УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ВЫСОКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Предлагаемая установка предназначена для использования в пищевой промышленности, а именно, для очистки воды, используемой в процессе производства водки. Скорость работы установки при обработке и фильтрации воды до 1000 литров/час.
При производстве водки спирт смешивается с водопроводной водой с получением сортировки, которая является полупродуктом производства. В дальнейшем она проходит обработку на угольно - очистных колоннах. Только после обработки адсорбентами она приобретает вкус и аромат, характерные для водки. Динамический метод очистки сортировки через угольно-очистную батарею, внедренный в водочное производство с 1940 года, используется и в настоящее время.
Качество водопроводной воды, подаваемой потребителю для использования в питьевых целях, подчас не соответствует требованиям существующих стандартов, в частности, этому способствует изношенность большинства водопроводных сетей, что приводит к существенному снижению качества выпускаемой водки. Для получения экологически безопасной и кондиционированной питьевой воды требуется создание недорогих способов глубокой комплексной доочистки водопроводной воды непосредственно перед использованием ее в пищевой промышленности.
Известна установка для комплексной глубокой очистки и кондиционирования воды, в которой обрабатываемую воду подвергают предварительной фильтрации, сорбционной обработке и финишной микрофильтрации на фильтрующих элементах с размером пор 0,5-10 мкм. При этом в процессе очистки используют многочисленные сорбенты, а в том числе может быть использован бактерицидный сорбент - серебряная форма активного угля (WO 96/20139, C02F 9/00, 1996 г.).
К недостаткам известного способа относятся его сложность и дороговизна из-за использования многочисленных сорбентов с недостаточно высоким ресурсом работы, которые необходимо периодически заменять (или регенерировать).
Известна установка для глубокой очистки питьевой воды путем пропускания ее через дробленые природные минералы цеолит и шунгит, в которой дополнительно в качестве третьего минерала используют дробленый природный кристаллический кварц, при этом воду пропускают через указанные минералы в любом их последовательном расположении, например, цеолит, кварц, шунгит, причем очищение ведут при расходе воды 0,2-0,5 л/мин и при равном объемном соотношении минералов (RU, патент №2174956).
Недостатками этого патента являются низкая производительность установки.
Известна установка для глубокой очистки воды (RU, патент №67566), включающая емкость с природными минералами - цеолитом, кварцем и шунгитом и средства для пропускания через них очищаемой воды, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит емкость с составом для обеззараживания воды, включающим серебро, при этом средства для пропускания через емкости очищаемой воды выполнены так, что очищаемая вода последовательно проходит через емкость с цеолитом и шунгитом в любой последовательности, затем через емкость с составом, включающим серебро, и емкость с шунгитом, причем установка содержит приспособление для экспозиции очищаемой воды в емкости с шунгитом на время не менее 3 часов.
Недостатками этой установки являются низкая производительность установки и, в связи с этим, невозможность использования ее в промышленном производстве
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является установка для очистки сортировки по патенту РФ №81952. Эта установка для очистки сортировки активным углем, включает, по меньшей мере, 2 адсорбера, выполненные в виде цилиндра и заполненные активным углем, лежащим на перфорированном днище, ротаметр и песочный фильтр грубой очистки, расположенные на входе установки, и второй ротаметр и песочный фильтр тонкой очистки, расположенные на выходе установки. Высота каждого адсорбера должна составлять от 1,5 до 2 метров, внутренний диаметр 0,7 метра Для соединения адсорберов используется система трубопроводов из нержавеющей стали, позволяющая безостановочно работать с адсорберами и направлять поток сортировки в любом направлении (фильтрация - сверху вниз, очистка - снизу вверх), соблюдая все технологические режимы. Конструкция предлагаемой установки позволяет, в зависимости от требуемой производительности, устанавливать до 8 адсорберов.
Такая конструкция дает возможность увеличить степень очистки и провести более полную обработку пропускаемой через нее жидкости с высокой производительностью.
Разместить установку данной конструкции возможно практически в любом помещении в разных вариантах. При использовании предлагаемой установки скорость при обработке и фильтрации пропускаемой через нее жидкости может составлять до 1000 литров/час. Все это делает ее универсальной и мобильной.
Использование предлагаемой конструкции установки позволяет также сократить технологические площади и уменьшить количество обслуживающего персонала.
Недостатками данной конструкции является то, что активированный уголь, применяемый в данных установках, достаточно дорогой и требует частой замены. Перезагрузку требуется производить каждые два месяца, что увеличивает трудозатраты и ведет к удорожанию продукта.
Задачей полезной модели является создание недорогой и надежной установки для очистки питьевой воды в промышленных условиях.
Для решения поставленной задачи предлагается использовать установку, подобную установке для очистки сортировки по патенту РФ №81952, в которой, по меньшей мере, в одном из адсорберов в качестве адсорбента использовать природный минерал шунгит - 3 Карелии, представляющий собой углеродосодержащую силикатную горную породу следующего состава:
С - 27,7±7%
2
SiO - 67±7%
2
3
AlO - 3,9%
2
3
FeO - 0,5%
2
КO - 1,4%,
тогда как другие адсорберы могут быть заполнены активированным углем. Также предлагается дополнить известную установку микронным фильтром на выходе.
Дополнительными отличиями предлагаемой установки является то, что используют шунгит-3 Карелии с размером фракций 1-4 мм, а также что высота каждого адсорбера составляет 1,245 метра, тогда как внутренний диаметр 0,65 метра.
Применение для очистки воды установки, подобной той, что используется для очистки сортировки, значительно упрощает процесс производства водки, так как не требует дополнительных затрат на установку и закупку нового оборудования, на технологическую отладку его, а также на обучение персонала по работе с этим оборудованием. Испытания предлагаемой установки показали, что установка очищает воду практически от всех токсичных веществ, содержащихся (хотя и в малых количествах) в водопроводной воде, а также восстанавливает природную структуру воды.
На Фиг.1 изображена установка по очистке воды, содержащая два адсорбера, один из которых заполнен шунгитом, а другой активированным углем, где:
1. Подпитывающий насос)
2. Песочный фильтр (комбинированный песочный песок)
3. Адсорберы
4. Воздушник ←
5. Шаровый кран
6. Перфорированное дно
7. Микронный фильтр
3
3
Вода поступает на установку через подпитывающий насос 1, если давление менее 3 кг\см. Если давление 3 кг\см и более, то вода поступает через байпас (в обход насоса).
Все кварцевые фильтры 2 и адсорберы 3 имеют одинаковую конструкцию d=650 мм, h=1245 мм с перфорированным дном 6 на выходе, и аналогичным прохождением воды (сверху вниз)
Для предварительной фильтрации вода поступает на песочный фильтр 2 (сверху вниз). Фильтр загружается кварцевым песком трех фракций последовательно: 2-3 мм, 1-2 мм, 0,5-1 мм. Затем отфильтрованная вода поступает для очистки от всевозможных примесей в адсорбер 3, заполненный шунгитом-3 Карелии фракцией 1-4 мм (сверху вниз). Далее вода поступает на угольный адсорбер 3 (сверху вниз). Для загрузки используется активированный уголь марки БАУ-А.
Контрольная фильтрация проводится на песочном фильтре 2 (сверху вниз), который загружается кварцевым песком трех фракций последовательно: 2-3 мм, 1-2 мм, 0,5-1 мм., что придает воде природную чистоту.
При выходе из установки вода подается на микронный фильтр 7 с установленными в нем картриджами 5 микрон, для последней контрольной фильтрации. Промывка песочных фильтров очищенной водой проводится снизу вверх не менее одного раза в два дня, а адсорберов не менее двух раз в месяц.
Установка очищает воду практически от всех токсичных веществ, содержащихся (хотя и в малых количествах) в водопроводной воде, а также восстанавливает природную структуру воды, что подтверждается данными, приведенными в табл.1 и табл.2.
Результаты испытаний установки для очистки воды 15.04.2009 г.
Таблица 1
Наименования показателей
Нормативные документы на методики(методы) испытаний
Значения, допустимые по нормативным документам
Результаты испытаний
Магний, мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ Р 52407-2005
-
менее 0,05
Железо, мг/дм<sup>3</sup>
МВИ-ТОО «КОРТЭК», М., 1993
не более 0,3
менее 0,05
Цинк, мг/дм<sup>3</sup>
ИСО 8288-86
не более 5,0
менее 0,1
Алюминий, мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ Р 51309-99
не более 0,5
менее 0,3
Никель, мг/дм<sup>3</sup>
ИСО 8288-86
не более 0,1
менее 0,05
Сурьма, мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ Р 51309-99
не более 0,05
менее 0,05
Водородный показатель ед. pH
Измеряется pH-метром погрешность не более 0,1 pH
6-9
6,01±0,04
Жесткость общая, ммоль/дм<sup>3</sup>
ГОСТ Р 52407- 2005
не более 7,0
менее 0,1
Массовая концентрация нитратов, мг/дм<sup>3</sup>
ПНД Ф 14.1:2:4.157-99
не более 45
менее 0,2
Массовая концентрация остаточного хлора (свободного), мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ 18190-72
не более 0,5
менее 0,05
Массовая концентрация сульфатов, мг/дм<sup>3</sup>
ПНД Ф 14.1:2:4.157-99
не более 500
менее 0,5
Массовая концентрация фосфатов, мг/дм<sup>3</sup>
ПНД Ф 14.1:2:4.157-99
не более 3,5
менее 0,2
Массовая концентрация остаточного хлора (связанного), мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ 18190-72
не более 1,2
менее 0,05
Результаты испытаний установки для очистки воды 21.04.2009 г.
Таблица 2
Массовая концентрация хдоридов, мг/дм<sup>3</sup>
ПНД Ф 14.1:2:4.157-99
не более 350
менее 0,5
Общаяминерализация (сухой остаток), мг/дм<sup>3</sup>
ГОСТ 18164-72
не более 1000
7
Окисляемость перманганатная, мг/дм<sup>3</sup>
ЦВ 1.01.14-98 «А»
не более 5,0
менее 1,0
Технический результат, полученный от использования предлагаемой полезной модели заключается в упрощении и удешевлении получения в промышленных условиях питьевой воды с органолептическими свойствами, соответствующими существующим российским и европейским стандартам, за счет того, что применяемые природные вещества, такие как кварц, шунгит 3 и активный уголь БАУ-А при последовательном воздействии на воду обуславливает ее высококачественную очистку от вредных химических веществ и восстановление до природных питьевых кондиций.