Спосіб очищення води і установка для його здійснення

1. Спосіб очищення і активації води, що включає відведення тепла за допомогою теплообмінника, який розміщений у верхній частині місткості, для забезпечення процесу локально-об'ємної кристалізації шляхом наморожування кристалів льоду навколо теплообмінника в кількості 50-70 % від загальної маси початкової води, злив води з домішками через нижній отвір дна місткості і талої води через канал, що розташований на 0,5-2 см вище дна місткості, розморожування льоду шляхом нагрівання тена і поступового підвищення температури до 40-80 °С, який відрізняється тим, що рівень наповнення початкової води в робочій місткості визначається висотою отвору каналу, який забезпечує злив надлишку початкової води в додаткову місткість як при наповненні робочої місткості, так і в процесі кристалізації за рахунок збільшення її об'єму, розморожування льоду проводять шляхом нагрівання тена, який встановлюється усередині робочої місткості навколо теплообмінника безпосередньо в зоні льоду, талу воду в процесі розморожування льоду піддають 2 (19) 1 3 Винахід відноситься до способів очищення води, що поліпшують її біологічні властивості, а також до пристроїв для здійснення згаданих способів. Відомий спосіб очищення води, який включає відведення тепла за допомогою теплообмінника, що розміщений у верхній частині місткості приблизно на 1/3 висоти стовпа рідини від верхніх її шарів, видалення з місткості незамерзлої води з домішками, відтавання льоду за допомогою екранованого кабелю, що намотаний на бічну поверхню місткості і злив талої води для її споживання [1]. При даному способі не забезпечується злив верхніх шарів води при кристалізації, в яких містяться летючі канцерогенні речовини, а також важкі ізотопи водню, танення льоду шляхом нагрівання зовнішньої поверхні місткості не економічно за теплопровідністю і циклом розморожування, крім того, окислювально-відновний потенціал води, що одержується, як показали дослідження, знаходиться в межах від +70 до +120 мВ, що не відповідає внутрішньому середовищу організму людини. Для здійснення відомого способу використовують установку, що складається з місткості для наповнення неочищеної води, яка встановлена в ній, теплообмінник для відведення тепла і наморожування льоду, який виконано за формою багатоступінчатого змійовика, що розташований у верхній частині місткості, нагрівального екранованого кабелю, який забезпечує нагрів зовнішньої поверхні місткості, морозильного агрегату з системою його охолоджування, трубопроводу з вентилем для зливу води [1]. Недоліками відомого способу і установки є те, що вони не повною мірою забезпечують високу якість води, що одержується. Метою винаходу є створення способу очищення і активації води і установки, для його здійснення, які забезпечують підвищення економічності процесу, шляхом зменшення його енергоємності, і підвищення якості води, шляхом надання їй захисних відновних властивостей і біологічної сумісністі. Це досягається тим, що у способі очищення і активації води, що включає відведення тепла за допомогою теплообмінника, який розміщений у верхній частині місткості, для забезпечення процесу локально-об'ємної кристалізації шляхом наморожування кристалів льоду навколо теплообмінника в кількості 50-70 % від загальної маси початкової води, злив води з домішками через нижній отвір дна місткості і талої води через канал, що розташований на 0,5-2 см вище дна місткості, розморожування льоду шляхом нагрівання тена і поступового підвищення температури до 40-80°С, згідно b винаходом, рівень наповнення початкової води в робочій місткості визначається висотою отвору каналу, який забезпечує злив надлишку початкової води в додаткову місткість як при наповненні робочої місткості, так і в процесі кристалізації за рахунок збільшення її об'єму, розморожування льоду проводять шляхом нагрівання тену, який встановлюється усередині робочої місткості навколо теплообмінника безпосередньо в зоні льоду, талу воду в процесі розморожування льоду 88890 4 піддають електрохімічній активації, що включає подачу води у місткість для електрохімічної активації, яка розділена проникною діафрагмою на анодну і катодну камери, причому катодну камеру сполучають трубопроводом з робочою місткістю, в яку надходять іони водню, що зумовлюють відновну електрондонорну активність, яка забезпечує позитивну зміну і фіксацію окислювальновідновного потенціалу до -200 мВ і більше. Це досягається також тим, що установка для очищення і активації води, що містить робочу місткість з початковою водою, встановлений в ній теплообмінник для відведення тепла і наморожування льоду, який виконаний за формою багатоступінчатого змійовика, що розташований у верхній частині робочої місткості, тен, морозильний агрегат з системою його охолоджування, трубопровід з вентилем для зливу води з домішками, трубопровід з вентилем для зливу талої води, згідно h винаходом, оснащена додатковою місткістю і місткістю для електрохімічної активації, які сполучені між собою системою трубопроводів, постійно відкритим трубопроводом, що сполучає робочу місткість із додатковою місткістю для зливу надлишку води в процесі заливки і для автономного зливу в процесі кристалізації за рахунок збільшення об'єму і підвищення рівня води, трубопроводами із електромагнітними клапанами для зливу води з домішками після закінчення процесу кристалізації в додаткову місткість і для заповнення талою водою місткості для електрохімічної активації і подальшого часткового зливу води з анодної камери, електронагрівальним теном, який виконано за формою багатоступінчатого змійовика, що розташований за спіраллю навколо теплообмінника і нижче його за висотою, термодатчиком і блоком управління на базі мікропроцесора, причому місткість для електрохімічної активації розділена проникною діафрагмою на анодну і катодну камери, остання з яких сполучена трубопроводом з робочою місткістю, в яку поступають іони водню. На фіг. 1 зображена установка, що пропонується. Вона містить робочу місткість 1, в якій розміщені теплообмінник 2 і електронагрівальний тен 3, додаткова місткість 4 розташована нижче робочої місткості 1 і спеціальної місткості 7, які сполучені між собою трубопроводами 5 і 6 і трубопроводами з перекриттям води електромагнітними клапанами 17 і 19, морозильний агрегат 8 з системою його охолоджування 9, блок електроживлення 10, вентилі 11 і 12, термодатчик 13, мікропроцесор 14, трубопровід для зливу талої води 15, фільтр 16, діафрагму 18. Приклад Робочу місткість 1 заповнюють початковою водою до рівня, що визначається трубопроводом 5. Вентилі 11 і 12, а також електромагнітні клапани 17 і 19 закриті. Блок управління на базі мікропроцесора 14 дає команду на включення морозильного агрегату 8 з системою його охолоджування 9. За проміжок часу 0,5 - 2 години, що залежить від початкової температури води і потужності агрегату, температура води в робочій місткості 1 вирівнюється і досягає значення 1¸ (-1)°С, що відповідає 5 88890 початку кристалізації і переходу води в зоні теплообмінника у кристалічний стан. Відбувається повільне накопичення льоду. В результаті підвищується рівень води в робочій місткості, надлишок, який з плаваючими на поверхні води легкими, леткими канцерогенними фракціями води та ізотопами водню дейтерієм і тритієм, що перейшли у кристалічну форму, поступово зливаються через трубопровід 5 в додаткову місткість 4. Через 2 ¸ 3 години процес кристалізації припиняється, забезпечивши приблизно 50-70% льоду. Подається команда на відкриття електромагнітних клапанів 17 і 19, забезпечуючих злив води з домішками. Після зливу води з домішками електромагнітні клапани 17 і 19 закриваються і включається електронагрівальний тен 3, забезпечуючий процес повільного танення льоду. В цей час заповнюється талою водою спеціальна місткість 7, що розділена діафрагмою 18 на дві камери анодну і катодну. Починається процес електрохімічної активації талої води в спеціальній місткості 7, яка зв'язана трубопроводом 6 з катодною камерою і дном робочої місткості. Продукти активації в катодній камері у вигляді дрібних бульбочок водню та його іонів переходять по трубопроводу 6 в робочу місткість 1, Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 збагативши талу воду воднем. Електронодонорна відновна активність, що забезпечує позитивну зміну і фіксацію ОВП, продовжується протягом всього процесу танення льоду. Після закінчення процесу танення льоду тен відключається, а процес електрохімічної активації продовжується ще 0,5 4¸ 1 годину. В результаті одержуємо кристально чисту галу воду з ΟΒΠ - 200 мВ і більш. Цикл роботи установки 7-8 годин забезпечує 10 л талої води, що володіє захисними відновними властивостями і біологічною сумісністю. Таким чином, спосіб і установка, що пропонується для його здійснення, дозволяє забезпечити підвищення економічності процесу отримання легкої талої води до мінімуму, зменшує вміст в ній канцерогенних і мутагенних речовин і газів, важких ізотопів водню (дейтерію і тритію), дає їй нову якість, що володіє захисними відновними властивостями і біологічною сумісністю. Література 1. Патент України №73786. Спосіб очищення води і установка для його здійснення/Є.М.Висоцький, І.Є.Висоцький, Д.Є. Висоцький.Опубл. 15.09.2005г., Бюл. №9. Підписне Тираж 28 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