Фільтр aquaargentum-22f

Реферат: Фільтр включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване плаваюче фільтруюче завантаження, важку буферну фільтраційну насадку, розміщену на перфорованій перегородці, трубопровід подачі води на очистку і трубопровід відводу фільтрату, трубопровід видалення осаду і промивної води, а також систему імпрегування важкої буферної фільтраційної насадки іонізованим сріблом, яка складається з ємності з розчином іонізованого срібла, трубопроводів, що з'єднують ємність з розчином іонізованого срібла з дозатором подачі розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, окрім того, фільтр обладнаний системою циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором. Перфорована перегородка, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, при цьому в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму. UA 87265 U (54) ФІЛЬТР AQUAARGENTUM-22F UA 87265 U UA 87265 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до очищення та знезараження води шляхом їх фільтрування і може бути використана для водопідготовки як комунального, так і промислового призначення, а також для отримання технічної води з очищених комунальних і промислових стічних вод. Відомий фільтр [1] для очищення води, конструкція якого складається з корпусу, заповненого гранульованим фільтруючим матеріалом, наприклад, дробленим керамзитом, або спіненим полістиролом, трубопроводів підводу води на очищення та відводу фільтрату, пристрою для збору і відведення промивної води, розташованого в нижній частині корпусу. До недоліків фільтру слід віднести низький градієнт періодів контакту і малу площу масообміну між гранулами фільтруючого завантаження і водним середовищем, що не уможливлює проведення глибокого знезараження води. Фільтр такого типу вимагає проведення попередньої реагентної обробки води, щоб забезпечити попереднє знезараження води та коагуляцію колоїдних частинок, а це потребує кваліфікованого обслуговуючого персоналу і додаткових капітальних витрат. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є відомий пристрій для очищення води, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване плаваюче фільтруюче завантаження, важку буферну фільтраційну насадку, розміщену на перфорованій перегородці, трубопровід подачі води на очистку і трубопровід відводу фільтрату, трубопровід видалення осаду і промивної води, а також систему імпрегування важкої буферної фільтраційної насадки іонізованим сріблом, яка складається з ємності з розчином іонізованого срібла, трубопроводів, що з'єднують ємність з розчином іонізованого срібла з дозатором подачі розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, окрім того, фільтр обладнаний системою циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором [2] (найближчий аналог). Недоліком пристрою є низький градієнт періодів контакту і мала площа масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем, що не забезпечує достатнє знезараження води від клостридій і патогенної мікрофлори, адже елементи фільтруючого завантаження виконують функцію осадження на них домішок, який базується на механічній взаємодії забруднень із поверхнею гранул фільтруючого завантаження, а контакт із знезаражуючим розчином і знезараження води відбувається, в основному, тільки в надфільтровому просторі. Часточки забруднень, що осаджуються на гранулах фільтруючого завантаження, утворюють тонкий шар покриття з бактеріями, вірусами і клостридіями. Таким чином, в подальшому затримані фільтруючим матеріалом колоїдні домішки, особливо ті, що містять органічні речовини, можуть бути джерелом для подальшого вторинного забруднення води патогенними клостридіями, мікроорганізмами і вірусами. Без зміни градієнту контакту води і фільтруючого завантаження, що обумовлює вимивання осаджених часток і їх оптимальний масообмін, може утворюватись сприятливе середовище для вторинного забруднення води, а також застійні "мертві" зони для життєдіяльності і розмноження патогенних мікроорганізмів. Недоліком пристрою також є наявність патогенних мікроорганізмів в осаді, що вилучається з пристрою і накопичення таких відходів на мулових майданчиках, адже традиційний підхід до знезараження передбачає проведення цього процесу тільки з очищеною водою, у той час як осад на муловому майданчику може бути об'єктом накопичення і розвитку небажаних бактерій і патогенних мікроорганізмів. Окрім того, як знезаражуючий агент, у більшості випадків, використовують розчини реагентів, котрі потребують підготовленого персоналу за наглядом його приготування і за проведенням процесу коагуляції-знезараження та обслуговування апаратури, що створює додаткові ускладнення для автономних і віддалених об'єктів, а традиційний підхід із застосуванням тільки готового знезаражуючого розчину робить пристрій залежним у використанні від наявності готових знезаражуючих і коагулюючих розчинів. В основу корисної моделі поставлена задача в фільтрі AQUAARGENTUM-22F, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване плаваюче фільтруюче завантаження, важку буферну фільтраційну насадку, розміщену на перфорованій перегородці, трубопровід подачі води на очистку і трубопровід відводу фільтрату, трубопровід видалення осаду і промивної води, а також систему імпрегування важкої буферної фільтраційної насадки іонізованим сріблом, яка складається з ємності з розчином іонізованого срібла, трубопроводів, що з'єднують ємність з розчином іонізованого срібла з дозатором подачі розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, окрім того, фільтр обладнаний системою циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, при цьому перфорована перегородка, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, при цьому в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично 1 UA 87265 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, окрім того, що срібні електроди, приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, змонтовані у вигляді сітки, електрично ізольованої від корпусу, розміщеної горизонтально відносно перфорованої перегородки, яка виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, а також при тому, що важка буферна фільтраційна насадка складається з сипучих гранул кварциту і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, і/або шунгіту, і/або антрацитового вугілля, і/або кремнію, активованих розчином іонізованого срібла і аноліту, отриманим із прианодної зони окремого діафрагмового електролізера з срібними електродами, при цьому система циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, додатково обладнана дозаторним трубопроводом, гідравлічно з'єднаним із ємністю з розчином іонізованого срібла і/або з окремою ємністю з розчином флокулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ АКВАТОН, і/або розчину коагулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ ПОЛВАК, забезпечити збільшення градієнту періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем. Поставлена задача вирішується в фільтрі AQUAARGENTUM-22F, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване плаваюче фільтруюче завантаження, важку буферну фільтраційну насадку, розміщену на перфорованій перегородці, трубопровід подачі води на очистку і трубопровід відводу фільтрату, трубопровід видалення осаду і промивної води, а також систему імпрегування важкої буферної фільтраційної насадки іонізованим сріблом, яка складається з ємності з розчином іонізованого срібла, трубопроводів, що з'єднують ємність з розчином іонізованого срібла з дозатором подачі розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, окрім того, фільтр обладнаний системою циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, шляхом того, що перфорована перегородка, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, при цьому в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму. Поставлена задача вирішується теж за допомогою того, що срібні електроди, приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, змонтовані у вигляді сітки, електрично ізольованої від корпусу, розміщеної горизонтально відносно перфорованої перегородки, яка виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму. Поставлена задача вирішується і за допомогою того, що важка буферна фільтраційна насадка складається з сипучих гранул кварциту і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, і/або шунгіту, і/або антрацитового вугілля, і/або кремнію, активованих розчином іонізованого срібла і аноліту, отриманим із прианодної зони окремого діафрагмового електролізера з срібними електродами, при цьому система циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, додатково обладнана дозаторним трубопроводом, гідравлічно з'єднаним із ємністю з розчином іонізованого срібла, і/або з окремою ємністю з розчином флокулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ АКВАТОН, і/або розчину коагулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ ПОЛВАК. Додаткове забезпечення фільтра перфорованою перегородкою, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, при цьому в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, дозволяє забезпечити збільшення градієнту періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем і надати активних знезаражуючих властивостей фільтруючому завантаженню, особливо при знезараженні і очищенні води від шкідливих патогенних мікроорганізмів за рахунок розчину іонізованого срібла, що подається з ємності по трубопроводах через дозатор, а також за рахунок роботи додаткової системи циркуляції, що з'єднує трубопровід відводу промивної води з надфільтровим простором пристрою. Влаштування перфорованої перегородки, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, і виконання її з струмопровідного матеріалу, електрично ізольованою від корпусу і під'єднаною до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела 2 UA 87265 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електричного струму, а також при тому, що в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, створюються оптимальні гідравлічні параметри отримання іонізованого розчину для знезараження води безпосередньо в важкій буферній фільтраційній насадці, розподілу та входження води на очистку в фільтруюче завантаження таким чином, що у поєднанні з розташуванням дозатора над важкою буферною фільтраційною насадкою і додатковою циркуляцією води з зони очищеного продукту в підфільтровий простір, утворюється турбулентний шар чистої води, збагаченої іонами срібла, який використовується для імпригування, в першу чергу важкої буферної фільтраційної насадки, розміщеної на перфорованій струмопровідній перегородці, а також полістирольного завантаження, яке знаходиться під перфорованою перегородкою, чим утворюються оптимальні умови збільшення градієнту періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем, що фільтрується. Завдяки тому, що срібні електроди, які приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, змонтовані у вигляді сітки, електрично ізольованої від корпусу, розміщеної горизонтально відносно перфорованої перегородки, яка виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, в залежності від характеру забруднення, можливе найбільш інтенсивне насичення знезаражуючим розчином поверхні нижнього шару буферної насадки, розміщеної безпосередньо в зоні струмопровідної срібної сітки, утворення іонізованого розчину срібла для знезараження води і полістирольного фільтруючого завантаження, імпрегнованого срібломісткими інгредієнтами. Дозатор подачі знезаражуючого розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, який розташований в шарі важкого буферного фільтруючого завантаження (насадки), яке складається з сипучих гранул кварциту і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, і/або шунгіту, і/або антрацитового вугілля, і/або кремнію, активованих розчином іонізованого срібла і аноліту, отриманим із прианодної зони окремого діафрагмового електролізера з срібними електродами, при цьому система циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, додатково обладнана дозаторним трубопроводом, гідравлічно з'єднаним із ємністю з розчином іонізованого срібла, і/або з окремою ємністю з розчином флокулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ АКВАТОН, і/або розчину коагулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ ПОЛВАК, забезпечує оптимальний градієнт періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем. Завдяки запропонованій корисній моделі досягається осадження генерованих безпосередньо в шарі важкого фільтруючого завантаження (насадки) іонів срібла на його поверхні, яка складається з сипучих гранул кварциту і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, і/або шунгіту, і/або антрацитового вугілля, і/або кремнію, за рахунок чого збільшується градієнту періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем, чим досягається підвищення ефективності процесу очищення і знезараження води. На кресленні зображена принципова схема фільтра AQUAARGENTUM-22F. Конструкція фільтра AQUAARGENTUM-22F складається з корпусу 1, струмопровідної перфорованої перегородки 2, закріпленої на діелектричних елементах 3 в корпусі, плаваючого фільтруючого завантаження 4, розташованого під перфорованою перегородкою 2, важкої буферної фільтраційної насадки 5, трубопроводу подачі води на очистку 6, розташованого в нижній частині корпусу приймального патрубку 7, до якого приєднаний трубопровід відводу фільтрату 8, а також трубопровід вилучення осаду 9, системи імпрегування буферної насадки іонами срібла, яка включає ємність з розчином іонізованого срібла 10, дозаторних трубопроводів 11, 12, додаткової системи циркуляції, що включає з'єднувальний трубопровід 13 та насос 14, низьковольтного джерела електричного струму 15, струмопровідного з'єднання 16 від мінусового контакту з перфорованою перегородкою, срібних струмопровідних електродів 17, розміщених горизонтально відносно перфорованої перегородки і змонтованих у вигляді сітки, які струмопроводом 18 приєднані до плюсового контакту джерела електричного струму. Фільтр AQUAARGENTUM-22F працює наступним чином. Комплексний фільтруючий шар із важкої буферної фільтраційної насадки 5 та плаваючого завантаження 4 попередньо імпрегується шляхом покриття поверхні шаром іонізованого срібла, що проводиться шляхом подачі розчину іонізованого срібла з ємності 10 дозаторним трубопроводом 9, за рахунок чого утворюється поверхневе покриття іонами срібла розгалуженої площі гранул. Ефективним є використання розчину іонізованого срібла і аноліту, 3 UA 87265 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 отриманих із прианодної зони окремого діафрагмового електролізера з срібними електродами, при використанні системи циркуляції 13, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором. Вода на очищення подається по трубопроводу подачі води на очистку 6 і при фільтруванні крізь фільтруюче полістирольне завантаження 4, яке знаходиться під перфорованою перегородкою, відбувається осадження на плаваючому фільтруючому завантаженні домішкових включень, переважно зважених часток колоїдів, і в подальшому, проходячи через важку буферну фільтраційну насадку 5, яка знаходиться над перфорованою перегородкою 2 і складається з сипучих гранул кварциту, і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, активованих розчином іонізованого срібла, завдяки чому їх поверхня набуває антисептичних властивостей, вода знезаражується від дії біологічно шкідливих забруднень, а потрапляючи за перфоровану перегородку 2 і). Таким чином вода очищається від забруднень, збирається приймальним патрубком 7 і трубопроводом відводу фільтрату 8 виводиться для подальшого використання. Паралельно із процесом очищення, завдяки роботі додаткової системою циркуляції, частина очищеної води по з'єднувальному трубопроводу 13 насосом 14 подається у верхню зону корпусу 1, що знаходиться над буферною насадкою 5, утворюючи шар очищеної води, збагаченої водним розчином срібла, чому сприяє дозування розчину іонів срібла через дозаторний трубопровід 12. Процес очищення передбачає корегування сорбційної активності поверхні комплексного завантаження 5 шляхом електричного регулювання плівки іонізованого срібла. Для цього подається напруга від низьковольтного джерела електричного струму 15 через струмопровідне з'єднання 16 від мінусового контакту на перфоровану перегородку 2 і від плюсового контакту струмопроводом 18 на срібні змонтовані у вигляді сітки струмопровідні електроди 17, розміщені горизонтально відносно перфорованої перегородки. Таким чином досягається комплексний вплив на водну систему залежно від характеру забруднень, що особливо важливо при нестабільності кількісних і якісних показників останніх. Після вичерпання сорбційних можливостей фільтруючого завантаження фільтр виводиться в режим регенерації. Для цього припиняється надходження води через трубопровід 6, відкривається вентиль на трубопроводі вилучення осаду 9, через який вилучаються домішки, що осіли на фільтруючому завантаженні, цьому сприяє більш висока швидкість проведення відмивки з розрідженням та перемішуванням плаваючого (полістирольного) завантаження 4 потоком води з верхньої частини корпусу 1. Промивна вода з осадом відводиться трубопроводом 9, а завантаження заповнює очищена вода, що знаходилась над важкою буферною фільтраційною насадкою 5, яка збагачена іонами срібла. Іони срібла за короткотривалий період обгортають очищену поверхню фільтруючого завантаження, надаючи всій фільтраційній поверхні антисептичних властивостей. Після цього вода знову подається на цикл очищення. Після промивки цикл фільтрування повторюється із забезпеченням градієнту періодів контакту і площі масообміну між гранулами фільтраційного завантаження і водним середовищем. Запропонована корисна модель має суттєві відмінності від відомих аналогів. Відомо, що іони срібла пригнічують розвиток бактерій, вірусів і клостридій при досить низьких концентраціях (10 10 моль/л), дозволяючи використовувати їх для дезінфекції та стерилізації води (стабілізовані колоїдні розчини, такі як протаргол, коларгол та інші). Конструкція пристрою передбачає використовувати знезаражуючі розчини не тільки шляхом перемішування у воді, що не може забезпечити достатньої інтенсивності, а також за рахунок контактування розвинутої антисептичної поверхні, якою є фільтруюче завантаження імпрегноване іонізованим сріблом, а тому площа контакту, яка є поверхнею масообміну між антисептиком та водою, значно зростає, що робить процес знезараження води більш ефективним та здатним вплинути на збільшення продуктивності роботи установки. Знезараження води відбувається безпосередньо в фільтрі і не потребує додаткового обладнання для змішування, адже процес провадиться безпосередньо на гранулах фільтруючого завантаження, а осад, яким покривається завантаження, також набуває антисептичних властивостей, що також сприяє очищенню води. Це дозволяє зробити висновок, що використання запропонованого пристрою є більш ефективним (у порівнянні з відомими конструкціями), а також призводить до економії дорогих реагентів, адже витрата срібломісткого розчину, що покриває розгалужену фільтраційну поверхню, є меншою, ніж перемішування і постійне знаходження іонів срібла у воді. Необхідно також вказати, що використання запропонованого пристрою є більш безпечним, адже його конструкція дозволяє контролювати вміст срібломістких сполук в очищеній воді, тому що передбачений саме поверхневий контакт між іонізованим сріблом-антисептиком і водою. 4 UA 87265 U Використана інформація: 1. А.С. СРСР № 682246, В01D 23/26; 1975 р. 2. Деклараційний патент на винахід № 68558А, Бюл. № 8, 16.08. 2004 р. 5 10 15 20 25 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Фільтр, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване плаваюче фільтруюче завантаження, важку буферну фільтраційну насадку, розміщену на перфорованій перегородці, трубопровід подачі води на очистку і трубопровід відводу фільтрату, трубопровід видалення осаду і промивної води, а також систему імпрегування важкої буферної фільтраційної насадки іонізованим сріблом, яка складається з ємності з розчином іонізованого срібла, трубопроводів, що з'єднують ємність з розчином іонізованого срібла з дозатором подачі розчину іонізованого срібла в корпус фільтра, окрім того, фільтр обладнаний системою циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, який відрізняється тим, що перфорована перегородка, на якій розміщена важка буферна фільтраційна насадка, виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до додатково встановленого мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму, при цьому в важкій буферній фільтраційній насадці розміщені срібні струмопровідні електроди, електрично ізольовані від корпусу і приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму. 2. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що срібні електроди, приєднані до плюсового контакту низьковольтного джерела електричного струму, змонтовані у вигляді сітки, електрично ізольованої від корпусу, розміщеної горизонтально відносно перфорованої перегородки, яка виконана з струмопровідного матеріалу, електрично ізольована від корпусу і під'єднана до мінусового контакту низьковольтного джерела електричного струму. 3. Фільтр за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що важка буферна фільтраційна насадка складається з сипучих гранул кварциту і/або кліноптилоліту, і/або бруситу, і/або шунгіту, і/або антрацитового вугілля, і/або кремнію, активованих розчином іонізованого срібла і аноліту, отриманим із прианодної зони окремого діафрагмового електролізера з срібними електродами, при цьому система циркуляції, що з'єднує трубопровід видалення осаду і промивної води з надфільтровим простором, додатково обладнана дозаторним трубопроводом, гідравлічно з'єднаним із ємністю з розчином іонізованого срібла і/або з окремою ємністю з розчином флокулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ АКВАТОН, і/або розчину коагулянту із знезаражуючими властивостями типу ТМ ПОЛВАК. 5 UA 87265 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6