СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ

СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ


RU (11) 2114072 (13) C1

(51) 6 C02F5/04 

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

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

(21) Заявка: 95115585/25 
(22) Дата подачи заявки: 1995.09.05 
(45) Опубликовано: 1998.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Шкроб М.С. Водоподготовка. - М-Л.: Горэнергоиздат, 1950, с. 234, 235, 238 и 239. 
(71) Заявитель(и): Тарханова Лилия Степановна 
(72) Автор(ы): Тарханова Л.С.; Тарханов О.В.; Тарханов А.О.; Тарханов В.О. 
(73) Патентообладатель(и): Тарханова Лилия Степановна 

(54) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ 

Использование: водоподготовка в домашних условиях и на предприятиях общественного питания. Сущность изобретения: в воду при кипячении и постоянном перемешивании вводят трикалийфосфат в количестве, определяемом формулой: К (Жобщ - Жост), где К - количество трикалийфосфата, необходимое для снижения общей жесткости 1 л воды на 1 ммоль, равное 0,032 - 0,035 г/л; Жобщ - общая жесткость воды в данной местности, ммоль/л; Жост - остаточная жесткость воды, 0 - 4 ммоль/л. Осадок отстаивают 10 - 15 мин, снова перемешивают и отстаивают 5 - 10 мин. Осветленную воду отделяют. После введения трикалийфосфата можно продолжить кипячение не более 1 мин. После повторного отстаивания можно дополнительно перемешать верхний слой и снова дать отстояться. Способ позволяет умягчать воду с общей жесткостью 30 ммоль/л и более, умягченная вода не загрязняется токсичными веществами. 2 з.п.ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано для умягчения и очистки питьевой воды от неорганических и органических примесей как в домашних условиях, так и на предприятиях общественного питания и т.д.

Известен способ умягчения воды, включающий введение фосфата щелочного металла в кипящую воду при перемешивании, отстаивание осадка и отделение осветленной воды.

Недостатками известного способа являются его длительность, непригодность для умягчения жесткой и очень жесткой воды, загрязнение умягченной воды токсичными ионами.

Изобретение решает задачу устранения вышеуказанных недостатков.

Это достигается тем, что при перемешивании фосфата щелочного металла, отстаивания осадка и отделения от осадка осветленной воды согласно изобретению в качестве фосфата щелочного металла используют фосфорнокислый калий трехзамещенный в количестве, определяемом формулой K (Жобщ - Жост), где K - количество K3PO4, необходимое для снижения общей жесткости 1 л воды на 1 ммоль, равное 0,032 - 0,035 г/л, Жобщ - общая жесткость воды в данной местности, ммоль/л, Жост - остаточная жесткость воды 0 - 4 ммоль/л, а отстаивание ведут в течение 10-15 мин, после чего воду снова перемешивают и отстаивают в течение 10 - 15 мин.

После введения K3PO4 кипячение можно продолжать не более 1 мин. После повторного отстаивания верхний слой воды перемешивают и снова отстаивают.

Обоснование выбора параметров способа.

Доведение воды до кипения позволяет интенсифицировать процесс умягчения воды, т.к. при этом в ней образуются крупные хлопья при воздействии фосфата, которые выпадают с большой скоростью (примерно за 20 - 30 мин), в то время как при комнатной температуре этот процесс идет не менее 2 сут и не до конца. При кипячении через 2 сут вода, обработанная при комнатной температуре, дает осадок, т.е. при нагревании вступают в реакцию вещества, не прореагировавшие ранее при нормальных условиях.

Использование для умягчения воды фосфорнокислого калия трехзамещенного позволяет умягчить воду с жесткостью до 30 ммоль/л и более, при этом вода не загрязняется токсичными ионами. Содержание иона калия не превышает 0,47 г/л при обработке очень жесткой воды (с общей жесткостью 30 ммоль/л). Концентрация иона калия 1 - 2 г/л считается допустимой в питьевой воде.

ПДК калия в питьевой воде не нормируется.

Фосфорнокислый калий трехзамещенный нетоксичен. В то же время это соединение позволяет не только снизить жесткость воды до требуемого уровня, но и высадить в осадок тяжелые металлы, нейтрализовать свободный хлор при его наличии в воде, например, при гиперхлорировании.

Использование водного раствора фосфорнокислого калия трехзамещенного позволяет легко осуществить использование этого вещества для умягчения воды в домашних условиях с помощью имеющихся у каждого предметов: чайник, ведро, кастрюля, чайная или столовая ложка. При этом нужно знать только общую жесткость воды в данной местности и пользоваться данными расхода 8%-ного раствора фосфорнокислого калия трехзамещенного в зависимости от общей исходной жесткости воды:

Расход умягчителя на 3 л воды - суточную дозу воды для взрослого человека, чайных ложек (5 мл) - Общая жесткость воды, ммоль/л

1 - 6-9

2 - 10-13

3 - 14-17

4 - 18-21

5 - 22-25 - 26-29

Расход фосфорнокислого калия трехзамещенного в количестве К (Жобщ - Жост) в пересчете на сухое вещество объясняется тем, что: К = 0,032 - 0,035 г/л - это количество трикалийфосфата, необходимое для снижения общей жесткости 1 л воды на 1 ммоль; Жобщ - это общая жесткость воды в данной местности, ммоль/л; Жост - остаточная жесткость воды, 0 - 4 ммоль/л.

Воду после введения добавки можно дополнительно прокипятить не более 1 мин в зависимости от исходной жесткости. Чем больше жесткость, тем дольше нужно кипятить, чтобы добавка смогла полнее прореагировать и чтобы образовались крупные хлопья.

Выдержать воду 10 - 15 мин после кипячения необходимо для того, чтобы прекратилось выделение пузырьков газа из воды, препятствующее выпадению осадка. В течение этого времени на поверхности воды образуется слой нерастворимых соединений, поднятых газлифтом. Перемешиванием этот слой разрушается и хлопья осадка начинают выпадать вниз. В течение 20 - 30 мин (в зависимости от высоты сосуда) почти весь осадок выпадает вниз.

Если часть осадка удерживается при этом на поверхности, то дополнительное перемешивание верхнего слоя позволяет освободить его от пузырьков воздуха и также заставить опуститься вниз.

Умягченная вода может быть использована для приготовления пищи, напитков, мытья головы, купания детей и т.д.

Если требуется вода для питья, то ее следует охладить и насытить газом (кислородом, воздухом), чтобы получить необходимые вкусовые качества или углекислым газом (для получения газированной воды).

Пример 1. 3 л водопроводной воды с общей жесткостью Жобщ = 7,53 ммоль/л доводят до кипения и в кипящую воду добавляют при перемешивании 1 чайную ложку 8%-ного раствора фосфорнокислого калия трехзамещенного (0,145 г/л, что определяется зависимостью 0,032 (7,53-3) = 0,145 г/л). Сразу после введения добавки кипячение воды прекращают. Спустя 10 мин воду перемешивают круговыми движениями. Образовавшиеся крупные хлопья быстро опускаются вниз и образуют на дне сосуда в центре горку осадка. Еще через 10 мин слегка перемешивают верхний слой воды, чтобы небольшая часть нерастворимых веществ, удерживаемых пузырьками газа на поверхности воды, выпала в осадок. Через 5 мин после перемешивания вода готова к употреблению. Ее осторожно переливают в другой сосуд.

В домашних условиях воду от осадка можно отделить вычерпыванием, переливанием через край сосуда, методом сифонирования, закрепив на краю сосуда с помощью бельевой прищепки гибкую трубку и опустив один конец трубки в воду выше уровня осадка, через другой кронец трубки с помощью резиновой груши засосать в трубку воду и опустить этот конец в другой сосуд.

Последний прием наиболее предпочтителен, т.к. позволяет не взмучивать осадок и получить идеально прозрачную воду.

Вода после умчягчения имеет общую жесткость 3 ммоль/л.

Пример 2. 3 л воды из скважины с общей жесткостью 29 ммоль/л доводят до кипения и в кипящую воду при перемешивании добавляют 6 чайных ложек (или 2 столовые ложки) 8%-ного раствора фосфорнокислого калия трехзамещенного (0,87 г/л, что определяется зависимостью 0,035 (29-4) = 0,87 г/л). Воду с добавкой кипятят в течение 1 мин, после чего кипячение прекращают. Спустя 15 мин воду перемешивают круговыми движениями. Образовавшиеся крупные хлопья быстро опускаются вниз.

Еще через 5 мин слегка перемешивают верхний слой воды. Через 5 мин после последнего перемешивания вода готова к употреблению.

Отделив воду от осадка, ее охлаждают, затем с помощью микрокомпрессора АЭМ - 3 насыщают воду воздухом.

Из приведенных примеров следует, что изобретение позволяет умягчать воду с общей жесткостью 30 ммоль/л и более, при этом умягченная вода не загрязняется токсичными веществами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ умягчения воды путем введения в нее при кипении и постоянном перемешивании фосфата щелочного металла, отстаивания осадка и отделения осветленной воды, отличающийся тем, что в качестве фосфата щелочного металла используют трикалийфосфат в количестве, определяемом следующей формулой:

K (Жобщ - Жост),

где K - количество трикалийфосфата, необходимое для снижения общей жесткости 1 л воды на 1 ммоль, равное 0,032 - 0,035 г/л;

Жобщ - общая жесткость воды в данной местности, ммоль/л;

Жост - остаточная жесткость воды, равная 0 - 4 ммоль/л,

а отстаивание ведут в течение 10 - 15 мин, после чего воду снова перемешивают и отстаивают в течение 5 - 10 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после введения трикалийфосфата воду продолжают кипятить не более 1 мин.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что после повторного отстаивания верхний слой воды перемешивают и снова отстаивают.




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