СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ


RU (11) 2040474 (13) C1

(51) 6 C02F1/32 

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

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

(21) Заявка: 92015757/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.30 
(45) Опубликовано: 1995.07.25 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Допустимые концентрации обеззараживающих реагентов перед подачей питьевой воды в сеть. ГОСТ 3351 - 74, М.: ГКС. 2. Руководство по гигиене водоснабжения. / Под ред. С.Н. Черкинского, М.: Медицина, 1975, с.173-177. 
(71) Заявитель(и): Совместное предприятие "Санкт-Петербург - чистая вода" 
(72) Автор(ы): Голик Г.П.; Захаревич М.Б.; Малышев В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Совместное предприятие "Санкт-Петербург - чистая вода" 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ 

Использование: в медицинских, детских школьных и дошкольных учреждениях для получения экологически чистой питьевой воды. Сущность изобретения: специально подготовленный и измельченный кремень в закрытой емкости в присутствии света и ультрафиолета при оптимальной температуре оказывает на воду бактерицидное и вирулицидное действие с одновременным снижением уровня железа и углекислоты в два раза. Устройство содержит емкость из нержавеющей стали объемом 300 дм3 водяной холодильник, две лампы дневного света ЕВЗ ЛП-2 и одну лампу УФО типа БУВ-30, встроенный термометр, пульт управления. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к процессам биологической очистки и обеззараживания природной воды с использованием бактерицидного ультрафиолетового облучения и предназначено для получения экологически чистой питьевой воды и воды для точных технологических операций.

В настоящее время известны направления развития данного процесса, наиболее представительным из которых является способ обработки воды с помощью озона [1]

Существенным и очевидным недостатком этого способа является обеззараживание воды методом окисления, что отрицательно сказывается на долговечности сосудов и магистралей, подвергающихся при этом сильной коррозии, оказывает также негативное отрицательное воздействие на живые организмы. Кроме того, способ малоэффективен, так как в процессе его не поражаются многие вирусы и не очищается вода от бактерий, и требуются значительные затраты на электроэнергию и оборудование.

Наиболее близким к изобретению по сущности является способ очистки и обеззараживания воды, включающий воздействие ультрафиолетовым облучением на обрабатываемую воду в емкости [2] УФ-облучение воды оказывает на нее бактерицидное воздействие, не позволяя развиваться вредным для живых организмов бактериям.

Однако данный способ обладает и существенными недостатками, заключающимися в его принципиальном процессе, при котором только единственное УФ-облучение не приводит к поражению некоторых видов вирусов, из которых наиболее опасными и выживаемыми являются возбудители кишечных и паразитарных заболеваний, вирусы гепатита, полимиелита и другие инфекционные возбудители. При этом пораженные бактерии остаются в объеме воды, вода не подвергается тонкой биологической очистке, что приводит к ухудшению ее вкусовых, цветовых и эстетических качеств. Возможность повторного процесса обработки того же объема воды дает низкие результаты ввиду увеличения степени мутности, снижения степени прозрачности, сводит способ к малоэффективному, так как высоту воды (от дна емкости до раздела вода-воздух) резко уменьшают для повышения гарантии обеззараживания воды.

Предлагаемый способ очистки и обеззараживания воды предусматривает существенное повышение эффективности процесса ее очистки и обеззараживания при одновременном и взаимосвязанном осуществлении этих двух операций, получение характеристик обработанной воды по вкусовым, цветовым и эстетическим показателям, соответствующим требованиям ВОЗ за счет одновременного бактерицидного, протозооцидного и вирулицидного воздействия с сорбированием биоосадка и подачей потребителю экологически чистой воды.

Эти преимущества в предлагаемом способе очистки и обеззараживания воды, включающем воздействие ультрафиолетовым облучением на обрабатываемую воду и емкости, достигаются за счет осуществления процесса в закрытой емкости, в которой в обрабатываемую воду предварительно вводят отмытый и иэмельченный кремень, а к ультрафиолетовому облучению дополнительно и одновременно используют облучение дневным светом от гелий-неоновых ламп.

Предлагаемый способ обработки и обеззараживания воды осуществляется с помощью установки, содержащей камеру обработки в виде закрытой емкости, имеющей на стенках теплообменник в виде водяного холодильника. На дне емкости или на любой высоте, закрываемой обрабатываемой водой, уложен отмытый от пылевидных и загрязняющих примесей и измельченный (дробленный до фракций 5-35 мм) кремень. Под крышкой емкости закреплен источник ультрафиолетового облучения (УФО) и источник облучения дневным светом (ДС). В качестве УФО используют лампу типа БУВ-30, в качестве источника ДС лампы типа ЕВЗ ЛП-2 гелий-неоновые.

Для контроля теплового режима используют встроенный термометр. Для заполнения и слива емкость имеет верхний и нижний патрубки. Процессы очистки и обеззараживания воды раскрываются осуществлением способа на примерах.

П р и м е р 1. Для экспериментальной проверки способа изготовлена емкость с параметрами рабочей камеры 150 см х 200 см х 130 см, рабочим объемом 300 дм3, зазором между разделом вода-воздух и верхней крышкой 25-30 см. Часть рабочего объема емкости заполнена предварительно кремнем природным горным минеральным материалом, который до размещения в емкость отмывают от пыли и загрязняющих включений и колят (дробят) на фракции 5-35 мм, высоту кремневой подушки выбирают в зависимости от объема емкости (в данном случае 35-50 мм). Под крышкой закрепляют лампу УФО и лампы дневного света. По полости водяного холодильника производят циркуляцию воды и по показаниям термометра следят за тепловым режимом в емкости, выдерживая его в пределах 16-24оС.

После такого оснащения и настройки установки в ее рабочий объем через верхний патрубок подают исходную воду, загрязненную для ухудшения показателей по рН, щелочности, цветности, мутности, окисляемости, содержанию железа, алюминия и ведут очистку и обеззараживание воды, используя три эффекта разработанного способа: ионосорбционные бактерицидные свойства кремня при облучении его УФО и дневным светом, ультрафиолетовое бактерицидное облучение и облучение дневным светом, усиливающее эффект УФО за счет диффузии в водном объеме и активации катализатора-кремня при совокупности облучений. Мощность ламп УФО выбирают в пределах 20-60 Вт, а ламп дневного света в пределах 40-80 Вт, проводят непрерывную экспозицию обоих излучений в период всего заданного времени обработки воды. В процессе обработки воды проводят отбор через нижний патрубок, через который подают воду потребителю, на анализ химических, физико-химических и вкусовых показателей. Для сравнения полученных показателей обработанной воды проводят параллельную обработку такого же состава воды в установке по прототипу с помощью только одного УФО при той же мощности ламп. Сравнительные данные (табл.1) показывают очевидное повышение эффективности предлагаемого способа по сравнению с известным.

П р и м е р 2. В рабочий объем камеры обработки (в примере 300 дм3) подают исходную воду, контаминированную кишечной палочкой, штамм М-16 концентрацией 3 млрд. микробных клеток, что считается очень высокой концентрацией по ИСО 6777-84; аналогичную концентрацию штамма М-16 вводят в объем обработки воды, также 300 дм3, по прототипу.

Обработка такой зараженной воды в прототипе ведется УФО, по разработанному способу обработку ведут четырьмя процессами; с использованием УФО + дневного света + кремня (одновременно три воздействия); для сравнения эффективности внутри предлагаемого способа ведут также отдельные обработки в камерах объемом 300 дм3, но с использованием УФО + дневного света, УФО + кремень, дневной свет (ДС) + кремень (табл.2).

При обработке в самом ее начале, в процессе обработки и в конце обработки, перед подачей воды потребителю в объемах всех указанных камер обработки по предлагаемому способу и прототипу определялось микробное число (м.ч.) и коли-индекс (к.и).

Стадии Показатели Показатели процесса обработки изобретения прототипа

Начало обработки м.ч. 12/9318 м.ч. 12/9318

к. и. 11/8925 к.и. 12/9547 Течение м.ч. 9/8106 м.ч. 48/33723 процесса к. и. 4/3004 к. и. 54/62101 обработки к.и. 2/336 к.и. 98/58180 Окончание м.ч. 1/11 м.ч. 70/29451 процесса к.и. 0/0 к.и. 82/24903 обработки где показатели изобретения учтены по графе 5 табл.2.

Анализ полученных результатов, отраженных в табл.2 (сводные данные), свидетельствуют о высокой степени бактерицидности воды, полученной по обработке предлагаемым способом: вода очищена от штамма М-16, обеззаражена и по санитарным нормам пригодна для использования в питьевых, медицинских и хозяйственно-бытовых целях.

В то время как обработкой по прототипу вообще не добиваются эффекта очистки и обеззараживания воды от штамма М-16, вода остается опасной и непригодной по санитарным нормам для использования.

Полученные фактические данные свидетельствуют о высокой степени эффективности предлагаемого способа очистки и обеззараживания воды.

П р и м е р 3. В обрабатываемый объем (300 дм3) исходной воды в установку по предлагаемому способу и по прототипу внесены параллельно дозы культурального вируса гепатита А в количестве 125 млн. микробных ед. При обработке воды во всех четырех вариантах (табл.3) предлагаемого способа только в варианте графы 5, где использован УФО + ДС + кремень, наблюдалось существенное снижение концентрации вируса до его полного уничтожения, вода приобрела вирулицидные свойства. В способе-прототипе вода подвергалась воздействию обрабатывающего ультрафиолетового облучения даже при превышении нормативной дозы УФО в 2-3 раза, что показывает "беспомощность" УФО как средства воздействия на данный вирус гепатита А.

При проведении всех трех приведенных примеров экспериментальной проверки предлагаемого способа в сопоставлении его показателей с известным способом режимы обработки воды выбирались:

проток воды в камере обработки (подача через верхний патрубок, отвод через нижний патрубок при скорости смены объема камеры (300 дм3) от 1 до 2,5 ч, то же от 0,3 до 1,0 ч;

проток при расходе 0,15 м3/ч с циклической остановкой течения (перекрытие обоих патрубков) на 0,1-0,5 ч, последующее ламинарное течение расход от 0,05 до 0,1 м3/ч;

первоначальная остановка протока (стоячая вода) на 0,5-1,0 ч, далее проток при расходе 0,1 0,3 м3/ч и подача потребителю.

Естественно, что в данных примерах экспериментальной проверки все исходные параметры привязаны к установке в 300 дм3 рабочей камеры (при других объемах установок параметры будут меняться по расходу, поступлению, мощности излучений и объему кремня на каждый конкретный объем камеры). Однако выбранные удельные мощности и величина кремневой загрузки будут расти пропорционально увеличению объема камеры обработки и скорости протекания (расхода) воды.

Сводные данные по описанному процессу приведены, как указано выше, в табл. 1, 2 и 3 и показывают преимущества предлагаемого способа очистки и обеззараживания воды перед известными способами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ, включающий воздействие на обрабатываемую воду в емкости ультрафиолетовым облучением, отличающийся тем, что процесс ведут в закрытой емкости, в обрабатываемую воду предварительно вводят отмытый и измельченный кремень, а с ультрафиолетовым облучением дополнительно и одновременно используют облучение дневным светом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника дневного света используют гелий-неоновые лампы.




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