УСТАНОВКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КИСЛОРОДОНАСЫЩЕННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Предлагаемая полезная модель относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды. Изобретение может быть использовано в промышленных производствах высококачественной воды.
Известен комплекс оборудования для осуществления способа приготовления бутилированной кислородонасыщенной питьевой воды [Патент Германии №1047826 Производство питьевой воды длительного хранения, разлитой в бутыли, насыщенной кислородом в виде воздуха (кислородом и углекислым газом), С02F 1/68 (НКИ BG7D 1/00 H 4 С), 16.10.1998 г.].
Комплекс оборудования для осуществления данного способа включает установку насыщения питьевой воды кислородом, состоящую из последовательно соединенных накопительных напорных емкостей (колонн) для сбора и обработки воды кислородосодержащим газом под давлением, вспомогательного оборудования для поддерживания в установке насыщения воды кислородом избыточного давления и пониженной температуры, установки розлива и закупорки кислородонасыщенной воды в бутыли, подсоединенной трубопроводом к установке насыщения питьевой воды кислородом.
Недостатки комплекса оборудования для осуществления способа:
- высокая энергоемкость и материалоемкость оборудования установки насыщения питьевой воды кислородом;
- возможность попадания микроорганизмов при розливе кислородонасыщенной воды в бутылки и при их герметизации пробками (бутыли обеззараживаются от микроорганизмов до операции розлива);
- возможность возгорания в кислороде при избыточном давлении машинного масла, пары которого могут попасть из вспомогательного оборудования в установку насыщения питьевой воды кислородом.
Известна установка для осуществления способа приготовления кислородонасыщенной питьевой воды в промышленном производстве
бутилированной воды [Патент США №6284293 Способ для производства кислородонасыщенной воды. В1 А23L 100 (НКИ 426/67) 04.09.2001 г.].
В установке способ насыщения заключается в смешивании кислородосодержащего газа с обрабатываемой охлажденной водой под давлением с целью получения пересыщенного кислородом состояния обработанной воды. При осуществлении данного способа питьевая вода проходит предварительную обработку обратным осмосом и способом электролиза.
2
2
Энергоемкие физико-химические процессы используются в установке насыщения воды кислородом для повышения устойчивости пересыщенного кислородом состояния воды за счет снижения концентрации солей в воде и ввода в воду заряженных пузырьков Н+O электролизного газа.
Известные физико-химические способы предварительной обработки питьевой воды обладают рядом недостатков:
- электролиз воды вызывает загрязненность питьевой воды продуктами электролиза (активным хлором, ионами тяжелых металлов);
- опреснение воды обратным осмосом до уровня дистиллята отрицательно действует на клетки пищевода (вызывает их осмотический шок).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для насыщения кислородом питьевой воды или безалкогольных напитков (Номер публикации изобретения 98116606 A23L 2/00, A23L 2/00, Регистрационный номер заявки 98116606/13, Дата публикации 2000.06.20.), включающая емкость, форма которой может быть выполнена в виде цилиндра, шара, конуса, пирамиды, куба или параллелепипеда или в качестве которой может быть использована установка для карбонизации питьевой воды или безалкогольных напитков, снабженная патрубками для подачи, отвода жидкости и подачи газа, при этом емкость подсоединена к замкнутому контуру трубопроводов, к которому дополнительно подсоединен центробежный насос, всасывающий трубопровод соединяет нижнюю часть емкости с насосом, нагнетательный трубопровод соединяет верхнюю часть емкости с насосом, всасывающий трубопровод подсоединен к патрубку для отвода жидкости из
емкости, нагнетательный трубопровод подсоединен к патрубку для ввода жидкости в емкость, патрубком для подачи газа снабжен всасывающий трубопровод, а также установка снабжена дополнительным трубопроводом, соединяющим верхнюю часть емкости с всасывающим трубопроводом.
Технической задачей полезной модели является снижение энергетических затрат на процесс приготовления кислородонасыщенной питьевой воды, путем повышения эффективности процесса насыщения, рациональной организации процесса с получением стабильного продукта и высокой надежности работы установки.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в установке приготовления кислородонасыщенной питьевой воды, содержащей систему водоподготовки и систему насыщения, включающую емкость, снабженную патрубками для подачи, отвода жидкости и подачи газа, отличающаяся тем, что емкость подсоединена к замкнутому контуру трубопроводов, к которому дополнительно подсоединен центробежный насос новым является то, что нагнетательный трубопровод соединен с насадкой для насыщения воды кислородом, а выходящий патрубок из насадки для насыщения воды снабжен смотровым цилиндром для контроля процесса насыщения и соединен с емкостью в виде цилиндрической камеры, коаксиально установленной внутри аэрационной колонны, которая связана рециркуляционным трубопроводом с всасывающим трубопроводом.
Технический результат полезной модели заключается в снижении энергетических затрат на процесс приготовления кислородонасыщенной питьевой воды, путем повышения эффективности процесса насыщения, рациональной организации процесса с получением стабильного продукта и высокой надежности работы установки.
На фиг.1 представлена схема установки для приготовления кислородонасыщенной воды, на фиг.2 - схема насадки для насыщения воды кислородом.
Установка приготовления кислородонасыщенной питьевой воды (фиг.1) включает в себя мешочный фильтр (например, РВН-4200) высокой производительности (138-188 л/мин), крышка, корпус, корзина, вентиляционная пробка, и сливная пробка которого изготовлены из полипропилена. При этом внутри корпуса мешочного фильтра в корзинах расположены сменные элементы.
Для улучшения вкуса и запаха питьевой воды и удаления органики из воды в установке приготовления кислородонасыщенной питьевой воды предусмотрен песочный фильтр (например, серии КАС), который состоит из двух технических устройств: управляющего механизма и колонны с фильтрующим кварцевым песком.
Для умягчения воды и удаления растворенного железа предназначена ионообменная установка, включающая в себя: управляющий механизм (не показан), две ионообменные колонны 3 и бак для регенерирующего раствора соли 4.
После ионообменной установки последовательно установлены фильтры мешочного типа 5, и буферная емкость 6, выполненная из нержавеющей стали.
Далее буферная емкость 6 соединена с системой насыщения трубопроводом, состоящим из всасывающего 7 и нагнетательного 8 трубопроводов, разделенных между собой центробежным насосом 9.
Нагнетательный трубопровод 8 соединен с насадкой 10 для насыщения воды кислородом, подача которого в нее осуществляется через трубопровод 11, соединенный с кислородным баллоном 12 и снабженный обратным клапаном 13 и клапанными редукторами 14 (например, марки 122-12УХЛ 4).
Выходящий патрубок 15 из насадки 10 для насыщения воды снабжен смотровым цилиндром 16 для контроля процесса насыщения и соединен с цилиндрической камерой 17, коаксиально установленной внутри аэрационной колонны 18. Для возврата избытка кислорода из аэрационной колонны 19 служит рециркуляционный трубопровод 19, соединенный с всасывающим трубопроводом 7.
Для обеззараживания воды направляемой на розлив в трубопроводе 20 выходящем из аэрационной колонны 18 установлена бактерицидная лампа 21.
Насадка 10 для насыщения воды кислородом включает в себя корпус 22, внутри которого на перфорировано патрубке установлен свечной титановый фильтр, имеющий пористую структуру и закрепленный с помощью хомута 25.
Установка приготовления кислородонасыщенной питьевой воды работает следующим образом.
Технологический процесс в установке должен осуществляться с соблюдением "Санитарных норм и правил для предприятий пивоваренной и безалкогольной промышленности", утвержденных в установленном порядке и в соответствии со схемой установки приготовления кислородонасыщенной питьевой воды (фиг.1).
Водопроводная вода из сети поступает на насосы (не показаны) и под давлением 4-6,2 МПа закачивается в мешочный фильтр 1 (например, РВН-4200) высокой производительности, где осуществляется ее фильтрация с отделением грубых примесей.
После мешочного фильтра 1 вода подается под давлением 0,21-0,86 МПа на песочный фильтр 2 для улучшения вкуса и запаха и удаления органики.
Затем вода поступает в ионообменную установку при давлении на ее входе не менее 0,2 МПа для умягчения и удаления растворенного железа в ионообменных колоннах 3.
3
Умягченная вода поступает на фильтр мешочного типа 5 и затем в буферную емкость 6, из которой с помощью центробежного насоса 9 поступает в насадку 10 для насыщения ее кислородом при давлении 0,15-0,2 МПа, где происходит растворение кислорода в воде до уровня насыщения не ниже 40 мг/дм, а затем в аэрационную колонну 18 для максимального использования кислорода и снижения его потерь. Для этого избыток кислорода из аэрационной установки 18 возвращается посредством рециркуляционного трубопровода
19 в напорный трубопровод 7, где нерастворившийся кислород подается в насадку, где он дорастворяется в воде.
Вода, насыщенная кислородом из аэрационной колонны 18 и обеззараженная при прохождении через бактерицидную лампу 21 направляется на розлив.
Преимущества предлагаемой установки заключаются в снижении энергетических затрат на процесс приготовления кислородонасыщенной питьевой воды, путем повышения эффективности процесса насыщения, рациональной организации процесса с получением стабильного продукта и высокой надежности работы установки.