MX2013000551A

MX2013000551A - Sistema y metodo de tratamiento de agua.

Info

Publication number: MX2013000551A
Application number: MX2013000551A
Authority: MX
Inventors: David Sunshine; David Kolstad
Original assignee: Aardvark Ip Holding Llc
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-10-28
Also published as: EP2697168A1; US9650270B2; CA2803926A1; US11247922B2; MX356230B; US20120261349A1; US9321665B2; IL228830A0; US20150136709A1; US20180118591A1; ES2657897T3; CA2803926C; US20160185622A1; US9850148B2; EP2697168B1; WO2012142140A1

Abstract

Se describen un dispositivo de tratamiento de agua y métodos para tratar agua tal como agua de torre de enfriamiento, agua de piscinas, y agua de jacuzzi o agua de amantail (spa). El dispositivo de tratamiento de agua utiliza radiación ultravioleta (130), un campo magnético (132) y un aire fortificado con ozono (136) para tratar el agua, típicamente dando por resultado contaminación microbiana reducida y alcalinidad reducida en el agua de la torre denfriamiento. El agua de la torre de enfriamiento se puede correr consecuentemente en ciclos más altos de concentración mientras que se reduce o se elimina la deposición de minerales en los componentes de la torre de enfriamiento. El agua de piscina y agua de jacuzzi tratada con el dispositivo de tratamiento de agua típicamente requieren menos cloro, y los niveles de cloro son típicamente más estables que sin el dispositivo.

Description

SISTEMAS Y MÉTODO DE TRATAMIENTO DE AGUA CAMPO La invención descrita pertenece generalmente a sistemas y método para tratar agua. Más particularmente, las modalidades de la invención descrita utilizan luz ultravioleta y/o magnetos o imanes para tratar agua.

ANTECEDENTES El tratamiento de agua se requiere para generar o mantener la calidad de agua aceptable en sistemas tales como torres de enfriamiento, enfriadores evaporativos , intercambiadores de calor, enfriadores, sistemas de recirculación dé proceso, sistemas de tratamiento de agua de punto de entrada y varios sistemas de tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, muchos acondicionadores de aire y otros procesos que producen calor como un subproducto o producto residual utilizan torres de enfriamiento para disipar o disponer del calor. Las torres de enfriamiento frecuentemente usan agua como un medio de enfriamiento para absorber calor de los serpentines de acondicionamiento de aire o dispositivos de vertimiento de calor similares. El agua hace un excelente medio de enfriamiento debido a su capacidad de calor especifica relativamente alta, su excelente conducción de calor en forma liquida, y su calor relativamente alto de vaporización. Sin embargo, el agua de la torre de enfriamiento requiere tratamiento costoso para prevenir que la calidad del agua se degrade a niveles inaceptables .

Las torres de enfriamiento que circulan el agua para disipar o disponer de calor usualmente pierden cantidades sustanciales de agua a la evaporación. Una torre de enfriamiento de acondicionamiento de aire típica pierde por evaporación aproximadamente 11.35 litros (3 galones) por minuto de agua, por 100 toneladas de capacidad de acondicionamiento de aire. Un hospital grande puede tener aproximadamente 1000 toneladas de capacidad de acondicionamiento de aire. De esta manera la torre de enfriamiento de acondicionamiento de aire del hospital grande pierde aproximadamente 6813.74 litros (1800 galones) de agua por hora a través de la evaporación. La evaporización del agua de la torre de enfriamiento deja atrás sustancialmente todo de los sólidos disueltos en el agua que llegan a ser vaporizados, dando por , resultado una concentración incrementada de sólidos disueltos en el agua de la torre de enfriamiento que permanecen en fase líquida en la torre. El agua de la torre de enfriamiento que es hiper-concentrada con resultados de solutos (soluto cargado) , y precipitación o deposición de aquellos sólidos en los componentes de la torre de enfriamiento es un mayor problema. El ciclo (s) de concentración ("ciclo") es una medida del grado al cual la concentración de sólidos disueltos en el agua circulante se incrementan sobre aquel del agua de alimentación (también referido como agua cruda) como sigue: el agua de alimentación está en 1 ciclo de concentración; donde los sólidos disueltos en el agua circulante alcanzan una concentración que es dos veces que del agua de alimentación, el agua circulante está en o se ha sometido a 2 ciclos de concentración; a una concentración de 4 veces que del agua de alimentación, el agua circulante está en q se ha sometido a 4 ciclos de concentración, etc.

La precipitación y deposición del carbonato es típicamente problemático en las torres de enfriamiento, debido por lo menos en parte a la hiper-concentración de solutos y a la alcalinización . El carbonato de calcio y carbonato de magnesio son frecuentemente las especies mucho más problemáticas. La precipitación de carbonato es exacerbada por el agua de la torre de enfriamiento altamente alcalina debido a que las proporciones de carbonato a bicarbonato incrementan con el incremento en el pH y el carbonato es menos soluble en agua que el bicarbonato. Por consiguiente, la precipitación del carbonato es más problemático en el pH más alto. El control de alcalinidad (es decir disminución del pH) es por lo tanto altamente deseable en el tratamiento de agua de la torre de enfriamiento. El crecimiento bacteriano y crecimiento de microorganismos u otros organismos en el agua de la torre de enfriamiento y en los componentes de la torre de enfriamiento también es un problema sustancial.

La alcalinidad del agua en la torre de enfriamiento y la hiper-concentración de sólidos disueltos se dirige típicamente al adicionar químicos al agua que ayudan a conservar los sólidos disueltos en solución o suspensión. Sin embargo, tales productos químicos pueden adicionarse sustancialmente a los costos de enfriamiento de construcción. Los productos químicos (biocidas) también se utilizan para inhibir el crecimiento de organismos, pero tales productos químicos también pueden ser costosos, y algunos biocidas son menos efectivos bajos condiciones de alcalinidad incrementada.

La calidad del agua en la torre de enfriamiento también se mantiene típicamente al drenar una porción del agua (referido como purgado)' y reemplazar el agua drenada con agua de alimentación que no es hiper-concentrada o sustancialmente de manera biológica contaminada mediante niveles de microorganismos elevados. El uso de químicos para tratar el agua de la torre de enfriamiento puede complicar el purgado, o limitar el uso de algunos químicos, debido a que algo del agua químicamente tratada puede requerir remoción especializada. La radiación ultravioleta (UV) puede ser efectiva como un agente desinfectante, pero generalmente no ayuda con la hiper-concentración y deposición de sólidos trasmitidos por el agua.

BREVE DESCRIPCIÓN Las modalidades de la presente descripción se dirigen a resolver estos y otros problemas y superar las desventajas de la técnica anterior. Más particularmente, las modalidades de los sistemas y métodos descritos proporcionan el mantenimiento y/o mejoramientos de la calidad del agua. Como ejemplos, y sin limitación, las modalidades de la presente descripción se pueden aplicar en conexión con mantener la calidad del agua en las torres de enfriamiento, piscinas, fuentes y otras características del agua y los similares.

Los sistemas y métodos de tratamiento como son descritos en la presente utilizan radiación o luz ultravioleta (UV) . Las modalidades pueden utilizar adicionalmente campos magnéticos. La radiación UV y/o campos magnéticos se pueden aplicar directamente al agua, para tratar esa agua. Alternativamente o además de, la radiación UV y/o campos magnéticos se pueden aplicar a un gas, tal como aire y el gas tratado luego se puede poner en contacto con el agua, para tratar el agua.

De acuerdo con modalidades ejemplares de la presente descripción, LA , radiación UV puede comprender radiación ultravioleta que tiene múltiples longitudes de onda. Por ejemplo, se puede utilizar la radiación UV en las longitudes de onda de aproximadamente 185 nm y aproximadamente 254 nm. Los imanes se pueden proporcionar como parte de arreglos lineales. Por otra parte, tales arreglos lineales se pueden arreglar en pares. Como un ejemplo, un par de arreglos lineales de los imanes se pueden localizar adyacentes a la lámpara UV dentro de una cámara de tratamiento, para tratar un gas contenido dentro de la cámara de tratamiento con radiación UV y un campo magnético simultáneamente .

De acuerdo con por lo menos algunas, modalidades, un gas se trata con radiación UV y el gas tratado luego se pone en contacto con el agua. Una bomba se puede proporcionar para analizar el aire presurizado a una cámara de tratamiento que contiene una fuente de luz UV. La cámara de tratamiento puede incluir adicionalmente arreglos lineales de imanes. El gas presurizado expuesto a la radiación UV y, si se proporcionan imanes, un campo magnético, luego sales de la cámara de. tratamiento y se pone en contacto con el agua que es tratada.

Las modalidades de la presente descripción se relacionan a sistemas para tratar agua. Tales sistemas pueden incluir un alojamiento en la cámara de tratamiento que define un volumen interior. Una entrada de la cámara de tratamiento es operable para admitir aire en el volumen interior del alojamiento en la cámara de tratamiento. Localizado dentro del alojamiento de la cámara de tratamiento es una fuente de radiación UV. Se proporciona una salida de la cámara de tratamiento que es operable para expulsar aire del volumen interior del alojamiento de la cámara de tratamiento.

Los sistemas pueden incluir elementos adicionales, solos o en combinación. Tales elementos incluyen, por ejemplo, una bomba de aire, en donde una salida de la bomba de aire proporciona un flujo de aire a la entrada de la cámara de tratamiento. La fuente de radiación UV puede ser operable para admitir radiación ultravioleta a una pluralidad de longitudes de onda, que incluye radiación que tiene una primera longitud de onda que está dentro de un intervalo de aproximadamente 178 nm a aproximadamente 187 nm, y que incluye luz a una segunda longitud de onda que está dentro de un intervalo de aproximadamente 252 nm a aproximadamente 256 nm. El sistema además puede incluir una pluralidad de fuentes de radiación UV dentro del ', volumen interior del alojamiento de la cámara de tratamiento. Una pluralidad de imanes se puedé incluir dentro del interior de la cámara de tratamiento. Los imanes se pueden arreglar a lo largo de por lo menos una primera linea, formando un arreglo lineal, en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la primera linea son tales que un primer imán en la linea repele el segundo imán en la linea. De acuerdo con aun modalidades adicionales, los imanes se pueden arreglar a lo largo de por lo menos una primera y segunda lineas, en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la primera linea son tales que un primer magnético repele un segundo imán en la primera linea, en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la segunda linea son tales que un primer imán repele un segundo imán en la segunda linea, en donde el primer imán de la primera linea está adyacente al primer imán de la segunda linea, en donde el segundo imán de la primera linea está adyacente al segundo imán de la segunda linea, y en donde los primeros imanes adyacentes y los segundos- imanes adyacentes tienen campos magnéticos o polaridades que son alineadas opuestamente.

Otras modalidades ' proporcionan sistemas para tratar agua que pueden incluir una bomba de aire. Además, los sistemas pueden incluir una primera cámara de tratamiento que tiene una alojamiento de la cámara de tratamiento que define un volumen interior o un primer volumen de tratamiento, y una entrada al volumen interior, en donde la entrada se interconecta a una salida de la bomba de aire por al menos un primer tubo o conducto de suministro. Los sistemas pueden incluir adicionalmente una entrada del volumen interior. Además, una- fuente de luz UV se coloca dentro del volumen interior de la primera cámara de tratamiento.

Los sistemas pueden incluir adicionalmente otros elementos solos o en combinación. Por ejemplo, un sistema puede incluir una segunda cámara de tratamiento. La segunda cámara de tratamiento puede tener un alojamiento de la cámara de tratamiento, en donde el alojamiento de la cámara de tratamiento define un volumen interior o volumen de tratamiento de la segunda cámara de tratamiento, una entrada al volumen interior, en donde la entrada se interconecta a una salida de la bomba de aire por al menos un segundo tubo o conducto de suministro y una salida del volumen interior. Una segunda fuente de radiación UV se localiza dentro del volumen interior de la segunda cámara de tratamiento. Además, también se puede proporcionar una salida común, en donde la salida del volumen interior de la primera cámara de tratamiento y la salida del volumen interior de la segunda cámara de tratamiento se interconecta a la salida común. La primera cámara de tratamiento puede además incluir una primera pluralidad de imanes arreglados a lo largo de una primera linea, en donde una orientación de imanes dentro de la primera pluralidad de imanes se alterna. La primera cámara de tratamiento puede incluir adicionalmente una segunda pluralidad de imanes arreglados a lo largo de una segunda linea, en donde una orientación de los polos magnéticos de los imanes dentro de la segunda pluralidad de imanes se alterna, y en donde una orientación de polos magnéticos de cada imán en la primera pluralidad de imanes se invierte de un imán adyacente en la segunda pluralidad de imanes. De manera similar, la segunda cámara de tratamiento puede incluir una tercera pluralidad de imanes arreglados a lo largo de una tercera linea, en donde una orientación de los polos magnéticos de los imanes dentro de la tercera pluralidad de imanes se alterna, y una cuarta pluralidad de imanes arreglados de una cuarta linea, en donde la orientación de los imanes dentro de la cuarta pluralidad de los imanes se alterna y en donde una orientación de los polos magnéticos de cada imán en la tercera pluralidad de los imanes se invierte de un imán adyacente en la cuarta pluralidad de magnetos .

Los métodos descritos en la presente pueden incluir además métodos para tratar agua que comprenden poner en contacto una corriente de gas que contiene oxigeno con radiación ultravioleta para formar gas de oxigeno tratado y, después, poner en contacto una corriente de agua con el gas tratado para formar una ^corriente de agua tratada. Los aspectos adicionales de los métodos de acuerdo con la presente descripción pueden incluir poner en contacto la corriente de gas que contiene oxigeno con la radiación ultravioleta dentro de un campo magnético inducido. El campo magnético se puede establecer entre dos conjuntos paralelos de imanes con polos magnéticos alternantes. La corriente de gas que contiene oxigeno puede comprender aire. Además, poner en contacto la corriente de gas que contiene oxigeno con radiación ultravioleta se puede realizar a una presión mayor II que la presión ambiente, de preferencia de aproximadamente 139.70 cm (55 pulgadas) a aproximadamente 10.160 cm (4,000 pulgadas) de agua mayor que la presión atmosférica ambiente. La radiación ultravioleta puede incluir longitudes de onda de por lo menos aproximadamente 185 nm y aproximadamente 254 nm. La radiación ultravioleta puede comprender radiación substancialmente ultravioleta de aproximadamente 185 nm y aproximadamente 254 nm de longitudes de onda. Poner en contacto la corriente de gas de oxigeno con la corriente de agua puede incluir por lo menos uno de: formar una dispersión del gas de oxigeno tratado en la corriente de agua; burbujear el gas de oxigeno tratado en la corriente de agua; e introducir el gas de oxígeno tratado a través de un efecto venturi a la corriente de agua. Además, la corriente de agua puede estar sustancialmente libre de uno o ambos de los subproductos de desinfección libres de cloro y con cloro. El método puede incluir adicionalmente poner en contacto un depósito que contiene calcio con la corriente de agua tratada para remover por lo menos algo del depósito que contiene calcio y para formar una agua cargada de calcio. De preferencia, la corriente de agua tratada tiene un ciclo de concentración más de aproximadamente 1, más de preferencia un ciclo de concentración más de aproximadamente 4. El contacto de la corriente de gas que contiene oxígeno con la radiación ultravioleta puede ser sustancialmente a temperatura ambiente y a una presión de no menos de aproximadamente 139.70 cm (55 pulgadas) de agua y no más de aproximadamente 10.160 cm (4,000 pulgadas) de agua por arriba de la presión atmosférica ambiente, y en donde el agua tratada contiene menos de aproximadamente 50,000 colonias de bacterias por mL.

Las características y ventajas adicionales de las modalidades de la presente descripción llegarán a ser más evidentes fácilmente a partir de la siguiente descripción, particularmente cuando se toman junto con los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 2 es una vista en sección transversal lateral de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 3 es una vista en sección transversal superior de un dispositivo ide tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 4 es una vista lateral de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 5 es una vista lateral de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 6 es una vista lateral de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 7 es una vista lateral de un dispositivo de tratamiento de agua de acuerdo con una modalidad de la presente invención; La Figura 8 representa un sistema de tratamiento de agua de acuerdo con modalidades de la presente descripción; La Figura 9 es una sección transversal de una cámara de tratamiento de acuerdo con modalidades de la presente invención; y La Figura 10 es un diagrama de flujo que representa aspectos de un método para tratar agua de acuerdo con modalidades de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Las modalidades de la presente invención comprenden dispositivos de tratamiento de agua que utilizan radiación UV, un campo magnético y/o aire fortificado con ozono para tratar agua cargada de solutos, agua altamente alcalina y y agua biológicamente contaminada, o agua que similarmente llegará a ser altamente alcalina o biológicamente contaminada en la ausencia del tratamiento. Un ejemplo de tal agua es agua de la torre de enfriamiento. Otros ejemplos incluyen, pero no están limitados a, agua de sub-producto de pozo de petróleo o gas y otra agua contaminada generada como un subproducto de un proceso o procesos industriales. Las modalidades de la invención también son efectivas en tratar agua de piscina y agua de spa o jacuzzi, donde los dispositivos de tratamiento de agua típicamente estabilizan la concentración de cloro y reducen la necesidad del cloro en el agua .

Por el uso del dispositivo de tratamiento de agua, el pH del agua cargada con solutos tal como se modula el agua de la torre de enfriamiento, y se controla la contaminación biológica altamente sin el uso de, o con el uso reducido substancialmente de, agentes químicos. Los costos del tratamiento de agua por lo tanto se reducen por el uso del dispositivo de tratamiento de agua durante el tratamiento químico solo.

Las modalidades1 de la presente invención efectivamente tratan el agua de la torre de enfriamiento al prevenir o eliminar la contaminación biológica del agua y al disminuir el pH aproximadamente 0.2 unidades, o mantener el pH del agua de la torre de enfriamiento a 0.2 unidades por debajo de lo que el pH sería si el agua de la torre de enfriamiento no fuera tratada.

Las modalidades del dispositivo de tratamiento de agua divulgado en la presente puede mitigar la alcalinidad total tal que la alcalinidad no se concentra tan rápido como los iones de calcio, dureza del agua, iones de cloruro, conductividad u otros índices de ciclos de concentración. En una instalación típica, la alcalinidad total es 50 -75% de lo esperado basado en los ciclos de concentración indicados por un incremento en la concentración de ion de cloruro. La alcalinidad reducida puede ser altamente benéfica, con la deposición de escala y otros depósitos de mineral en las partes de la torre de · enfriamiento que son altamente reducidas o eliminadas completamente.

Las modalidades del dispositivo de tratamiento de agua divulgado en la presente pueden operar para incrementar la concentración de calcio donde el dispositivo de tratamiento de agua se instala en un sistema de agua de enfriamiento que ha incurrido en depósitos minerales sustanciales. En muchos casos, los depósitos minerales sustanciales pueden ser · sustancialmente o completamente eliminados. Los depósitos minerales sustanciales se eliminan típicamente dentro de un año de instalar el dispositivo de tratamiento de agua.

En algunas modalidades, el dispositivo de tratamiento de agua incluye un filtro de medios de vidrio. El filtro puede remover o reducir sólidos suspendidos, que incluyen bacterias muertas y pueden ayudar a prevenir la infestación del agua con bacterias Legionella.

Terminología Los términos y frases como es indicado entre comillas (" ") en esta sección se proponen que tienen el significado adscrito a estos en esta sección de Terminología aplicada a estos por todo este documento, incluidos en las reivindicaciones, a menos de que sea indicada claramente de otra manera en el contexto. Además, como es aplicable, las definiciones establecidas son para aplicar, con respecto a la palabra o caso de la frase, a las variaciones singulares y plurales de la palabra o frase definida.

El término "o" como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas no se propone que sea exclusivo; más bien el término es inclusivo, significa "cualquier o ambos".

Las referencia en la especificación a "una modalidad", "una modalidad", "otra modalidad, "una modalidad preferida", "una modalidad alternativa", "una variación", "una variación" y frases similares significa que una característica particular; estructura o característica descrita en conexión con la modalidad o variación, se incluye en por lo menos una modalidad o variación de la invención. La frase "en una modalidad", "en una variación" o frases similares, como se utiliza en varios lugares en la especificación, no se proponen necesariamente para referirse a la misma modalidad o la misma variación.

El término "acoplar" o "acoplado" como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas se refieren a una conexión indirecta o ' directa entre los elementos identificados, componentes u objetos. Frecuentemente la manera de acoplamiento será relacionada específicamente a la manera en la cual los dos elementos acoplados interactúan.

El término "aproximadamente", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a más o menos 10% del valor dado. Por ejemplo: "aproximadamente 14.0 watts" significa un intervalo de 12.6 watts a 15.4 watts.

El término "aproximadamente," como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a más o menos 20% del valor dado.

Los términos "hiper-concentrado", y "carga de solutos", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere al agua circulante (agua de la torre de enfriamiento) que contiene sólidos disueltos y otras especies disueltas a concentraciones que son elevadas por lo menos 2 veces más del agua de alimentación. Por ejemplo, el agua circulante en un ciclo de concentración de 2 es hiper-concentrada con sólidos disueltos .

Los términos "biológicamente contaminada" y "agua biológicamente contaminada", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere al agua circulante (agua de la torre de enfriamiento) con carga bacteriana de mayor que 50,000 colonias por mililitro. Se reconoce que 50,000 colonias por mililitro y la disminución se considera un nivel aceptable de contaminación bacteriana para el agua circulante bajo algunos esquemas de tratamiento de agua, y en la ausencia del tratamiento de agua efectivo, carga bacteriana en el agua circulante puede alcanzar 500,000 a 1,000,000 colonias por mL, o aun más alto. La carga bacteriana de 1000 colonias por mililitro y la disminución es lograble con modalidades del dispositivo de tratamiento de agua de la presente invención.

Los términos "contaminada" o "agua contaminada" se refieren al agua que no es apta o indeseable para su uso propuesto. De esta manera el agua se propone que sea utilizada como agua para beber puede ser contaminada, pero esa misma agua podría ser aceptable, y por lo tanto no es contaminada, si se propone que sea descargada en un río.

El término "gas oxigenado", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a una mezcla de fase de gas o solución que comprende alguna forma de oxígeno a un nivel de por lo menos 1% en peso. Las formas de oxígeno incluyen óxido monoatómico (O) ; oxígeno diatómico, también conocido como estado fundamental (triplete, 3?g~02) de oxígeno molecular (02) ; ozono u oxígeno triatómico (03) ; oxígeno. diatómico con electrones en cualquier de los dos estados excitados (1?9"02 y 3?g~02) conocido como oxígeno singlete (cualquier forma de oxígeno singlete representado aquí como 102) ; y anión de superóxido (02_) .

El término "aire", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere al gas comúnmente reconocido que circunda la superficie de la tierra y comprende aproximadamente 78.08% de N2, 20.95% de 02, 0.934% de Ar y 0.0383% de C02 en volumen utilizando los valores de la Atmósfera Estándar 1976 al nivel del mar.

El término "aire complementado con oxígeno", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere al aire que comprende mayor que 21.1% de 02 en peso. ! El término "gas fortificado con ozono", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a un. gas que comprende mayor que 600 partes por billón de ozono.

El término "aire fortificado con ozono", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a aire que comprende mayor que 600 partes por billón de ozono.

El término "radiación ultravioleta" o "radiación UV", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a radiación electromagnética que tiene longitud de onda en un intervalo de 40 nm a 400 nm. Por consiguiente, una fuente de radiación UV emite radiación electromagnética que tiene longitud de onda en un intervalo de 40 nm a 400 nm.

El término "UV sustancialmente transmisiva" o "material UV sustancialmente transmisiva", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere al material que transmite 50% o más de radiación que tiene una longitud de onda de aproximadamente 180 nm y/o aproximadamente 254 nm, por 1 mm de material.

El término "sustancialmente paralelo", como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, se refiere a lineas o ejes que están con relación entre si más o menos 3o.

Modalidades de Dispositivos de Tratamiento de Agua Una primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 126 se ilustra en las Figuras 1 - 4 ; ningunas de las Figuras 1 - 4 se dibujan a escala. Una representación esquemática de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 126 instalado en un sistema de agua de la torre de enfriamiento 110 se ilustra en la Figura 1. La primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 126 comprende una cámara de radiación 127, un inyector de gas 138, una válvula 140, y una bomba 114. El inyector de gas de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua es un venturi. El sistema de agua de la torre de enfriamiento además comprende un conducto 112 y un depósito 124. El conducto sirve para conducir agua entre el depósito y el dispositivo de tratamiento de agua, asi como para conducir agua dentro del dispositivo de tratamiento de agua. El depósito del sistema de agua de la torre de enfriamiento es una cuenca de la torre de enfriamiento, la torre de enfriamiento de la cual se empareja a un acondicionador de aire. La ruta de flujo de tratamiento de agua procede según las agujas del reloj del depósito 124 a la bomba 114, luego ya sea a la válvula 140 o el inyector de gas 138, antes de gue entre a la cámara de radiación 127 y finalmente regrese al depósito 124. La ruta de flujo de tratamiento de ; agua incluye el conducto 112 gue viaja entre o a través de los otros componentes descritos en lo anterior.

En operación, como es ilustrado en la Figura 1, el típicamente fluye en una dirección según las manecillas del reloj del depósito 124 a la bomba 114, luego al inyector de gas 138. El depósito sirve como tanto una fuente de agua contaminada que es tratada por el dispositivo de tratamiento de agua 126 y como un destino para el agua tratada. En algunas modalidades, el agua tratada no regresa a la fuente del agua contaminada. Algunas modalidades usan otras fuentes de agua contaminada, tal como agua contaminada de gas o pozos de petróleo.

En operación típica del dispositivo de tratamiento de agua 126, el agua fluye a través de ya sea el inyector de gas 138 o la válvula 140 antes de entrar a la cámara de radiación 127. El inyector de gas (venturi) inyecta gas oxigenado en el agua que fluye a través del mismo. Ejemplos de gas oxigenado incluyen, pero no están limitados a, aire, aire suplementado con oxígeno, oxígeno relativamente puro, aire fortificado con ozono y gas fortificado con ozono. Alternativamente, el agua puede fluir a través de la válvula 140, con volúmenes y proporciones de agua que fluye a través de ya sea la válvula o el inyector de gas que varía inversamente y el agua fluye a través del venturi siendo de esta manera modulada por. el uso de la válvula. Como es evidente para una persona de habilidad ordinaria en la técnica el flujo de agua a través del venturi se incrementa generalmente al cerrar o parcialmente cerrar la válvula. En algunas modalidades, la válvula 140 está ausente, y la proporción de agua que fluye a través del inyector de gas 138 es ajustable principalmente a través del ajuste de la velocidad del flujo de la bomba 114. En algunas modalidades, el inyector de gas 138 se suministra o se suplanta por medios de inyección de gas diferentes del venturi. Los medios de inyección de gas se adaptan para inyectar gas en el agua que fluye, e incluyen, pero no están limitados a, chorros o boquillas de gas adaptadas para inyectar gas bajo presión positiva en el agua.

El agua fluye en la cámara de radiación 127 donde se irradia típicamente con la radiación UV y se somete a un campo magnético. El agua tratada emerge de la cámara de radiación después de lo cual fluye nuevamente al depósito 124. La cámara de radiación 127 del dispositivo de tratamiento de agua 126 se ilustra en detalle en una vista de sección transversal en la Figura 2. El inyector de gas 138, que es un venturi, también se conoce en mayor detalle en la Figura 2. La cámara de radiación comprende un recinto de plástico 128 de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) resistente a UV de diámetro de cuatro pulgadas, treinta y ocho pulgadas de largo, dentro del cual se aloja una fuente de radiación UV 130, una barra magnética 132 y un celda de flujo 142. La cámara de .radiación además comprende una abrazadera 154 en la cual se dispone un orificio 150 a través del cual el gas es relativamente libre para pasar.

La barra magnética 132 de la primera modalidad es un tubo de cobre dentro del cual residen seis imanes permanentes 13 . Otras modalidades pueden usar electroimanes en lugar de o además de los imanes permanentes. La celda de flujo de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua es un tubo de vidrio que tiene un diámetro interior de una pulgada y que comprende vidrio de cuarzo de calidad UV. El vidrio de cuarzo de calidad UV de la primera modalidad es cuarzo fusionado GE Tipo 214 (Momentive Performance Materials Quartz, Inc., Strongsville, Ohio) , que tiene transmisión de radiación UV de aproximadamente 70% (por 1 mm de material), a 185 nm y transmisión de radiación UV mayor que 85% (por 1 mm de material) a 254 nm. Otras modalidades de los dispositivos de . tratamiento de agua incluyen celdas de flujo que comprenden material transmisivo sustancialmente UV. La celda de flujo 142 tiene una longitud de celda de flujo 143 que reside a lo largo de un eje de la celda de flujo del cilindro, la longitud de celda de flujo que es aproximadamente 76.20 cm (30 pulgadas). En otras modalidades, la longitud de la celda de flujo es de preferencia por lo menos 25.4 cm (10 pulgadas), more de preferencia por lo menos 50.8 cm (20 pulgadas), y mucho más de preferencia por lo menos 76.2 cm (30 pulgadas). La celda de flujo se adapta mejor a la irradiación a lo largo de su longitud de celda de flujo.

La fuente de radiación UV 130 es una lámpara UV de. cuarzo que producé ozono G36T5VH/4P (manufacturado por USHIO America, Inc., un subsidiario de USHIO Inc. de Japón) que opera a aproximadamente, cuarenta (40) watts de consumo de energía, con un pico espectral principal a aproximadamente 253.7 nm y otro pico espectral a aproximadamente 185 nm. La lámpara de cuarzo que produce ozono G36T5VH/4P es alargada cilindrica generalmente, que tiene una longitud de aproximadamente 83.82 cm (33 pulgadas) y un diámetro de aproximadamente 1.524 cm (0.6 pulgadas). Usa un balastro B224 PWUV-C universal. La lámpara G36T5VH/4P consume aproximadamente cuarenta (40) watts de energía y emite aproximadamente catorce (14) watts de energía en la forma de radiación ultravioleta. Como se conoce por las personas de habilidad ordinaria en la técnica, la radiación que tiene una longitud de onda alrededor de 254 nm es altamente antimicrobiana. De manera similar, la radiación que tiene una longitud de onda alrededor de 185 nm genera ozono en el aire, aunque ineficientemente con relación a la descarga de corona.

La celda de flujo 142 se acopla al conducto 112 en uniones de conducto 113, y el ' agua de la torre de enfriamiento fluye a través! de éste durante el tratamiento de agua. La transparencia UV relativamente alta de la celda de flujo de vidrio de cuarzo permite que la radiación UV penetre la celda de flujo para irradiar el agua contenida en la misma. En la primera modalidad, una distancia entre la fuente de radiación UV y la celda de flujo es aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas). En otras modalidades, una distancia entre la fuente de radiación UV y la celda de flujo es de preferencia entre 0.254 y 30.48 cm (0.1 y 12 pulgadas), más de preferencia entre 0.508 y 15.24 cm (0.2 y 6 pulgadas) y mucho más de preferencia entre 1.016 y 5.08 cm 0.40 y 2.0 pulgadas) .

Los imanes 134 de la barra magnética 132 son de grado N52 de neodimio cilindricamente formados (Neodimio- Hierro-Boro) , cada imán que tiene un diámetro de cilindro de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas) y una altura de cilindro de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas). Los imanes están dispuestos en los tubos de cobre que tienen un diámetro interior de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas), y son. arreglados con polos similares de imanes adyacentes orientados uno hacia el otro, como es ilustrado en la Figura 4. En la primera modalidad, una distancia entre el rodillo magnético y la celda de flujo es aproximadamentel .27 cm (0.50 pulgadas) . En otras modalidades, una distancia entre la barra magnética y la celda de flujo es de preferencia entre 0.254 y 30.48 cm (0.1 y 12 pulgadas), más de preferencia entre 0.508 y 15.24 cm (0.20 y 6 pulgadas), y mucho más de preferencia entre 1.016 y 5.08 cm (0;40 y 2.0 pulgadas). En algunas modalidades, se utilizan imanes permanentes más débiles. Los electroimanes también se pueden utilizar.

La primera modalidad de la cámara de radiación actualmente comprende dos fuentes de radiación UV (lámpara UV de cuarzo que producen ozono G36T5VH/4P) , dos barras magnéticas y una sola celda de flujo. Para proporcionar una figura menos desordenada, más simple, solamente una fuente de radiación UV 130 y una barra magnética 132 se ilustran en la Figura 2. De manera similar, como es ilustrado en la Figura 2, la barra magnética 132 aparece más cerca a la de flujo que la fuente de radiación UV. La orientación de las dos fuentes de radiación UV 130, las dos barras magnéticas 132 y la celda de flujo 142 dentro del alojamiento 128 de la cámara de radiación 126 de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua se ilustra mejor en la Figura 3, que ilustra una sección transversal radial de la cámara de radiación .

Cada una de la celda de flujo 142, la fuente de radiación UV 130 y la barra magnética 132 son generalmente cilindricas, que significa que cada una de la celda de flujo, fuente de radiación UV y barra magnética tienen un eje de cilindro. Como se ilustra mejor en la Figura 2, los ejes de cilindro para cada una de la celda de flujo, fuente de radiación UV y barra magnética, son sustancialmente paralelas .

Las cámaras de radiación típicamente comprenden dos lámparas UV G36T5VH/4P, dos barras magnéticas y una sola pulgada dentro, de la celda de flujo en diámetro, contenida dentro de un alojamiento de plástico ABS . Un dispositivo de tratamiento de agua que comprende la única cámara de radiación descrita anteriormente y un diseño venturi Mazzei #748 de aire fortificado con ozono de un pie cúbico por hora (CFH) desde dentro de la cámara de radiación es suficiente para tratar efectivamente el agua de la torre de enfriamiento por hasta 1000 toneladas de refrigeración, aun donde la calidad del agua de alimentación es baja. El agua de alimentación de baja calidad típicamente tiene un valor de pH de 8.0 o mayor y un valor de dureza de 200 ppm o mayor. Las cámaras de radiación adicionales se pueden adicionar para incrementar la capacidad.

La velocidad de flujo del agua a través del inyector de gas (venturi) 138 y la celda de flujo 142 es de manera típica aproximadamente diez o veinte galones por minuto (GPM) , que facilita la creación de un diseño venturi de aproximadamente 38.1 cm (15.0 pulgadas) de Hg a aproximadamente 63.5 cm (25.0 pulgadas) de Hg. Otras modalidades comprenden otras fuentes de radiación UV e imanes y pueden operar efectivamente en otras velocidades de flujo de agua. La intensidad de la radiación UV y la intensidad del campo magnético en la celda de flujo impactan la velocidad de flujo del agua máxima en la cual las modalidades de la invención pueden tratar agua efectivamente. Los imanes más potentes o más numerosos, o más radiación UV, permiten a las modalidades del dispositivo de tratamiento de agua operar efectivamente a velocidades de flujo de agua más altas, o para tratar agua "más dura". La configuración de la celda de flujo también se puede adaptar para modular la exposición de los contenidos de la celda de flujo a la radiación UV. Por consiguiente, configurar la celda de flujo incrementa la exposición de los contenidos de la celda de flujo a la radiación UV permitiendo mayores velocidades de flujo de agua para una fuente de radiación UV de una intensidad dada. De manera similar, disminuir la distancia entre las fuentes de radiación UV y las celdas de flujo, o entre los imanes y las celdas de flujo, puede dar por resultado velocidades de flujo más altas que aun. dan por resultado tratamiento de agua efectivo.

El inyector de gas 138 de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua se acopla a un tubo de alimentación de gas 136, el tubo de alimentación de gas que es adaptado para suministrar aire desde el interior de la cámara de radiación 127 al inyector de gas, el aire de la cámara de radiación que se introduce en el agua que fluye al inyector de gas. Debido a que el aire en la cámara de radiación es irradiada a aproximadamente 185 nm, el ozono se produce en el aire de la cámara de radiación. De esta manera, el aire de la cámara de radiación que se introduce en el agua que fluye al inyector de gas es ozono fortificado.

El inyector de gas 138 de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua es un venturi azzei #748, que crea el flujo de aire de un pie cúbico por hora (CFH) cuando se genera un vacío de 38.1 cm (15 pulgadas) de Hg. Para operara apropiadamente, el venturi de la primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua crea un vacío mínimo de veinte pulgadas de Hg.

La primera modalidad del dispositivo de tratamiento de agua además comprende un panel de control 129 que aloja (i) un balastro 158 (Universal # B224PWUV-C) para energizar la lámpara UV, (ii) un indicador de vacío 156, (iii) una válvula de prueba de vacío 148, y, (iv) una lámpara UV de interruptor de ENCENDI DO/APAGADO 160.

Una orientación típica de dos lámparas UV 130 y dos barras magnéticas 132 que contienen un arreglo lineal de imanes (no mostrado) como se ilustra en la Figura 3. La orientación de cuatro imanes individuales 134 en dos tubos adyacentes 132 se ilustra en la Figura 4. Como un ejemplo, los imanes 134 pueden comprender imanes permanentes, tales como imanes de neodimio. El tubo 132 puede comprender varios materiales, tales como cobre, cloruro de poli-vinilo, u otros materiales. Como se puede observar en la Figura 4, los imanes adyacentes dentro de un tubo se orientan con polos similares más cercanos entre sí. Además, un primer imán 134 de una primera línea o arreglo lineal de imanes 134 en el primer rodillo 132 se alinea opuestamente de -un primer imán 134 de una segunda línea o arreglo lineal de imanes 134 en el segundo rodillo 132. Esta orientación genera orientaciones de campo magnético deseables, indicado por flechas de campo magnético 233.

Ejemplos de agua de la torre ' de enfriamiento durante el tratamiento ' con las modalidades de los dispositivos de tratamiento de agua de acuerdo con la presente invención se muestran en la Tabla 1. Cada uno de los dispositivos de tratamiento de agua cuyos resultados se resumen en la Tabla I es sustancialmente similar y comprenden: dos lámpara UV de cuarzo que producen ozono G36T5VH/4P; dos barras magnéticas, cada barra magnética que comprende seis imanes N52 de grado de neodimio, cada imán que es cilindrico y aproximadamente ½ pulgada de diámetro por ½ pulgada de largo e instalado dentro de ½ pulgada dentro de los tubos de cobre de diámetro; una celda de flujo que comprende 2.54 cm (1 pulgada) aproximadamente dentro del tubo de vidrio de cuarzo de diámetro (cuarzo fusionado GE Tipo 214) aproximadamente 76.2 cm (30 pulgadas) a lo largo; y un venturi azzei #748. Los dispositivos de tratamiento de agua se configuran como se muestran en las Figuras 1 - 4, con las lámparas UV, barras magnéticas y celda de flujo encerrada en un alojamiento de la cámara de radiación, y el aire fortificado con ozono se extrae del venturi desde dentro de la cámara de radiación. El' vacio venturi se mantiene a 38.1 cm a 63.5 cm (15 pulgadas a 25 pulgadas) de Hg, tal que el venturi extrae aproximadamente 1.0 CFH de gas o más desde dentro de la cámara de reacción. Los imanes son orientados en las barras magnéticas como se muestra en la Figura 4.

Tabla I instalaciones A-E son torres de enfriamiento localizadas en California y Colorado, las torres de enfriamiento sirven como unidades de refrigeracióri/acondicionamiento de aire que tienen capacidad de enfriamiento listado. Una tonelada de capacidad de enfriamiento = remoción de 12000 BTU por hora. BLa fuente de cada muestra es ya sea agua de la torre, que se concentra por evaporación que ocurre durante la operación de la torre de enfriamiento normal, o agua de alimentación, que es la fuente para toda el agua en la torre de enfriamiento. cCOND. = conductividad en microSiemens . La conductividad es una función de especies iónicas disueltas en el agua.

DC de C (cloruro) = ciclos de concentración como es calculado utilizando concentración de ion de cloruro. Por definición, los ciclos de concentración del agua de alimentación = uno. Los ciclos de concentración del agua de la torre se calculan al dividir la concentración de cloruro del agua de la torre por la concentración de cloruro del agua de alimentación. La concentración de ion de cloruro se utiliza aqui para calcular ciclos de concentración debido a que los ion de cloruro no se evaporan y no se afectan por el dispositivo de tratamiento de agua.

EAlcalinidad se reporta en ppm (mg/L) CaC03.

FC o C (ale.) = ciclos de concentración como es calculado utilizando alcalinidad.

G% de alcalinidad es ciclos de concentración como es calculado utilizando alcalinidad, dividida por ciclos de concentración utilizando cloruro. Los ciclos de concentración utilizando cloruro se utilizan aqui como un índice de ciclos actuales de concentración del agua de la torre de enfriamiento .

Como se muestra en la Tabla I, el tratamiento del agua de la torre con el dispositivo de tratamiento de agua da por resultado menos alcalinidad que sería previsto basado en los ciclos de concentración calculados utilizando ion de cloruro. El por ciento de alcalinidad varía de 50% a 73% de lo previsto, el valor previsto que es basado en ciclos de concentración calculados utilizando cloruro. Por ejemplo, para la Instalación A, una torre de enfriamiento que sirve como una unidad de refrigeración que tiene 400 toneladas de capacidad de enfriamiento, la concentración de cloruro indica que el agua de la torre es 3.66 veces tan concentrada como el agua de alimentación (ciclos 0 f de concentración basados en cloruro = 3.66). Por consiguiente, un experto esperaría encontrar la alcalinidad total en el agua de la torre también incrementada 3.66 veces más del agua de alimentación. Como es medido, sin embargo, la alcalinidad se incrementa actualmente solo 2.22 veces, aproximadamente 60% del valor previsto. Esta reducción al 40% en la alcalinidad tiene efectos benéficos de permitir que el agua de la torre de enfriamiento se corra en ciclos más altos de concentración, mientras que minimiza la escala y otra deposición de sólidos en los componentes de la torre de enfriamiento. Menos uso de agua y componentes de la torre de enfriamiento más limpios de esta manera son consecuencias benéficas de la alcalinidad reducida. El mecanismo de acción para la alcalinidad reducida no es bien entendido, pero es una consecuencia de tratar el agua de la torre de enfriamiento con el dispositivo de tratamiento de agua .

Una segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 226 se ilustra en las Figuras 5, 6 y 7. En su segunda modalidad, el dispositivo de tratamiento de agua es compacto relativamente y se adapta para suministrar gas tratado a un sistema de agua. El agua típicamente no fluye a través de la segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua. El gas es típicamente, pero no necesariamente, un gas oxigenado al como el aire.

La segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 226 comprende un alojamiento 260 dentro del cual residuo un balastro 266, un bomba de gas eléctrica 267 y una cámara de tratamiento de gas 268. El balastro es un balastro B224PWUV-C universal, y se utiliza para alimentar una fuente de radiación UV (no mostrada en la Figura 5, mostrada como un elemento 230 en la Figura 6) aquel reside en la cámara de tratamiento de gas.

La bomba de gas eléctrica de la segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua es una bomba de aire de acuario Tetra Whisper® 150. La bomba de gas eléctrica suministra aire bajo presión positiva a la cámara de tratamiento de gas a través de un tubo de suministro de fluido 269 a una velocidad de flujo de por lo menos 28 litros por hora (L/hr) . Las velocidades de flujo de 300 L/hr o mayores pueden ser requeridas para algunas aplicaciones. Un adaptador dentado 272 penetra el alojamiento de la cámara 270 y permite que el gas entre' a la cámara de tratamiento de gas desde el tubo de suministro de fluido. Un puerto de salida de fluido 271 se adapta para permitir que el gas bajo presión positiva salga del dispositivo de tratamiento de agua, después de lo cual el gas tratado típicamente fluye en el agua en un sistema de agua. Excepto para, el adaptador dentado y el puerto de salida de fluido, la cámara de tratamiento de gas es sustancialmente hermética al gas.

La cámara de tratamiento de gas 268. también aloja una barra magnética (no mostrada en la Figura 5, mostrada como elemento 232 en la Figura 6) . El alojamiento 260 además' comprende puertos de entrada de gas 263 que residen, en una tapa de acceso removible 264. El dispositivo de tratamiento de agua 226 además comprende un tubo de salida de gas 265. En operación típica, el aire se bombea desde adentro del alojamiento, a través de la cámara, de tratamiento de gas 268, y fuera del tubo de salida de gas 265. Conforme el aire se remueve del dispositivo de tratamiento de agua al fluir fuera del tubo de salida de gas 265, se reemplaza por el aire exterior que entra al alojamiento a través de los puertos de entrada de gas 263.

De acuerdo con por lo menos algunas modalidades, el alojamiento 260 es aproximadamente 101.6 cm (40 pulgadas) de largo y comprende una porción trasera 261 y una porción posterior 262. El alojamiento 260 se puede formar de un material de cloruro de polivinilo (PVC) . En otras modalidades, el alojamiento y la cámara de tratamiento de gas incluye materiales tales como, pero no limitados a, metal, aleaciones de metal, compuestos y polímeros naturales y sintéticos. La porción trasera 261 puede comprender un tubo de PVC cilindrico de aproximadamente 35.56 cm (14 pulgadas) de largo y que tiene un diámetro interior de aproximadamente seis pulgadas. La porción posterior 262 puede comprender un tubo de PVC de aproximadamente 66.04 cm (26 pulgadas) de largo y que tiene un diámetro interior de aproximadamente 10.16 cm (4 pulgadas).

La cámara de tratamiento de gas 268 comprende un alojamiento de cámara 270, el alojamiento de cámara puede incluir un tubo de acetonitrilo butadieno estireno (ABS) de aproximadamente 91.44 cm (36 pulgadas) de largo con un diámetro interior de aproximadamente 3.81 cm (1.5 pulgadas). La fuente . de radiación UV 230 reside en la cámara de tratamiento de gas. Como un ejemplo, la fuente de radiación UV puede comprender una lámpara UV de cuarzo que produce ozono modelo G36T5VH/4P de |Ushio America, Inc. (Cypress, CA) . La lámpara modelo G36T5VH/4P opera a aproximadamente cuarenta (40) watts de consumo de energía y tiene un pico espectral principal a aproximadamente 253.7 nm y otro pico espectral a aproximadamente 185 nm. La lámpara UV es alargada y cilindrica generalmente, que tiene una longitud de aproximadamente 83.82 cm (33 pulgadas) y un diámetro de aproximadamente 1.524 cm (0.6 pulgadas9. Consume aproximadamente cuarenta (40) watts de energía y emite aproximadamente catorce (14) watts de energía en la forma de radiación ultravioleta. Como se conoce por las personas de habilidad ordinaria en la técnica, la radiación que tiene una longitud de onda de alrededor de 254 nm es altamente antimicrobiana. De manera similar, la radiación que tiene una longitud de onda alrededor de 185 nm genera ozono en el aire, aunque ineficientemente con relación a la descarga de corona.

Una barra magnética 232 también reside dentro de la cámara de tratamiento de gas 268. La barra magnética puede comprender un tubo de cobre dentro del cual residen seis imanes permanentes (no mostrados) . Los imanes de la barra magnética 232 son de gradó N52 de neodimio cilindricamente formados (Neodimio-Hierro-Boro) , cada imán que tiene un diámetro de cilindro de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas) y una altura de cilindro de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas). Los imanes de la segunda modalidad son imanes de tierra rara. Otras modalidades usan otros imanes de tierra raros tales como imanes de samario-cobalto . El tubo de cobre tiene un diámetro interior de aproximadamente 1.27 cm (0.50 pulgadas) . Excepto para el adaptador dentado 272 y el puerto de salida de fluido 271, la cámara de tratamiento de gas es hermética sustancialmente al gas. Por consiguiente, el aire u otro gas se bombea en la cámara de tratamiento de gas a través del adaptador dentado puede solamente salir de la cámara a través del puerto de salida de fluido. Las aberturas en la cámara de tratamiento de gas a través de las cuales los cables entran a la cámara para suministrar electricidad a la lámpara UV son bien selladas para mantener una cámara hermética sustancialmente de gas.

El cableado de los componentes eléctricamente alimentados tal como el balastro, bomba de aire y fuente de radiación UV no se muestra en las figuras. Sin embargo, las personas de habilidad ordinaria en la técnica reconocen que el balastro se cablea a la lámpara UV, y que el dispositivo de tratamiento de agua se acopla eléctricamente a una fuente de energía eléctrica para operar. El acoplamiento eléctrico típico incluye, pero no se limitad a, conectar en una salida eléctrica o cableado fijo.

La segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 226 es meramente ejemplar. Otras modalidades comprenden otras fuentes de radiación UV, que incluyen, pero no limitados a, otras lámparas UV, láseres, o diodos adaptados para emitir radiación en el intervalo ultravioleta. Algunas modalidades no requieren un balastro, o usan un diferente balastro que el B224PWUV-C. Ejemplos no limitantes de lámparas adecuadas incluyen arco, descarga (que incluye gas noble, vapor de sodio, vapor de mercurio, vapor de haluro de metal o vapor de xenón) , inducción, plasma, baja presión, alta presión, incandescente y lámparas de descarga que emiten radiación ultra-violeta que tienen longitudes de onda adecuadas. Ejemplos de láseres adecuados sin limitación, incluyen gas, químico, excimer, estado sólido, fibra, fotónico, semi-conductor, tinte o láser libre de electrones opera en una de la forma continua o pulsada. Además, los diodos adecuados incluidos sin limitación con diamantes, nitruro de boro, nitruro de aluminio, nitruro de aluminio-galio y aluminio-galio, nitruro de indio.

En algunas modalidades, la fuente de radiación UV o los imanes residen dentro de la cámara de tratamiento de gas. Donde la fuente de radiación UV reside fuera de la cámara de tratamiento de gas, el alojamiento de la cámara debe permitir la transmisión de cantidades sustanciales de luz UV en la cámara de tratamiento de gas. Por ejemplo, un tubo de vidrio que comprende vidrio de cuarzo fusionado GE Tipo 214 es un alojamiento de la cámara de tratamiento de gas apropiado donde la fuente de radiación UV reside fuera de la cámara de tratamiento de gas.

Una segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua 226 conectado a un depósito de agua 224 de un sistema de agua se ilustra en la Figura 7. El sistema de agua de la Figura 7 es un sistema de agua de la torre de enfriamiento. Otros sistemas de agua para los cuales una segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua es un dispositivo de tratamiento apropiado incluyen, pero no están limitados a, piscinas y jacuzzis.

El dispositivo de tratamiento de agua 226 se acopla operacionalmente al depósito de agua 224 a través de un tubo de salida de gas 265. El depósito de agua es una comunicación de fluido con el dispositivo de tratamiento de agua a través del tubo de salida de gas. En operación típica, el dispositivo de tratamiento de agua suministra gas tratado al depósito de agua a través1 del tubo de salida de gas, y el agua del sistema de agua no entra al dispositivo de tratamiento de agua. El gas es típicamente, pero no necesariamente, aire.

Un sistema de tratamiento de agua 300 que incorpora un dispositivo de tratamiento de agua 326 de acuerdo con modalidades adicionales de la presente descripción se ilustra en la Figura 8. En esta modalidad, el dispositivo de tratamiento de agua 326 proporciona un gas tratado a un sistema que contiene agua. El gas tratado puede comprender un gas que contiene oxígeno tál como aire del entorno ambiental que se ha expuesto a la radiación ultravioleta en una cámara de tratamiento, y que luego se introduce al agua en el sistema que contiene agua. De acuerdo con modalidades adicionales, el gas tratado puede comprender aire que se ha expuesto a la radiación ultravioleta en la presencia de un campo magnético dentro de una cámara de tratamiento, y que el gas tratado luego se puede introducir al agua en el sistema que contiene agua. En la modalidad ilustrada, el dispositivo de tratamiento de agua 326 se interconecta a un circuito derivado o linea 804 de un sistema 806 que contiene agua 808. El sistema 806 que contiene agua 808 puede comprender cualquier sistema que contiene agua. Ejemplos de agua que se pueden tratar utilizando las modalidades de la invención divulgada incluyen agua de la torre de enfriamiento, agua recreacional , agua para terapia, agua para arquitectura y agua agrícola. En general, el dispositivo de tratamiento de agua 326 se puede asociar con cualquier sistema 806 que contiene agua que requiere o que puede beneficiarse del tratamiento del agua al introducir un gas tratado por un dispositivo de tratamiento de agua 326 como se divulga en la presente. Además, aunque se muestra como está conectado a un circuito derivado o línea 804, el gas tratado producido por un dispositivo de tratamiento de agua 326 de acuerdo con modalidades de la presente invención se puede introducir directamente a un depósito! principal o cuerpo de agua 808 dentro de un sistema 806.

El dispositivo de tratamiento de agua 326 generalmente incluye por lo menos una cámara de tratamiento 816 que contiene una fuente de radiación UV. Además, la cámara de tratamiento 816 puede alojar uno o más imanes, configurados en uno o más arreglos. Un gas de oxígeno, tal como aire ambiente, se introduce por una entrada 824 a la cámara de tratamiento 816, por ejemplo por una bomba 828 u otra fuente de gas presurizado. Después de la exposición a la radiación UV y, opcionalmente al campo magnético, el gas tratado sale de la cámara de tratamiento 816 a través de una salida 852, y se introduce al agua 808 contenida dentro del sistema · 806. En este ejemplo particular, el agua 808 se circula a través del circuito derivado 804 en la dirección de la flecha 812.

Un dispositivo de tratamiento de agua 326 puede incluir cualquier número de cámaras de tratamiento 816, por ejemplo a escala del dispositivo de tratamiento de agua 326 tal que una cantidad apropiada del gas tratado se puede proporcionar al sistema 806 que contiene agua 808 que es tratada. El dispositivo de tratamiento de agua 326 en la modalidad ejemplar de la Figura 8 incluye múltiples cámaras de tratamiento 816. En particular, se ilustran la primera 816a y segunda 816b cámaras de tratamiento. Las cámaras de tratamientos 816 se montan a un marco común o estructura de soporte 820. Cada cámara ' de tratamiento 816 incluye una entrada 824 que se suministra con aire presurizado por una bomba 828. Más particularmente, una salida 832 de la bomba 828 se puede conectar a un conducto dé suministro común 836. El conducto de suministro común 836 puede a su vez ser conectado a un montaje Y o T 840 por la vía de un válvula de solenoide 844. Los conductos de suministro primero 848a y segundo 848b se interconectan a las entradas primera 824a y segunda 824b de las cámaras de tratamiento 816a y 816b respectivamente. De acuerdo con las modalidades de la presente descripción, la bomba 828 retira aire del entorno ambiental, y proporcionar un suministro presurizado de tal aire a las cámaras de tratamiento 816. La válvula de solenoide 844 permite que los volúmenes interiores de las cámaras de tratamiento 816 sean selladas mientras que la bomba 828 no suministra aire presurizado, por ejemplo como un resultado de un apagado planeado o inadvertido de la bomba 828, para prevenir un flujo inverso de agua en el dispositivo de tratamiento de agua 326.

Cada cámara de tratamiento 816 incluye una salida 852. Cada salida 852 se puede interconectar a un conducto de salida correspondiente 856a o 856b. Los conductos de salida 856 son a su vez interconectados a un conducto de salida común 860 por un montaje Y o T 864. El conducto de salida común 860 es a su vez interconectado al circuito derivado 804 a un puerto de inyección' 868. Por consiguiente, el aire presurizado que se pasa a través de una cámara de tratamiento 816 se suministra al agua 808 dentro del circuito derivado 804 como es gas tratado por la vía del puerto de inyección 868. De acuerdo con por lo menos algunas modalidades, el puerto de inyección 868 puede comprender un montaje T, un burbujeador, un venturi o los similares. Alternativamente o además de, el puerto de inyección 868 puede incorporarse o está asociado con una válvula de un paso que permite que el gas tratado entre al flujo del agua 808, pero para prevenir que el agua 808 entre al conducto de salida 860. Por otra parte, el puerto de inyección 868 puede incorporarse o estar asociado con un puerto de visión, por ejemplo permitir que el personal de mantenimiento confirme la operación del dispositivo por inspección.

El dispositivo de tratamiento de agua 326 también incluye varios componentes electrónicos. Por ejemplo, se proporciona un balastro 872 para suministrar una corriente controlada a la radiación UV o fuente de luz 912 (ver la Figura 9) dentro de cada cámara de tratamiento 816. En el ejemplo ilustrado en la Figura 8, se proporciona un primer balastro 872a para suministrar corriente a la fuente de radiación UV 912 de la primera cámara de tratamiento 816a, mientras que se proporciona un segundo balastro 872b para suministrar una corriente controlada a la fuente de radiación UV 912 de la segunda cámara de tratamiento 816b. Además, se puede proporcionar uno o más de los tableros controladores 876. El tablero controlador 876 puede incluir un procesador y memoria asociada para controlar aspectos de la operación del dispositivo de tratamiento de agua 326. Por ejemplo, la operación de la bomba 828, el solenoide 844 y las fuentes de radiación UV 912 pueden estar bajo el control del tablero controlador 876. El tablero controlador 876 también puede recibir entrada de, por ejemplo de un usuario a través de un dispositivo de entrada del usuario asociado 880 con respecto a la operación del dispositivo de tratamiento de agua 326. Por otra parte, el tablero controlador 876 puede proporcionar entrada a un dispositivo de salida del usuario 884 a cerca de la operación del dispositivo de tratamiento de agua 326. En una modalidad ejemplar, el tablero controlador 876 puede comprender un dispositivo controlador con un procesador y memoria integrados. Alternativamente o además de, el tablero controlador 876 puede incluir dispositivos lógicos digitales discretos y/o dispositivos análogos. Las modalidades de un dispositivo de tratamiento de agua 326 pueden incluir adicionalmente varios calibradores y/o lámparas indicadoras 888. Los calibradores y lámparas indicadoras 888 pueden incluir indicaciones de la cantidad de corriente que se crea por una o más de las, fuentes de radiación UV 912, proporcionar una indicación de la operación apropiada de la fuente UV 912. Como un ejemplo adicional, un calibrador o lámpara indicadora 888 puede proporcionar indicación de la presión de aire dentro de una cámara de tratamiento 816, para proporcionar información con respecto a la operación de la bomba 828.

La Figura 9 es una sección transversal de una cámara de tratamiento 816 de acuerdo con modalidades de la presente descripción. La cámara de tratamiento 816 incluye un alojamiento de la cámara de tratamiento 904. El alojamiento de la cámara de tratamiento 904 incluye un puerto de entrada o salida de la cámara de tratamiento 824 y un puerto de entrada o salida de la cámara de tratamiento 852. El alojamiento de la cámara de tratamiento 904 adicionalmente define un volumen interior o de tratamiento 908. Por otra parte, el puerto de entrada 824 y el puerto de salida 852 están generalmente en extremos opuestos del alojamiento de la cámara de tratamiento 904 y el volumen interior 908 definidos en el mismo. Una radiación ultravioleta (ÜV) o fuente de luz 912 se localiza dentro , del volumen interior 908 del alojamiento de la cámara de tratamiento 904. La fuente de radiación UV 912 puede comprender una lámpara de mercurio de baja presión que produce luz longitudes de onda germicidas (por ejemplo, aproximadamente 254 nm) y que producen ozono (por ejemplo, aproximadamente 185 nm) . Por otra parte, la fuente de radiación UV 912 puede, en una modalidad ejemplar, pero sin limitación, comprende un dispositivo terminado de solo cuatro pines, con los pines o contactos eléctricos localizados en una porción base 914 en un primer extremo 920 del alojamiento de la cámara de tratamiento 904. Como puede ser apreciado por uno de habilidad en la técnica, en una sola lámpara terminada, la potencia se suministra a un electrodo o electrodos en segundo extremo 924 de la lámpara por cables (no mostrados) que se extienden desde el primer extremo 920 al segundo extremo 924 de la lámpara. De acuerdo con aun otras modalidades, la fuente de radiación UV 912 puede comprender cualguier fuente de radiación a la longitud de onda o longitudes de onda deseadas. Por ejemplo, una fuente de radiación UV 912 puede comprender uno o más láseres a su vez o de otra manera configurados a la salida de una longitud de onda o longitudes de onda deseadas.

La cámara de tratamiento 816 también puede incluir un par de arreglos lineales 916 de imanes 932. Los imanes 932 son arreglados tal que las polaridades de los imanes individuales 932 dentro de un arreglo 916 se repelen entre si. Además, como entre los dos arreglos 916a y 916b, los imanes adyacentes 932 so arreglados tal que sus campos magnéticos están opuestamente alineados. Como un resultado, se crean los campos magnéticos que atraviesan por lo menos alguna o una porción sustancial del volumen interior 908 de la cámara de tratamiento 816. Por consiguiente, el aire introducido en la entrada 824 y agotado a través de la salida 852 se pasa a través de los campos magnéticos, asi como que son expuestos a la radiación UV de la fuente de radiación UV 912. De acuerdo con modalidades alternantes, los imanes 932 dentro de un arreglo 916 se pueden arreglar tal que se atraen entre si. De acuerdo con aun modalidades adicionales, los imanes se pueden colocar enseguida a los extremos de la fuente de radiación UV 912. Por ejemplo, un par de imanes 932, alineados tal que sus campos magnéticos están opuestos entre si, se pueden colocar enseguida a cada extremo de la fuente de radiación UV 912. Los imanes 932 pueden comprender imanes permanentes, que incluyen pero no limitados a imanes permanentes de alta resistencia. Alternativamente o además de, los imanes 932 puede comprender electroimanes. De acuerdo con aun otras modalidades, los imanes 932 se pueden localizar fuera de la cámara de tratamiento 816, pero posicionados tal que el campo o campos magnéticos producidos por los imanes 932 intersectan gas que serán proporcionados al agua para ser tratados como un gas tratado.

Como puede ser apreciado por uno de habilidad en la técnica después de la consideración de la presente descripción, un dispositivo de tratamiento de agua 326 se puede escalar para incorporar cualquier número de cámaras de tratamiento 816. Por ejemplo, una sola versión de la cámara de tratamiento 816 se puede' proporcionar al omitir la segunda cámara de tratamiento 816b, y al omitir de igual manera los conductos asociados 848b y 852b y las Ts correspondiente 840 y 864, o alternativamente al alimentar o conectar el tercer puerto de las Ts 840 y 864. Como todavía otra alternativa, un dispositivo de tratamiento · de agua 326 puede incorporar más de dos cámaras de tratamiento 816, al proporcionar cámaras de tratamiento 816 adicionales y a través de interconexiones apropiadas de las entradas 824 de tales cámaras 816 a la bomba 828, y entre las salidas 852 de tales cámaras y el puerto de inyección 868. De acuerdo con aun otras modalidades, se puede proporcionar un dispositivo de tratamiento de agua 326 con múltiples cámaras de tratamiento 816, en las cuales menos de todas de las cámaras de tratamiento 816 se operan. Por ejemplo, las cámaras de tratamiento 816 adicionales se pueden incorporar como repuestos y se pueden interconectar a la bomba 828 y el puerto de inyección 868 después de la falla del otro de las cámaras de tratamiento 816. De acuerdo con aun otras modalidades, un dispositivo de tratamiento de agua 326 con múltiples cámaras de tratamiento 816 se pueden proporcionar en las cuales todas de las cámaras de tratamiento 816 incluidas se interconectan a la bomba 828 y al puerto de inyección 868, pero en las cuales un número seleccionado de fuentes de radiación UV 912 asociadas con las cámaras de tratamiento 816 se operan en cualquier punto particular en el tiempo. Tales modalidades permiten concentraciones más alas de gas tratado que se suministra al puerto de inyección 868 cuando es requerido, al operar todo o un mayor número de las cámaras de tratamiento 816, por ejemplo en el arranque del dispositivo de tratamiento de agua 326 o cuando el tratamiento agresivo del agua 808 dentro del sistema de tratamiento de agua 300' es deseado. Cuando un estado estacionario o cuando un tratamiento agresivo del agua 808 es 5! de otra manera no requerida, por lo menos algo de las fuentes de radiación UV 912 se pueden apagar, para conservar energía eléctrica .

La Figura 10 representa un proceso 1100 para tratar una corriente de agua de acuerdo con algunas modalidades de la presente descripción.

En la etapa 1110, una corriente de gas que contiene oxígeno se pone en contacto con la radiación ultravioleta para formar gas de oxígeno tratado. De preferencia, la corriente de gas que contiene oxígeno comprende aire. El aire se puede derivar de cualquier fuente, tal como sin limitación de la atmósfera circundante, un compresor, una bomba de aire, o un cilindro de gas que contiene aire comprimido por nombrar unos pocos. En algunas configuraciones, la corriente de gas que contiene oxígeno puede comprender un aire fortificado de oxígeno o una corriente de gas de oxígeno super-atmosférico . El aire fortificado con oxígeno generalmente se refiere a la corriente de gas que contiene más de aproximadamente 21.1% de oxígeno (02) (de acuerdo con la Atmósfera Estándar 1976) y nitrógeno ( 2) , argón (Ar) y dióxido de carbono (C02) en relación de volumen de aproximadamente 78:1:0.04. Por lo menos algo del oxígeno contenido en el aire fortificado de oxígeno se puede derivar de un concentrador de oxígeno, generador de oxígeno y/o fuente de oxígeno (tal como sin limitación, gas de oxígeno embotellado o fuente de oxígeno líquido) . , Una corriente de gas de oxígeno super-atmosférico generalmente se refiere a una corriente de gas que tiene una presión parcial de oxígeno mayor que la presión parcial de oxígeno ambiente. La corriente de gas de oxígeno super-atmosférico puede o no puede contener uno o más de nitrógeno, argón y dióxido de carbono y puede o no puede tener una relación de volumen de nitrógeno : argón : dióxido de carbono de aproximadamente 78:1:0.04.

La radiación ultravioleta se puede derivar de cualquier proceso y/o dispositivo que genera radiación electromagnética ultravioleta. De preferencia, la corriente de gas que contiene oxígeno absorbe por lo menos algo de la radiación ultravioleta para formar el gas de oxígeno tratado. Más de preferencia, por lo menos algo del oxígeno se absorbe por lo menos algo de la radiación ultravioleta para formar el gas de oxígeno tratado. En algunas configuraciones, la corriente de gas que contiene oxígeno se pone en contacto con la radiación ultravioleta en la presencia de un campo magnético inducido.

El campo magnético inducido se genera por un arreglo lineal de imanes. Los imanes son de preferencia imanes permanentes, pero en algunas configuraciones pueden ser electroimanes. Los pares de imanes se arreglan a la forma del arreglo lineal con cada imán en el arreglo que repele sus vecinos más cercanos. Otra manera establecida, similar a los polos magnéticos posicionados adyacentes entre sí, tal como por ejemplo (NS) (SN) (NS) (SN) .

La radiación ultravioleta tiene una longitud de onda de aproximadamente 40 a aproximadamente 400 nm.

De preferencia, la radiación ultravioleta comprende radiación que tiene una longitud de onda de aproximadamente 185 nm, aproximadamente 254 nm, o una mezcla de 185 y 254 nm de longitudes de onda.

Mientras que no se desea que sea relacionado por alguna teoría, se cree que el gas de oxígeno tratado comprende átomos de oxígeno. La absorción de radiación ultravioleta por oxígeno (O2) se cree que causa algo del oxígeno (02) para disociarse en los átomos de oxígeno (0) .

Los átomos de oxígeno (O) se creen oxígeno neutral, es decir radiales de oxígeno, no cargados.

En la etapa 1120/ una corriente de agua se pone en contacto con el gas tratado para formar una corriente de agua tratada. En algunas configuraciones, la corriente de agua tiene una primera concentración de bacterias y el agua tratada tiene una segunda concentración de bacterias. De preferencia, la segunda concentración es no más de la primera concentración.

En un método para tratar agua por el uso de un dispositivo de tratamiento de agua de la presente invención, la bomba de gas eléctrica de la segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua extrae aire desde dentro del alojamiento del dispositivo de tratamiento de agua y bombea el aire bajo presión positiva a través del tubo de suministro de fluido. El aire fluye a través de un gradiente de presión en la cámara de tratamiento de gas,, donde el aire se somete a la radiación UV mientras que se aproxima un imán residente en la barra magnética. El gas es de preferencia UV irradiada mientras dentro de 20.32 cm (8 pulgadas) del imán, más de preferencia dentro de 7.62 cm (3 pulgadas) del imán, aun más de preferencia dentro de 3.81 cm (1.5 pulgadas) del imán y mucho más de preferencia dentro de 1.27 cm (0.5 pulgadas) del imán. La radiación UV se emite por la fuente de radiación UV. La fuente de radiación UV de la segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua emite radiación que tiene picos . espectrales con longitudes de onda de aproximadamente 253.7 nm' y 18.0 nm.

Como se utiliza en la presente, aun los láseres' y diodos pueden emitir radiación que tiene picos espectrales, aunque el espectro o espectros de radiación pueden ser muy estrechos. Las personas de habilidad ordinaria en la técnica reconocen que aun la radiación referida como monocromática usualmente emite unas longitudes de onda a través de un espectro, aunque muy estrecho. Donde una fuente de radiación UV emite radiación de solamente una longitud de onda, que se considera longitud de onda un pico espectral para los propósitos de esta especificación y las reivindicaciones adj untas .

El ozono se genera en el aire ya que fluye a través y se trata en la cámara de tratamiento de gas. El aire tratado sale de la cámara de tratamiento de gas en el tubo de salida de gas y luego en el depósito de agua. El aire que sale del dispositivo de tratamiento de agua al fluir en el tubo de salida de gas se reemplaza por aire que fluye en el alojamiento a través de los puertos de entrada de gas dispuestos en el alojamiento del dispositivo de tratamiento , de agua .

El aire tratado se refiere al aire que se ha irradiado por luz UV ' de la fuente de radiación UV en la presencia de un campo magnético generado por los imanes. En la segunda modalidad del dispositivo de tratamiento de agua, los imanes son imanes ' permanentes. En algunas otras modalidades, los imanes pueden ser electroimanes. De acuerdo con aun otras modalidades, una combinación de electroimanes e imanes permanentes se pueden incluir. Por otra parte, donde los imanes permanentes se utilizan, aquellos imanes pueden comprender imanes de alta resistencia. El aire que sale del dispositivo de tratamiento, de agua al fluir en el tubo de salida de gas se reemplaza por aire que fluye den el alojamiento a través de los puertos de entrada de gas.

Mientras que no se desea que sea relacionado por cualquier ejemplo particular, la presencia y orientación de los campos magnéticos dentro de la cámara de tratamiento cuando el gas que contiene oxigeno se expone a la luz ultravioleta puede afectar el nivel de peróxido de hidrógeno en el agua tratada. La Tabla II resume el efecto que un campo magnético puede tener en el nivel de peróxido de hidrógeno en el agua tratada. La prueba No. 1, una muestra de 75.70 litros (20 galones) de agua se expuso durante 20 minutos a Tabla II un gas que contiene oxigeno tratado con luz ultra-violeta en la ausencia de un campo magnético aplicado. En la conclusión de la Prueba No. 1, el agua tratada tuvo un nivel de peróxido de hidrógeno de aproximadamente 0.2 ppm. En la Prueba No. 2, una muestra de 75.70 litros (20 galones) fresca de agua se expuso durante 20 minutos a un gas que contiene oxigeno tratado con luz ultra-violeta en la presencia de un campo magnético atractivo.' El campo magnético atractivo se forma de una serie de imanes que tiene sus polos magnéticos alineados en una manera atractiva, es decir (NS) (NS) (NS) (NS) . El agua tratada con gas que contiene oxigeno radiado con luz ultra- violeta en la presencia del campo magnético atractivo tuvo un nivel de peróxido de hidrógeno de aproximadamente 1.0 ppm a la conclusión de la Prueba No. 2, aproximadamente cinco veces aquellas del agua tratada en la ausencia de un campo magnético aplicado. En la Prueba No. 3, una muestra de 75.70 litros (20 galones) fresca de agua se expuso durante 20 minutos a un gas que contiene oxígeno tratado con luz ultravioleta en la presencia de un campo magnético opuesto. El campo magnético opuesto se forma de una serie de imanes que tiene sus polos magnéticos alineados en una manera opuesta, es decir (NS) (SN) (NS) (SN) . El agua tratada con gas que contiene oxígeno radiado con luz ultra-violeta en la presencia del campo magnético opuesto tuvo un nivel de peróxido de hidrógeno de aproximadamente 4.0 ppm a la conclusión de la Prueba No. 3. Esto es aproximadamente veinte veces aquella del agua tratada en la ausencia de un campo magnético aplicado y aproximadamente cuatro veces aquella del agua tratada con un campo magnético atractivo aplicado.

El agua tratada con el dispositivo de tratamiento de agua puede tener una tensión superficial reducida comparada con el agua no tratada. Mientras que no se desea que sea relacionado por algún ejemplo particular, la marca de una gota de agua en un sustrato de control antes del tratamiento fue aproximadamente la mitad que de una gota de agua después de ser tratada por el dispositivo de tratamiento. Se cree que la duplicación en tamaño de la marca del agua tratada es sustancialmente debido a una disminución en la tensión superficial del agua tratada.

Aguas de Tratamiento En algunas modalidades, el agua tratada por el dispositivo de tratamiento de agua es agua de la torre de enfriamiento. De preferencia, el agua de la torre de enfriamiento es un agua de la torre de enfriamiento re-circulada, típicamente referida por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica como un agua de la torre de enfriamiento seca cerrada. Mientras que no se desea que sea relacionado por el ejemplo el agua de la torre de enfriamiento puede ser un componente de una refinería de petróleo, un petroquímico y/u otra planta química, una estación de energía o un sistema de calentamiento, ventilación y aire acondicionado. El dispositivo de tratamiento de agua se puede configurar al poner en contacto al gas tratado que es un gas contactado con luz ultra-violeta con el agua de la torre de enfriamiento en cualquier ubicación en el sistema de agua de enfriamiento. De preferencia, el gas tratado se pone en contacto con, es decir se inyecta en la línea de cabecera de la torre de enfriamiento y/o línea de, corriente lateral interconectada a la línea de cabecera de la torre de enfriamiento. } En algunas modalidades, el agua tratada por el dispositivo de tratamiento de agua es una de agua recreacional , terapia y arquitectura. De preferencia, las aguas recreacionales, terapia y/o arquitectura comprenden un sistema de agua re-circulante. Ejemplos no limitantes de aguas recreacionales incluyen piscinas, spas y jacuzzis. Ejemplos no limitantes de piscinas de terapia incluyen piscinas de hidroterapia, lesión (tales como, quemadura, esquelética y/o muscular) piscinas de recuperación/rehabilitación, piscinas de ejercicio de bajo impacto y otras. Las aguas arquitecturales incluyen sin limitación fuentes de agua, paredes de agua, piscinas reflectivas y los similares. El sistema re-circulante de agua para aguas recreacionales, terapia y arquitectura típicamente incluyen una o más de las siguientes operaciones unitarias: unidad de tanque de balance; proceso de floculación; unidad de filtración; unidad de aeración; unidad de tratamiento antimicrobiano; y unidad de tratamiento sorbente. El dispositivo de tratamiento de agua se puede configurar al poner en contacto el gas tratado es decir un gas puesto en contacto con luz ultra-violeta con el agua recreacional, terapia y/o arquitectura en cualquier ubicación en el sistema de agua re-circulante. Dé preferencia, el dispositivo de tratamiento de agua reemplaza una o más de las operaciones unitarias, tal como pero no limitadas a la aeración unidades antimicrobianas.

En algunas modalidades, el agua tratada por el dispositivo de tratamiento de agua es agua agrícola. De preferencia, el agua contiene un adyuvante que es aplicado al animal y/o planta para tratar el animal y/o planta. En algunas modalidades, el adyuvante se formula con agua tratada por el dispositivo de tratamiento de agua. En algunas modalidades, el agua que contiene el adyuvante se trata por el dispositivo de tratamiento de agua antes de que sea aplicado al animal y/o planta.

Modalidades y Variaciones Alternativas Las varias modalidades y variaciones de las mismas, ilustradas en las Figuras acompañantes y/o descritas en lo anterior, son simplemente ejemplares y no se proponen para limitar el alcance déla invención. Va a ser apreciado que numerosas de otras variaciones de la invención se han contemplado, como seria obvio para uno de habilidad ordinaria en la técnica, dado el beneficio de esta descripción. Todas las variaciones de la invención que se leen en las reivindicaciones adjuntas se proponen y contemplan que están dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para tratar agua, caracterizado porque comprende: un alojamiento de la cámara de tratamiento, en donde el alojamiento de la cámara de tratamiento define un volumen interior; una entrada de la cámara de tratamiento, en donde la entrada de la cámara de tratamiento es operable para admitir aire en el volumen interior del alojamiento de la cámara de tratamiento; una fuente de radiación ultravioleta (UV) , en donde la fuente de radiación UV se localiza dentro del interior del alojamiento de la cámara de tratamiento; una salida de la cámara de tratamiento, en donde la salida de la cámara de tratamiento es operable para escapar aire del volumen interior' del alojamiento de la cámara de tratamiento.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una bomba de aire, en donde una salida de la bomba de aire proporciona un flujo de aire a la entrada de la cámara de tratamiento.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de radiación UV es operable para emitir luz a una pluralidad de longitudes de onda, que incluyen luz a una primera longitud de onda que está dentro de un intervalo de 178 nm a 187 niti, y que incluye luz a una segunda longitud de onda que está dentro de un intervalo de 252 nm a 256 nm.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende: una pluralidad de imanes o magnetos, en donde los imanes incluidos en la pluralidad de imanes se localizan dentro del interior de la cámara de tratamiento.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los imanes se arreglan a lo largo de por lo menos una primera línea, y en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la primera línea son tales que un primer imán en la línea repele un segundo imán en la línea.

6. El sistema desconformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los imanes se arreglan a lo largo de por lo menos la primera y segunda líneas, en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la primera línea son tales que un primer imán repele un segundo imán en la primera línea, en donde la polaridad de los imanes arreglados a lo largo de la segunda línea son tales que un primer imán repele un segundo imán en la segunda línea, en donde el primer imán de la primera línea es adyacente al primer imán de la segunda línea, en donde el segundo imán de la primera linea es adyacente al segundo imán de la segunda linea, y en donde los primeros imanes adyacentes y los segundos imanes adyacentes tienen campos magnéticos con polaridades que son alineadas opuestamente.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema incluye una pluralidad de fuentes de radiación UV dentro del volumen interior del alojamiento de la cámara de tratamiento.

8. Un sistema para tratar agua, caracterizado porque comprende: una bomba de aire; una primera cámara de tratamiento, que incluye; un alojamiento de la cámara de tratamiento, en donde el alojamiento de la cámara de tratamiento define un volumen interior de la primera cámara de tratamiento; una entrada al volumen interior, en donde la entrada se interconecta a una salida de la bomba de aire por al menos un primer tubo de suministro; una salida del volumen interior; una primera fuente de radiación UV localizada dentro del volumen interior de la primera cámara de tratamiento.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende: una segunda cámara de tratamiento, que incluye: un alojamiento de la cámara de tratamiento, en donde el alojamiento de la cámara de tratamiento define un volumen interior de la segunda cámara de tratamiento; una entrada al volumen interior, en donde la entrada se interconecta a una salida de la bomba de aire por al menos un segundo tubo de suministro; una salida del volumen interior; una segunda fuente de radiación UV localizada dentro del volumen interior de la segunda cámara de tratamiento; una salida común, en donde la salida del volumen interior de la primera cámara de tratamiento y la salida del volumen interior de la segunda cámara de tratamiento se interconectan en la salida común.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la primera cámara de tratamiento además comprende: una primera pluralidad de imanes arreglados a lo largo de la primera linea, en donde una orientación de los imanes dentro de la primera pluralidad de imanes se alternan; una segunda pluralidad de imanes arreglados a lo largo de la segunda linea, en donde una orientación de imanes dentro de la segunda pluralidad de imanes se alternan y en donde una orientación de cada imán en la primera pluralidad de imanes se invierte desde un imán adyacente en la segunda pluralidad de imanes; en donde la segunda cámara de tratamiento además comprende : una tercera pluralidad de imanes arreglados a lo largo de la tercera linea, en donde una orientación de imanes dentro de la tercera pluralidad de imanes se alternan; una cuarta pluralidad de imanes arreglados a lo largo de una cuarta linea, en donde una orientación de imanes dentro de la cuarta pluralidad de imanes se alternan, y en donde una orientación de cada imán en la tercera pluralidad de imanes se invierte desde un imán adyacente en la cuarta pluralidad de imanes.

11. Un método para tratar agua, caracterizado porque comprende: poner en contacto una corriente de gas que contiene oxigeno con radiación ultra-violeta para formar gas de oxigeno tratado y, después, poner en contacto una corriente de agua con el gas tratado para formar una corriente de agua tratada.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas que contiene oxigeno con la radiación ultra-violeta ocurre dentro de un campo magnético inducido.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el campo magnético inducido se estabiliza entre dos conjuntos paralelos de imanes con polos magnéticos alternantes.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la corriente de gas que contiene oxigeno comprende aire y en donde poner en contacto la corriente de gas que contiene oxigeno con la radiación ultravioleta está a una presión mayor que la presión ambiente.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el mayor que la presión ambiente es por lo menos de aproximadamente 139.70 cm (55 pulgadas) a aproximadamente 10.160 cm (4,000 pulgadas) de agua mayor que la presión atmosférica ambiente.

16. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la radiación ultra-violeta comprende longitudes de ondas de por lo menos aproximadamente 180 y aproximadamente 254 nm.

17. El método de' conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la radiación ultra-violeta comprende sustancialmente radiación ultra-violeta de aproximadamente 180 y aproximadamente 254 nm de longitudes de onda.

18. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas de oxigeno tratada con la corriente de agua incluye por lo menos uno de: i) formar una dispersión del gas de oxigeno tratado en la corriente de agua; ii) burbujear el gas de oxigeno tratado en la-corriente de agua; y iii) introducir el gas de oxigeno tratado a través de un efecto venturi a la corriente de agua, en donde el agua está sustancialmente libre de uno o ambos de los subproductos de desinfección libres de cloro y con cloro.

19. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende: poner en contacto un depósito que contiene calcio con la corriente de agua tratada para remover por lo menos algo del depósito que contiene calcio y formar un agua cargada de calcio, en donde la corriente de agua tratada tiene un ciclo de concentración mayor que aproximadamente 1.

20. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el poner en contacto la corriente de gas que contiene oxigeno con la radiación ultra-violeta está sustancialmente a temperatura ambiente y a una presión de menos de aproximadamente 139.70 cm (55 pulgadas) de agua y no más de aproximadamente 10.160 cm (4,000 pulgadas) de agua mayor que la presión atmosférica, y en donde el agua tratada contiene menos de aproximadamente 50,000 colonias de bacterias por mililitro.