Установка для отримання питної води “vital block light”

Реферат: Установка для отримання питної води складається з послідовно з'єднаних функціональних блоків, кожен з яких виконаний у вигляді колби, оснащеної змінним картриджем. При цьому картриджі виконані у вигляді спіненого поліпропілену, засипки активованого вугілля і напівпроникної мембрани. Додатково установка оснащена блоком з картриджем у вигляді карбон-блока та другим блоком з активованим вугіллям. Напівпроникна мембрана виконана зворотно-осматичною, а всі функціональні блоки в установці з'єднані один за одним у наступній послідовності відповідно: блок з карбон-блоком, блок з засипкою активованого вугілля, блок зі спіненим поліпропіленом, блок зі зворотно-осматичною мембраною та блок із засипкою активованого вугілля. UA 115921 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПИТНОЇ ВОДИ "VITAL BLOCK LIGHT" UA 115921 U UA 115921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі водопідготовки, а більш конкретно вона стосується пристроїв для обробки різних типів вод: поверхневих, міських, артезіанських, криничних та ін. джерел, для отримання води, що відповідає показникам безпечності і якості питної води та має додаткові корисні властивості. Відомо, що якість питної води, яка підготовлена з поверхневих вод річок, водоймищ або підземних вод на станціях центрального водопостачання, не повною мірою відповідає вимогам санітарно-гігієнічних нормативів і тому потребує додаткового очищення. Відомо також, що навіть добре підготована вода, яка відповідає вимогам діючих нормативних документів [1], пройшовши через старі трубопроводи втрачає свої якості. За останній час вимоги споживачів до питної води значно виросли, що змушує виробників шукати та впроваджувати більш досконалі технології замість стандартних методів. Для надання питній воді додаткових лікувальних або профілактичних властивостей її виробники використовують різні методики. Головна увага у цьому напрямку приділяється технічним засобам очищення та збагачення води різними мінералами та мікроелементами для отримання високоякісної та безпечної води. Однак дослідження властивостей води, здійснені останніми роками, вказують на те, що значний вплив на стан організму людини має не тільки хімічний склад води, а й цілий комплекс фізичних показників, насамперед це рівні ОВП (окислювально-відновного потенціалу) та водневого показника рН. Останнім часом широкого розповсюдження набули установки комплексної обробки питної води середньої продуктивності, призначені для водозабезпечення офісів, лікарень, готелів, шкіл, дитячих садків тощо. З рівня техніки відомо наприклад триступеневий фільтр [2], який монтується під мийку і який реалізується під маркою "Наша вода". Він включає з'єднанні між собою три колби, кожна з яких оснащена змінним картриджем для фільтрування води. Стандартний набір картриджів для даного фільтра включає поліпропіленовий картридж, картридж з активованим вугіллям та карбон-блок. При такому наборі картриджів здійснюється очищення води від вільного хлору, кольоровості, мутності, органічних речовини, а також коригується смак та запах. Однак, глибина очищення води таким фільтром не достатня для задоволення сучасних вимог до якості води. Більш досконалими, з погляду на глибину очищення води, є установки, в яких використовуються фільтруючі блоки, оснащені мембранами зворотного осмосу. З патентної та науково-технічної літератури відомо ряд способів отримання питної води, за якими глибоке очищення здійснюють шляхом обробки на мембранах зворотного осмосу, після чого у воду для покращення її властивостей додають мінерали та мікроелементи. Приклади таких способів наведені нижче. Спосіб виготовлення питної води [2], очищеної зворотним осмосом, за яким в воду додатково вносять хлорид кальцію, селеніт натрію, а також комплекс мікроелементів або морську сіль, при якому можливо отримати питну воду із збалансованим складом мікроелементів, але окислювально-відновлювальний баланс залишається надто високим, та, окрім того, не змінюється структура води для наближення її до природної структури кластерів. Спосіб отримання питної води [3], за яким у воду, одержану шляхом зворотного осмосу, з якої вилучено більш ніж 98 % домішок, які знаходяться в водопровідній чи джерельній води, вносять основні макроелементи у вигляді солей по розробленій заздалегідь рецептурі. До них належать: MgSO4*7H2O, NaHCO3, NaCl, K2SO4 та СаСl2. Кількість кожного компоненту додається з таким розрахунком, щоб витримувались співвідношення між ними, які забезпечували головні якісні фізико-хімічні показники, характерні для Словацьких мінеральних вод. Найближчим серед відомих за технічно суттю та досягнутим результатом до запропонованої установки є корисна модель [4]. Дана установка складається з блока фільтруючих елементів, підключеного до джерела вхідної води та пристрою кондиціювання. Блок фільтруючих елементів включає три послідовно з'єднаних фільтруючих елементи, кожен з яких виконаний у вигляді колби, оснащеної змінним картриджем, при цьому картридж першого фільтруючого елемента оснащений ультрафільтраційною мембраною, картридж другого фільтруючого елемента оснащений активованим вугіллям та іонообмінним волокном, а картридж третього фільтруючого елемента оснащений спіненим поліпропіленом. При цьому ультрафільтраційна мембрана виконана з розміром пор 0,10,01 нм, пристрій кондиціювання виконаний у вигляді корпусу з вхідним та вихідним отворами, заповненого керамічними кульками "ORP Ceramic Ball". Основний недолік описаної установки - це незахищеність напівпроникної мембрани від швидкого забруднення та виходу з ладу, навіть при можливості її промивання. Крім цього мембрана з розміром пор 0,10,01 нм, не забезпечує виділення з води дрібних мікроорганізмів, насамперед вірусів. Враховуючи високу ціну картриджа з такою мембраною, стає ясним, що часті заміни картриджа вимагають значних витрат коштів на експлуатацію установки в цілому. 1 UA 115921 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення установки для отримання питної води шляхом оснащення її додатковими функціональним блоками та зміною їх взаємних зв'язків у загальному компонуванні установки. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для отримання питної води, що складається з послідовно з'єднаних функціональних блоків, кожен з яких виконаний у вигляді колби, оснащеної змінним картриджем, при цьому картриджі виконані у вигляді спіненого поліпропілену, засипки активованого вугілля і напівпроникної мембрани, запропоновано установку додатково оснастити блоком з картриджем у вигляді карбон-блока та другим блоком з активованим вугіллям, напівпроникну мембрану виконати зворотно-осматичною, а всі функціональні блоки в установці з'єднані один за одним у наступній послідовності відповідно: блок з карбон-блоком, блок з засипкою активованого вугілля, блок зі спіненим поліпропіленом, блок зі зворотно-осматичною мембраною та блок із засипкою активованого вугілля. При цьому доцільно установку оснастити блоком з фільтром "vital mix", включеним між блоком зі зворотноосматичною мембраною і блоком із засипкою активованого вугілля. Істотними ознаками запропонованої установки, спільними з прототипом, є: - установка для отримання питної води, - установка складається з послідовно з'єднаних функціональних блоків, кожен з яких виконаний у вигляді колби, оснащеної змінним картриджем, - картриджі виконані у вигляді спіненого поліпропілену, засипки активованого вугілля і напівпроникної мембрани. Новими істотними ознаками пристрою порівняно з прототипом є: - установка додатково оснащена блоком з картриджем у вигляді карбон-блока та другим блоком з активованим вугіллям, - напівпроникна мембрана виконана зворотно-осматичною; - функціональні блоки установки з'єднані один за одним у наступній послідовності відповідно: з карбон-блоком, з засипкою активованого вугілля, зі спіненим поліпропіленом, зі зворотно-осматичною мембраною та із засипкою активованого вугілля. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є забезпечення глибокого очищення води та суттєве подовження терміну експлуатації зворотно-осматичної мембрани. При цьому основна задача зворотно-осматичної мембрани полягає у глибокому очищенні води від мікроорганізмів, насамперед вірусів, а задача встановлених перед нею блоків полягає у максимально можливому очищенні води для попередження швидкого забруднення мембрани та втраті нею працездатності. Суть корисної моделі ілюструється кресленнями. На фіг. 1 зображено схема запропонованої установки для отримання питної води. На фіг. 2 зображено схему варіанта виконання запропонованої установки. Запропонована установка включає фільтр 1 попередньої очистки води, який складається з функціональних блоків 2, 3 та 4. У даному фільтрі функціональні блоки виконані у вигляді колб, які оснащені змінними картриджами та закріплені на спільному корпусі, який оснащено каналами, що сполучають блоки між собою. При цьому картридж блока 2 оснащений карбонблоком, картридж блока 3 оснащений засипкою активованого вугілля, а блока 4 - спіненим поліпропіленом. Зазначений фільтр попередньої очистки через кульовий кран 5 та трійник 6 підключено до водопостачального трубопроводу, тобто джерела вхідної води (подається по стрілці А). Вихід даного фільтра через механічний розподілюючий кран 7 підключено до блока 8, оснащеного зворотно-осматичною мембраною. Зазначений блок має два вихідних штуцери. При цьому вихідний штуцер 9 призначений для відведення очищеної води, а штуцер 10 для відведення бруду, відділеного від води. Зазначений штуцер 9 через трубопровід 11 підключено до розподілюючого крана 7 і далі через трубопровід 12 до входу трійника 13. У цього трійника один вихід з'єднаний з вихідним фільтром 14, оснащеним активованим вугіллям, а другий його вихід з'єднаний з накопичувальним баком 15 через кран 16. Вихід фільтра 14 підключено до крана 17 для очищеної води, призначеної для споживання (по стрілці Б). Згаданий раніше штуцер 10 через трійник 18 та обмежувач потоку 19 з'єднаний трубопроводом 20 з каналізацією 21 для скидання в неї бруду, відділеного від води (по стрілці С). Паралельно обмежувачу потоку підключено кран 22 для ручної промивки зворотно-осматичної мембрани при її надмірному забрудненні. Між блоком 8 зі зворотно-осматичною мембраною та вихідним фільтром 14 доцільно додатково встановити блок 23 з фільтром "vital mix", який оснащений сумішшю іонообмінних смол і забезпечує коригування показника рН. У процесі роботи запропонованої установки вода з трубопроводу водогону через кульовий кран 5 та трійник 6 надходить до фільтра 1 попередньої очистки, в якому вона послідовно проходить крізь змінні картриджі функціональних блоків 2, 3 та 4. При цьому картридж блока 2, 2 UA 115921 U 5 10 15 20 25 який оснащено карбон-блоком, забезпечує видалення з води основної частини механічних домішок (найдрібніших), а також від нафтопродуктів, від органічних сполук та від вільного хлору, картридж блока 3, який оснащено засипкою активованого вугілля, забезпечує очищення воду від вільного хлору, хлорорганічних сполук, пестицидів, а також залишків нафтопродуктів, важких металів, ліквідує неприємний запах, покращує смак води, а картридж блока 4, оснащений спіненим поліпропіленом, забезпечує очищення води від дрібних частинок, які можуть вимиватися з активованого вугілля, що важливо для захисту зворотно-осматичної мембрани від передчасного забруднення. З виходу фільтра попередньої очистки вода через механічний розподілюючий кран 7 надходить до блока 8, оснащеного зворотно-осматичною мембраною. Взаємодіючи з мембраною, вода звільняється від бактеріального, а головне від вірусного забруднення. При цьому виділене з води забруднення через штуцер 10, трійник 18 та обмежувач потоку 19 по трубопроводу 20 відводиться в каналізаційну систему 21 (по стрілці С). Очищена вода з вихідного штуцера 9 через трубопровід 11 надходить до розподілюючого крана 7 і далі через трубопровід 12 надходить до трійника 13. Через один з виходів зазначеного трійника вода надходить до вихідного фільтра 14, оснащеного активованим вугіллям. При цьому вода від трійника має можливість надходити до накопичувального бака 15 через кран 16. Пройшовши фільтр 14, вода потрапляє до крана 17 для очищеної води, призначеної для споживання (по стрілці Б). Кран 22, підключений паралельно обмежувачу потоку, забезпечує можливість ручної промивки зворотно-осматичної мембрани при її надмірному забрудненні. Між блоком 8 зі зворотно-осматичною мембраною та вихідним фільтром 14 доцільно додатково встановити блок 23 з фільтром "vital mix", який оснащений сумішшю іонообмінних смол і забезпечує коригування показника рН. Для визначення ефективності роботи фільтра попередньої очистки води було проведено вимірювання показників води на вході до даного фільтра і на виході з нього, Отримані результати наведені в таблиці. Таблиця Показник води рH Жорсткість Кальцій Магній Залізо Вільний хлор Перманганатна окиснюваність Кольоровість Мутність Смак Запах Загальне мікробне число, КУО 30 35 40 Значення показників води Перед фільтром попередньої Після фільтра попередньої очистки очистки 7,21 7,35 6,65 6,45 102,2 98,2 18,8 18,8 1,68 1,1 0,45 0,0 2,56 0,74 10 0,13 3 3 0 0 0 0 55 6 Як видно з таблиці, фільтр попередньої очистки у запропонованій установці забезпечує підготовку води для обробки її зворотно-осматичною мембраною. Він забезпечує очищення води від механічних домішок, вільного хлору, органічних речовин, кольоровості, мутності, корегує запах, смак, але при цьому залишає значну кількість забруднення мікроорганізмами, насамперед вірусами. У запропонованій установці вода після фільтра попередньої очистки обробляється послідовно у блоці зі зворотно-осматичною мембраною та у блоці з активованим вугіллям. Для визначення ефективності роботи мембрани були проведені випробування установки протягом місяця. При випробуваннях щоденно визначалося загальне мікробне число, (КУО) у воді, яку подавали від фільтра попередньої очистки на вході блока зі зворотно-осматичною мембраною, та у воді, отриманій після блока з активованим вугіллям. Після місяця роботи установки блок зі зворотно осматичною мембраною було демонтовано та на стенді визначено гідравлічний опір блока, а за цим він був розібраний та візуально зроблена оцінка загального забруднення мембрани. В результаті виявилося, що гідравлічний опір блока збільшився на 5,5 % у порівнянні 3 UA 115921 U 5 10 15 з гідравлічним опором блока, виміряним перед початком випробувань. Візуально забруднення мембрани майже не помітне. Визначення загального мікробного числа показали, що після блока з активованим вугіллям у воді це число дорівнює нулю. Ці показники спостерігалися стабільно протягом всього терміну випробувань. При оснащенні установки фільтром "vital mix", включеним між блоком зі зворотно-осматичною мембраною і блоком із засипкою активованого вугілля, забезпечується коригування показника рН до лужного значення. У порівнянні з прототипом запропонована установа для отримання питної води забезпечує значно глибшу очистку води, коригує показник рН і має суттєво більший термін надійної експлуатації за рахунок захисту зворотно-осматичної мембрани від забруднення та втрати працездатності. Джерела інформації: 1. ДСанПіН 2.2.4-171-10 "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною". 2. UA 50270 МПК C02F1/00. 3. UА 94803 МПК C02F1/44. 4. UA № 111440 МПК C02F1/44; B01D65/00 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Установка для отримання питної води, що складається з послідовно з'єднаних функціональних блоків, кожен з яких виконаний у вигляді колби, оснащеної змінним картриджем, при цьому картриджі виконані у вигляді спіненого поліпропілену, засипки активованого вугілля і напівпроникної мембрани, яка відрізняється тим, що додатково оснащена блоком з картриджем у вигляді карбон-блока та другим блоком з активованим вугіллям, напівпроникна мембрана виконана зворотно-осматичною, а всі функціональні блоки в установці з'єднані один за одним у наступній послідовності відповідно: блок з карбон-блоком, блок з засипкою активованого вугілля, блок зі спіненим поліпропіленом, блок зі зворотноосматичною мембраною та блок із засипкою активованого вугілля. 2. Установка для отримання питної води за п. 1, яка відрізняється тим, що установка оснащена блоком з фільтром "vital mix", включеним між блоком зі зворотно-осматичною мембраною і блоком із засипкою активованого вугілля. 4 UA 115921 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 5