ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2151747

БЫТОВОЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Имя изобретателя: Боголицын К.Г.; Садовников Ю.А.; Айзенштадт А.М.; Богданов М.В.; Лифшиц В.Я.
Имя патентообладателя: Боголицын К.Г.; Садовников Ю.А.; Айзенштадт А.М.; Богданов М.В.; Лифшиц В.Я.
Адрес для переписки: 164500, Архангельская обл., г.Северодвинск, ул. Первомайская 58, кв.57, Садовникову Ю.А.
Дата начала действия патента: 1999.03.02
Изобретение предназначено для
очистки воды. Фильтр содержит
последовательно соединенные узел
механической очистки, электрокоагулятор и
узел сорбционной очистки. Электроды
коагулятора выполнены в виде пластин из
алюминия и/или его сплавов, расположенных
так, что на них может быть подано напряжение
до 60 B. Фильтр обеспечивает доочистку
поступающей по сетям водоснабжения воды и
доводит ее качество до установленных
санитарно-гигиенических нормативов
питьевой воды.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области
бытовой техники, в частности устройств
очистки воды, и может быть использовано для
очистки воды до категории "питьевая" в
бытовых условиях.
Реальная экологическая ситуация,
сложившаяся на сегодняшний день в
большинстве стран мира, заставляет искать
принципиально новый подход к решению задач
водоподготовки. Многие источники
водозабора содержат различные
органические и минеральные примеси как
природного, так и антропогенного
происхождения в концентрациях, значительно
превышающих предельно допустимые значения.
Кроме того, источники водозабора зачастую
содержат в большом количестве и
микробиологические загрязнения, в том
числе и патогенные микроорганизмы. Это
приводит к появлению угрозы эпидемий.
Используемые в настоящее время
системы очистки воды практически не
пригодны к решению поставленных задач. Они
практически не задерживают растворенные в
воде минеральные и органические соединения,
а также микроорганизмы.
Использование в качестве
обеззараживающего средства больших
объемов хлора приводит к образованию
опасных мутагенных токсикантов, в
частности хлорорганических соединений.
Использование для обеззараживания фтора
приводит к образованию фторорганических
соединений, также являющихся опасными
мутагенными токсикантами. Применение для
обеззараживания озона приводит к
повышенной коррозии оборудования
водоподготовки.
Строительство новых или
капитальная реконструкция существующих
очистных сооружений требуют огромных
бюджетных капиталовложений.
При этом подобные очистные
сооружения будут крайне неэкономичны в
эксплуатации.
Реальным путем решения проблемы
получения питьевой воды, соответствующей
нормативам ВОЗ, является организация
промышленного выпуска основанных на новых
технологиях очистки воды микромодулей
заводской сборки, сочетающих качество
очистки воды, простоту эксплуатации и
возможность изменения комплектности
микромодуля в зависимости от качества
исходной воды.
Известна установка для очистки
воды (RU, патент 2109688, С 02 F 1/00, 1997),
содержащая последовательно соединенные
подводящую магистраль, узел
предварительной очистки с линией отвода
концентрата, снабженной дроссельным
устройством, реактор-деструктор,
выполненный в виде герметичного корпуса,
содержащего кавитационную камеру с УЗ-излучателем
и фотохимическую с источником УФ-излучения,
узел сорбционной очистки и линию отвода
очищенной воды потребителю. Указанная
установка не может быть использована в быту,
поскольку ее размеры подразумевают
стационарное использование. Кроме того,
наличие УЗ-обработки в условиях жилого
помещения вызывает состояние дискомфорта.
Известен также бытовой фильтр для
очистки воды (ЕР, 0236017, В 01 D 27/02, 1990),
содержащий цилиндрический корпус с днищем
и съемной крышкой, имеющий запорное
устройство, присоединенные к корпусу
подводящий и отводной патрубки,
коаксиально расположенные относительно
оси корпуса от периферии к центру
соответственно фильтрующие элементы для
механической и сорбционной очистки и
загерметизированный по торцам элемент
стерилизации воды. К сожалению, известное
устройство не позволяет полностью удалить
загрязнения и получить воду,
соответствующую условиям, предъявляемым к
питьевой воде.
Наиболее близким аналогом можно
признать установку для подготовки питьевой
воды (RU, патент 2104959, С 02 F 1/46, 1998),
содержащий узел механической очистки, узел
электрической очистки и узел сорбционной
очистки, причем в качестве узла
электрической очистки использован
электролизер. Установку нежелательно
использовать в быту, поскольку при
электролизе воды образуется смесь водорода
и кислорода, способных взаимодействовать
между собой с взрывом, кроме того, качество
очистки воды указанной установкой невелико.
Техническая задача, решаемая с
использованием настоящего изобретения,
состоит в разработке конструкции
экономичной установки комплексной очистки
воды малой производительности, пригодной
для использования в бытовых условиях.
Технический результат, получаемый
в результате реализации изобретения,
состоит в обеспечении возможности
доочистки поступающей по сетям
водоснабжения воды и доведения ее качества
до установленных санитарно-гигиенических
нормативов питьевой воды.
Для достижения указанного
технического результата предложено
использовать фильтр, представляющий
собой последовательно соединенные с
возможностью разделения узел механической
очистки, электрокоагулятор, узел
сорбционной очистки и силовой модуль,
содержащий понижающий трансформатор,
выпрямитель переменного напряжения и
средство переключения полярности на
электродах электрокоагулятора, причем
электрокоагулятор выполнен с электродами в
виде пластин из алюминия и/или его сплавов,
расположенными таким образом, что на них
может быть подано напряжение до 60 В при
обеспечении смены полярности электродов в
течение 4 - 7 мин. Между узлом
механической очистки и
электрокоагулятором может быть
дополнительно установлен узел
озонирования. Узел озонирования может быть
также установлен между
электрокоагулятором и узлом сорбционной
очистки. После фильтра сорбционной очистки
может быть дополнительно установлен узел УФ-стерилизации.
Силовой модуль соединен с
электрокоагулятором и, в случае их
использования, с узлами озонирования и УФ-стерилизации.
Узел механической очистки может содержать
набор металлических и/или полимерных сеток
и/или глубинные мембранные или патронные
фильтры. В качестве глубинных фильтров
могут быть использованы нетканые
синтетические материалы или фильтры на
основе минеральных волокон. Узел
сорбционной очистки может быть выполнен в
виде проточной емкости, заполненной
сорбентом, или в виде перфорированного
цилиндра, на поверхность которого намотан
рулонный сорбционный материал. В качестве
сорбента могут быть использованы сорбенты
минерального и/или органического
происхождения и/или ионообменники. В
качестве минеральных сорбентов могут быть
использованы цеолиты и/или силикагели. В
качестве органических сорбентов могут быть
использованы активированный уголь, и/или
углеродные волокна, и/или ткани из
углеродных волокон, и/или энтеросорбенты.
Конкретное выполнение устройства
определяется качеством исходной воды и
требованиями к получаемой воде.
 |
На графическом материале приведена
базовая конструкция бытового фильтра для
получения питьевой воды. На графическом
материале приняты следующие обозначения:
узел 1 механической очистки,
электрокоагулятор 2, узел 3 сорбционной
очистки, силовой модуль 13. Узел 1
механической очистки содержит корпус 4 и
съемную крышку 5, закрепленную любым
известным способом на корпусе 4. В съемной
крышке 4 выполнен штуцер для подвода
очищаемой воды. Корпус 4 любым известным
образом, преимущественно резьбовым,
соединен с корпусом 6 электрокоагулятора 2.
Место соединения корпусов 4 и 6 является
точкой подвода очищенной от механических
примесей воды в электрокоагулятор 2. Кроме
указанного корпуса 6 электрокоагулятор 2
содержит электродные пластины 7,
установленные в держателях 8. На держателях
закреплены клеммы (не показаны) подвода
электрического питания, установленные
любым известным образом, обеспечивающим
электробезопасность электрической схемы
бытового фильтра. Узел 3 сорбционной
очистки представляет собой корпус 9 с
полостью 10, закрытой съемной крышкой 11.
Корпус 9 соединен с корпусом 6 с
возможностью разделения любым известным
способом, преимущественно резьбовым. В
полости 10 размещен сорбент 12, в частности
активированный уголь.
Фильтр работает следующим образом.
Водопроводную воду, предварительно
прошедшую традиционный цикл очистки и
обеззараживания, подают к штуцеру на крышке
5 на входе узла 1 механической очистки. Узел 1
механической очистки содержит две
никелевых сетки с размером ячеек 70 х 70 мкм,
между которыми установлен фильтр Петрянова.
Указанная система надежно отделяет
взвешенные частицы до 5 мкм и коллоидные
частицы размером до 12 мкм. Затем вода
поступает в электрокоагулятор 2, где
происходит коагуляция органических
загрязнений, а также коагуляция
слаборастворимых гидроксидов металлов (железо,
кальций, магний, алюминий). Режим работы
электрокоагулятора 2 подбирается опытным
путем по органолептическим показателям.
Скоагулированные органические и
неорганические соединения, а также
остаточный хлор отделяются от воды при
прохождении ее через узел 3 сорбционной
очистки. Дополнительно узел 3 сорбционной
очистки частично задерживает ионные и
органические примеси.
|

Производительность бытового
фильтра определяется производительностью
узла механической очистки и узла
сорбционной очистки. Расход электроэнергии
определяется режимами работы
электрокоагулятора.
Использование изобретения
позволяет в домашних условиях получить
питьевую воду, показатели которой не
уступают требованиям действующего ГОСТа
2874-82.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
-
Бытовой фильтр для получения питьевой
воды, содержащий последовательно
установленные узел механической очистки,
узел электрической очистки и узел
сорбционной очистки, отличающийся тем, что
он дополнительно содержит силовой модуль,
выход которого подключен к узлу
электроочистки, причем узел электрической
очистки выполнен в виде коагулятора с
электродами в виде пластин из алюминия и/или
его сплавов, расположенных так, что на них
может быть подано напряжение до 60 В, а
силовой модуль содержит понижающий
трансформатор, выпрямитель переменного
напряжения и средство переключения
полярности на электродах
электрокоагулятора в течение 4 - 7 мин.
-
Фильтр по п.1, отличающийся тем, что между
узлом механической очистки и
электрокоагулятором установлен узел
озонирования, подключенный к силовому
модулю.
-
Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что между
электрокоагулятором и узлом сорбционной
очистки установлен узел озонирования,
подключенный к силовому модулю.
-
Фильтр по п.1, отличающийся тем, что после
фильтра сорбционной очистки установлен
узел УФ-стерилизации, подключенный к
силовому модулю.
-
Фильтр по п.1, отличающийся тем, что узел
механической очистки содержит набор
металлических и/или полимерных сеток и/или
глубинные фильтры.
-
Фильтр по п.5, отличающийся тем, что
использованы мембранные или патронные
фильтры.
-
Фильтр по п.5, отличающийся тем, что в
качестве глубинных фильтров использованы
нетканые синтетические материалы или
фильтры на основе минеральных волокон.
-
Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что узел
сорбционной очистки выполнен в виде
проточной емкости, заполненной сорбентом.
-
Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что узел
сорбционной очистки выполнен в виде
перфорированного цилиндра, на поверхность
которого намотан рулонный сорбционный
материал.
-
Фильтр по п.8 или 9, отличающийся тем, что
использованы сорбенты минерального и/или
органического происхождения и/или
ионообменники.
-
Фильтр по п.10, отличающийся тем, что в
качестве минеральных сорбентов
использованы цеолиты и/или силикагели.
-
Фильтр по п.10, отличающийся тем, что в
качестве органических сорбентов
использованы активированный уголь, и/или
углеродные волокна, и/или ткани из
углеродных волокон, и/или энтеросорбенты.
Версия для печати
Дата публикации 31.10.2006гг

вверх
|