УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Изобретение относится к области очистки воды с одновременным приданием ей свойств талой воды и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, медицинской промышленности и в быту.
Известен способ очистки воды [Способ очистки воды. Патент 2282596, Бондаренко В.А., Касперович В.Л., Межуева Л.В. Заявка 2004136101/15. Россия. МПК С02F 9/08. Заявл. 2004.12.09., опубл. 2006.08.27], в котором исходную воду замораживают до перехода 4-5 мас.% воды в твердую фазу и которую затем удаляют.
Недостатком этого способа является необходимость контроля по времени операций замораживания и удаления льда.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ очистки воды [Способ очистки воды путем ее замораживания и устройство для его осуществления. Патент 2142914, Стахиев Ю.М., Россия, МПК C02F 1/22, заявка 98108077/12. Заявл. 1998.04.24, опубл. 1999.12.20], при котором удаление дейтериевого льда с внешних боковых поверхностей производя путем выдержки сосуда со льдом при комнатной температуре в течении времени, которое на 20...40% превышает время оттаивания, необходимое для отделения льдины от емкости. Затем оставшийся лед удаляют из сосуда, в котором остается тяжелая вода. С торцов оставшейся льдины удаляется слой льда, остаточный рассол выливается. Оставшаяся льдина растапливается и получается чистая вода.
Недостатком этого способа является необходимость контроля по времени операций замораживания, оттаивания и удаления льда.
Задачей изобретения является упрощение процесса разделения воды.
Работа предлагаемого устройства основано на явлении поэтапного замерзания воды: сначала замерзает тяжелая вода на стенках сосуда, затем чистая вода и в последнюю очередь в центральной части сосуда замерзает вода с повышенным содержанием солей. При размораживании льда при комнатной температуре таяние происходит в той же последовательности, т.е. таяние льда идет с поверхности к центру. Разделение воды на составляющие происходит за счет последовательного сливания ее в замкнутую емкость и за счет перелива.
Предлагается следующее устройство для очистки воды. Воду наливают в сосуд (1), у которого имеется крышка (2) заливной горловины (3). К крышке (2) присоединена герметичная емкость (4), которая соединена с сосудом (1) отверстием (5). В сосуде выполнены одно или несколько переливных отверстий (6), которые располагаются ниже отверстия (5).
Вода в сосуд (1) наливается до уровня переливных отверстий (6) или ниже них. Сосуд (1) с водой подвергается замораживанию. Затем сосуд (1) с замерзшей водой переворачивается и подвергается оттаиванию.
Первые порции воды, получившиеся от таяния поверхностного слоя льда сливаются самотеком в герметичную емкость (4) через отверстие (5). После растаивания поверхностного слоя льда оставшаяся часть льда освобождается от контакта со стенками сосуда (1) и опускается вниз до соприкосновения с сосудом (1). После заполнения герметичной емкости (4) очередные порции чистой талой воды заполняют зазор между льдиной и стенками сосуда (1), уровень воды поднимается до переливных отверстий (6) и чистая талая вода вытекает наружу. Таким образом происходит разделение воды: в герметичной емкости (6) собирается тяжелая вода, в сосуде (1) остается вода с повышенным содержанием солей и вне сосуда (1) собирается чистая талая вода.
Предлагается выполнять герметичную емкость (4) объемом 3…90% от объема сосуда (1), переливные отверстия (6) выполнять на высоте, соответствующей 60…90% объема сосуда (1).
Это устройство может также использоваться для разделения воды на 2 части:
- при объеме герметичной емкости (4) 3…6% объема сосуда (1) и минимальной разнице в уровнях переливных отверстий (6) и отверстия (5), соединяющего сосуд (1) и герметичную емкость (4), разделение произойдет на тяжелую воду и на воду с пониженным ее содержанием;
- при объеме герметичной емкости (4) 60…90% объема сосуда (1) и минимальной разнице в уровнях переливных отверстий (6) и отверстия (5), соединяющего сосуд (1) и герметичную емкость (4), разделение произойдет на чистую воду с тяжелой водой и на воду с повышенным содержанием солей.
Предлагаемое устройство позволяют производить разделение воды без контроля времени и без выполнения ручных операций как в процессе замораживания воды так и в процессе оттаивания льда.
Предлагаемое устройство также может быть использовано для повышения концентрации растворов.
Для проверки предлагаемого устройства был проведен ряд экспериментов с различными формами и объемом сосуда (1), размерами и расположением переливных отверстий (6) и герметичной емкости (4). Проверялись режимы замораживания и оттаивания. Эксперименты проводились с водопроводной и артезианской водой. Были получены качественные результаты по очистке воды в широком диапазоне конструктивных и технологических параметров. Стабильно получалась вода с улучшенными органолептическими свойствами.