Спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою

Реферат: Спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, у якому порцію води, що призначена для очищення, поміщають у ємність, а потім проводять очищення за допомогою зовнішнього фільтруючого пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням. Всю завантажену порцію, яка призначена для очищення води піддають додатковій обробці окислювачем знешкодження патогенних вірусів та бактерій й видалення в осад розчинного заліза шляхом розчинення окислювача в воді. Вистоюють залежно від ступеня забрудненості води до випадання осаду, створюють надлишковий тиск в ємності шляхом її герметизації та подання стислого повітря пристроєм забезпечення надлишкового тиску води через пристрій для односторонньої подачі повітря, та проводять фільтрацію води зовнішнім фільтрувальним пристроєм із змінним фільтрувальним завантаженням з забором води з рівня ємності. UA 98944 U (12) UA 98944 U UA 98944 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується переносних систем для знезараження та очищення води з природних джерел, таких як відкриті водоймища, річки, ставки тощо і можуть бути застосовані в екстремальних умовах при перевищенні у воді концентрації органічних забруднень, у тому числі бактеріальних, а також розчинного заліза. Відомий спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, який реалізований в компактному польовому фільтрі "Аквафор-Універсал", при якому порцію води, яка призначена для очищення, поміщають у ємність (наприклад 1,5 літрову пляшку), а потім проводять очистку за допомогою зовнішнього фільтрувального пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням, створюючи в пляшці підвищений тиск за допомогою гумової груші, причому очистка води здійснюється при фільтруванні води через композитний сорбційний матеріал на основі активованого кокосового вугілля та волокнистих сорбентів марки АКВАЛЕН з бактерицидними добавками [див. http://survival.com.ua/sovs/sov_as23.html Нестандартное применение фильтра "Аквафор Универсал"]. Однак, потужність та ресурс фільтру задовольняє короткочасне перебування невеличкої групи людей у польових умовах. Крім того при значному бактеріальному забруднені води можливо потрапляння бактерій в профільтровану воду (наприклад, при повторному використанні фільтра). Крім того, майже не проводиться очистка води від заліза, як розчинного, так і не розчинного, яка є надзвичайно актуальною в Україні, де підземні води і води з природних джерел характеризуються вмістом заліза із перебільшеним на 1-2 порядки від норми. Відомий спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, який реалізований в переносному фільтрі для очищення води у польових умовах, при якому порцію води, яка призначена для очищення, поміщають у ємність, а потім за допомогою ручного насоса створюють підвищений тиск в напорному трубопроводі, направляють її до зовнішнього фільтрувального пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням з використанням блоків грубої і тонкої очистки [див. патент Російської Федерації № 2271997, МПК С02F 1/18, 2006]. Однак, подача забрудненої води ручним насосом безпосередньо у фільтруючий блок обумовлює циклічний характер фільтрації із значними перепадами тиску, що, в свою чергу, призводить до продавлювання забруднень, менших за розміром ніж осередок металевої сітки, з якої виготовлені фільтруючі елементи першого та другого ступеня механічного очищення такими забрудненнями є сполуки розчинного заліза із різноманітними органічними сполуками антропогенного походження, які складають переважну долю серед решти забруднень відкритих водоймищ. Як наслідок, значно зростає навантаження на фільтруючий елемент бактерицидної дії на третьому ступені очищення (відомо, що фільтруючі елементи типу "Гейзер-1IС", забезпечують ефективне знезараження води за умов постійного тиску й обмеженої швидкості потоку - натомість, при реалізації способу, що розглядається, такий елемент підпадає під умови циклічного гідроудару з перепадом тиску від 0 до 3-5 атм., і, таким чином, не може забезпечити надійного знезараження очищеної води на третій (останній) ступені обробки). Крім того, також не проводиться очистка води від заліза, як розчинного, так і не розчинного. Відомий компактний польовий фільтр "Аквафор-Універсал", котрий складається із змінного бактерицидного фільтруючого модуля, який встановлюється на невеличку стандартну ємність (1,5 літрову пляшку) із забрудненою водою, причому на модулі передбачений канал подачі стиснутого повітря в пляшку під дією гумової груші, та канал відводу профільтрованої води в іншу ємність, а бактерицидний фільтруючий модуль такого фільтра містить композитний сорбційний матеріал на основі активованого кокосового вугілля та волокнистих сорбентів марки АКВАЛЕН з бактерицидними добавками. Фільтрація здійснюється шляхом пропускання води через модуль завдяки створенню надлишкового тиску у пляшці за допомогою гумової груші [див. http://survival.com.ua/sovs/sov_as23.html - Нестандартное применение фильтра "Аквафор Универсал"]. Однак, потужність та ресурс фільтру задовольняє короткочасне перебування невеличкої групи людей у польових умовах. Крім того при значному бактеріальному забруднені води можливо потрапляння бактерій в профільтровану воду (наприклад, при повторному використанні фільтра). Крім того, майже не проводиться очистка води від заліза, як розчинного, так і не розчинного, яка є надзвичайно актуальною в Україні, де підземні води і води з природних джерел характеризуються вмістом заліза із перебільшеним на 1-2 порядки від норми. Задачею даної корисної моделі є створення способу порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, що дозволяє забезпечити ефективне знезараження 1 UA 98944 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 порції води з одночасним проведенням очистки води від заліза, як розчинного, так і не розчинного. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що при здійсненні способу порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, при якому порцію води, яка призначена для очищення, поміщають у ємність, а потім проводять очистку за допомогою зовнішнього фільтрувального пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням, згідно з корисною моделлю всю завантажену порцію води, яка призначена для очищення, піддають додаткової обробці окислювачем по знешкодженню патогенних вірусів, бактерії та видалення в осад розчиненого заліза шляхом розчинення окислювача в воді, вистоюють, в залежності від ступеня забрудненості води, до випадання осаду, створюють надлишковий тиск в ємності шляхом її герметизації та подачею стислого повітря пристроєм забезпечення надлишкового тиску води через пристрій для односторонньої подачі повітря, та проводять фільтрацію води зовнішнім фільтрувальним пристроєм із змінним фільтрувальним завантаженням з забором води з рівня ємності, що забезпечує гарантоване утримання осаду, який утворюється в процесі обробки води окислювачем, всередині ємності. Крім того, як окислювача можуть використовувати хлорні таблетки. Додаткова обробка усієї завантаженої порції води, яка призначена для очищення, окислювачем по знешкодженню патогенних вірусів, бактерії та видалення в осад розчиненого заліза шляхом розчинення окислювача в воді, вистоювання, в залежності від ступеня забрудненості води, до випадання осаду, створення надлишкового тиску в ємності шляхом її герметизації та подачею стислого повітря пристроєм забезпечення надлишкового тиску води через пристрій для односторонньої подачі повітря, та проведення фільтрації води зовнішнім фільтрувальним пристроєм із змінним фільтрувальним завантаженням з забором води з рівня ємності, що забезпечує гарантоване утримання осаду, який утворюється в процесі обробки води окислювачем, всередині ємності дозволяє забезпечити ефективне знезараження порції води з одночасним проведенням очистки води від заліза, як розчинного, так і не розчинного шляхом перетворення його у нерозчинний осад. Використання пропонованого способу порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою дозволяє забезпечити наступний технічний результат: - досягається ефективне знезараження порції води за рахунок попередньої обробки забрудненої води шляхом розчинення у ній окислювача у відповідній концентрації, що гарантовано знешкоджує патогенні віруси та бактерії з одночасним проведенням очистки води від заліза, як розчинного, так і не розчинного шляхом перетворення його у нерозчинний осад; - досягається використання в системі одного фільтруючого елемента замість кількох (трьох і більше) завдяки застосуванню технології глибокого хлорування, прийнятої у військовій санітарній гігієні, із наступним видаленням з води залишків вільного хлору і його сполук на активованому вугіллі, причому осад, що утворюється у процесі хлорування, відкладається на дні ємності та зливається на стадії завершення фільтрації, не забруднюючи фільтруюче завантаження; - забезпечується використання компактного та зручного для зберігання й транспортування окислювача, наприклад, хлорних таблеток, що дозволяє точно регулювати концентрацію та вибирати час дії окислювача в залежності від ступеня забрудненості води; - забезпечується необхідний час для контакту окислювача із забрудненою водою: влітку - не менше 30 хв., взимку - не менше 1 год. за рахунок наявності відокремленої ємності, що забезпечує надійне знищення патогенних мікроорганізмів, при цьому, за наявності у воді осаду глини і піску, останні не забивають фільтруюче завантаження пристрою, оскільки також відкладаються на дні ємності та зливаються після завершення фільтрації. Крім того: - забезпечується компактна конструкція системи, всі функціональні вузли якої складають один блок (базова ємність), який збирається та вводиться в дію без з'єднання трубопроводами; - забезпечується можливість оперативної заміни пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням та унеможливлюється попадання бруду в ємність з водою у польових умовах; - забезпечується робота системи переважно під дією гідростатичного тиску, а саме використання підкачки насосом для створення надлишкового тиску необхідне лише у випадку значного зниження продуктивності та прискорення набору чистої води, як додаткова опція; - забезпечується можливість регулювання швидкості фільтрації (якості очищення) за допомогою вихідного вентиля пристрою. На кресленні схематично представлена система для очищення води з природних джерел, що реалізує заявлений спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою. 2 UA 98944 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Система включає герметичну ємність харчового призначення 1 з кришкою 2. У придонній зоні ємність має отвір 3 для приєднання знімного пристрою 4 із змінним фільтрувальним завантаженням. Ємність може мати будь-яку форму і розміри за умов, що після її заповнення забрудненою водою 5 можливе створення гідростатичного тиску водної колонки, необхідного для роботи пристрою 4 із змінним фільтрувальним завантаженням сорбційно-фільтруючого матеріалу. Компонентний склад фільтруючого завантаження пристрою 4 заздалегідь визначається в залежності від характеру та кількості забруднень, з урахуванням виду і концентрації застосованого окислювача. Кришка 2 забезпечена ущільненням 6, яке, за необхідності, може створювати всередині ємності 1 умови для надлишкового тиску, який не перебільшує 0,1 атм., для чого встановлений ніпель 7 (у будь-якій частині ємності). На виході пристрою 4 із змінним фільтрувальним завантаженням встановлений вентиль 8, а отвір 3 встановлений за висотою від дна ємності, що забезпечує гарантоване розміщення і утримання осаду 9, що утворюється в процесі обробки води окислювачем, всередині ємності 1. В разі необхідності передбачена можливість під'єднання ручного насоса 10 до ніпеля 7 для подачі повітря всередину ємності 1. Робота системи базується на відтворенні класичної технології обробки води, яка використовується водоканалами, а саме: обробка окислювачем, витримка, відділення осаду, сорбційна фільтрація. Система дозволяє застосувати цю технологію у польових умовах. В ємність 1 при знятої кришці 2 заливають порцію води 5, яка призначена для очищення. Розчиняють окислювач у вигляді хлорних таблеток (за кількістю в залежності від забрудненості води). Потім герметизують ємність 1 за рахунок кришці 2 та ущільнення 6. Витримують необхідний час для контакту окислювача із забрудненою водою в залежності від ступеня забрудненості води: влітку - не менше 30 хв., взимку - не менше 1 год., що забезпечує надійне знищення патогенних мікроорганізмів, вірусів та бактерії з одночасним проведенням очистки води від заліза, як розчинного, так і не розчинного шляхом перетворення його у нерозчинний осад. Після концентрації осаду 9 в нижньої частині ємності проводять фільтрацію отриманої води через отвір 3, пристрій 4 із змінним фільтрувальним завантаженням та вентиль 8. Процес фільтрації у системі здійснюється під тиском водної колонки, який утворюється при заповненні ємності 1, та підтримується, за необхідності, за рахунок створення надлишкового тиску до 0,1 атм. всередині ємності 1 за допомогою ніпеля 7 і ручного насоса 10. Швидкість фільтрування регулюють за рахунок відкриття вентиля 8. Осад 9, що лишається в ємності 1 після фільтрації, зливають. За наявності у воді осаду глини і піску, останні також відкладаються на дні ємності та зливаються після завершення фільтрації. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою, у якому порцію води, що призначена для очищення, поміщають у ємність, а потім проводять очищення за допомогою зовнішнього фільтруючого пристрою із змінним фільтрувальним завантаженням, який відрізняється тим, що всю завантажену порцію, яка призначена для очищення води піддають додатковій обробці окислювачем знешкодження патогенних вірусів та бактерій й видалення в осад розчинного заліза шляхом розчинення окислювача в воді, вистоюють залежно від ступеня забрудненості води до випадання осаду, створюють надлишковий тиск в ємності шляхом її герметизації та подання стислого повітря пристроєм забезпечення надлишкового тиску води через пристрій для односторонньої подачі повітря, та проводять фільтрацію води зовнішнім фільтрувальним пристроєм із змінним фільтрувальним завантаженням з забором води з рівня ємності, що забезпечує гарантоване утримання осаду, який утворюється в процесі обробки води окислювачем, всередині ємності. 2. Спосіб порційного очищення води з природних джерел за допомогою мобільного пристрою за п. 1, який відрізняється тим, що як окислювач використовують хлорні таблетки. 3 UA 98944 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4