Спосіб активації питної води

Спосіб активації питної води, що включає обробку останньої мінералом кременем, який відрізняється тим, що обробку здійснюють фільтруванням води через подрібнений мінерал кремінь з розміром часток 0,5-5,0 мм із швидкістю 0,11,0 м/год. (19) (21) u201009860 (22) 09.08.2010 (24) 11.04.2011 (46) 11.04.2011, Бюл.№ 7, 2011 р. (72) ГОНЧАРУК ВЛАДИСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ЧЕБОТАРЬОВА РАЇСА ДМИТРІВНА, БАШТАН СОФІЯ ЮРІЇВНА, КАГАНОВ ВАЛЕНТИН ЯКОВИЧ 3 58216 та концентрацію кремнію. Величину рН води вимірювали на іономірі універсальному ЕВ-74. Концентрацію кременевої кислоти у воді вимірювали на спектрофотометрі КФК-3 з використанням кольорової реакції розчинних форм кременевої кислоти з молібдатом амонію [Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. - М: Химия, 1971. - 377с] 4 [4]. Оптичну густину водопровідної води вимірювали на спектрофотометрі КФК-3 при довжині хвилі 350 нм. Оптична густина характеризує кольоровість води, яка обумовлена забарвленими органічними речовинами, присутніми у водопровідній воді. Дані проведених дослідів наведені в таблиці 1. Таблиця 1 № прикладу Тривалість настоювання, діб рН 1 2 3 4 5 6 0 2 3 5 7 10 7,4 7,45 7,6 7,7 7,8 7,8 Водопровідна вода Концентрація SiO2, мг/дм3 3,4 3,8 4,0 4,2 4,1 4,3 Як видно з даних, наведених в табл.1, при зростанні тривалості контакту водопровідної води з кременем підвищуються рН з 7,4 до 7,8 і концентрація кременевої кислоти з 3,4 до 4,3, а оптична густина зменшується з 0,2 до 0,05. При активації знесоленої води показник рН збільшується на 2,2 одиниць, а концентрація кременевої кислоти збільшується на 0,5 одиниць і після 7 діб контакту складає 0,6 мг/дм3. При чому, найбільш суттєві зміни показників відбуваються в перші 3-5 днів контакту води з мінералом. Впродовж останніх діб експерименту (7-10) вимірювані показники практично не змінюються. Таким чином, основним недоліком запропонованого способу [3] є необхідність тривалого настоювання води на кремені, не менше 3-5 діб. Найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі за технічною суттю є спосіб використання кременю як фільтруючого завантаження в системах господарсько-питного водопостачання [В.Е. Буряк, М.Н. Чепрасов / Дробленый кремень как фильтрующая загрузка осветлительных фильтров // Технические рекомендации по применению кремниевого камня Красносельского мелового карьера в качестве фильтрующей загрузки осветлительных фильтров станции обезжелезивания. - Брест, 1999] [5]. У способі [5] використано подрібнений мінерал кремінь Красносільського крейдового кар'єру Республіки Білорусь з розміром частинок 5-8 мм. Показано, що завдяки подрібненню мінералу з'являється велика робоча поверхня кооперативної дії, яка обумовлює підвищену сорбційну здатність мінералу по відношенню до іонів важких металів, а також речовин органічної природи. Встановлено, що сорбційні властивості завантаження підтримуються протягом 3 діб і після цього необхідно проводити промивку фільтру, яка дозволяє відновлювати його сорбційні властивості. У способі не представлено даних про активуючу дію кременевої води. Оскільки існує багато різновидів кременистих мінералів (більше 700) і не всі з них мають здат D 0,20 0,15 0,10 0,12 0,06 0,05 Знесолена вода Концентрація SiO2, мг/дм3 0,01 0,1 0,3 0,4 0,6 0,6 рН 5,6 7,4 7,5 7,6 7,8 7,8 ність до активації води, то є необхідність оцінки придатності мінералів місцевих родовищ для активації питної води. Завданням, яке поставлено в даній корисній моделі є удосконалення способу активації питної води, в якому зміна режиму обробки води кременем зі статичних умов на динамічні забезпечила б зменшення необхідної тривалості контакту води з мінералом, при одночасному підвищенні якості питної води завдяки присутності кременевої кислоти і покращенню інших фізико-хімічних показників води, а також розширення функціональних можливостей способу активації води за рахунок використання мінералу кременю родовища, розташованого на території України. Для вирішення поставленої задачі запропоновано спосіб активації питної води, що включає обробку останньої мінералом кременем, в якому, згідно з корисною моделлю, обробку здійснюють фільтруванням води через подрібнений мінерал кремінь з розміром часток 0,5-5,0 мм зі швидкістю 0,1-1,0 м/год. Спосіб реалізується наступним чином. Для активації питної води використовують чорний кремінь з Кам'янець-Подільського родовища. Подрібнений мінерал з розміром часток 0,5-5,0 мм завантажують в колонку діаметром 18 мм і висотою шару завантаження 250 мм, через яку пропускають питну воду зі швидкістю 0,1-1,0 м/год. Активацію води здійснюють в умовах природного освітлення. Для оцінки ступеня активації води використовували такі показники: рH, концентрацію розчиненої кременевої кислоти в перерахунку на SiO2 і оптичну густину - D. Приклад виконання за винаходом. Фільтрування води проводили в колонці діаметром 18 мм, завантаженої подрібненим чорним кременем Кам'янець-Подільського родовища з розміром часток 0,5-5,0 мм і висотою шару завантаження 250 мм. Активації піддавали водопровідну воду, яку пропускали через колонку зі швидкістю 0,5 м/год. Одержані результати представлені в табл.2., приклад 3. 5 58216 6 Таблиця 2 Умови активації води № п/п Швидкість подачі Розмір часток, Час контакту, рН води, м/год мм год 1 Вихідна вода 7,4 За корисною моделлю 2 0,1 0,5-3,0 2,5 7,4 3 0,5 0,5-3,0 0,5 7,8 4 1,0 0,5-3,0 0,25 7,65 Позамежні значення 5 0,05 0,5-3,0 5,0 7,5 6 1,2 0,5-3,0 12,5 хв. 7,4 7 0,5 0,2-0,5 0,5 8,4 8 0,5 3,0-5,0 0,5 7,4 Аналогічно прикладу виконання були проведені досвіди з активації води при різних швидкостях подачі з використанням часток мінералу різних розмірів, величини яких знаходяться як у заявленому діапазоні (табл. 2, прикл. 2-4), так і при позамежних значеннях (табл. 2, прикл. 5-8). Встановлено, що використання заявленого розміру часток мінералу і фільтрування води з заявленою швидкістю забезпечує умови ефективної активації води за показниками рН, концентрації кремнію і оптичної густини (табл. 2, прикл. 2-4). При фільтруванні води зі швидкістю, яка нижче заявленої межі, наприклад 0,05 м/год, відбувається досить незначна активація, незважаючи на довгий час контакту води з кременем (5 годин), що обумовлено несприятливим гідродинамічним режимом процесу фільтрування (табл. 2, прикл. 5). Підвищення швидкості фільтрування за межі діапазону, що заявляється, також не ефективно, оскільки недостатній час контакту води з кременем (табл. 2, прикл. 6). Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Показники якості води D Концентрація SіO2,мг/дм3 0,20 3,4 0,15 0,06 0,10 3,8 4,2 4,0 0,19 0,20 0,35 0,20 3,6 3,4 5,4 3,4 Використання мінералу з розміром часток нижче діапазону, що заявляється, приводить до значного зростання концентрації кременевої кислоти, яка викликає підвищення оптичної густини води (табл. 2, прикл. 7); також і збільшення розміру часток вище діапазону,що заявляється, не є ефективним в заявлених умовах активації води (табл. 2, прикл. 8). Переваги даної корисної моделі активації води в порівнянні з відомим технічним рішенням [3] полягають в наступному. Реалізація способу, що заявляється, дозволяє: - покращити якість питної води за рахунок збільшення концентрації кременевої кислоти і покращення інших фізико-хімічних показників води; - зменшити тривалість контакту води з мінералом; - розширити функціональні можливості способу активації води за рахунок використання мінералу кременю з родовища, яке розташовано на території України. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601