УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И ЗАСЫПКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И ЗАСЫПКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ


RU (11) 2010007 (13) C1

(51) 5 C02F1/28, C02F1/42 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1994.03.30 
(21) Регистрационный номер заявки: 92002736/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.11.12 
(45) Опубликовано: 1994.03.30 
(71) Имя заявителя: Салдадзе Г.К.; Солнцева Д.П.; Краснов М.С. 
(72) Имя изобретателя: Салдадзе Г.К.; Солнцева Д.П.; Краснов М.С. 
(73) Имя патентообладателя: Салдадзе Григорий Кириллович 

(54) УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И ЗАСЫПКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ 

Изобретение относится к области водоподготовки, в частности, к получению питьевой воды. Для получения питьевой воды пропускают исходную воду через устройство, имеющее отверстия на входе и выходе и содержащее засыпку следующего состава, мас. % : активированный уголь 9 - 23; карбоксильный катионит в Na+ -форме 48 - 58, сильнокислотный сульфокатионит в H+ -форме 14 - 18; сильноосновный анионит в HCO-3 -форме 8 - 12; сильнокислотный сульфокатионит в Ag+ -форме 0,2 - 0,6. Это позволяет увеличить ресурс очищаемой воды в 1,2 раза, сорбционную емкость по ионам железа - в 2 раза, поглощать комплексы тяжелых металлов. Очищенная вода имеет меньшую жесткость, в ней в 1000 раз меньше органических примесей, отсутствуют запах хлора и привкус железа. 3 с. п. ф-лы, 2 ил. , 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области водоподготовки, в частности получения питьевой воды с высокими органолептическими показателями, и может быть использовано для получения питьевой воды из водопровода и пресноводных источников.

Известен способ и устройство для очистки природной воды [1] . В устройстве комплексная очистка питьевой воды осуществляется путем ее фильтрации через микрофильтры диаметром 20 мкм и 6 мкм, емкость с активированным углем и емкость со смесью ионообменных смол (70% карбоксильного катионита в Na+ - форме. 27% анионита в Cl- - форме и 3% катионита в Ag+ - форме).

Воду в устройстве очищают от органических примесей, умягчают и обеззараживают в достаточной степени, однако известное техническое решение не лишено ряда недостатков. Значительное количество катионита в Ag+-форме способствует выделению в фильтрат ионов серебра в концентрациях, которые могут превысить предельно допустимые значения. Отделение активированного угля от бактерицидного компонента (катионита в Ag+-форме) не препятствует росту бактерий в нем и, как результата, может снижать ресурс очищаемой воды. Высокое содержание карбоксильного катионита в Na+-форме и анионита в Cl--форме обеспечивает поступление в фильтрат значительного количества ионов натрия и хлора, что приводит к ухудшению вкусовых качеств воды.

Анализ современного уровня техники показывает, что наиболее близким к предлагаемому является устройство, способ и засыпка для получения питьевой воды. Устройство включает в себя корпус с отверстиями для входа и выхода воды, засыпку, состоящую из смеси активированного посеребренного угля в количестве 10 мас. % и карбоксильного катионита в Н+-форме в количестве 90 мас. % [2] . Устройство обеспечивает получение очищенной, лишенной запаха хлора и органических примесей воды в количестве 60-100 дм3 в зависимости от жесткости исходной воды. Способ получения питьевой воды заключается в пропускании природной или водопроводной воды через устройство с отверстиями для входа и выхода воды, содержащее засыпку, состоящую из смеси активированного посеребренного угля в количестве 10 мас. % и карбоксильного катионита в Н+-форме в количестве 90 мас. % .

Основным недостатком известного устройства и реализуемого в нем способа, а также засыпки для получения питьевой воды является низкое значение рН фильтрата, особенно первых двадцати дм3 от начала фильтрации (рН 5,6-6,0). Вода с таким значением рН не является "питьевой" по принятому ГОСТ 2874-82 на питьевую воду. Также к недостаткам устройства, способа и засыпки можно отнести малую сорбционную емкость по ионам железа (снижение концентрации ионов железа в 2 раза по сравнению с неочищенной водой наблюдается на первых 40 дм3 фильтрата) и отсутствие сорбента для удаления анионных комплексов, в состав которых могут входить тяжелые металлы.

В связи с этим возникла техническая задача - разработка способа, а также устройства и засыпки для получения питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-82 без снижения ресурса очищаемой воды и увлечения объема засыпки, а также при улучшении органолептических свойств фильтрата.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном устройстве для получения питьевой воды, включающем корпус с отверстиями для входа и выхода воды, засыпку, состоящую из смеси активированного угля и карбоксильного катионита. Засыпка дополнительно содержит сильнокислотный сульфокатионит в Н+-форме, сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-форме, сильноосновной анионит в НСО3--форме, а карбоксильный катионит выполнен в Na+-форме, при следующем соотношении компонентов, мас. % : Активированный уголь 9-23

Карбоксильный катионит в Na+-форме 48-58

Сильнокислотный

сульфокатионит в Н+-форме 14-18

Сильноосновный анионит в НСО3--форме 8-12

Сильнокислотный

сульфокатионит в Ag+-форме 0,2-0,6

В качестве корпуса с отверстиями для входа и выхода воды используют корпус, выполненный из пластмассы или металла, причем отверстия расположены в области входа и выхода воды. Количество отверстий должно быть достаточно для обеспечения фильтрации воды со скоростью не менее одного объема воды через объем засыпки в минуту и не более трех объемов воды на объем засыпки в минуту.

Способ получения питьевой воды, включающий пропускание исходной воды через засыпку, отличается от известного засыпкой. Засыпка помимо активированного угля дополнительно содержит сильнокислотный сульфокатионит в Н+-форме, сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-форме, сильноосновный анионит в НСО3--форме, а карбоксильный катионит выполнен в Na+-форме. Соотношение компонентов в засыпке, мас. % : Активированный уголь 9-23

Карбоксильный катионит в Na+-форме 48-58

Сильнокислотный

сульфокатионит в Н+-форме 14-18

Сильноосновный анионит в НСО3- -форме 8-12

Сильнокислотный

сульфокатионит в Ag+-форме 0,2-0,6

В качестве активированного угля используют несеребренный активированный уголь марок, близких по свойствам БАУ-А, БАУ-Б, ДАУ-ВО, выпускаемых по ГОСТ 6217-74, разрешенных для использования в процессах водоподготовки.

В качестве карбоксильного катионита в Na+-форме используют акриловый карбоксильный катионит, близкий по свойствам КБ-2, выпускаемому по ГОСТ-20298-74 с изменениями 1, 2, 3, 4.

В качестве сильнокислотного сульфокатионита в Н+-форме используют гелевый или макропористый сильнокислотный сульфокатионит на основе стирола с дивинилбензолом, близкий по свойствам КУ-2-8 чс или КУ-23, выпускаемым по ГОСТ 20298-74 с изменениями 1, 2, 3 , 4.

В качестве сильноосновного анионита в НСО3--форме используют гелевый или макропористый сильноосновный четвертичноаммониевый анионит на основе стирола с дивинилбензолом, близкий по свойствам АВ-17-8 чс или АВ-17-10Пч, выпускаемым по ГОСТ 20301-74 с изменениями 1, 2, 3,4 , который переводят из ОН--формы в НСО3--форму в динамических условиях раствором бикарбоната натрия концентрации 1% известным способом.

В качестве сильнокислотного сульфокатионита в Ag+-форме используют макропористый сильнокислотный сульфокатионит на основе стирола с дивинилбензолом в Ag+-форме, близкий по свойствам КУ-23СМ, выпускаемому по ТУ 6-06-10-88 с изменением 1.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фиг. 1-2 представлена одна из возможных конструкций устройства для получения питьевой воды.

Устройство включает в себя корпус 1 с отверстиями для ввода 2 и вывода воды 3 и засыпку 4.

Устройство работает следующим образом.

Устройство на 15 мин помещают в емкость с непроточной водой. Затем в отверстия 2 корпуса 1 подводят очищаемую воду. Вода проходит через засыпку 4 и в области выводных отверстий 3 собирают фильтрат.

П р и м е р 1. В устройство для получения питьевой воды подают очищаемую водопроводную воду. Пропускают ее через засыпку, представляющую смесь 19,6 мас. % активированного угля марки ДАУ-ВО, 53 мас. % карбоксильного катионита КБ-2 в Na+-форме, 17 мас. % сильнокислотного сульфокатионита КУ-234 в Н+-форме, 10 мас. % сильноосновного анионита АВ-17-8 чс в НСО3--форме и 0,4 мас. % сильнокислотного сульфокатионита КУ-234 в Ag+-форме. Прошедшую через засыпку воду собирают и анализируют. Параметры засыпки представлены в табл. 1, результаты анализов - в табл. 2.

П р и м е р 2 - 4. Способ получения аналогичен примеру 1. Параметры засыпки представлены в табл. 1, результаты анализов - в табл. 2.

П р и м е р 5 (по прототипу). В устройство для получения питьевой воды подают очищаемую водопроводную воду. Пропускают ее через засыпку, представляющую смесь 10 мас. % активированного посеребренного угля и 90 мас. % карбоксильного катионита в Н+-форме (фирменный водоочистительный патрон "ВRIТA"). Прошедшую через засыпку воду собирают и анализируют. Параметры засыпки представлены в табл. 1, результаты анализов - в табл. 2.

Количество активированного угля (9-23 мас. % ) обусловлено тем, что меньшее количество не позволяет в достаточной степени сорбировать органические примеси и запах хлора, а большее количество снижает ресурс очищенной воды по солям жесткости.

Количество карбоксильного катионита (48-58 мас. % ) обусловлено тем, что меньшее количество снижает ресурс очищенной воды по солям жесткости, а большее количество не позволяет скорректировать рН очищенной воды до кондиции питьевой в соответствии с ГОСТ 2874-82.

Количество сильнокислотного сульфокатионита в Н+-форме обусловлено тем, что при меньшем или большем количестве ионита не достигается коррекция качества очищаемой воды по показателю рН.

Количество высокоосновного анионита в НСО3--форме обусловлено тем, что меньшее количество не позволяет в достаточной степени снижать концентрацию анионов тяжелых металлов, а большее количество не позволяет скорректировать рН очищаемой воды до кондиции питьевой в соответствии с ГОСТ 2874-82.

Количество сильнокислотного катионита в Ag+-форме обусловлено тем, что при меньшем количестве не достигается концентрация серебра, достаточная для обеззараживания воды и стерилизации засыпки, а введение большего количества экономически нецелесообразно, кроме этого, концентрация ионов серебра в очищенной воде может превысить допустимые нормы.

Как видно из представленных примеров и табл. 1 и 2, использование предложенных устройства, способа и засыпки позволяет фактически увеличить ресурс очищаемой воды в 1,2 раза (в связи со стабилизацией рН), увеличить сорбционную емкость по ионам железа в 2 раза, а также поглощать анионные комплексы тяжелых металлов, что было практически невозможно при использовании известного технического решения. Объем засыпки в устройство и ее масса оставались такие же, как в известном техническом решении.

Очищенная вода предложенным способом в устройстве с предложенной засыпкой имеет меньшую жесткость на начальном этапе ресурса, чем исходная. В ней отсутствует запах хлора и привкус железа. На всем протяжении работы устройства вода в достаточной степени подвергается обеззараживанию. Кислотность (рН) очищенной воды соответствует требованиям ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством" по этому показателю. (56) 1. Заявка Франции N 2617155, кл. С 02 F 9/00, 1988.

2. Брита. Водофильтрационная система, Фирма BRITA, ФРГ, Инструкция по эксплуатации (Выставка "Химия", Москва, 1989 г. ) 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И ЗАСЫПКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

1. Устpойство для получения питьевой воды, включающее коpпус с отвеpстиями для входа и выхода воды, засыпку, состоящую из смеси активиpованного угля и каpбоксильного катионита, отличающееся тем, что засыпка дополнительно содеpжит сильнокислотный сульфокатионит в Н+-фоpме, сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-фоpме, сильноосновный анионит в HCO3- -фоpме, а каpбоксильный катионит выполнен в Na+-фоpме пpи следующем соотношении компонентов, мас. % :

Активированный уголь 9 - 23

Карбоксильный катионит в Na+-форме 48 - 58

Сильнокислотный сульфокатионит в Н+-форме 14 - 18

Сильноосновный анионит в HCO3- -форме 8 - 12

Сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-форме 0,2 - 0,6

2. Способ получения питьевой воды, включающий пpопускание исходной воды чеpез засыпку, состоящую из смеси активиpованного угля и каpбоксильного катионита, отличающийся тем, что засыпка дополнительно содеpжит сильнокислотный сульфокатионит в Н+-фоpме, сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-фоpме, сильноосновный анионит в HCO3- -фоpме, а каpбоксильный катионит выполнен в Na+-фоpме пpи следующем соотношении компонентов, мас. % :

Активированный уголь 9 - 23

Карбоксильный катионит в Na+-форме 48 - 58

Сильнокислотный сульфокатионит в Н+-форме 14 - 18

Сильноосновной анионит в HCO3- -форме 8 - 12

Сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-форме 0,2 - 0,6

3. Засыпка для получения питьевой воды, состоящая из смеси активиpованного угля и каpбоксильного катионита, отличающаяся тем, что она дополнительно содеpжит сильнокислотный сульфокатионит Н+-фоpме, сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-фоpме, сильноосновный анионит в HCO3- -фоpме, а каpбоксильный катионит выполнен в Na+-фоpме пpи следующем соотношении компонентов, мас. % :

Активированный уголь 9 - 23

Карбоксильный катионит в Na+-форме 48 - 58

Сильнокислотный сульфокатионит в Н+-форме 14 - 18

Сильноосновной анионит в HCO3- -форме 8 - 12

Сильнокислотный сульфокатионит в Ag+-форме 0,2 - 0,6




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