Картридж-іонізатор установки для очищення питної води

Реферат: UA 119027 U UA 119027 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технічних засобів для очищення питної води, а більш конкретно вона стосується конструкції картриджів для отримання питної води з високими показникам безпечності та якості, і може знайти застосування у харчовій промисловості, медицині, побутовому та офісному водозабезпеченні. Добре відомо, що вода та її якість у вирішальній мірі впливають на здоров'я людини набагато більше, ніж продукти харчування. Багато проблем зі здоров'ям людина може легко вирішити, вживаючи якісну воду. За останній час вимоги споживачів до питної води значно виросли, що змушує виробників шукати та впроваджувати більш сучасні технології замість стандартних методів. Якість питної води, яка підготовлена з поверхневих вод річок, водоймищ або підземних вод на станціях центрального водопостачання, не повною мірою відповідає вимогам санітарногігієнічних нормативів і тому потребує додаткового очищення. При цьому, навіть добре підготована вода, пройшовши через старі, зношені трубопроводи втрачає свої якості. Таким чином воду перед її вживанням необхідно обробляти шляхом очищення та збагачення необхідними мінералами та мікроелементами для отримання високоякісної та безпечної води. Дослідження властивостей води вказують на те, що значний вплив на роботу організму має не тільки хімічний склад води, а й цілий комплекс фізичних показників, насамперед це рівні ОВП (окислювально-відновного потенціалу) та водневого показника рН. Для отримання води у невеликих об'ємах з бажаними рівнями чистоти, хімічного складу та фізичних показників використовуються установки комплексної обробки питної води малої і середньої продуктивності. Перші використовуються для побутових потреб та невеликих офісів, а другі використовують для водозабезпечення лікарень, готелів, шкіл, дитячих садків, ресторанів тощо. Такі установки складаються з блоків, оснащених картриджами з відповідними функціональними характеристиками. Картридж являє собою змінний робочий орган у вигляді порожнистого корпусу, заповненого волокнистими і сипучими фільтрувальними та сорбуючими матеріалами, що утворюють окремі шари або суміші, крізь які проходить вода при її обробці. Від конструкції картриджа, а ще більше від властивостей використаних матеріалів, залежить якість отриманої води. Особливу роль у підготовці води до вживання відіграє вихідний блок установки, а точніше його картридж, бо саме він остаточно формує властивості вихідної води. З рівня техніки відомі способи підготовки води, що передбачають попереднє механічне фільтрування води, пом'якшення на іонообмінному фільтрі і додаткове оброблення сорбентом. Відома, наприклад, технологія [1] підготовки високоякісної води для виробництва горілки, яка передбачає попереднє механічне фільтрування води, пом'якшення її і додаткове оброблення сорбентом шляхом кондиціювання, при цьому як сорбент на останній стадії обробки використовують кремнієподібний силіцид із дисперсністю робочої фракції 50-500 м-1, діаметром пор 1,2-10-92,6-10-9 м і з масовою часткою оксиду кремнію 97,0-99,5 %. Відомо також використання як матеріалу сорбенту для кінцевої обробки води багатьох інших мінералів, наприклад подрібнені: шунгіт або цеоліт, або активоване вугілля, або кварцовий пісок, або доломіт, або вермикуліт, або діатоміт, або мармур, або кремінь, або туф, або опал, або трепел, або глауконіт, або палигорськіт, або кальцит. Всі вони забезпечують очищення види та її мінералізацію але не коригують, ні рівень показника рН, ні показника ОВП. Найближчим до запропонованого картриджа серед відомих за технічною суттю та досягнутим результатом є [2] вихідний блок установки для підготовки якісної води, яку можна використовувати для виготовлення високоякісної горілки. Дана установка включає послідовні ступені обробки води: попередню фільтрацію, тонку фільтрацію, глибоку фільтрацію на вугільному фільтрі, пом'якшення води та її структурування. В даній установці структурування води і насичення її макро- та мікроелементами здійснюється шляхом пропускання через так званий "органік-фільтр", виконаний у вигляді порожнистого корпусу, заповненого шунгітом. Шунгіт сорбує на своїй поверхні більшість забруднювачів і насичує воду мікроелементами, що надає воді джерельного смаку. Недоліком описаного картриджа є те, що він не забезпечує необхідного рівня показника ОВП, який є одними з найважливіших характеристик якості питної води. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача удосконалення конструкції картриджа шляхом використання засипки з особливими характеристиками. Поставлена задача вирішується тим, що у вихідному картриджі-іонізаторі установки для отримання питної води, що включає циліндричний порожнистий корпус з торцями, один з яких оснащений вихідним, а другий вхідним отворами для води, при цьому порожнина корпусу заповнена засипкою, запропоновано використовувати засипку у вигляді керамічні кульки "ORP Ceramic Ball". 1 UA 119027 U 5 10 15 20 Технічний результат від запропонованих удосконалень корисної моделі полягає у тому, що запропонована засипка знижує рівень ОВП до -100 мВ. Істотними ознаками запропонованого картриджа спільними з прототипом є: картридж-іонізатор установки для очищення питної води; картридж включає циліндричний порожнистий корпус з торцями; один з торців оснащений вихідним, а другий вхідним отворами для води; порожнина корпусу заповнена засипкою. Новими істотними ознаками запропонованого картриджа є: засипка виконана у вигляді керамічних кульок "ORP Ceramic Ball". Суть запропонованої корисної моделі ілюструється кресленнями: На Фіг. 1 зображено поздовжній переріз картриджа. На Фіг. 2 зображено загальний вигляд розібраного картриджа. Запропонований картридж-іонізатор є вихідним картриджем установки для комплексної обробки питної води. Він встановлюється і фіксується у посадочному місці корпусу фільтра будь-якої відомої для цього конструкції. Картридж включає циліндричний порожнистий пластиковий корпус 1 з торцями. Один з торців є днищем 2 і оснащений вхідним штуцером 3, а другий є кришкою 4 і оснащений вихідним штуцером 5 для води. Зазначені корпус з днищем можуть бути виготовленими як нерозбірна деталь. Порожнина корпусу заповнена засипкою 6. Між засипкою та торцями розміщені шари із волокнистих фільтруючих матеріалів. Засипка виконана у вигляді керамічних кульок "ORP Ceramic Ball". Склад керамічних кульок "ORP Ceramic Ball" наведений у таблиці 1. Таблиця 1 № 1 2 3 25 30 35 40 Складові Оксид магнію, MgO Оксид натрію, Na2O Оксид фосфору (V), Р2О5 Вміст, % 97,698 1,260 0,794 Вода до запропонованого картриджа-іонізатора надходить після обробки її в установці отримання питної води, тобто після очищення від механічних, хімічних, мікробіологічних забруднень, а також мінералізації та корекції рН. Вода у картридж подається через отвір вхідного штуцера 3 у порожнину корпусу 1, де вона проходить крізь масу засипки 6, у вигляді керамічних кульок "ORP Ceramic Ball". Оброблена вода виходить з картриджа через отвір штуцера 5 для споживання або для накопичення. При перебуванні води у контакті з керамічними кульками відбувається процес поступового вимивання з них компонентів, якими насичені кульки. В основному до води дифундують оксид магнію MgO та оксид натрію Na2O. Взаємодіючи з водою, вони утворюють основи: MgO+H2O Mg(OH)2 Na2O+H2O 2NaOH. Утворені основи дисоціюють у воді на катіони металу та аніони ОН-: +2 Mg (OH)2 Mg +2ОН + NaOH Na + OH . В результаті цього збільшується концентрація катіонів натрію, магнію та аніонів ОН , які є відновниками, тобто віддають електрон при взаємодії з іншими елементами, при цьому відновний потенціал води збільшується, а відповідно ОВП зменшується і стає від'ємним. Результат дії зазначених кульок на воду підтверджується випробуваннями. Значення рівня ОВП води, що оброблялася в іонізаторі з зазначеними кульками наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Показник ОВП, (мВ) 45 Вода після іонізатора (час обробки води) Початкова Вода після вода очищення ЗО 0,5 год. 1,5 год. 2,0 год. 4,0 год. 8,0 год. 243 168 -5 -22 -38 -49 -56 Як видно з даних таблиці 2, картридж-іонізатор змінює окисно-відновний потенціал ОВП досліджуваної води у від'ємну сторону. У кінцевому підсумку запропонований картридж-іонізатор надає воді, яка пройшла обробку в установці отримання питної води, бажаного рівня окисно-відновного потенціалу (до -50 мВ). У такій іонізованої воді катіони корисних металів знаходяться в іонній формі, тому вони легше 2 UA 119027 U 5 10 15 засвоюються людським організмом. З цієї причини, при вживанні іонізованої води, поліпшується здоров'я та самопочуття людини, поліпшується імунітет і природна здатність самовідновлення організму. Даний картридж може використовуватися як вихідний ступінь при виготовленні на нових установках, так і для удосконалення вже існуючих установок очищення води. Джерела інформації: прийняті до уваги UA № 46635 по МПК - B01J C02F 1/28. UA № 52203 по МПК - С02С 97/00 - Прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Картридж-іонізатор установки для очищення питної води, що містить циліндричний порожнистий корпус з торцями, один з яких оснащений вихідним, а другий вхідним отворами для води, при цьому порожнина корпусу заповнена засипкою, який відрізняється тим, що засипка виконана у вигляді керамічних кульок "ORP Ceramic Ball". 2. Картридж-іонізатор установки для очищення питної води за п. 1, який відрізняється тим, що керамічні кульки "ORP Ceramic Ball" містять наступні компоненти у вагових відсотках: оксид магнію, MgO 97,698 оксид натрію, Na2O 1,260 оксид фосфору (V), Р2О5 0,794. 3 UA 119027 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4