УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ВОДЫ КРЕМНИЕМ

Полезная модель относится к устройствам для обработки природной и водопроводной воды путем очистки и обогащения воды кремнием и может быть использована в процессе водоподготовки для питьевых целей, в медицине, фармакологии и сельском хозяйстве.
2.
Известно устройство для обогащения воды кремнием (См. патент PU №2182560 от 20.05.2002. Бюл. №14) содержащее реактор, технологические патрубки с задвижками для слива активированной кремнием воды и сброса осадка. В исходную воду введен насадочный блок с пластинами стекла, несущими на своей поверхности анионы SiO
К недостаткам этого устройства необходимо отнести: 1) - необходимость источника тепла для кипячения воды в процессе активации; 2) - использование стеклянных пластин в качестве активирующих элементов не эффективно; 3) - необходимость снятия крышки реактора вместе с блоком насадки для заливки исходной воды.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции устройства для обогащения воды кремнием, пригодной для лечебно-профилактических и иных целей контролируемого качества, в котором обрабатываемая вода многократно проходит сквозь полидисперсный слой кремня по каналам слоя, омывая все грани минерала, что приведет к увеличению эффективности процесса активации воды кремнием и получению целевого продукта в больших объемах с содержанием кремния 2,5-7 мг/л.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для обогащения воды кремнием, содержащее цилиндрический реактор, технологические патрубки с задвижками для слива активированной кремнием воды и сброса осадка, согласно полезной модели, в реактор встроен ротор на оси которого в нижней части установлены радиально расположенные кассеты, соединенные с валом, заполненные диоксидом кремния, а в верхней части вала установлен осевой нагнетатель, охваченный неподвижным диффузором и электропривод для вращения вала, а также устройство снабжено дополнительным технологическим патрубком с задвижкой для залива исходной воды.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображено устройство для обогащения воды кремнием, содержащее реактор 1 цилиндрической формы изготовленный из биологически инертного материала (допускается изготовление из нержавеющей стали). Над реактором 1 установлен электропривод 2, вращающий центральный вертикальный вал 3 с лопастями, расположенными в двух уровнях.
В верхней части реактора 1 установлен неподвижный диффузор 4, внутри которого расположены прикрепленные к валу лопасти осевого нагнетателя 5. На нижнем уровне вала 3 расположен четырех или более лопастной ротор 6, каждая лопасть которого представляет собой пакет собранный из нескольких
2
кассет расположенных по вертикали и заполненных диоксидом кремния (SiO) природного происхождения фракцией 5,0÷20,0 мм темно-коричневого или черного цвета закрепленного на валу с помощью траверс. Устройство снабжено датчиками уровней воды 7 и 8 для контроля уровня заливаемой исходной воды и отбора конечного продукта.
К реактору подведены три технологических патрубка с задвижками 9, 10 и 11 для подачи исходной, предварительно отфильтрованной воды, выпуска обогащенной кремнием воды и слива осадка.
Устройство работает следующим образом. Исходная предварительно отфильтрованная вода подается в реактор 1. По достижению определенного уровня воды в реакторе срабатывает датчик уровня воды 7. Задвижка 9, установленная на впускном патрубке закрывается и включается электропривод 2, который вращает вал 3 с лопастями. При вращении вала лопасти осевого нагнетателя 5 гонят поток воды вниз к лопастям нижнего уровня, которые преобразуют вертикальный поток в радиальный. Вода, попав на лопасти нижнего уровня, пройдя через полидисперсный слой диоксида кремния в кассетах, отбрасывается к стенкам реактора 1. Достигнув стенок, вода поднимается в верхнюю часть объема, где, пройдя через диффузор 4 снова попадает на лопасти осевого нагнетателя 5 и направляется вниз к лопастям нижнего уровня. Течение жидкости в слое минерала, находящегося в кассетах 6, происходит в межчастичном пространстве, каналах слоя, довольно сложной конфигурации омывая тем самым все грани поверхности зерен минерала. В результате интенсивной циркуляции всей массы воды без наличия застойных зон, в следствие гидромеханической обработки исходного объема воды путем многократной циркуляции через его механический вращающийся рабочий орган происходит интенсивное насыщение кремнием. Процесс активации длится 5-7 часов.
После окончания гидромеханической обработки электропривод 2 отключается и происходит отстаивание кремниевой воды в течение 3-4 часов.
Обогащенная кремниевая вода после фильтрования направляется в резервуар накопитель-усреднитель, в котором после отбора проб производится контроль концентрации кремния с последующим доведением до требуемой.
Проблема получения высококачественной питьевой воды стоит сейчас, как никогда остро. Водопроводная вода является вредной для здоровья человека, так как технология водоочистки была рассчитана на некогда чистые озерные, речные и подземные водозаборы, которые за последние 30-40 лет были загрязнены промышленными отходами.
Применяемые длительное время технологии по очистке питьевой воды с хлорированием вели к паразитарному заражению систем водоснабжения. Хлорирование стимулирует рост паразитов, и «живой груз» на погонный метр водоемов растет из года в год. Кроме того, применяемые технологии химводоочистки способствуют осаждению кремния из воды даже в случае его высокого содержания в истоке. При подаче воды в систему водоснабжения количество кремния в ней резко уменьшается еще на водоочистке. А значит, причины для сердечно-сосудистых болезней нарастают из года в год.
Исследования показали, что при взаимодействии с водой кремень изменяет ее свойства. Активированная кремнем вода действует губительно на микроорганизмы, подавляет бактерии, вызывающие гниение и брожение, в ней происходит активное осаждение соединений тяжелых металлов, вода становится чистой на вид и приятной на вкус, она долгое время не портится и приобретает многие другие целебные качества. Кремниевая вода сочетает в себе вкус и свежесть родниковой воды из кремниевых пород, чистоту и структуру талой воды, бактерицидные свойства серебряной.
Основная роль кремния - участие в химической реакции, скрепляющей отдельные волокна каллогена и эластина придавая соединительным тканям прочность и упругость.
Обнаружена зависимость между концентрацией кремния в питьевой воде и сердечнососудистыми заболеваниями. Туберкулез, диабет, проказа, гепатит, гипертония, катаракта, артриты, рак сопровождаются понижением концентрации кремния в тканях и органах, либо нарушениями его обмена.
Между тем наш организм ежедневно теряет кремний - в среднем в сутки с пищей и водой мы потребляем 3,5 мг кремния, а теряем около 9 мг.
Более подробно и практически всеобъемлюще, на настоящий момент, научные исследования о роли кремния для жизнедеятельности живых организмов освещены в монографиях: (М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан, Э.Я. Лукевиц "Кремний и жизнь", Изд. "Зинатне", Рига, 1977 г., с. 588; М.Г. Воронков, И.Г. Кузнецов "Удивительный элемент жизни", Вост.-Сиб. кн. изд., Иркутск, 1983 г., с. 108; В.В. Кривенко, А.В. Хмелевская, Г.П. Потебня "Литотерапия. Лечение минералами" М., Изд. Педагогика-Пресс, 1994 г., 224 с.; А.Д. Малярчиков "Кремень и человечество или Кремень вновь обретает славу", М.: АНК "ИТМО им. Ф.В. Лыкова, 1998 г, 352 с; Э. Михеева "Целительные свойства кремния" СПб., Изд.: Невский проспект, 2002 г., 128 с.).