ФИЛЬТР ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Полезная модель относится к области санитарно-технической техники, а именно к фильтрам для очистки питьевой воды, в квартирах, индивидуальных домах, детских садах, поликлиниках и других объектах социального и бытового назначения.
Известна установка для очистки и умягчения воды, выполненная в виде моноблока и включающая блок флотации и блок фильтрации. Установка снабжена блоком предварительной механической очистки, блоком обезжелезивания, представляющим собой фильтр с загрузкой. Загрузка включает поддерживающий слой гравия, фильтрующий материал на основе природного пиролюзита, а также каталитический материал, представляющий собой природный диатомит, покрытый пленкой диоксида марганца, и блоком удаления солей жесткости. Блок флотации включает фильтр с плавающей пенополистирольной загрузкой. Установка может быть снабжена блоком обеззараживания воды УФ-облучением, блоком бактерицидного обеззараживания воды и баком реагентов коагулянтов [1]
Недостатком известной полезной модели является сложность изготовления в качестве фильтрующего материала диатомита с пленкой диоксида марганца. Нанесение пленки диоксида марганца на диатомит технологически сложно.
Наиболее близким к предлагаемому фильтру для очистки питьевой воды является фильтр для очистки питьевой воды «Горный». Фильтр для очистки питьевой воды содержит две емкости, которые соединены между собой и работают последовательно. Корпус емкости заполнен фильтрующим материалом и имеет фланец, сопряженный с крышкой с уплотнительной прокладкой. Патрубки для ввода и вывода воды с резьбой на внешней поверхности. Корпус фильтра заполнен фильтрующим материалом из разновидных природных минералов, которые образуют разделенные между собой по виду минералов ступени очистки воды, каждая из определенной примеси, и расположены последовательно вдоль оси корпуса, сопряжены между собой через разделительную прокладку и жестко фиксированы в объеме корпуса. Первая ступень фильтра выполняет функцию ступени предварительной очистки воды от примеси и составлена из нескольких слоев природных минералов в виде пакета, размещенного внутри съемной оболочки с дном и осевым отверстием в дне. Вверху оболочки размещена решетка, образующая полость между внутренней поверхностью дна и решеткой, внизу на торце также установлена решетка. Оболочка размещена на внутренней поверхности крышки корпуса и закреплена на патрубке для ввода воды в фильтр гайкой с уплотнительной прокладкой. На боковой поверхности корпус имеет патрубок для вывода очищенной воды из корпуса фильтра. В качестве фильтрующего материала первого слоя первой ступени использован природный минерал кварц. В качестве фильтрующего материала второго слоя первой ступени использован природный минерал диатомит. В качестве фильтрующего материала третьего слоя первой ступени использован природный минерал пиролюзит. В качестве фильтрующего материала второй ступени использован мелкозернистый керамзит. В качестве фильтрующего материала третьей ступени использован природный минерал цеолит. В качестве фильтрующего материала четвертой ступени использован природный материал пермутит. В качестве фильтрующего материала пятой ступени использован природный минерал шунгит.[2]
Недостатками известного фильтра сложная в эксплуатации конструкция фильтра недостаточно высокая эффективность очистки воды.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала фильтровальных установок, повышение эффективности использования фильтровальной установки за счет компактности, то есть улучшения ее массогабаритных параметров при сохранении высоких параметров очистки воды.
Техническим результатом заявленного решения является повышение эффективности очистки воды.
Указанный технический эффект достигается тем, что фильтр для очистки питьевой воды, содержащий фильтрующий материал, состоит из двух полых перфорированных цилиндров разного диаметра, при этом цилиндр меньшего диаметра помещен внутрь цилиндра большего диаметра, между ними уложен фильтрующий материал, отделенный от поверхностей цилиндров сетчатым материалом, на торцевых сторонах цилиндров установлены крышки, а внешняя поверхность цилиндра большего диаметра закрыта нетканым пористым материалом из полимерных волокон, при этом фильтрующий материал представляет собой слой фильтрующего материала в виде измельченного диатомита прокаленного до 950°С в смеси с карбонатом натрия.
В результате прохождения очищаемой воды через слой диатомита со специфическими свойствами, достигаемыми за счет прокаливания его при температуре 950°С в течение 2-х часов в смеси с 10% карбоната натрия, достигается максимальная степень чистоты воды. Специфические свойства, а именно, оптимальные размеры зерен 5-30 мкм при высокой их пористости, достигаемой за счет разрыхляющего действия выделяющегося газа диоксида углерода и, одновременно, достаточно высокой их прочности, достигаемой за счет скрепляющего действия образующегося расплава оксида натрия. В фильтрующем слое диатомита адсорбируются железо, оксиды железа, нефтепродукты, радионуклиды, тяжелые цветные металлы, снижается содержание фосфатов, азотсодержащих соединений и хлоридов. Таким образом, в результате использования упрочненного высокопористого диатомита удалось увеличить срок службы фильтрующего слоя и достичь высокой степени очистки воды при значительно более простой конструкции фильтра. Достигается более эффективное очищение воды за счет синергетического эффекта, в фильтрующем слое диатомита адсорбируются железо, оксиды железа, нефтепродукты, радионуклиды, тяжелые цветные металлы, снижается содержание фосфатов, азотсодержащих соединений и хлоридов. За счет то, что внешняя поверхность цилиндра большего диаметра закрыта нетканым пористым материалом из полимерных волокон, достигается предварительное очищение воды, и нагрузка на фильтрующий материал из измельченного диатомита существенно уменьшается, и увеличивается срок его службы. Таким образом, внешняя поверхность цилиндра большего диаметра, закрытая нетканым пористым материалом из полимерных и фильтрующий материал из измельченного диатомита, взаимно дополняют друг друга в процессе очищения воды. Использование в компоновке фильтра для очистки питьевой воды двух полых сетчатых цилиндров с размещением между ними фильтрующего материала позволило значительно уменьшить габариты устройства и упростить конструкцию при сохранении высоких параметров очистки воды.
Заявляемое устройство иллюстрируется с помощью чертежа. На фигуре представлен фильтр для очистки питьевой воды. Вид в разрезе.
Фильтр для очистки питьевой воды, состоит из двух полых перфорированных цилиндров разного диаметра и фильтрующий материала. Цилиндр меньшего диаметра 1 (Фиг.) помещен внутрь цилиндра большего диаметра 2, между ними уложен фильтрующий материал 3, отделенный от поверхностей цилиндров 1, 2 сетчатым материалом 4, на торцевых сторонах цилиндров 1, 2 установлены крышки 5, Внешняя поверхность цилиндра большего диаметра 2 закрыта нетканым пористым материалом 6, представляющим собой слой нетканого пористого материала из полимерных волокон, который имеет большую тонкость фильтрации. Сетчатый материал 4 предотвращает самопроизвольное рассыпание фильтрующего материала и представляет собой полимерное полотно с ячейкой, не превышающей диаметр элементов фильтрующего материала 3. Фильтрующий материал 3 в экспериментальной модели представляет собой измельченный диатомит прокаленного при температуре 950°С в течение 2-х часов в смеси с 10% карбоната натрия. Специфические свойства, а именно, оптимальные размеры зерен 5-30 мкм при высокой их пористости, достигаемой за счет разрыхляющего действия выделяющегося газа диоксида углерода и, одновременно, достаточно высокой их прочности, достигаемой за счет скрепляющего действия образующегося расплава оксида натрия. Диатомит (кизельгур, трепел) - осадочная горная порода, состоящая из останков диатомовых водорослей и простейших организмов. Обычно разрыхленная или слабо сцементированная, светло-серого или желтоватого цвета масса. Химически диатомит на 96% состоит из оксида кремния SiO2 (кремнезема). Диатомит может быть использован для очистки сточных вод промышленных предприятий и подготовки воды, используемой в хозяйственно-питьевых и производственных целях, на очистных сооружениях любого масштаба
Фильтр для очистки питьевой воды работает следующим образом (Фиг). Исходная вода 7 проходит через внешнюю поверхность цилиндра большего диаметра 2 закрытую нетканым пористым материалом из полимерных волокон 6, где задерживаются крупные частицы, и происходит механическая очистка. Далее вода проходит через последовательно расположенный фильтрующий слой диатомита 3. В фильтрующем слое диатомита адсорбируются железо, оксиды железа, нефтепродукты, радионуклиды, тяжелые цветные металлы, снижается содержание фосфатов, азотсодержащих соединений и хлоридов, при этом задерживается основная часть химических примесей и мелкие твердые частицы и происходит окончательная очистка. Далее очищенная вода проходит в водопроводную сеть 8 для ее потребления. Таким образом, в результате использования упрочненного высокопористого диатомита удалось увеличить срок службы фильтрующего слоя и достичь высокой степени очистки воды при значительно более простой конструкции фильтра для очистки питьевой воды. Очищенная вода соответствует требованиям СанПин 2.1.4.1074-01, то есть требованиям к питьевой воде. Регенерацию загрузки осуществляют путем периодического гидродинамического обратного потока воды для ее механической и химической очистки.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель №106613 (Краснянский Г.Г., Краснянский К.Г.), 14.12.2010 г., «Установка для очистки и умягчения воды».
2. Патент РФ на изобретение №2271998 (Баранов В.А., Савинков А.И., Савинков Р.И.), 05.03.2004 г., «Фильтр для очистки питьевой воды «Горный»».