ПЕРЕНОСНОЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

ПЕРЕНОСНОЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ


RU (11) 2066301 (13) C1

(51) 6 C02F1/18, B01D24/22 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95104672/26 
(22) Дата подачи заявки: 1995.03.28 
(45) Опубликовано: 1996.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1.Заявка Японии N 63-36810, кл. В О1 Д 23/10, 1968. 2. Заявка ФРГ N 3207511, кл. C O2 P 1/00, 1963. 
(71) Заявитель(и): Малое научно-производственное предприятие "Мелитта" 
(72) Автор(ы): Архипов В.П.; Камруков А.С.; Короп Е.Д.; Овчинников П.А.; Шашковский С.Г.; Яловик М.С. 
(73) Патентообладатель(и): Малое научно-производственное предприятие "Мели 

(54) ПЕРЕНОСНОЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ 

Сущность изобретения: переносной фильтр для очистки питьевой воды содержит корпус в виде воронки, дренажную решетку с размещенным на ней пакетом фильтрующих элементов из активированного углеродно-волокнистого материала и средство для уменьшения пористости периферийной части фильтрующих элементов, при этом часть корпуса или дренажной решетки, расположенная под этим средством выполнена водонепроницаемой. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.,1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей фильтрованием и может быть использовано для доочистки питьевой воды в бытовых условиях, а также для очистки воды из природных источников от широкого класса естественных и техногенных загрязнителей (железа, марганца, цинка и других ионов тяжелых металлов, радионуклидов, следов фенола, нефтепродуктов, ПАВ, фтора, хлора и их органических соединений, пестицидов и др.).

Известны различные типы фильтров для очистки воды в бытовых условиях. Так, например, известен водоочиститель, использующий пакет фильтрующих элементов, представляющих собой слои диоксида кремния, активированного угля и кораллового песка с покрытием на основе нитрата серебра. Над пакетом сформирована емкость для исходной воды, а на внешней поверхности емкости выполнен кольцевой выступ, поддерживающий съемную крышку /Заявка Японии N 63-36810, B 01 D 23/10, 35/02, C 02 F 1/28, 1/68, 1988 /. Фильтр предназначен для очистки воды от ряда органических и неорганических загрязнений, однако качество очистки невысокое за счет проявления "пристеночного" эффекта, результатом которого является проскок неочищенной воды через периферийную часть фильтра, и "туннельного" эффекта (образование каналов прохождения воды между частицами или гранулами сорбента), результатом которого является проскок неочищенной воды через рабочую зону фильтра.

Наиболее близким аналогом является фильтр, описанный в заявке ФРГ N 3207511 C 02 F 1/00, 1/42, B 01 D 23/28, 1983. Этот фильтр предназначен для очистки питьевой воды и содержит корпус в виде воронки, выполненной из упругой ткани или трикотажного материала, дренажную решетку и пакет фильтрующих элементов, представленных активированным углом и ионообменной смолой. Фильтр погружен в кружку для сбора очищенной воды. Данный водоочиститель имеет те же недостатки, что и предыдущий, т.к. не предусматривает какого-либо приема для устранения "пристеночного" и "туннельного" эффектов.

Задачей изобретения является повышение качества очистки за счет гарантированного устранения влияния "пристеночного" и "туннельного" эффектов и за счет использования углеродно-волокнистого материала с высоким сорбционными характеристиками, а также увеличение реального ресурса работы фильтра за счет применения фильтрующего материала с механической прочностью, позволяющей осуществлять многократную регенерацию, в том числе в домашних условиях.

Предложенный переносной фильтр содержит (см.чертеж) корпус 1, выполненный в виде воронки, дренажную сетку или решетку 2, расположенный на ней пакет фильтрующих элементов 3, а также снабжен средством для снижения пористости периферийной части фильтрующих элементов. Часть корпуса 4 (или часть дренажной решетки), расположенная под этим средством, выполнена непроницаемой для воды.

Средство выполнено в виде прижимного 5 и упорного 6 фланцев, связанных между собой распорными винтами 7. Упорный фланец 6 зафиксирован относительно корпуса 1, например, с помощью штифтов 8. Распорные винты 7 ввернуты в резьбовые отверстия упорного фланца 6 и создают усилие прижима F прижимного фланца 5 на периферийную часть пакета фильтрующих элементов 3.

В качестве материала фильтрующих элементов в фильтре могут быть использованы различные активированные углеродно-волокнистые материалы, например по европейской заявке N 149187 D 01 F 9/23. В конкретном примере выполнения использовался нетканый углеродно-волокнистый материал, изготовленный из ПАНа (полиакрилнитрил). Толщина слоя материала 2 3 мм, величина удельной поверхности около 400 кв. м/г. Количество фильтрующих элементов в пакете (количество слоев) 5.

Экспериментально установлено, что условием, обеспечивающим устранение действия "пристеночного" эффекта, является выполнение следующего соотношения между наименьшей шириной d (мм) сжатой периферийной части фильтрующих элементов, высотой пакета фильтрующих элементов в свободном состоянии h (мм), площадью сжатой части элементов S (м2). Коэффициентом упругости материала фильтрующих элементов К (м/н2) и усилием прижима F (н):



Корпус фильтра, дренажная решетка и фланцы изготовлены из нержавеющей стали, распорные винты из латуни. К корпусу может быть прикреплена ручка с отверстием для крепления фильтра к стене.

Фильтр работает следующим образом.

Воду из водопровода или из природного источника заливают в корпус 1 с пакетом фильтрующих элементов 3. Проходя через пакет фильтрующих элементов вода очищается от механических и растворенных примесей. При этом за счет увеличения гидродинамического сопротивления периферийной части фильтрующих элементов в результате ее сжатия с помощью прижимного 5 и упорного 6 фланцев время прохождения очищаемой воды, находящейся в пристеночном пространстве, больше, чем в центральной части пакета, где фильтрующие элементы находятся в свободном состоянии. В результате этого вода в периферийной части фильтра находится в контакте с фильтрующим материалом дольше и степень ее очистки оказывается выше, чем в центральной части фильтра.

Таким образом, вредное влияние "пристеночного" эффекта, т.е. просачивание неочищенной воды по стенкам корпуса, полностью исключается.

Проявление "туннельного" эффекта в предложенном фильтре исключается за счет использования в качестве фильтрующего материала активированного углеродно-волокнистого материала (типа войлок), в котором активированные углеродные нити образуют единую пространственную фильтрующую сорбционную среду, а не набор отдельных, не связанных между собой частиц (гранул).

Упругие свойства активированного углеродно-волокнистого материала обеспечивают уменьшение пористости периферийной части фильтрующих элементов при воздействии на нее внешней нагрузки.

Очищенная вода собирается в любой подходящий сосуд, который размещается под фильтром.

Эффективность работы фильтра иллюстрируют данные по очистке воды, представленные в таблице.

Исследования эффективности очистки воды заявленным фильтром проводились на базе Рублевской водоочистной станции. В качестве исходной воды использовалась речная и водопроводная вода. Эффективность очистки определялась после 3 5 дневной работы фильтра.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Фильтр обеспечивает значительное улучшение органолептических показателей воды очищенная вода практически не имеет посторонних запахов и привкусов, заметно снижается мутность и цветность воды.

2. Фильтр достаточно эффективно производит очистку воды от ряда токсичных химических соединений концентрации растворенных нефтепродуктов снижаются в 2 4 раза, фосфорорганических пестицидов в 4 7,5 раза, нитритов в 2 раза, хлорорганики до 3-х раз, содержание ионов ряда тяжелых металлов (железа, марганца, цинка, меди и др.) уменьшается в 1,5 2 раза.

3. Одновременно практически не изменяется исходный солевой состав воды по ионам щелочных металлов (литий, калий, натрий) и ионам кальция и магния, определяющим показатель жесткости (щелочности) воды: слабо изменяется также и водородный показатель (показатель кислотности воды).

4. Фильтр обеспечивает эффективную очистку воды от микроорганизмов ни в одной из проведенных микробиологических экспертиз очищенной речной воды (исходный коли-индекс более 10 000) не обнаружено концентраций микроорганизмов, превышающих нормативные значения.

5. В очищенной воде не выявлено каких-либо новых химических веществ, изначально не присутствующих в исходной воде.

6. Не обнаружено заметного изменения характеристик фильтра после 3 и 5 дней его работы.

Регенерацию фильтра производят следующим образом.

Отработанные углеволоконные фильтрующие элементы прокаливают в духовом шкафу при 200 -250 o в течение 4 ч. Просушенные пластины 3 4 раза кипятят в дистиллированной (или очищенной через фильтр) воде на медленном огне в течение 30 мин, каждый раз меняя воду. Затем фильтрующие элементы просушивают в духовом шкафу и охлаждают.

Замену фильтрующих элементов производят при появлении в отфильтрованной воде посторонних запахов или привкусов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Переносной фильтр для очистки питьевой воды, содержащий корпус в виде воронки и дренажную решетку с размещенным на ней пакетом фильтрующих элементов, отличающийся тем, что он снабжен средством для уменьшения пористости периферийной части фильтрующих элементов, часть корпуса или дренажной решетки, расположенная под этим средством, выполнена непроницаемой, а фильтрующие элементы выполнены из активированного углеродно-волокнистого материала.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что средство для уменьшения пористости периферийной части фильтрующих элементов выполнено в виде прижимного и упорного фланцев, связанных между собой посредством распорных винтов для создания усилия прижима на пакет, при этом упорный фланец зафиксирован относительно корпуса, а прижимной свободно расположен на пакете.

3. Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что усилие прижима F, коэффициент упругости фильтрующего материала К, высота пакета фильтрующих элементов в свободном состоянии h, площадь S и наименьшая ширина сжатой части фильтрующих элементов связаны соотношением d h (1 KF/S).






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru