ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Полезная модель относится к фильтрам для очистки питьевой воды и может быть использовано для очистки питьевой воды в бытовых условиях.
Известен фильтр для очистки питьевой воды, содержащий герметично соединенные между собой крышку с входным отверстием, фильтрующие секции, состоящие из фильтрующих пакетов, выполненных в виде набора шайб, насаженных на перфорированную трубу, и размещенных между двумя сжимающими шайбами, и воронку с выходным отверстием, причем на внутренней крышке выполнены ребра, нижняя часть которых установлена в рассекателе в виде плоской круглой пластины, размещенной симметрично оси фильтра над решеткой, установленной в корпусе фильтрующей секции, снабженной радиальными ребрами, между концами которых размещена заглушка, взаимодействующая с верхней сжимающей шайбой, соединенной перфорированной трубой с возможностью взаимодействия с набором шайб фильтрующих пакетов, выполненных из волокнистого материала (см. Патент РФ №2055631, кл. B 01 D 25/26 оп 1996.03.10),
Недостатком известного устройства является высокая себестоимость и низкие качество очистки воды, надежность, и эксплуатационные качества.
Эти недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного устройства, которые требуют частой смены набора шайб фильтрующих пакетов, поскольку последние не подлежат промывке и дальнейшему использованию, кроме того для фильтрации питьевой жидкости нужно создать определенную
силу сжатия шайб, поскольку недостаточная сила сжатия шайб не даст качественной очистки воды, а сила сжатия шайб выше допустимой не дает оптимальной производительности и сокращает срок службы фильтрующих пакетов шайб.
Известно также устройство для очистки питьевой воды от радионуклидов и вредных химических элементов, содержащее каркас, фильтрующий элемент, подводящий и отводящий штуцеры (Патент РФ №2088300, кл. B 01 D 24/10 оп. 1997.08.27), причем фильтрующий элемент выполнен двухступенчатым, в виде заполненных фильтрующим и сорбирующим материалом У-образных блоков, установленных друг над другом и соединенных между собой патрубками, при этом подводящий штуцер подсоединен к нижнему У-образному блоку, составляющему первую ступень, и заполненному фильтрующим материалом, а отводящий штуцер к верхнему У-образному блоку, составляющему вторую ступень, и заполненному сорбирующим материалом.
Недостатком известного устройства для очистки питьевой воды является его низкое качество очистки, производительность и надежность в бытовых условиях.
Данные недостатки обусловлены конструктивными особенностями известного устройства.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является устройство для чистки и кондиционирования воды, содержащее вставку с отверстиями для подачи и слива воды и размещенные внутри вставки последовательно слои из измельченного минерала, которые выполнены из шунгита или доломита разной толщины и размером частиц от 0,03 до 3 мм, причем первый слой по ходу движения воды имеет толщину и размеры частиц в нем от 3х до 8и раз меньше, чем толщина и размер частиц в нем во втором по
ходу движения воды слое. (см. Патент РФ №2135258, кл. В 01 D 24/04, oп. 1999.08.27).
Недостатком известной установки являются низкое качество очистки воды и низкие эксплуатационные и технические качества.
Эти недостатки обусловлены тем, что в известном устройстве фильтры выполненные из последовательных слоев измельченных минералов шунгита или доломита разной толщины и различным размером частиц не дают эффективной адсорбции органических веществ, а также обеззараживания воды.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение качества очистки воды, а также повышение технических и эксплуатационных качеств.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном фильтре для очистки питьевой воды, содержащем корпус с отверстиями для подачи исходной и слива отфильтрованной воды и размещенные внутри корпуса последовательно слои фильтрующей загрузки из измельченного материала, согласно полезной модели, корпус выполнен с вертикальной водоподъемной трубой, вокруг которой расположены последовательно слои фильтрующей загрузки из измельченного фильтрующего материала, и оснащен входным и выходным штуцерами, связанными с патрубками для подачи исходной воды и фильтрата, соответственно, причем, фильтрующая загрузка выполнена из двух слоев, нижний из которых выполнен из модифицированного цеолита, а верхний выполнен из активированного угля, при этом слои разъединены между собой разделительным слоем, причем вертикальная водоподъемная труба установлена в центре корпуса, а входной и выходной штуцеры расположены в верхней части корпуса, при этом разделительный слой выполнен из гравия, а каждый из слоев
фильтрующей загрузки выполнен по высоте равной, по меньшей мере, 1/3 высоты корпуса, и нижняя часть вертикальной водоподъемной трубы выполнена в виде распределительного устройства, с большим диаметром, чем упомянутая труба, и оснащена сеткой.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
В отличие от аналогов и прототипа, конструкция заявляемого фильтра в виде корпуса, оснащенного входным и выходным штуцерами, связанными с патрубками для подачи исходной воды и фильтрата, выполненного с вертикальной водоподъемной трубой, вокруг которой расположены последовательно слои фильтрующей загрузки из измельченного фильтрующего материала позволяет производить отбор очищенной воды и подачу неочищенной воды в одном узле, который можно легко заменить, в случае выхода его из строя, кроме того, трубопроводы подвода и отвода воды находятся на одном уровне, что очень удобно при ремонте и эксплуатации, заявляемого фильтра. Таким образом, заявляемая полезная модель «Фильтр для очистки питьевой воды» обладает повышенными эксплуатационными и техническими качествами, по сравнению с объектами-аналогами и прототипом. Это подтверждает и то, что при загрязнении фильтрующей загрузки очень просто проводится ее очистка путем регенерации противотоком воды, что исключает дополнительную разборку фильтра, не требует много времени и специального оборудования. Выполнение фильтрующей загрузки из двух слоев, нижний из которых выполнен из модифицированного цеолита, а верхний выполнен из активированного угля, разъединенных между собой разделительным слоем из гравия, позволяет повысить качество
очистки воды заявляемого бытового фильтра поскольку, при адсорбции органики, благодаря послойному распределению загрузок с преобладанием мезо и микропор получают улучшенные характеристики очищенной воды. Верхний слой фильтрующей загрузки из активированного угля с развитыми мезопорами позволяет очистить проходящую через него обрабатываемую воду от взвешенных частиц, хлора, хлорорганических соединений, фенола и высокомолекулярной органики. Дренажный слой в виде гравия, препятствует перемешиванию загрузок, что не только увеличивает рабочий ресурс нижнего слоя фильтрующей загрузки из модифицированного цеолита, но и в целом повышает долговечность фильтра, повышая также его технические и эксплуатационные качества. После второго нижнего, выполненного из модифицированного цеолита фильтрующего слоя, который выполняет роль «молекулярного сита», поскольку обладает биоцидным действием, происходит уже адсорбция и фильтрация низкомолекулярных органических соединений и обеззараживание воды. Таким образом, очищаемая вода, проходя две ступени фильтрации, именно такой, предложенной заявителем, фильтрующей загрузки, обладает высоким качеством при сравнительно простой конструкции фильтра.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели «Фильтр для очистки питьевой воды», а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков
аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна», согласно действующего законодательства.
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели «Фильтр для очистки питьевой воды» может быть многократно использован в производстве и применении аналогичных фильтров очистки питьевой воды с получением технического результата, заключающегося в повышении технических и эксплуатационных качеств фильтра при фильтрации питьевой воды, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где:
- на фиг.1 изображена схема фильтра для очистки питьевой воды при фильтрации;
- на фиг.2 изображена схема фильтра для очистки питьевой воды при регенерации фильтрующих загрузок.
Фильтр для очистки питьевой воды, содержит цилиндрический корпус 1 с отверстиями 2 и 3 для подачи исходной и слива отфильтрованной воды, соответственно. Внутри корпуса 1 размещена фильтрующая загрузка 4 из измельченных фильтрующих материалов в виде последовательно, сверху вниз размещенных слоев 5 и 6, разъединенных разделительным гравийным слоем 7. Нижний слой 6 фильтрующей загрузки выполнен из модифицированного цеолита (цеопага), а верхний слой 5 фильтрующей загрузки 4 выполнен из активированного угля
с развитыми мезопорами, причем оба слоя 5 и 6 разъеденены между собой разделительным слоем 7 из крупного гравия. Высота разделительного слоя 7 равна 1/10 высоты любого фильтрующего слоя 5 или 6. В центре корпуса 1 установлена вертикальная водоподъемная труба 8, вокруг которой расположены последовательно верхний 5 и нижний 6 слои фильтрующей загрузки 4 и, между ними, расположен разделительный гравийный слой 7. Выполненная в виде распределительного устройства 9 нижняя часть вертикальной водоподъемной трубы 8 оснащена сеткой 10 и имеет больший диаметр, чем вертикальная водоподъемная труба 8. Верхняя часть корпуса 1 выполнена в виде полого колпака 11 с входным штуцером 12 и выходным штуцером 13, связанными с патрубками 14 и 15 для подачи исходной воды и фильтрата, соответственно. Каждый из верхнего и нижнего фильтрующих слоев 5 и 6 слоев фильтрующей загрузки 4 выполнен по высоте равной 1/3 высоты корпуса 1.
Фильтр для очистки питьевой воды работает, как в системе фильтрации воды, так и в системе регенерации - промывки фильтрующих загрузок.
Исходная, подлежащая обработке (очистке) вода проходит через входной штуцер 12 и поступает по патрубку 14 в корпус 1 фильтра, на верхний слой 5 фильтрующей загрузки 4, выполненный из активированного угля с развитыми мезопорами. Обрабатываемая вода, проходя через верхний фильтрующий слой 5 активированного угля с развитыми мезопорами, очищается от взвешенных частиц, хлора, хлорорганических соединений, фенола и высокомолекулярной органики. Затем вода проходит через разделительный слой 7, выполненный из крупного гравия, который фиксирует расположенный ниже фильтрующий слой 6 с фильтрующей загрузкой 4 из модифицированного цеолита.
Разделительный слой 7, выполненный из крупного гравия также препятствует перемешиванию фильтрующих слоев 5 и 6 во время регенерационной промывки фильтра. Далее предварительно очищенная вода проходит через второй фильтрующий слой из модифицированного цеолита (цеопага), который, с учетом того, что он обладает биоцидным действием, и обеззараживает находящуюся с ним в контакте воду, т.е. выполняет роль «молекулярного сита», в котором происходит адсорбция и фильтрация низкомолекулярных органических соединений и обеззараживание воды, очищенной предварительно от взвешенных частиц, хлора, хлорорганических соединений, фенола и высокомолекулярной органики. Очищенная питьевая вода через распределительное устройство 9, оснащенное сеткой 10 по вертикальной водоподъемной трубе 8 поднимается в верхнюю часть корпуса и далее по патрубку 15 через выходной штуцер 13 направляется в накопитель или непосредственно потребителю.
Регенерация фильтра для очистки питьевой воды осуществляется следующим образом. Неочищенная вода через выходной штуцер 13 по патрубку 15 подается под напором в вертикальную водоподъемную трубу 8 и, попадая в распределительное устройство 9, поступает в нижние слои фильтрующего слоя 6 из модифицированного цеолита. Поднимаясь по корпусу 1 фильтра вода начинает промывать фильтрующую загрузку нижнего фильтрующего слоя 6 из модифицированного цеолита, а затем, поднимаясь выше, промывает фильтрующую загрузку верхнего фильтрующего слоя 5 из активированного угля с развитыми мезопорами. После регенерации можно промыть фильтр отфильтрованной водой и вновь включать фильтр в работу по очистке питьевой воды
Использование настоящей полезной модели «Фильтр для очистки питьевой воды» позволило повысить, качество очистки воды, путем увеличения эффективности адсорбции органических соединений и обеззараживания надежности при фильтрации питьевой воды, также эксплуатационные и технические качества.