УСТАНОВКА ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Полезная модель относится к области обработки воды, в частности, к устройствам для получения питьевой воды, прошедшей обеззараживание от патогенных микроорганизмов, обладающей улучшенными биологическими свойствами. Полезная модель может найти применение в процессах дополнительной водоподготовки в коммунальных службах, биотехнологии, медицине, экологии и др.
Известна установка для получения очищенной биологически активной целебной воды [RU 2014287], содержащая приспособление для магнитной обработки, включающее установленные на наружной поверхности участка трубопровода, подачи исходной воды, выполненного из диамагнитного материала, два постоянных магнита, закрепленных один относительно другого разноименными полюсами. Недостатком используемой установки является невозможность улучшения качества воды по содержанию спор грибков и бактерий.
Известен магнитный инерционно-гравитационный фильтр для очистки воды, функционально состоящий из камеры осаждения и шламосборника [RU 2296720] и предназначенный для очистки жидкостей от ферромагнитных и механических примесей. Недостатком фильтра является также то, что он не очищает воду от спор грибков и бактерий.
Известен способ обеззараживания воды [RU 2080300], включающий ее аэрацию под разряжением и кавитацию, что позволяет обеспечить разрушение микроорганизмов и обеззаразить воду. Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет эффективно снижать содержание ферромагнитных и механических примесей.
Известна установка, содержащая гидроциклон, предназначенная для непрерывного осветления потока воды [RU 2206408] и обеспечивающая выделение из поступающей воды твердых взвешенных частиц, нефтепродуктов и маслосодержащих примесей, а также растворенных и нерастворенных в воде газов. Недостатком данной установки является то, что она не позволяет воздействовать на ассоциативно-кластерную структуру воды, а также очистить воду от спор грибков и бактерий.
Известна система очистки воды от накипеобразователей [RU 2299754], содержащая аппарат для магнитной обработки воды и фильтрационное устройство. Система не предназначена для получения воды с повышенной биологической активностью.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является установка по очистке и обеззараживанию воды [RU 2305073], содержащая гидроциклон, кавитационный реактор-циклон и фильтр финишной очистки. Установка предназначена для безреагентной подготовки воды для питьевого и технического водоснабжения и характеризуется своей экономичностью. К недостаткам установки относится то, что кавитационный процесс проводится с использованием молекулы гидроксидов железа, что не позволяет эффективно влиять на изменения ассоциативно-кластерной структуры воды. В присутствии растворимых солей металлов повысить биологическую активность воды крайне сложно.
На этапе прохождения воды от резервуара чистой воды системы водоподготовки до потребителя вода получает вторичное загрязнение, что понижает способность клеток организма усваивать кислород, необходимые питательные вещества и выводить шлаки.
Техническая задача состоит в улучшении качества водопроводной, предварительно очищенной воды, путем дополнительной очистки от ферромагнитных и механических примесей, а также от коагулянтов и флокулянтов, традиционно используемых в системах водоподготовки, и
растворенного в воде хлора. Вторая задача состоит в разрушении или изменении структуры ассоциатов-кластеров, в которых молекулы воды связаны между собой водородными связями, т.е. в получении воды с повышенными биологически активными свойствами, а также воды, свободной от спор грибков и бактерий.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство направлено на достижение подготовки воды с улучшенными органолептическими свойствами и санитарно-эпидемиологическими характеристиками.
Технический результат достигается тем, что предложена установка для дополнительной очистки и обеззараживания воды, содержащая, последовательно соединенные между собой трубопроводом от резервуара чистой воды системы водоподготовки до потребителя по потоку очищаемой воды, блок магнитной обработки воды, блок кавитации и гидроциклон.
Целесообразно, что блок магнитной обработки воды представляет собой либо гидромагнитную систему, либо магнитный инерционно-гравитационный фильтр, снабженные шламосборником.
Предпочтительно, что гидроциклон выполнен с возможностью закручивания исходящего потока воды по часовой стрелке.
Использование блока магнитной обработки воды в начале очистки позволяет изменить минералогический состав воды. Что позволяет более эффективно воздействовать на воду на стадии кавитации. Работа блока магнитной обработки основана на техническом воздействии на воду магнитным полем заданной конфигурации, создаваемыми высокоэнергетическими магнитами типа Sm-Zr-Fe-Со-Сu (до 600°К) и Nd-R-Fe-Со-Сu (до 450°К). Конструктивно блок состоит, как правило, из корпуса на основе магнитного материала, служащего магнитопроводом, и магнитного элемента. Магнитный элемент представляет собой тонкостенную трубу из стали, внутри которой
расположены определенным образом ориентированные постоянные магниты и полюсные элементы.
В частном случае, блок магнитной обработки может быть выполнен как магнитный инерционно-гравитационный фильтр для очистки воды, приведенный в патенте RU 2296720, функционально состоящий из камеры осаждения и шламосборника.
Блок кавитации позволяет очистить водопроводную воду от коагулянтов и флокулянтов, традиционно используемых в системах водоподготовки, растворенного в воде хлора, обеззараживать воду путем механического разрушения оболочек микробных тел, находящихся в воде, а также изменять структуры ассоциатов-кластеров, в которых молекулы воды связаны между собой водородными связями, т.е. получить воду с повышенными биологически активными свойствами.
Гидроциклон предназначен для финишной очистки воды от продуктов распада микроорганизмов и выделения из очищаемой воды отсепарированных компонентов. Закручивание, исходящего из установки потока воды, по часовой стрелке дает возможность не только повысить эффективность работы гидроциклона, но и улучшить биологическую активность воды.
На Фиг. представлена схема оборудования системы дополнительной очистки и обеззараживания воды, на которой: 1 - блок магнитной обработки воды; 2 - блок кавитации; 3 - гидроциклон.
Система работает следующим образом. Из резервуара чистой воды системы водоподготовки вода по трубопроводу поступает в блок магнитной обработки воды 1, в котором происходит изменение ее минералогического состава, очищение от ферромагнитных примесей, повышение биологической активности.
После прохождения блока 1, биологически активная и очищенная от примесей вода, попадает в блок кавитации 2 для обеззараживания и
освобождения от растворенного хлора, коагулянтов и флокулянтов, оставшихся в водопроводной воде.
Далее, обеззараженная вода, проходит финишную очистку в гидроциклоне 3 от продуктов распада микроорганизмов и выделения из очищаемой воды отсепарированных компонентов.
Изучение литературных источников, относящихся к смежным направлениям, и анализ результатов исследований дает основание предполагать, что активация воды происходит за счет изменения структуры, вызванной разрывами водородных связей между молекулами и ассоциатами воды при воздействии кавитации.
Имеется мнение, что высокая температура и большое давление, возникающее в кавитационных пузырьках способно инициировать многие необычные процессы. Причина этого явления в том, что при образовании в жидкости микропузырьков и их быстром всхлопывании, температура повышается до тысяч градусов, а давление - до сотен атмосфер.
В такой среде многие органические вещества разлагаются, а неорганические испытывают дополнительное окисление. Интенсивное воздействие ударных волн на бактерии типа сальмонеллы или E-coli могут уменьшить их численность в тысячи раз. Воздействие кумулятивных струй жидкости при схлопывания кавитационных микропузырьков вызывает гибель бактерий. При кавитационном воздействии разрушаются коллоиды и частицы, внутри которых могут содержаться бактерии. Тем самым болезнетворные организмы лишаются защиты перед другими химическими и физическими воздействиями.
После гидроударной активации кластеры (ассоциативная структура) воды разрушаются, и она принимает свойства ювенильной воды, которая так необходима для клеток нашего организма и клеток растений.
В результате данной обработки дополнительно очищенная и биологически активная вода поступает к потребителю.
В качестве примера, ниже приведены данные протокола лабораторных исследований водопроводной воды (испытательной лаборатории «ИСВОДцентр»), п. Рождественно, Одинцовского района, Московской области, до и после использования заявляемой системы ее подготовки.
Показатель
Вода, поступающая из резервуара чистой воды станции водоподготовки
После прохождения системы дополнительной очистки и обеззараживания
Норматив По СанПиН 2.1.4.1074-01
Цветность, град
3,85±1,93
0,75±0,40
20,0
Мутность, мг/дм<sup>3</sup>
2,60±0,50
0,05±0,01
2,60
Жесткость общая, мг-экв/дм<sup>3</sup>
2,50±0,35
<0.1
7,0
Общая минерализация, мг/дм<sup>3</sup>
54,50±5,95
2,00±0,30
1000
Железо, мг/л
3,08
<0.1
0.3
Микробиологические исследования на ОМЧ, ОКБ и ТКБ дали отрицательный результат.
Заявленная установка позволяет эффективно, экономично получать питьевую воду, прошедшую обеззараживание от патогенных микроорганизмов, обладающую повышенной биологической активностью. Полезная модель может найти применение в процессах водоподготовки в коммунальных службах, в системах дополнительной водоподготовки индивидуальных загородных домов, биотехнологии, дерматологии, медицине, экологии и др.