泡沫材料過濾介質的過濾系統的一個實施例；圖45示出根據至少一個實施例的包括泡沫材料過濾器和淺沙層的過濾系統；圖46示出根據至少一個實施例的具有淺泡沫材料過濾器的過濾系統；以及圖47示出根據至少一個實施例的構造放射狀泡沫材料過濾器塊的方法。具體實施方式本公開的pou水處理系統可配置用于各種各樣的情況。各種部件能夠單獨或以各種組合方式使用以處理飲用或其他用途的水。值得注意的是以下詳述的配置是示范性且非窮舉的。本文所描述實施例的圖示旨在提供各種實施例的結構的一般理解。這些說明無意用作使用茲所描述結構或方法的儀器或系統的全部元件及裝置特征。閱讀本公開的情況下，許多其他實施例對本領域技術人員來說可顯而易見。其他實施例也可使用并從本發(fā)明導出，使得在不背離本發(fā)明范圍的情況下可做出結構和邏輯替換和變更。另外，圖示只是示意性的可能不是按比例繪出。圖示內的一定部分可能被夸大，而其它部分可能被縮小。因此，本說明和圖應為認為是解釋性的而非限制性的。本公開的一個或多個實施例可單獨或集體地被稱作“發(fā)明”，這只是為了方便，并不意味著將本申請的范圍自動限制到任何具體的發(fā)明或發(fā)明構思。而且，盡管這里已示出和描述了具體實施例，應理解對于所示特定的實施例，設計為實現相同或相似目的的后續(xù)配置可被替換。本公開旨在覆蓋各種實施例的任意及全部后續(xù)改編或變型。上述實施例以及不在這里具體說明的其它實施例的組合在閱讀本說明書的情況下對于本領域技術人員來說是明顯的。所公開的主題應被認為是示意性的而非限制性的。對于本領域普通技術人員來說，顯然在本發(fā)明的范圍內可能具有許多其它實施例和實施方式。i.絮凝圖4示出根據本公開一個實施例的絮凝劑（有時稱為“凝結劑”或“凝聚劑”）處理系統。水處理系統一般包括具有入口（414）和出口（408）的箱（404）。所示實施例的箱（404）是桶，例如一般是常規(guī)的5加侖塑料桶。替代性地，所述桶（404）可以實質上是能夠存儲水及絮凝劑的任何其他容器或貯器。在所述實施例中，出口（408）可以是常規(guī)的龍頭或能夠選擇性地允許水從箱（404）流出的任何其他閥門。出口（408）（例如龍頭）安裝在箱（404）壁上一定高度處，其中，該出口會高于沉淀期間所累積的沉積物的預期深度。未處理的水（400）連同絮凝劑（402）一起加入到容器或箱（404）中。水和絮凝劑的組合溶液（406）被混合一起并被允許在箱（404）內靜止一段時間，例如數小時?？梢姷念w粒已沉淀到箱（404）底部后，打開龍頭或閥（408），允許已處理的水（410）排出箱外，將凝結的顆粒（412）留在箱底部，用戶通過沖刷及沖洗可以從這里去掉它們。根據一個實施例，pou重力供水處理系統通過絮凝作用從水中去除污染物。絮凝作用涉及使用某種類型的化學藥劑（絮凝劑）以促使水中懸浮的顆粒通過粘接（凝結）到一起及沉淀到箱或容器底部而從溶液中出來，這是由于添加絮凝劑而導致的其重量增長造成的。在某些情況下，懸浮在水中的顆粒會沉積到容器底部，但這可能花費很長時間。其他顆粒可能留在溶液中且根本不沉積到底部。在農村或不發(fā)達地區(qū)的實踐中，水經常從水源（例如湖、河或井）被收集到容器或箱內。加入小劑量的絮凝劑；例如，待處理水的5加侖容器用一茶匙。絮凝劑可以由多種化學品組成，例如明礬、氫氯酸鋁、硫酸鋁、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鐵、硫酸鐵、聚丙烯酰胺、聚氯化鋁、鋁酸鈉或硅酸鈉。也可以使用另外或替代的天然絮凝劑，例如聚氨基葡萄糖、辣木籽、木瓜蛋白酶或魚膠。加入絮凝劑的劑量后，可攪拌它以增強效果，使化學品均勻的分布在容器里?？墒褂贸Ｒ?guī)的電機械攪拌設備、磁攪拌設備、例如勺子這樣的機械攪拌設備或其他攪拌方法或攪拌設備來完成攪拌。下一步驟包括允許已處理的水在其容器內靜置一段時間。在5加侖容器的情況下，可能需要已處理的水靜置長達12-24小時以讓顆粒凝結并沉淀到容器底部，不過，在各種化學品及水的條件的組合的情況下，此時間可以大為縮短。由于此過程可能有些費時間，可能需要使用多于一個容器并在不同的處理時間階段產生穩(wěn)定供應的經絮凝劑處理的水。然后可以讓富含絮凝劑的水靜止一段時間，例如幾個小時或直至可見顆粒物已沉淀到容器底部。需要著重指出的是，在經絮凝劑處理的水中仍可能有細菌或微生物以及某些顆粒與其他水污染物。水足夠清澈后，可以通過與容器整合在一起的龍頭或閥（優(yōu)選地處在高于預期沉淀物層的深度的位置上）將水從容器中去除。ii.加氯/脫氯按照至少一個實施例，pou重力供水處理系統使用加氯/脫氯過程以利用氯去活可能存在于水中的微生物以對水消毒。用于水處理的氯可能得自各種來源，例如通常用在游泳池應用中的三氯異氰脲酸片，次氯酸鈣或二氯異氰脲酸。要處理的水被倒入箱或容器中，向其中加入經測量劑量的氯。過濾器被用于從水中去除氯，使得所配送的已處理水沒有使用者可能討厭的氯的味道。水經過加氯/脫氯過程后就準備好可以使用了。圖5中提供了流程圖。對于將氯輸送水中，三氯異氰脲酸（cas#87-90-1）是穩(wěn)定的載體。由于分子中的三氯，它比所提過的其他類型的氯提供更高的氯濃度（90%可用的氯）。它經nsf認證可用于飲用水，并易于獲得。使用三氯異氰脲酸片對于處理水提供一項額外的好處，這是因為其使得能夠從水中去除砷。水中自然存在的砷通常是+3價氧化態(tài)。氯片中的異氰脲酸將水中的砷由+3價氧化為+5價。當砷處于+5價時，碳塊過濾器會將其從水中去掉。根據一個實施例，pou重力供水處理系統使用加鹵/脫鹵過程以通過利用鹵素化學品去活可能存在于水中的微生物而對水消毒。鹵素化學品能夠從各種來源獲得，例如溴與碘。要處理的水被倒入箱或容器中，向其中加入經測量劑量的鹵素化學品。過濾器被用于從水中去除鹵素化學品，使得所配送的已處理水沒有使用者可能討厭的化學品味道。水經過加鹵/脫鹵過程后就準備好可以使用了。圖6與7示出根據本發(fā)明一個實施例的加氯/脫氯處理。加氯/脫氯系統通常包括箱（606）、加氯單元（600、602及604）、擴散器（610）、脫氯單元（612）及出口（616）。所示實施例的箱（606）是桶，例如一般是5加侖的常規(guī)塑料桶。替代性地，所述桶（606）可以是能夠存儲水的任何其他容器或貯器。所示桶（606）包括把手（622）與鉸接蓋（620）。桶（606）還可以限定出溢出排水孔（624）。溢出排水孔（624）可以包括防蟲網（未示出）。在所示實施例中，加氯單元包括進水口漏斗（600）、加氯艙（602）及一個或多個氯片（604）。在所示實施例中，該系統包括任選的擴散器（610），其幫助混合化學品。系統可以包括多個擴散器（610）層。在圖6及7的實施例中，脫氯單元可包括碳過濾器，例如壓制碳塊過濾器。碳塊過濾器可以由能夠將水充分脫氯的其他過濾器替代。在所示實施例中，出口（616）可以是常規(guī)的龍頭或能夠選擇性允許水從箱（606）中放出的任何其他閥。出口（616）（例如龍頭）安裝在箱（606）的壁內并例如通過襯套（614）與o形環(huán)（618）聯接到脫氯單元（612）的排出口。要處理的水或以前經過諸如絮凝作用或生物沙過濾處理過的水被倒入進水口漏斗（600），其含有包含至少一個氯片（604）的氯艙（602）。于是水暴露于所述片中的氯，并且氯溶解到水中，例如2-4ppm（百萬分之）。圖10中進一步詳述此過程。為了得到最好的結果，可能希望使用已經過某些種類的顆粒去除（諸如絮凝劑或生物沙過濾器處理）的水。這將通過減少結團而延長除氯碳過濾器的壽命。然后，加氯的水進入加氯箱（606），加氯箱（606）可含有氣隙（608）用于在水中保持可接受水平的氯及異氰脲酸濃度，并且還可任選地包括擴散器（610），擴散器（610）讓加氯的水混合成更均勻的溶液。箱（606）內還有活性碳壓制塊過濾器（612），以去除箱中存在的水中溶解的氯。該過濾器可為espring碳塊過濾器，可從密歇根州ada的amwaycorp.獲得。襯套（614）將過濾器連接到龍頭或閥（616）并由o形環(huán)（618）密封地連接到過濾器和龍頭。容器或箱（606）可包括鉸接的或以其它方式可選擇性關閉的蓋（620），以及任選的攜帶把手（622）。該箱還可包括溢流用的排水孔（624），其包括屏障以防止外來物進入箱。加氯/脫氯箱的分解圖在圖7示出。圖8是定量氯配料設備的特寫圖示，所述設備包括防止氯片（802）從艙（804）中出來的外蓋（800）。所述艙還包括在艙底部的多個孔（806）以允許未處理的水與氯片（802）接觸，使得一些氯溶解到水溶液中。然后水可流到箱內，并任選地在分配供使用之前被預過濾（未示出）。配料設備的一個實施例包括兩個氯片，所述兩個氯片在處理大約2000加侖水或更多后會完全溶解。其它任選的設計可需要更高劑量的水，需要更多氯。在另一個實施例中，不同尺寸和數量的氯片會得到不同體積的已處理的水。外蓋（800）可螺紋固定到艙（804），允許用戶在氯片已被水處理消耗后更換氯片。任選地，可提供密封的外蓋/艙組合（808），其防止用戶直接與氯相互作用。例如，外蓋（800）可超聲焊接到艙（804）或單向螺紋連接到艙（804）。進一步任選地，藥片密封在其內的整個艙/外蓋可設置為一次性組件。密封艙的設計的另一個好處是它有助于安全操作，并且符合三氯異氰脲酸片的運輸規(guī)范。三氯異氰脲酸在大量運輸時可能有火災危險。這樣，當大量運輸三氯異氰脲酸時可能要實施特殊的運輸方法及規(guī)范。通過在單獨的密封艙內封裝小的份量，危險大為降低，并且不再需要特殊的運輸過程和規(guī)范。圖9示出艙與進水口漏斗的另一實施例。氯配料裝置（900）顯示為與進水口漏斗（902）內的附接點對準。在該實施例中，配料裝置牢固地連接至漏斗，使得艙出水孔相鄰漏斗的底面。這種放置提高了未處理水會完全暴露于氯片的可能性，以便在經由出水孔（904）離開漏斗并沉積在加氯箱（未顯示）內之前接受適當劑量。希望針對系統設計所需流速來設計艙內的出水孔，以便允許氯以有效破壞微生物的水平溶解到水中。若未處理水未能充分暴露，則箱內水溶解氯的百分率會太低，以致無法有效除去水中的微生物。反之，若水暴露于過多的氯，則微生物會被解決，但脫氯處理過濾器（如果裝備）的壽命會被減少，而且若沒有使用過濾器，則高水平的氯可能造成已處理的水具有無法令人滿意的味道。舉例來說，出水孔（904）可配置成與來自絮凝或生物沙過濾箱的出口流匹配。這種流速可介于300和900ml/min之間。圖10詳細繪出加氯過程。未處理的水（1000）通過頂端的開口進入漏斗。用桶或罐或適合用于將水送入漏斗中的任何其他適當裝置，可通過生物沙過濾器而將水送入漏斗內。水在氯艙周圍流動（1002），但并不流動穿過該艙。當水流動在艙周圍流動時，擴散孔容許受控數量的氯進入水流（1004）?？椎臄的颗c尺寸被設計為達成期望的氯水平。漏斗底部的孔提供足夠的流量限制，以容許水面升高并包圍艙（1006）。在此同時，它們容許足夠的水流出，以和上游系統的流速匹配，上游系統例如是密歇根州springlake的internationaidinc.（現為safewaterteam）的hydraidtm安全水系統。圖11示出進水口漏斗的另一具體實施例，用于更高容量的水處理領域。未處理的水（1100）進入漏斗（1102），其特征為具有較大的開口以適應更高的進水流速，例如5gpm或更高。圖中顯示在漏斗下部有多個氯片（1104），其暴露出更多氯，用于被流動的水更快速吸收。氯片的數量可依據當地水質和配料需求而改變。然后，加氯的水（1106）離開漏斗并被儲存在加氯/脫氯箱中（未顯示）。圖12示出本公開的加氯/脫氯箱的另一實施例。圖中顯示箱（1200），裝有氯配料設備和任選的擴散器。箱的底部示出導管（1202），其連接至置于箱（1200）外部的過濾器容器（1204）。導管可為堅固的或柔性的類型，例如塑膠管或軟管，并且可密封地連接至水箱以及過濾器容器兩者。過濾器容器（1204）還包含過濾器介質，例如碳塊類型，以在經由也可密封地連接至過濾器容器的龍頭或其他閥配送水之前除去氯。在過濾器介質周圍可添加額外的預過濾器，其可定期更換以留住先前絮凝處理可能未能移除的顆粒。iii.絮凝處理以及加氯處理/脫氯處理依據一個實施例，pou重力給水處理系統將污染物從水中移除，其方法是通過結合凝結和/或絮凝以及加氯/脫氯過程以使用戶能將顆粒物質從水中移除，并且去活微生物。圖13顯示該過程的流程圖。如上所公開的，在農村或未開發(fā)地區(qū)，水可能從水源被收集在容器或箱內，所述水源例如是湖、河或井。絮凝劑以小劑量添加，舉例來說是待處理的水的5加侖容器用一茶匙，或是經由配料計添加。絮凝劑的劑量添加后，其應當被攪拌以取得最佳效果，以將化學藥劑均勻地分散在容器中。某些特定狀況中，依據當地水質可添加額外的化學藥劑，例如硫酸鋁、硫酸鐵或氯化鐵。下一步驟中，讓已處理的水在其容器內靜置一段時間。在5加侖容器的情況中，需要靜置12-24小時以便讓顆粒凝結并沉淀在容器底部。由于此過程可能有些費時間，可能希望使用多于一個容器并在不同的處理時間階段產生穩(wěn)定供應的經絮凝劑處理的水。水已足夠清澈后，可通過傾倒或通過與容器整合的龍頭或閥（優(yōu)選地處在高于預期沉淀物水平的深度的位置上）而將水從容器去除。然后，看上去較清澈的水被從絮凝箱倒入或導入加氯/脫氯箱，在此添加氯。在一個實施例中，來自絮凝箱的水流速是大約900ml/min，且水會被加氯至2至5ppm之間的水平。加氯箱中的氣隙減少水加氯過多的可能性，而且任選的擴散器有助于混合水以便當水進入箱以及當水由安裝在底部的龍頭取出時促進均勻加氯。對于流入流速900ml/min的5加侖加氯箱而言，氯的劑量足以殺死水中存在的多于99.9%的細菌以及多于99.9%的病毒。使用過濾器將氯由水中移除，使得所配送的水并無難以接受的水平的氯的味道，該味道可能對于消費者是不期望的。在水以大約0.2至0.5gpm（加侖每分鐘）的速度流經加氯/脫氯過程后，水即可供使用。如圖14所示，絮凝箱與加氯/脫氯箱結合，以提供用于從未處理水中除去顆粒及微生物的系統。未處理的水（1400）和絮凝劑（1402）被加入絮凝箱（1404）。水和絮凝劑混合，并被允許靜置一段時間。待水已清澈后，經由置于已沉淀顆粒（1406）深度之上的龍頭（1408）從箱（1404）去除水。水經由進水口漏斗繼續(xù)進入加氯箱（1410），如上所述。在氯經由過濾器被移除之前，加氯的水蓄積在加氯箱中。脫氯的水經由設在箱底部的龍頭被去除，并且準備好可供使用。iv.絮凝+現有生物沙過濾器+加氯/脫氯依據一個實施例，pou重力供水處理系統通過向絮凝以及加氯/脫氯過程增加生物沙過濾過程而從水中移除污染物，以使得用戶能夠從水中除去顆粒物質、去活微生物并且移除額外的顆粒以及細菌或微生物。如上所公開的，在農村或未開發(fā)地區(qū)，水可能從水源被收集在容器或箱內，所述水源例如是湖、河或井。絮凝劑以小劑量添加，舉例來說是待處理的水的5加侖容器用一茶匙。在絮凝劑的劑量被添加后，其可被攪拌以提供改進的效果，以將化學藥劑均勻地分散在容器中。下一步驟包括讓已處理的水在其容器內靜置一段時間。在5加侖容器的情況中，需要12-24小時之間以讓顆粒凝結并沉淀在容器底部。由于此過程有些費時間，可能希望使用多于一個容器并在不同的處理時間階段產生穩(wěn)定供應的經絮凝劑處理的水。在水已足夠清澈后，可通過傾倒或通過與容器整合的龍頭或閥（優(yōu)選地處在高于預期沉淀物水平的深度的位置上）而將水從容器去除。然后，經絮凝劑處理的水被倒入生物沙過濾器，生物沙過濾器通常的特征是多個各種直徑的沙礫層，其截獲顆粒與微生物。這些沙過濾器的頂部兩英寸通常被稱為細菌或微生物層或“生物沙”層。就是在此層中，被截獲的微生物傾向于消耗水中的有機物質。由于要發(fā)揮功效所需的多個沙礫層，生物沙過濾器通常是大而笨重的設備，并且通常需要定期維護以發(fā)揮功效。另外，生物沙過濾器在截獲微生物方面不是特別有效，使得某些微生物未被截獲在生物沙過濾器內，如果沒有后續(xù)處理加氯的話可能被用戶使用。水進入生物沙過濾器并穿過數個沙礫層。接著水從該生物沙過濾器箱被傾倒或導入加氯/脫氯箱，在此以經測量的劑量添加氯。使用過濾器將氯由水中移除，使得所配送的已處理的水并無氯的味道，這味道可能對于消費者是不期望的。在水已經經過加氯/脫氯過程后，其已準備好可以使用。在一個實施例中，本公開的重力供水處理系統與現有的生物沙過濾器水處理系統結合地使用，以提供要比僅由生物沙過濾器類型的系統所處理的更清潔且更安全的已處理的水。此實施例在圖15中示出。未處理水（1500）與絮凝劑（1502）在絮凝箱（1504）中結合在一起。支撐拖架（dolly）（1506）為箱（1504）的停留提供穩(wěn)固的平臺。支撐拖架可任選地包括為儲藏或配件專門設計的吊鉤、縫槽或凹座（pocket）。經絮凝劑處理的水（1508）離開箱并藉由拖架被導入生物沙過濾器箱（1510），例如密歇根州springlake的internationaidinc.的hydraidtm安全水系統。水由hydraidtm系統處理并去除額外的顆粒以及某些微生物。經生物沙過濾的水（1512）接著離開hydraidtm系統并進入加氯/脫氯箱（1514），水在此暴露于氯，并在被配送供使用之前由過濾器去除氯?？商峁╊~外的配件（1518），其可包括用于化學藥劑配料的量匙、用于提供準確且可重復的化學藥劑劑量的化學藥劑配料裝置以及計時器。v.生物沙過濾器和加氯/脫氯依據又一實施例，pou重力供水處理系統通過將生物沙過濾器以及加氯/脫氯過程結合成單一的串行過程（inlineprocess）而從水中去除污染物。在此實施例中，如圖16所示，未處理的水（1600）傾倒到生物沙過濾器箱（1602）中。生物沙過濾器包含多個材料層以截獲各種尺寸的顆粒。當水往下穿過沙層時，其接近穿孔的支撐格柵（1604），此格柵容許水穿過但防止任何沙前進穿過格柵。集水盤（1606）收集穿過格柵的水并將水導入此盤的漏斗部分，在此存放有氯艙（1608）。氯艙包含多個開口，以容許水進來與氯接觸并且由此吸收一些氯。加氯的水離開漏斗并收集在可包括氣隙（1610）以及擴散器（1612）的箱中。通過控制來自漏斗的流速小于來自龍頭的流速而使氣隙得以維持?？梢允翘夹偷倪^濾器（1614）將氯從水中去除并將水導向龍頭（1616），在此水準備好可供使用。需要著重指出的是，容器的尺寸可有所變化而不偏離本公開的范圍。舉例來說，每個約為5加侖的小型容器可用來如前所公開地處理水，或者也可使用50、500或1000加侖或更大的較大容器。依據待處理的水的容積，上面公開的過程仍可應用于各種尺寸。另外的未處理水的來源（除了溪流、湖泊和河川之外）是所謂的“灰水”：由例如洗碗、洗衣和洗澡這樣的家庭生活過程所產生的非工業(yè)廢水?；宜扇菰S形成水循環(huán)過程，其中，水在當地回收再利用而不是被送返環(huán)境。舉例來說，水槽或洗臉盆可收集洗手水，然后它可被倒入所公開的pou水處理系統中。在更大的應用，例如公寓建筑中，灰水可被收集在中央位置（例如地下室），然后被送入所公開的水處理系統。然后，已處理的水可通過管道回到供應系統中，或用來沖馬桶或用于其他居家用途。除了減少建筑的用水量以外，從建筑流入污水系統的水量也減少。建物的排水與供水管可配置成容許分離地引導來自馬桶的固體廢棄物以及來自水槽、洗衣機和洗碗機的液體廢棄物。從而，來自后者的灰水就被導向建物內的收集箱，而不排入當地污水系統。經過前文所公開的過程處理的水接下來要么通過管道被分離地送到配送點（例如水槽、洗衣機或馬桶），要么與外面的可飲用水源結合。vi.具有改進過濾器的迷你生物沙水處理系統根據一個實施例，通過添加改進的過濾器以從水中移除顆粒物質、去活微生物并移除額外的顆粒和有機物，pou重力供水處理系統從水中移除污染物。當前的實施例解決了典型生物沙過濾器中的沙床最初數英寸的無效性。廢物會被減少，不需要的物質會被消除，而且可通過減少沙量而增進使用水處理系統的易用性。因此，系統的總體尺寸比典型的生物沙過濾器更小。舉例來說，本發(fā)明的一個實施例可以是高約29''并且直徑約12''。此外，典型生物沙過濾器中所發(fā)現的問題也得到解決。舉例來說，某些典型生物沙過濾器起到類似層析柱的功能，較大顆粒被截獲在沙床的上邊界并且逐漸地較小的顆粒通過至沙床中的下部區(qū)域。沒有被截獲在沙床中的顆粒隨著注入的水完全穿過。迷你生物沙水處理系統可單獨使用，或與處理之前的絮凝及凝結步驟結合。它還可單獨使用，或與后處理聯合使用，以加氯和任選地脫氯已處理的水。a.沙床過濾器包括改進的沙床過濾器的迷你生物沙水處理系統的一個實施例在圖17示出。外桶（1704）包含礫石層（1714）。出水管（1718）穿過位于礫石層高度以下的孔（1716）從外桶汲水。水管中的出口（1720）位于沙床（1708）頂部以上的高度，該沙床（1708）位于內桶（1702）內。內桶嵌套在外桶內，并且在底面（1712）中有孔，該孔容許水由內桶通往外桶。內桶中含有設置在內桶底部的孔之上但在沙床之下的兩層非織物過濾器介質（1710），例如燈芯紙。濾水器（1700）嵌套在內桶之內并在底面（1706）有孔。任選地，出水管（1718）可位于外桶（1704）與內桶（1702）之內。圖18顯示圖17的實施例的分解圖。參照圖23，當水進入迷你生物沙水處理系統時，它首先通過濾水器（2300），濾水器（2300）使得由于將水倒進系統而造成的擾動平靜。沙床的頂層包含會受擾動影響的有機物質。水接著穿過沙床（2304）。沙截獲顆粒和微生物。頂層沙中生活的微生物菌群傾向于破壞天然有機物以及其他微生物。如此造成出水中的天然有機物以及微生物減少。水接著穿過非織物介質過濾器以及內桶底部的孔。非織物介質的功能之一是防止沙穿過內桶底部的孔而損失。在水穿過內桶中的孔后，它接著流入外桶底部與內桶底部之間所形成的空腔內。此空腔可填充或不填充礫石（2306）。若包括有礫石，則礫石對緊接其上方的內桶底部提供結構支撐。替代性地（不過未顯示在附圖中），礫石可用其他較大填充物取代，例如是大理石，或塑膠珠或具有支撐條的格柵件。水穿過孔而離開外桶的底部，并經由管道而導至出口（2308）。管道出口對于沙高度以及滿桶水高度的相對高程（2310）是決定水流經系統之數量及速度的因素。桶裝滿時水的高程（2302）有助于確定加在沙床上的初始水壓。一般而言，水壓越高，水能越快地流經系統。出水管的高度（2314）建立了水將會停止流經該系統的位置。若桶中的水的高程降到與出水管的高度相等（2312），那么水壓將會平衡從而停止流動。在當前實施例中，水在略高于沙高的高度停止流動。這確保有少許深度的水總是覆蓋在沙上，并且有機層維持不受觸動（2316）。使用由manz所提供的建議最大面速度，可用計算來確定任何幾何形狀過濾器的最小表面積。此外，給定系統的期望最大流速，可算出圓形沙床過濾器的最小直徑。另外，給定系統的期望最大流速，可算出方形沙床過濾器的最小邊長。所有以下等式均由控制方程中導出：f=v*af=流速v=穿過過濾器的面速度a=過濾器的表面積對于任何期望最大流速，可用以下等式計算過濾器床的最小表面積：amin=過濾器床的最小表面積（cm^2）amin=fmax/vmaxfmax=應用所期望的最大流速（ml/min）vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）。范例：應用所期望的最大流速為1000ml/min。算出該過濾器床的最小表面積。答案：amin=(1000cm^3/min)/(1cm/min)=1000cm^2。對于圓形沙床，最小面直徑由以下等式確定：dmin=2*((fmax)/(vmax*pi))^(0.5)dmin=圓形沙床過濾器的最小直徑fmax=該應用所期望的最大流速（ml/min）vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）pi=3.14。范例：應用所期望的最大流速為1000ml/min。算出圓形過濾器床的最小面直徑。答案：dmin=2*(1000cm^3/min)/(1cm/min*3.14))^(0.5)=35.7cm。對于正方形沙床，最小邊長是用以下等式確定：smin=(fmax/vmax)^(0.5)smin=正方形沙床過濾器的最小邊長。范例：應用所期望的最大流速為1000ml/min。算出正方形過濾器床的最小邊長。答案：smin=(1000cm^3/min/1cm/min)^(0.5)=31.6cm。替代性地，對于給定過濾器面積，可算出最大建議流速。fmax=vmax*afmax=通過給定系統的最大建議流速vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）a=給定系統的過濾器表面積。范例：給定過濾器床的表面積是1000cm^2。算出通過該系統的最大建議流速。答案：fmax=1cm/min*1000cm^2=1000cm^3。清潔沙床的過程在圖24中示出。為了對沙進行清潔，將濾水器（2400）移開放在一旁。內桶（1702）被升高并從外桶（1704）中取出。此時的內桶包含沙（1708）。內桶中的沙（以及任何殘留的水）被倒入清潔桶（2402）。將新鮮的清水加入清潔桶。攪拌或以其他方式擾動水與沙，以確保所有沙粒都暴露到清水（2406）。讓沙沉淀至清潔桶的底部。水與細顆粒的混合物由桶中倒出。該過程可重復多次，直到被倒出來的水用肉眼看來不含細小的顆粒。內桶底部的非織物過濾器介質被移除并丟棄（2404）。新的非織物過濾器介質放入內桶的底部。已清潔的沙再放回內桶。內桶放回外桶中。濾水器放回內桶中。于是，系統已準備好水被加入并過濾。依據一個實施例，pou重力供輸水處理系統通過處理之前的絮凝以及凝結步驟而從水中去除污染物。它可單獨使用，或與后處理結合使用，以對已處理過的水加氯和任選地脫氯。類似地，所有這三個步驟可任選地彼此按照順序使用，如圖22所示。b．壓制塊過濾器依據一個實施例，pou重力供輸水處理系統通過添加壓制塊過濾過程從水中去除顆粒物質、去活微生物并移除額外的顆粒和有機物而從水中去除污染物。進一步地，壓制塊過濾器改進了清潔和更換系統中壓制塊過濾器的便利性。包括壓制塊生物沙過濾器的迷你生物沙水處理系統的另一實施例在圖19中示出。該系統包括桶（1902），桶（1902）可包括按扣蓋（1900）。桶蓋的一部分可任選地鉸接，以容許維護過程中容易訪問桶內部。進水管（1912）置于或接近桶頂，以便從軟管、管道或加水進入系統當中的任何其他方法接水。桶任選地具有攜帶把手（1904）以易于運輸與維護。壓制塊過濾器（1906）在桶內部并在桶底部或接近桶底部。壓制塊過濾器由過濾器介質（例如沙或活性碳）以及聚合物粘合劑構成。粘合劑可為超高分子量聚乙烯。粘合劑維持塊的形狀，但是并不完全覆蓋介質顆粒的表面。沙與活性碳介質兩者或其中一項可在系統中發(fā)揮功能。水流過壓制塊過濾器后，水流經管網（1908）來到位于桶側上的龍頭（1910）。龍頭的高度設在壓制塊過濾器頂部之上。桶內可使用一個或多個壓制塊過濾器。圖20a示出只有一個過濾器（2002）與簡單管網（2004）一起使用時的配置（2000）。圖20b示出兩個過濾器（2008）與網路管道（2010）并行相接時的配置（2006），其將由來自每個過濾器的出口水帶到單一位置（2012）以經由龍頭輸送。以類似方式，額外的過濾器可用管線三通管添加至系統。壓制塊過濾器可用沙作為主要過濾器介質制成。然而，它可由硅藻土、珍珠巖、活性碳、其他無機過濾器介質及其混合物制成。壓制塊過濾器的當前實施例包括可商購的沙，其顆粒尺寸分布如表1所述。沙粒由高分子量或超高分子量聚乙烯在塊中結合在一起。在本實施例中，塊的組成是重量80%至90%的沙以及重量10%至20%的粘合劑。沙塊的當前實施例的長度為16到25cm，外徑為8到14cm，并且內徑為3至9cm。在一個實施例中，沙塊的組成是重量88%的沙以及重量12%的粘合劑。沙塊的尺度為22cm長、10.7cm外徑和5.6cm內徑。表1：當前實施例中使用的顆粒尺寸分布美規(guī)篩目開孔（英寸）開孔（mm）穿透的累積wt%留下的累積wt%留下的各項wt%300.02340.5992-1000-80-8400.01650.4282-973-182-14500.01170.3069-9010-317-20700.00830.2148-7525-5212-271000.00590.1527-5545-7314-331400.00410.117-3070-9315-302000.00290.081-1288-996-222700.00210.050-298-1000-12盤盤本發(fā)明的生物沙塊過濾器（2100）是使用常規(guī)制造技術與裝置制成的。一般而言，粘合劑（呈粉末形式）和沙均勻混合，以致粘合劑均勻地分散在沙中。某些實施例中，基于沙與粘合劑組合的重量，粘合劑占重量的約％10至％20之間，在一個具體實施例中，約占重量的％12。組合的沙與粘合劑被送入常規(guī)的柱形模具（未顯示），其具有往上凸出的中央銷。模具及其內容物接著被加熱至從約190至約235攝氏度，最優(yōu)選是約204攝氏度。同時，讓組合的沙與粘合劑經由常規(guī)加壓活塞（未顯示）受到從約100至約600磅的壓力，優(yōu)選是約300磅，所述活塞下降到模具中并包括用于中央銷的中央空隙開口。接著允許組合的沙與粘合劑冷卻，且所得到的結構由模具中取出具有集成的沙襯套（2102）的形式。如有必要，沙襯套（2102）接著被修整到一定長度。頂端帽（2104）與底端帽（2106）可例如通過常規(guī)的注模分別制造，然后通過水泥、粘合劑或其他方式附接至沙襯套（2102）。若有需要，可在頂端帽的模制過程中使用螺紋插件，以提供用于將該生物沙塊過濾器（2100）附接至合適的管道或配件（2108）的螺紋構件。替代性地，頂端蓋可模制有柱形凸起及用于o型環(huán)的溝槽，以便當該凸出插入合適的管道或配件時進行密封。壓制塊過濾器處理過程的一個實施例的流程圖在圖25中示出。轉到圖26，任選地，水可在進入迷你生物沙水處理系統之前進行預處理。當水進入迷你生物沙水處理系統時，它首先穿過進水管或漏斗（2600），并且收集在桶中直到一水位（2602）。在過濾器塊之上的水面高程（2604）在壓制塊過濾器（2608）表面上建立水頭壓力，并導致水流過過濾器介質。然后水徑向穿過過濾器塊（2606）并聚集在該塊的中央空芯（2608）內。過濾器塊截獲顆粒和微生物。塊的外層中生活的微生物傾向于破壞天然有機物以及其他微生物。如此造成出水中的天然有機物以及微生物減少。然后水穿過管道到桶側上的龍頭（2610）。出水龍頭對于塊高度以及滿桶水高度的相對高程決定水流經系統之數量以及速度（2612）。桶裝滿時的水面高程（2604）決定加在生物沙過濾器上的初始水壓。水壓越高，水能越快地流過系統。出水龍頭在過濾器塊頂部之上的高度（2612）建立一位置，水在此處將會停止流過系統并確保過濾器塊維持濕潤。另一迷你生物沙水處理系統構造在圖27中示出。水徑向地（2706和2708）流過過濾器塊（2700）。任選地，過濾器塊表面上可有外層（scrum）和/或泡沫材料層（2714），以便在水進入過濾器塊之前從水中去除顆粒。端帽（2702）使水流過過濾器塊。水在塊的中央空芯（2710）內聚集，并流過出水管（2704）前往系統的出水龍頭（2712）。使用由manz所提供的建議最大面速度，可用計算來確定柱形壓制塊過濾器的最小表面積。此外，給定期望最大流速和過濾器長度，可算出壓制塊過濾器的最小直徑。另外，給定期望最大流速和過濾器直徑，可算出壓制塊過濾器的最小長度。所有以下等式均由控制方程導出：f=v*af=流速v=穿過過濾器的面速度a=過濾器的表面積。對于任何期望最大流速，可用以下等式計算壓制塊過濾器的最小表面積：amin=壓制過濾器的最小表面積（cm^2）amin=fmax/vmaxfmax=應用所期望的最大流速（ml/min）vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）。范例：應用所要求最大流速為1000ml/min。算出該過濾器塊的最小表面積。答案：amin=(1000cm^3/min)/(1cm/min)=1000cm^2。對于給定的壓制塊長度，最小塊直徑由以下等式確定：dmin=fmax/(l*vmax*pi)dmin=壓制塊過濾器的最小直徑（cm）fmax=該應用所期望的最大流速（ml/min）vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）l=壓制塊過濾器的長度（cm）pi=3.14。范例：應用所要求的最大流速為1000ml/min，塊長度是20cm。算出過濾器塊的最小直徑。答案：dmin=(1000cm^3/min)/(20cm*1cm/min*3.14)=15.9cm。對于給定的壓制直徑，最小塊長度由以下等式確定：lmin=fmax/(d*vmax*pi)lmin=壓制塊過濾器的最小長度fmax=該應用所期望的最大流速（ml/min）vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）d=壓制塊過濾器的直徑（cm）pi=3.14。范例：應用所要求的最大流速為1000ml/min，塊直徑是15cm。算出該過濾器塊的最小長度。答案：lmin=(1000cm^3/min)/(15cm*1cm/min*3.14)=21.2cm。替代性地，對于給定壓制過濾器面積，可算出最大建議流速。fmax=vmax*afmax=通過給定系統的最大建議流速vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）a=給定系統的過濾器表面積。范例：給定過濾器塊的表面積是1000cm^2。算出通過該系統的最大建議流速。答案：fmax=1cm/min*1000cm^2=1000cm^3/min。替代性地，對于具有并行流的多個同樣尺寸的壓制塊的系統，可計算最大建議流速。fmax=vmax*a*nfmax=通過給定系統的最大建議流速vmax=來自manz的最大建議面速度（1cm/min）a=每個壓制塊過濾器的過濾器表面積n=并行流的壓制塊過濾器數目。范例：系統包含并行流的兩個壓制塊過濾器。每個過濾器塊的表面積是1000cm^2。算出通過該系統的最大建議流速。答案：fmax=1cm/min*1000cm^2*2=2000cm^3/min。為了清潔過濾器塊，桶頂的蓋可被打開或移去。過濾器塊與管路分離并由桶中移出。此時，可將過濾器塊丟棄并用新的過濾器塊取代。替代性地，過濾器塊可以通過與正常流向相反的方向從中泵水而部分地再生，如圖28所示。水從端帽（2802）中的孔（2804）送入，并通過徑向過濾器塊（2800）徑向朝外（2806）流動。此反向泵水可由電泵和軟管或由手動泵和軟管實現。任選地，外層和/或泡沫材料層（2714）可經刷洗或沖洗以去除額外的顆粒。迷你生物沙水處理系統的替代實施例在圖29中示出。該迷你生物沙水處理系統包括直徑大于長度的壓制塊過濾器（2900）。水通過端帽（2902）與出水管（2902）流到龍頭。vii.絮凝+改進的過濾器+加氯/脫氯依據前述兩個實施例，迷你生物沙水處理系統通過依次使用絮凝過程、迷你生物沙過濾過程以及加氯/脫氯過程處理水而從水中移除污染物。根據一個實施例，pou重力供水處理系統通過將生物沙過濾過程添加到絮凝以及加氯/脫氯過程而從水中移除污染物，以使得用戶能夠從水中除去顆粒物質并去活微生物。如前文指出，在農村或未開發(fā)地區(qū)，水可能是從如湖、河或井這樣的水源收集在容器或水箱。某些情況下，這種水可能由于高顆粒濃度而極為混濁。在這些情況中，最好在將水倒入或管道輸入到迷你生物沙水處理系統之前以絮凝、凝結和沉淀過程處理水。絮凝過程將會從水中去除大量顆粒物質，由此延長迷你生物沙水處理系統中的沙床和紙過濾器或壓制塊過濾器的壽命。在水已流經迷你生物沙水處理系統后，可將其倒入或管道輸入加氯/脫氯過程。在一個實施例中，此過程殺滅水中額外的微生物，使得總體過濾步驟序列的微生物總破壞率大于99.99%。在水流經加氯處理/脫氯過程后，水已準備好可以使用。viii.虹吸管參照圖30，示出在生物沙過濾之前具有絮凝步驟的水處理系統的一個實施例。水流和絮凝化學劑（3000）倒入系統中。水在絮凝箱（3002）中靜置一段時間。在此期間，顆粒（3004）凝結并且沉到箱底。絮凝過程完成后，出水管（3006）將水由桶中汲出。管的高度可設為高于沉在箱底的顆粒高度。位于出水管頂的單向閥（3008）容許空氣逸出。當水桶填充至與龍頭等高或超過龍頭高度時，那么在空氣經由單向閥（3008）逸出之后，出水管、龍頭和下伸管會形成虹吸管。水經由出水龍頭（3010）離開并流經下伸管進入水處理系統的下一階段（3012）。在當前實施例中，水處理系統的下一階段是如前所述的生物沙階段。當實施絮凝過程時，一個參數是絮凝化學劑投入水中的劑量。為了協助用戶投放正確劑量，使用標準尺寸桶，并規(guī)定預定量的絮凝化學劑以供用戶加入水中。若水位不正確，則可導致不當的絮凝化學劑劑量。為鼓勵用戶完全裝滿絮凝桶，包括了虹吸管機構。當水加入桶中的時候，管中的水位也會通過開口（3102）上升。當桶中水位（3100）達到位于或超過龍頭（3106）的高度時，空氣就會涌入單向閥（3104）。在空氣涌入并且龍頭（3106）打開后，則水會流出并往下流過管道（3108）。水會持續(xù)流動直到其達到進水管（3102）或者出水管（3110）的高度。參照圖32，示出虹吸管機構的替代實施例。與圖31的虹吸管機構的兩處不同在于下伸管（3108）位于桶內部且龍頭（3106）位于下伸管的底端。此實施例在桶外部具有較少部件。圖33示出虹吸管機構的另一替代實施例。此實施倒包括虹吸管機構的入口上的擴散器（3300）。擴散器減少水進入虹吸管機構時的速度，由此減少擾動與抽吸沉在箱底之顆粒（3302）的機會。雖然顯示為附接至圖33的實施例，擴散器可與虹吸管機構的其他實施例聯合使用，例如圖31與32中所示的實施例。擴散器的構造可簡單到如通過肘形彎管連接至虹吸管機構進水口的管道。該管道可在其內具有槽或孔。所有這些槽或孔的集合呈現為大的入口表面，供水流通過。這造成在任何給定進水口的情況下水流速減低。ix.加氯器裝置參照圖34，示出在迷你生物沙水處理系統出水口上的加氯器裝置的實施例。雖然被示出和描述為與迷你生物沙水處理系統（3400）聯合，但加氯器裝置也可與其他水處理系統聯合使用。水離開迷你生物沙水處理系統（3400）并且進入加氯器裝置。圖35示出加氯器裝置的一個實施例的部件及特征。加氯器裝置包括加氯器進流管（3500）、流容器（3502）、氯艙（3504）（有時稱為氯“匣”）、氯片（3506）、氯艙帽（3508）、加氯器出流管（3510）、旁通流徑（3512）、氯艙側面內的槽（35l4）、氯艙帽內的出口孔（3516）以及藥片支撐（3518）。因為加氯器裝置附接在桶外而不是飄浮或附接在桶內，用戶可在不擾動水處理系統或是必須應付不潔的水的情況下訪問加氯器裝置。進一步，加氯器裝置的一些部分可被看穿，容許用戶觀察氯片還剩下多少，而不需打開或訪問加氯器裝置。參照圖36，公開了水流過圖35所示加氯器裝置的一個實施例。水通過進流管進入（3600）。水由氯艙的頂和側逐級流下來（3602）?？偹鞯囊徊糠纸浻蓚缺谏系牟圻M入加氯艙（3604）。進入槽的部分由槽的尺寸與形狀來調節(jié)。槽的尺寸可基于氯配料需求而在制造期間調整。一般而言，較大槽且較圓滑的邊緣將會容許更多水流入氯艙。一般而言，具有較尖銳邊緣的較小槽將會容許較少水進入艙?？偹鞯囊徊糠掷@過氯艙（3606）。這些水通過孔或溝流至出水管，這些孔或溝允許水流過氯艙。在氯艙內部流動的水帶走從氯片溶解的氯（3608）。該水經由氯艙帽內的孔流出?？椎某叽缯{節(jié)流速。加氯的水和旁通的水在出流管中重新合在一起，并且在接水的容器內變得徹底混合（3610）。藥片支撐（3518）包括間隔開的支撐構件，其支撐氯片同時容水流動經過氯片。以此方式，藥片支撐控制氯片（3506）對水的暴露。任選地，氯片可置于氯艙側面內的槽的上方、下方或與槽對準，這會改變水與氯片之間的交互作用。進一步任選地，氯艙側面內的槽的位置、取向與數目可變化，以改變水與氯片之間的交互作用。藥片支撐也將氯片置于用戶可透過透明窗看到氯片的高度以確定何時更換氯片。任選地，氯艙的一部分或全部可為透明，以容許觀察氯片。圖37顯示更換氯艙的過程的一個實施例。流容器（3502）在加氯器的進水管（3500）上向上滑動。用過的氯艙（3504）從出水管（3510）移除。新的氯艙（3700）安裝至出水管（3510）內。流容器（3502）放下來回到包覆氯艙的位置。x.手動泵某些重力供水處理系統大、重而且相對而言難以移動。許多重力供水處理系統被迫在流速與性能之間做妥協。也就是說，為了擁有較高流速，過濾性能有時就被犧牲，反之亦然。需要一種系統，其在沒有加壓管道設施并且沒有電力的情況下運轉，而提供與使用加壓管道設施與電力的系統的過濾及流速性能接近的水的凈化。在一個實施例中，具有用于協助水流的泵的水處理系統提供消毒、過濾、化學劑吸收以及高流速，不需加壓管道設施或電力。在此實施例中，通過當水進入水桶中的時候添加氯至水中而實現消毒。過濾和化學劑吸附可通過使經加氯處理的水流過褶疊過濾器介質以及壓制碳塊過濾器而實現。在替代實施例中，消毒、過濾和化學劑吸收可用不同化學藥劑、過濾器或系統實現。在該實施例中，用戶使用安裝在系統出口處的手動致動活塞泵從水系統中汲水。當水被取出時，其流經一個或多個過濾器介質，該一個或多個過濾器介質移除水中的氯和其他污染物。圖38示出其中水的消毒、過濾和化學劑吸收幫助凈化水的系統。這些過程可在沒有電力或加壓管道設施的情況下而實施。此外，系統的該實施例能夠輸送每分鐘一加侖的流速?？商峁V口漏斗（3800）以接受在填充儲水箱（3804）時的高流速（例如由另一桶中傾倒）。氯片（3802）可安裝在漏斗中，以便水通過漏斗傾倒時溶解，由此對水進行消毒。漏斗開口的尺寸、出口的尺寸以及氯片的尺寸和數目可調整，以達到期望的水中加氯劑量。水可儲存在箱（3804）中，直到用戶想要汲水使用那一刻。儲存期間，氯可主動地將水消毒。箱的尺寸以及最大出水流速可有所變化，系統設計者或系統安裝人員可進行調整以實現水中適當的氯ct暴露量。在一個實施例中，手動泵運系統是手動致動活塞泵，如圖38示出。雖然在本實施例中使用手動致動活塞，但也可使用不同種類的泵來致動水流。在其他實施例中，采用不同的手動泵運系統，使得該系統能在不需訪問電力或加壓管道設施的情況下運轉。當水被從箱中汲取以供使用時，其首先流經活性碳的壓制塊（3806）。任選地，褶疊過濾器介質可安裝在碳塊上方，以過濾大顆粒并防止碳塊堵塞。某些情況中，在小型住宅用尺寸的箱（約5加侖）中的水頭并不足以使水流經過濾器塊。因此，可在過濾器的出口柱上安裝手動操作的活塞泵。當活塞泵把手（3814）抬起時，主體（3812）內的活塞（未顯示）相較于過濾器塊入口側上的水壓產生負壓差。這使得水流經過濾器塊，進入過濾器出口（3808），并向上進入泵的主體（3812）。當水被汲取通過泵的主體時，其通過單向橡膠擋板閥（3810）。而且，當新的水被汲入主體（3812）中的時候，其取代原先就在那里的水。被取代的水通過泵頂端的排水口（3816）逸出。活塞的直徑與行程長度可有所變化，以便系統設計者或系統安裝者進行調整以實現每行程的期望水流輸送量。舉例來說，給定2秒的行程持續(xù)時間以及126ml的活塞容量，可實現每分鐘3780ml（約一加侖）的凈流速。某些重力供水處理系統中，因為缺少水深或其他原因，小容量箱生成很小的水頭壓力。在圖38所示的實施例中，系統包括具有褶疊預過濾器的壓制碳塊過濾器介質。具有褶疊預過濾器的碳塊可提供與電動凈水器基本上同等的過濾。某些重力供水處理系統并不能建立足夠的水頭壓力使水流過某些碳塊過濾器介質。然而，安裝在過濾器介質出水側上的手動泵運系統提供協助，并容許實現適當流速。當泵被致動時在出水口生成負壓，因而造成介質上的凈壓差以加速水流?？砂ńM件托盤（3818）以便將碳塊過濾器、預過濾器以及泵在儲水箱（3804）的底部固定到位。組件托盤也可幫助保持過濾器和泵在運輸期間不會損壞。取代漏斗，也可使用管狀或其他封閉式的氯輸送部件，以在進來的水中加入氯。舉例來說，前文所述用來實現任何加氯過程的任何氯輸送部件可與手動泵系統聯合使用。在一個實施例中，不是在水經由漏斗（或其他合適的氯導入裝置）倒入之際添加氯，而是可在分離的桶中將液體、粉末或一個或多個藥片手動混入水中，然后倒入安全儲水容器。在用戶可以訪問管道設施中的水的情況下，那么可使用連接至旋塞或旋塞上的轉向閥的軟管來填充安全儲水容器。使用具有消毒的安全儲水容器可在管道設施供應的水被污染的情況下有利。而且，在水供應時斷時續(xù)或管道設施系統中的水壓很低的情況中，安全儲水容器可提供能獲得的水。雖然上述實施例是討論氯的情況，也可使用其他消毒化學劑。舉例來說，可使用溴、碘或任何其他適當藥劑來代替氯或作為氯的補充。某些系統中，可能并不必然需要消毒化學藥劑。雖然本實施例采用高性能壓制碳過濾器，但可使用較低性能的過濾器。舉例來說，在一個替代實施例中，過濾器可僅用來從水中移除氯的味道。另一替代實施例中，可使用較低成本的過濾器。聯系本實施例所描述的泵系統是具有自行車胎泵處理動作的活塞泵。在替代實施例中，可添加杠桿連接以操作具有杠桿式運動的泵。其他實施例中，可使用不同類型的泵系統以用適當流速汲水。舉例來說，可使用旋轉式曲柄組件將旋轉運動轉換成為往復式線性運動，代替線性運動操作泵動作。另一替代實施例中，不用活塞泵，而可使用其他種類的泵，例如曲柄驅動的蠕動泵。xi.絮凝漏斗參照圖39和40，水處理系統可包括與迷你生物沙過濾器協作的絮凝箱或漏斗（3900）。在本實施例中，絮凝漏斗（3900）嵌套在迷你生物沙水過濾器（3902）頂上。用于絮凝漏斗的蓋（3904）可取代迷你生物沙過濾器蓋。當水和絮凝化學藥劑被加入絮凝箱（3900）時，可用戽斗（3906）對它們進行攪拌。當絮凝過程進行之際，戽斗（3906）可存放在絮凝箱（3900）中，可能如同圖41最佳顯示的，戽斗的勺部嵌套在絮凝箱（3900）的集水區(qū)域（3908）中。當水中的顆粒凝結并沉淀至箱底部時，它們通過箱的傾斜壁（3910）被引導落入集水區(qū)域（3908）中。本實施例中，壁的角度設置成距水平方向最小30度，以幫助確保沉淀物會落入集水區(qū)域（3908）中。在替代實施例中，壁的角度可設置為不同角度。當凝結和沉淀過程完成時，戽斗（3906）可能裝滿了顆粒。出口閥（3912）位于戽斗（3906）中的沉淀顆粒層的上方。因此，出口閥（3912）的高度將會決定由集水區(qū)域（3908）所捕獲的沉淀顆粒的體積。任選地，出口閥（3912）的高度可被調整，或可添加額外的出口端口?？赡苋鐖D41最佳顯示，用戶可致動閥手柄（3914）以打開出口閥（3912）并容許水從戽斗（3906）中的沉淀物上方排出。在本實施例中，從出口閥（3912）排出的水直接流入迷你生物沙過濾器系統，其接著如上所述操作以進一步過濾并處理水。出口閥的設計使得水流維持在慢到不足以擾動動集水/戽斗區(qū)域中的沉淀物的流速。在替代實施例中，出口閥可流到不同的過濾器系統或儲存容器內。參照圖42，戽斗可從集水區(qū)移開以便清空收集到的沉淀物，或將絮凝化學劑攪拌到未處理的水中。箱出口的結構，尤其是出口閥端口周圍近似豎直的壁（3916），被配置成最小化在凝結過程期間所形成的絮凝沉積。出水結構的側邊被放置并傾斜，以便當絮凝物累積在戽斗所服務的集水部位時，使絮凝物的運動轉向遠離出口閥的進入端口。參照圖43，更詳細地描述出口閥組件（3918）。本實施例中，出口閥組件（3918）包括閥體（3930）、拉座（3926）、固定螺絲（3928）、閥手柄（3914）、閥拉桿組件（3920）、閥止動器（3922）、閥彈簧（3924）以及閥體插件（3932）。閥拉桿組件具有用于微調長度的螺紋端部與調整螺母。隨著手柄（3914）被致動，閥止動器（3922）將出口閥拔去并容許水流動。閥彈簧（3924）用來重設閥止動器。在替代實施例中，可實施使用額外、不同或更少部件的其他出口閥組件的構造。xii.泡沫材料結構生物沙過濾系統可通過使水流經在沙礫床表面上形成的生物層而減少水中微生物濃度。這些系統會用到大量的沙礫以過濾水，使得它們很重，難以清洗、運輸和維護。舉例來說，要運送大量沙子會很麻煩，并且在某些地方，可能難以在當地獲得沙子。在一個結構中，沙子的某些或全部可用一或多個泡沫材料過濾器元件取代。泡沫材料較輕、更易于生產并且更易于從集中化地點運出。安裝過程也會更簡單，并可由沒有經驗的人實施。生物層在泡沫材料頂部形成，并導致出水處的顆粒濃度明顯降低。本實施例中的泡沫材料孔密度約為每英寸100孔。在替代實施例中，孔密度可依據應用調整?？墒褂枚鄬优菽牧弦蕴畛淙萜鞯娜莘e。為了控制流速與面速度，可在出水口或軟管上安裝限制孔。聚氨酯泡沫材料能多年保持穩(wěn)定，并且不會被微生物消耗。進一步，其已有配方能通過nsf認證用于和水接觸。包括泡沫材料過濾器的示范性過濾器系統在圖44和46中示出。過濾系統包括箱（4404）、蓋（4400）、擴散器層（4406）、生物層（4408）以及聚氨酯泡沫材料（4410）。本實施例中，聚氨酯泡沫材料被切成塊，以易于堆放和裝入錐形箱內。替代地，可使用單獨一個錐形泡沫材料塊。雖然在所示實施例中使用一些塊，但也可依據應用或與水箱的交互作用而采用不同形狀與尺寸的泡沫材料。未處理的水被倒入箱的頂部（4402）并經由出水管（4412）離開箱，進入已處理水的儲存容器（4414）。圖45所示的替代實施例中，可在泡沫材料堆層頂上添加淺淺一層沙（4500），以促進有機層更好地形成。雖然圖44和圖45的實施例中顯示的是多層泡沫材料，但在替代實施例中也可用單獨一層淺的泡沫材料，這可降低系統的總體高度。另一替代實施例中，可將泡沫材料片卷成圓柱并加帽而形成徑向流動過濾器元件。徑向流動過濾器塊在圖19和20a-20b中示出，并如前文所述。如上所述，過濾器塊是由沙或活性碳構成，被壓制并用超高分子量聚乙烯粘合劑保持在一起。本實施例中，徑向過濾器塊可由卷成圓柱并在端部加帽的泡沫材料片構成。用過濾器塊三通管或任何其他過濾器連接系統，可添加額外的過濾器塊以將系統按比例放大成任何尺寸。徑向流動泡沫材料過濾器塊的示范性構造在圖47中示出。一個實施例中，該方法包括以下步驟：1）將泡沫材料片卷成圓柱（4700）；2）沿接縫膠粘（4702）；3）將封閉的端帽膠粘到圓柱一端（4704）；以及4）將具有管接頭的開放端帽膠粘至泡沫材料圓柱的另一端（4706）。在替代實施例中，可使用不同方法制作泡沫材料過濾器塊，包括額外或較少部件以及額外或較少步驟?？墒褂妙A過濾器介質來覆蓋端流動結構或徑向流動結構的表面，以便允許更容易地清潔并減少泡沫材料孔的堵塞。在替代實施例中，其他泡沫的或多孔的材料或結構可取代上述的聚合物泡沫材料。舉例來說，可使用通過熔合某種材質小珠所制成的玻璃、金屬或其他基質。一個示范性的實施例包括porex燒結聚乙烯，其也可作為支撐物用于生物構造（bio-formation）。以上是本發(fā)明的當前實施例的描述。在不背離所附權利要求限定的本發(fā)明的精神及更廣方面的情況下，可有許多變異及改變，權利要求應根據包括等同原則在內的專利法原理進行解釋。以單數指稱的任何元素，例如用冠詞“一、”“一個”、“該”或“所述”指稱的任何元素，不應理解為將該元素限制為單數。當前第1頁12