Спосіб підготовки питної води

Спосіб підготовки питної води, що включає електрохімічне очищення води та її фільтрування, 3 насиченої забруднювачами. Спосіб використовується також при фільтрації питної води для видалення легких фракцій нафтопродуктів або газового конденсату з вільних об'ємів резервуарів. Очищення проводиться за рахунок присутніх у складі суміші нанокристалів вуглецю, що мають високу поглинальну здатність відносно різних хімічних речовин і сполук в кількості, достатній для ефективного видалення забруднювачів. Крім того, забезпечується можливість повторного використання вуглецевої суміші (Патент РФ №. 2184086, кл. С02F1/28, B01J20/20, 2002 р.). Недоліками прототипу є: низька продуктивність процесу; недостатньо якісне очищення та одержання дистильованої води, яка за мінеральним складом не відповідає нормативам питної води і не є корисною для здоров'я людини. Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є підвищення продуктивності процесу очистки води, рівня її очистки, а також мінералізація води. Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому способі, який включає електрохімічне очищення води та її фільтрування, згідно з корисною моделлю, що заявляється, приготування питної води проводять в декілька етапів, а саме, спочатку первинну воду очищають, піддаючи її електрохімічній обробці із застосуванням постійного електричного струму, потім воду випаровують за допомогою ламп інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання, отриману пару води пропускають через нанофільтр, після чого її конденсують в рідину і мінералізують, додаючи необхідні складники. На рисунку, що додається, наведена блоксхема способу підготовки питної води з відповідним мінеральним складом. Суть процесів, які протікають у відповідності з операціями запропонованого способу підготовки питної води, полягає в наступному. Первинну воду попередньо очищають, піддаючи її електрохімічній обробці з постійним струмом густиною 50-500 А/м і з використанням нерозчинних анодів, наприклад, з нержавіючої сталі, титану чи інших металів, практично нерозчинних під дією електричного струму. Анодний простір заповнюється порошком оксиду металу, вибраного з групи залізо, цинк, кобальт, 2 цирконій з розрахунку 0,5-10 г порошку на 1 см площі анода, що приводить до виключення пасивації анода та скорочення його витрати внаслідок відсутності утворення гідрооксидів металів на поверхні електродів. Як суміш можна використовувати, наприклад, гальваношлам, який висушений при 300 °С. Наступною операцією є випаровування попередньо очищеної питної води. Таку воду нагрівають до кипіння та утворення пари, яка фільтрується нанофільтрами типу ВСВРЗ (вуглецева суміш високої реакційної здатності). Випаровування виконують за допомогою ламп інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання, під час якого проходить інтенсивне відпомповування пари і бурхливе кипіння води, з якої виділяються гази шкідливих речовин завдяки властивості випаровуваних молекул адсорбувати молекули шкідливих речовин. Нанофільтр одержують з вуглецевої су 62950 4 міші розширеного графіту та вуглецевих нанокристалів (1-10 нм) з початкової графітовмісної сировини. Очищення проводять за рахунок присутніх у складі суміші нанокристалів вуглецю, що мають високу поглинаючу здатність відносно різних хімічних речовин і сполук в кількості, достатній для ефективного видалення різних забруднювачів. При цьому нейтралізуються неорганічні домішки, розчинні та нерозчинні сполуки, усуваються дисперсійні частинки, колоїдні домішки тощо. Також забезпечують можливість повторного використання вуглецевої суміші після її регенерації. Фільтрування пари питної води є більш ефективне, ніж води в рідкому стані. З метою ще кращого очищення питної води від дуже широкого спектра різних забруднювачів при необхідності можна застосовувати подвійну перегонку - бідистиляцію - на бідистиляторах. Після кожного випаровування пару питної води фільтрують на нанофільтрах, після чого вона конденсується шляхом осадження. Завдяки застосуванню такої технології питну воду очищають навіть від важких домішок. Наступною операцією є приготування очищеної питної води за відомими рецептами природних мінеральних вод. Процес полягає в додаванні до води необхідних складників. Наприклад, при бажанні отримати питну воду типу Боржомі необхідно додати на 100 г води: калію 3 мг, кальцію - 13,0 мг, кремнію - 1,1 мг, магнію - 10,0 мг, натрію - 200 мг, сірки - 0,8 мг, хлору - 50 мг, алюмінію - 100 мкг, бору - 1200 мкг, титану - 4 мкг, фтору - 800 мкг, стронцію - 480 мкг і забезпечити низьку природну мінералізацію 0,2 - 0,35 г/л. Якщо готується мінеральна вода типу "Нафтуся", то їй повинні відповідати наступні неорганічні компоненти, мг/л: гідрокарбонати - 440-450, сульфати - 57-58, кальцій - 104-110, магній - 35-45, натрій - 35, хлор - 15-20, калій - 2-6, сірководень - 0,5-1. Органічні сполуки (мг/л): вуглець органічний - 6-12, азот органічний - 0,07-0,1, летючі органічні речовини - 0,16-0,3, нелетючі органічні речовини - 0,472,3, бітуми: масла - 0,16-4,1, смоли - 0,09-1,2, асфальтени - 0,07-0,7. Загальна мінералізація не повинна перевищувати 0,8 г/л; рН=7,0-7,2, Eh=від 70 до +446 мВ. Якість отриманих вод цілком визначатиметься правильністю та точністю дозування компонентів та дотриманням технології її приготування. Можлива також інша технологія підготовки питної води, така як структуризація, магнітна обробка, озонування, відтворення живої води тощо. Можливе також приготування питних вод типу структуризованої, магнітообробленої, пом'якшеної, озонованої, гімалайської тощо. Техніко-економічна ефективність застосування способу приготування питної води високої якості обумовлена новою якістю, яка отримується за рахунок об'єднаного попереднього електрохімічного очищення з випаровуванням, пропускання пари через нанофільтр, її конденсація та приготування за вибраною рецептурою шляхом додавання необхідних елементів потрібної мінералізації. Запропонований спосіб приготування питної води має цілий ряд переваг: питна вода вже повністю підготовлена для вживання, як одна з природних мінералізованих вод, якість якої цілком визначається точністю рецептури та технологією приготування. 5 Така приготована питна вода значно краще очищена, ніж відомі аналоги, а замкнутий цикл її приготування відсутній в відомих способах. Запропоноване рішення дозволяє отримати сучасний продуктивний, простий та надійний спосіб приготування питної води, який можна здійснити на простому обладнанні та оснащенні і який може суттєво підвищити якість очищення та приготування питної води, чого не можна досягнути при Комп’ютерна верстка М. Мацело 62950 6 використанні традиційних способів очищення. Такий спосіб матиме як внутрішній, так і зарубіжний попит, оскільки отримана питна вода відповідатиме хімічному складу відомих мінеральних вод. До того ж, його впровадження також не вимагатиме значних фінансових витрат, завдяки чому його можуть здійснити як державні, так особливо і приватні підприємці. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601