Установка для отримання питної води “wital block pro”

Реферат: Установка для отримання питної води включає попередній фільтр та блок кондиціювання води, при цьому попередній фільтр складається із з'єднаних між собою фільтруючих елементів, кожен з яких виконаний у вигляді колби зі змінним картриджем, при цьому картриджі оснащені спіненим поліпропіленом, активованим вугіллям та зворотно-осмотичною мембраною. Попередній фільтр додатково оснащено фільтруючим елементом з картриджем у вигляді карбон-блока, а фільтруючі елементи з'єднані у наступній послідовності: елемент з карбонблоком, елемент з активованим вугілля, елемент зі спіненим поліпропіленом. Блок кондиціювання води виконаний у вигляді функціонального елемента, оснащеного шунгітом. UA 115923 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ПИТНОЇ ВОДИ "WITAL BLOCK PRO" UA 115923 U UA 115923 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 [1] і тому потребує додаткового очищення. При цьому навіть добре підготована вода, пройшовши через старі зношені трубопроводи, втрачає свої якості. За останній час вимоги споживачів до питної води значно виросли, що змушує виробників шукати та впроваджувати більш сучасні технології замість стандартних методів Для надання природній або питній воді додаткових лікувальних або профілактичних властивостей її виробники використовують різні методики. Зазвичай, головна увага у цьому напрямку приділяється технічним засобам очищення та збагачення води різними мінералами та мікроелементами для отримання високоякісної та безпечної води. Дослідження властивостей води, виконані останнім часом, вказують на те, що значний вплив на стан організму має не тільки хімічний склад води, а й цілий комплекс фізичних показників, насамперед це рівні окислювально-відновного потенціалу (ОВП) та водневого показника рН. Відомо, що для отримання якісної води у невеликих об'ємах для забезпечення невеликих офісів, лікарень, готелів, шкіл, дитячих садків тощо широке розповсюдження знайшли установки комплексної обробки питної води малої і середньої продуктивності. З рівня техніки відомо багато приладів для очищення води, наприклад: 3-и ступеневий фільтр "Наша вода", який широко рекламується у засобах масової інформації та мережі Інтернет [2]. Він включає з'єднані між собою три колби, кожна з яких оснащена змінним картриджем для фільтрації води. Стандартний набір картриджів для даного фільтра включає поліпропіленовий картридж, карбон-блок та вугільний картридж. При такому наборі картриджів здійснюється очищення води від вільного хлору, кольоровості, мутності, органічних речовини, а також коригується смак та запах. Однак зазначений фільтр не очищає воду від металів і мікроорганізмів та не здійснює корегування таких важливих властивостей води як водневий показник рН та окисно-відновний потенціал (ОВП). Набагато досконалішими, з погляду на глибину очищення, є установки для обробки питної води, що використовують зворотно-осмотичні мембрани. З рівня техніки відомо багато конструкцій таких пристроїв. Найближчою серед відомих за технічно суттю та досягнутим результатом до запропонованої установки є установка [3] описана в патенті України на корисну модель UA № 41077 MПK-C02F 3/04; C02F 3/06. Дана установка складається з фільтра попередньої очистки води та засобу кондиціювання очищеної води. При цьому фільтр попередньої очистки включає послідовно з'єднані функціональні елементи оснащені поліпропіленовим картриджем, картриджем з ультрафільтраційною мембраною, картриджем з гранульованим активованим вугіллям, а також функціональний елемент, оснащений картриджем зі зворотно-осмотичною мембраною (далі ЗО мембраною). Перед зазначеним елементом із ЗО-мембраною встановлено електронасос, який забезпечує тиск води необхідний для роботи цієї мембрани, оскільки тиску у водогоні не достатньо із-за значних його втрат на ультра-фільтраційній мембрані. Зазначений засіб кондиціювання води у даній установці є складною системою, яка включає струменевий змішувач, інжектор, генератор озону, фільтр з кременем, іонатор срібла, ультрафіолетовий стерилізатор, апарат магнітної обробки води, а також регулююче та дозуюче обладнання. У процесі роботи установки вода із водогону послідовно проходить через функціональні елементи фільтру попередньої очистки і на поліпропіленовому картриджі звільняється від механічних забруднень, а на ультра-фільтраційній мембрані затримуються дуже малі (колоїднодисперсні) частини, в тому числі золь гідроксиду заліза, частина бактерії, великі молекули деяких органічних речовин. В результаті цього після мембрани отримують (фільтрат) прозору воду зі зменшеним вмістом розчинених органічних сполук але з розчиненими з'єднаннями лужних, лужно-земельних та важких металів. Далі вода надходить до функціонального елемента з активованим вугіллям, де вона звільняється від залишків розчинених органічних сполук та з неї вилучаються неприємні присмак та запах. Отриману, достатньо чисту воду, розділяють на два нерівних потоки. Перший, більший за об'ємом, потік попередньо збагачений антискалантом (розчином поліфосфатів) подається електронасосом на ЗО-мембрану, а другий, значно менший потік, надходить на змішувач, для додавання до води, очищеної на ЗО-мембрані. Зазначена ЗО-мембрана з розмірами пор менше 0,01 мкм, забезпечує затримання решти домішок органічних речовин, дрібні мікроорганізми (у тому числі віруси), розчинені солі лужних, лужноземельних і важких металів, тобто вода повністю 1 UA 115923 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 очищується і разом з тим демінералізується. Демінералізована вода, як вже зазначалося, змішується з природно-мінералізованою водою, очищеною на вугільному фільтрі. Співвідношення надходження природно мінералізованої води і демінералізованої зворотноосмотичної води регулюється за допомогою кранів з розрахунку отримання в суміші гігієнічно обґрунтований мінеральний склад очищеної води. Потім вода проходить ланцюг засобів для оброки її озоном, кременем, сріблом, ультрафіолетовим випромінюванням, магнітом. З наведеного вище видно, що відома установка має складну конструкцію. Насамперед дві мембрани (ультра-фільтраційна та ЗО-мембрана) у фільтрі попередньої очистки води створюють такий гідравлічний опір, що в конструкцію установки введено електронасос, тому установка повинна підключатися до електромережі. При цьому функції мембран багато в чому дублюють одна одну. Блок кондиціювання включає цілий ланцюг різних пристроїв для обробки води, хоча суттєвого підвищення якості води вони не забезпечують і не виправдовують ускладнення конструкції та збільшення експлуатаційних витрат Задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення установки для отримання питної води шляхом змін матеріалів у картриджах фільтруючих елементів та зміни послідовності їх з'єднання у фільтрі попередньої очистки, а також змінити конструкції блока кондиціювання води. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для отримання питної води, яка включає попередній фільтр та блок кондиціювання води, при цьому попередній фільтр складається із з'єднаних між собою фільтруючих елементів, кожен з яких виконаний у вигляді колби зі змінним картриджем, а картриджі оснащені спіненим поліпропіленом, активованим вугіллям та зворотно-осмотичною мембраною, запропоновано попередній фільтр додатково оснастити фільтруючим елементом з картриджем у вигляді карбон-блока, а фільтруючі елементи з'єднати у наступній послідовності: елемент з карбон-блоком, елемент з активованим вугіллям, елемент зі спіненим поліпропіленом, та елемент зі зворотно-осмотичною мембраною, а блок кондиціювання води виконати у вигляді послідовно включених функціональних елементів з картриджем, оснащеним активованим вугіллям, та картриджем, оснащеним шунгітом. При цьому блок кондиціювання води доцільно додатково оснастити фільтром "Vital mix", підключивши його між фільтруючим елементом із зворотно-осмотичною мембраною і блоком кондиціювання води. Технічним результатом від запропонованих удосконалень є забезпечення високої ефективності процесу отримання води, як по глибині очищення, так і по забезпеченню бажаного рівня її фізичних характеристик, при простій конструкції та незначних експлуатаційних витратах. Суть корисної моделі ілюструється кресленнями. На Фіг. 1 зображено схему запропонованої установки. На Фіг. 2 зображено схему запропонованого варіанта виконання установки. Запропонована установка включає фільтр попередньої очистки води, який складається з корпусу 1 і трьох фільтруючих елементів 2, 3 та 4. У даному фільтрі фільтруючі елементи виконані у вигляді колб, оснащених змінними картриджами. Колби змонтовані на зазначеному корпусі, який оснащено каналами, що послідовно сполучають фільтруючі елементи. При цьому картридж елемента 2 оснащений карбон-блоком, картридж елемента 3 оснащений засипкою активованого вугілля, а елемента 4 - спіненим поліпропіленом. Зазначений фільтр попередньої очистки через кульовий кран 5, трійник 6 та трубку 7, які підключено до водопостачального трубопроводу 8, тобто джерела вхідної води. Вихід фільтра попередньої очистки через трубопровід 9 підключено до механічного розподілюючого крана 10, який трубопроводом 11 підключено до фільтруючого елемента 12, оснащеного зворотно-осмотичною мембраною. Даний фільтруючий елемент є складовою частиною фільтра попередньої очистки води (разом із вже згаданими фільтруючими елементам 2, 3 та 4). Зазначений фільтруючий елемент 2 має два вихідних штуцери. При цьому вихідний штуцер 13 призначений для відведення очищеної води, а штуцер 14 - для відведення забруднення, відділеного від води. Зазначений штуцер 13 через трубопровід 15 підключено до розподілюючого крана 10 і далі через трубопровід 16 до входу трійника 17. У цього трійника один вихід через трубопровід 18 з'єднаний з блоком кондиціювання води. До складу цього блока входить функціональний елемент 19 з картриджем, оснащеним активованим вугіллям, а другий вихід з'єднаний з накопичувальним баком 20 через кран 21. Згаданий раніше штуцер 14 фільтруючого елемента із ЗО-мембраною через трубопровід 22 з'єднаний з каналізацією 23 для скидання в неї забруднення відділеного від води. Вихід функціонального елемента 19 (з вугільним картриджем) сполучено з трійником 24. При цьому один вихід трійника трубопроводом 25 підключено до крана 26 для відбирання очищеної води, призначеної для споживання, а до другого його виходу підключено функціональний елемент 27, вихід якого у свою чергу підключено трубопроводом 29 до другого вихідного крана 28 для відбирання очищеної та кондиційованої води, призначеної для 2 UA 115923 U 5 10 15 20 25 30 35 40 споживання. Зазначений блок 27 кондиціювання води має змінний картридж, оснащений шунгітом. Запропонована установка може бути оснащена фільтром "Vital mix" 30, який підключено між фільтруючим елементом із зворотно-осмотичною мембраною і блоком кондиціювання води, а точніше - вхід даного фільтра під'єднано до трійника 17, а вихід до входу функціонального елемента 19 з картриджем, спорядженим активованим вугіллям. 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 фільтруючих елементів 2, 3 та 4. При цьому картридж елемента 2, який оснащено карбон-блоком, забезпечує видалення з води основної частини механічних домішок (найдрібніших), а також звільняє воду від нафтопродуктів, від органічних сполук, від вільного хлору та від важких металів, картридж елемента 3, який оснащено засипкою активованого вугілля, забезпечує очищення води від вільного хлору, хлорорганічних сполук, пестицидів, а також залишків нафтопродуктів, важких металів, ліквідує неприємний запах, покращує смак води, а картридж елемента 4, оснащений спіненим поліпропіленом, забезпечує очищення води від дрібних частинок, які можуть вимиватися з активованого вугілля, що важливо для захисту ЗО-мембрани від передчасного забруднення. З виходу фільтруючого елемента 4 вода по трубопроводу 9, через механічний розподілюючий кран 10 по трубопроводу 11 надходить до фільтруючого елемента 12, оснащеного ЗО-мембраною. Даний елемент є частиною попереднього фільтра даної установки. Взаємодіючи зі ЗО-мембраною, вода звільняється від бактеріального і вірусного забруднення. При цьому виділений з води бруд через штуцер 14 та трубопровід 22 скидається в каналізацію 23. Очищена вода з вихідного штуцера 13 через трубопровід 15 надходить до розподілюючого крана 10 і далі через трубопровід 16 надходить до трійника 17. Через один з виходів зазначеного трійника вода по трубопроводу 18 надходить до функціонального елемента 19 з картриджем, оснащеним активованим вугіллям, а з другого виходу вода має можливість надходити до накопичувального бака 20 по трубопроводу 21. Пройшовши через функціональний елемент 19 вода через трійник 24 по трубопроводу 25 потрапляє до вихідного крана 26 для очищеної води, де її можна відбирати для споживання. Від другого виходу цього трійника вода має можливість надходити до функціонального елемента 27, картридж якого оснащено шунгітом, девона, взаємодіючи з шунгітом, насичується мінералами та мікроелементами і набуває структури та смаку природної води. Потім оброблена активованим вугілля та шунгітом (кондиційована) вода по трубопроводу 29 надходить до другого вихідного крана 28 для очищеної води, призначеної для споживання. Якщо запропонована установка додатково оснащена фільтром ЗО моделі "Vital mix", картридж якого містить іонообмінні смоли, то вода оброблена ним, стає лужною з показником Рн на рівні 10. Для визначення ефективності запропонованої установки протягом місяця проводилися її випробування. При цьому здійснювалися вимірювання показників води у характерних точках, а саме на вході до фільтра попередньої очистки та на виході з нього, після фільтруючого елемента зі зворотно-осмотичною мембраною, після фільтруючого елемента з шунгітом. Результати щодо фільтра попередньої очистки наведені в таблиці. Таблиця Показник води рН Жорсткість Кальцій Магній Залізо Вільний хлор Перманганатна окиснюваність Кольоровість Мутність Смак Запах Загальне мікробне число, КУО Значення показників води Перед фільтром попередньої Після фільтра 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 3 попередньої UA 115923 U 5 10 15 20 25 30 35 Як видно з таблиці, фільтр попередньої очистки у запропонованій установці забезпечує очищення води від механічних домішок, вільного хлору, органічних речовин, кольоровості, мутності, корегує запах, смак, а також очищає від заліза, важких металів, але при цьому залишає значну кількість забруднення мікроорганізмами, насамперед вірусами, підготовку води для обробки її зворотно-осмотичною мембраною. Тобто фільтр попередньої очистки забезпечує підготовку води для обробки її зворотно-осмотичною мембраною. 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-осмотичною мембраною, та у воді, отриманій після блока з активованим вугіллям. Визначення показали, що після обробки у блоці зі зворотно-осмотичною мембраною та у блоці з активованим вугіллям, загальне мікробне число (КУО) дорівнювало нулю і не змінювалося протягом всього терміну випробувань. Рівень забруднення ЗО-мембрани визначався за зміною її гідравлічного опору, який за місяць безперервної роботи установки зріс на 5,5 % у порівнянні з гідравлічним опором, виміряним перед початком випробувань. При випробуваннях установки оцінка ефективності мінералізатора здійснювалася шляхом вимірювання електропровідності води в пробах, взятих перед мінералізатором та після нього. Цей показник дає можливість швидко і точно визначити загальну мінералізацію води без проведення тривалих хімічних аналізів. Одночасно з цим оцінювалася (суб'єктивно) різниця у смаку води, яка подавалася в мінералізатор та після нього. Вимірювання показали суттєве підвищення мінералізації води на виході з мінералізатора, причому рівень мінералізації різко зростає при зниженні швидкості руху води. Іншими словами мінералізація води суттєво залежить від часу перебування її у мінералізаторі. Випробування показали, що у реальних установках слід мати засіб для регулювання швидкості проходження води крізь мінералізатор для забезпечення бажаного хімічного складу вихідної води. Запропонована установка для отримання питної води забезпечує глибоке очищення води від забруднень та корекцію її хімічного складу, відповідно до вимог санітарно-гігієнічних нормативів, а також надає воді лужних властивостей. Запропонована установка має довгий термін надійної експлуатації за рахунок захисту зворотно-осмотичної мембрани від забруднення і втрати нею працездатності. Джерела інформації: 1. ДСанПіН 2.2.4-171-10 "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною". 2. http://www.aquaphor moscow.ru/ 3. UA № 41077 MПK C02F 3/04; C02F 3/06. Прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 1. Установка для отримання питної води, яка включає попередній фільтр та блок кондиціювання води, при цьому попередній фільтр складається із з'єднаних між собою фільтруючих елементів, кожен з яких виконаний у вигляді колби зі змінним картриджем, при цьому картриджі оснащені спіненим поліпропіленом, активованим вугіллям та зворотно-осмотичною мембраною, яка відрізняється тим, що попередній фільтр додатково оснащено фільтруючим елементом з картриджем у вигляді карбон-блока, а фільтруючі елементи з'єднані у наступній послідовності:елемент з карбон-блоком, елемент з активованим вугіллям, елемент зі спіненим поліпропіленом, а блок кондиціювання води виконаний у вигляді функціонального елемента, оснащеного шунгітом. 2. Установка для отримання питної води за п. 1, яка відрізняється тим, що установка додатково оснащена фільтруючим елементом, оснащеним активованим вугіллям та підключеним між фільтруючим елементом із зворотно-осмотичною мембраною і блоком кондиціювання води. 4 UA 115923 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