ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ ПАТРОН

Изобретение относится к получению доброкачественной питьевой воды и может быть использовано в качестве сменного фильтровального патрона при очистке питьевой воды с повышенным содержанием железа в бытовых фильтрах.
Известен фильтровальный патрон (патент РФ №2048856, кл. В01D 24/10, C02F 1/18, опубл. 1995 г), содержащий узел подачи очищаемой воды, соединенный с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды.
Известный фильтровальный патрон достаточно сложен и ненадежен в изготовлении и эксплуатации, т.к. крепится в фильтре за счет сил трения и может выпасть из фильтра при сливе очищенной воды. Если же емкость с очищенной водой используется отдельно от фильтра, то использование фильтровального патрона создает неудобства. Кроме того, патрон не обеспечивает очистку воды с повышенным содержанием железа.
Известен фильтровальный патрон (патент РФ №2236279, кл. B01D 27/02, опубл. 2004 г), содержащий узел подачи очищаемой воды, соединенный с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды, узел фильтрации выполнен в виде оболочки, наполненной смесью адсорбирующих компонентов, расположенной между нижней и верхней сетками, узел подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки с радиальными прорезями, узел крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности, узел вывода очищенной воды выполнен в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине.
Известный фильтровальный патрон достаточно сложен и ненадежен в изготовлении и эксплуатации, т.к. изготовление верхней сетки узла фильтрации выпуклой достаточно сложно, а выполнение ее выпуклой вверх или вниз недостаточно надежно при эксплуатации. Кроме того, патрон не обеспечивает очистку воды с повышенным содержанием железа.
Задачей настоящего изобретения является разработка простой и надежной конструкции фильтровального патрона с возможностью очистки воды с повышенным содержанием железа.
Техническим результатом является упрощение структуры фильтровального патрона, повышение надежности и удобства его эксплуатации и обеспечение очистки воды с повышенным содержанием железа.
Результат достигается тем, что в фильтровальном патроне, содержащем узел подачи очищаемой воды, соединенным с узлом крепления в фильтре, соединенным с узлом фильтрации, соединенным с узлом вывода очищенной воды, узел фильтрации выполнен в виде оболочки, наполненной смесью адсорбирующих компонентов, узел подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки с радиальными прорезями, узел крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности, узел вывода очищенной воды выполнен в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине, над узлом фильтрации установлена сетка, между узлом фильтрации и узлом вывода очищенной воды установлен дополнительный узел фильтрации, сетка узла фильтрации выполнена плоской, и тем, что дополнительный узел фильтрации выполнен в виде сетки со слоями нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна, дополнительный узел фильтрации соединен с узлом вывода очищенной воды с помощью сварки, и тем, что узел подачи очищаемой воды и узел крепления в фильтре выполнены в виде первого единого блока, узел фильтрации, дополнительный узел фильтрации и узел вывода очищенной воды выполнены в виде второго единого блока, первый и второй единые блоки соединены с помощью сварки, и тем, что в качестве нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна используется полотно типа «Фибан-К5», и тем, что количество слоев нетканого фильтровального полотна из ионообменного волокна составляет 1÷8, и тем, что оболочка узла фильтрации выполнена в виде цилиндра, а основание воронки в узле вывода очищенной воды выполнено в виде круга, и тем, что в воронке узла вывода очищенной воды установлены радиальные ребра жесткости, и тем, что смесь адсорбирующих компонентов выполнена в виде смеси серебросодержащего и несеребросодержащего активных углей с йодным числом не менее 1 г/куб.см,
а серебросодержащий активный уголь содержит серебро в количестве не менее 0,1 масс.%, и тем, что смесь адсорбирующих компонентов дополнительно содержит карбоксильный катионит, который расположен в фильтропатроне в виде смеси с углеродным адсорбентом при объемном соотношении смеси (1÷0,1)÷(0,1÷1).
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Фильтровальный патрон содержит узел 1 подачи очищаемой воды, узел 2 крепления в фильтре, узел 3 фильтрации, узел 4 вывода очищенной воды, дополнительный узел 5 фильтрации. Узел 1 подачи очищаемой воды выполнен в виде конусообразной оболочки 6 с радиальными прорезями 7, узел 2 крепления в фильтре выполнен в виде цилиндрической оболочки 8 с резьбой 9 на наружной поверхности, узел 3 фильтрации выполнен в виде оболочки 10, наполненной смесью 11 адсорбирующих компонентов, над которой расположена сетка 12, узел 4 вывода очищенной воды выполнен в виде воронки 13 с тупым углом и отверстием 14 посредине. В воронке 13 установлены ребра 15 жесткости. Если оболочка 10 узла 3 фильтрации выполнена в виде цилиндра, то основание воронки 13 в узле 4 вывода очищенной воды выполнено в виде круга. Сетка 12 в узле 3 фильтрации выполнена плоской. Дополнительный узел 5 фильтрации выполнен в виде сетки 16 и слоев 17 нетканого фильтровального полотна.
Фильтровальный патрон работает следующим образом.
Патрон устанавливают в бытовой фильтр с помощью резьбы 9 узла 2 и наливают воду в емкость для хранения очищаемой воды. Резьбовое соединение фильтровального патрона и фильтра (например, кувшина) позволяет перемещать и наклонять фильтр в достаточной степени и, как правило, одной рукой. Вода через прорези 7 узла 1 попадает в полость узла 2, проходит через сетку 12 узла 3 и попадает в смесь 11 адсорбирующих элементов этого узла. Смесь 11 может быть однородной и не требует разбивки по слоям, что значительно упрощает конструкцию патрона. Взаимодействуя с этими элементами, вода освобождается от вредных примесей. Исходная вода последовательно проходит через слои компонентов, которые сообщают ей необходимые свойства: компоненты смеси 11 очищают воду от активного хлора, органических и хлорорганических
соединений, пестицидов, нефтепродуктов, неприятных запахов и привкусов, предотвращают биообрастание фильтропатрона, чему способствует смесь углеродных адсорбентов, включая посеребренные, очищают воду от токсичных металлов, снижают жесткость воды (карбоксильный катионит), переводят растворенное 2-х валентное железо в 3-х валентное, а затем в гидроокись железа.
Далее очищенная вода проходит в дополнительный узел 5 фильтрации на слои 17 нетканого фильтровального полотна, где задерживаются взвешенные мелкодисперсные примеси, гидроокись железа, сорбируются токсичные металлы и оттуда через сетку 16 в полость воронки 13 узла 4 и через центральное отверстие 14 узла выливается в емкость сбора очищенной воды, откуда расходуется по мере надобности. При этом, поскольку патрон надежно закреплен в фильтре, вода из емкости сбора очищенной воды может выливаться не дожидаясь окончания процесса очистки.
Таким образом, изобретение позволяет по сравнению с известным фильтровальным патроном упростить структуру фильтровального патрона, повысить надежность и удобство его эксплуатации и обеспечить эффективную очистку воды, содержащей высокие концентрации железа.
ТаблицаРезультаты испытаний фильтровальных патронов
Наименование показателей и единицы измерения
Объем модельной воды, пропущенной через кассету, л
70
175
280
350
420
<img he="6" wi="22" file="00000002.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
степень очистки, %
<img he="6" wi="22" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
степень очистки, %
<img he="6" wi="22" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
степень очистки, %
<img he="6" wi="22" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
степень очистки, %
<img he="6" wi="22" file="00000003.tif" img-content="undefined" img-format="tif" />
степень очистки, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
рН, ед.
7,03/6,23
-
6,97/6,40
-
6,95/6,66
-
6,92/6,88
-
6,94/6,86
-
Хлор, мг/л
0,69/0,03
96,6
0,3/0,01
96,6
0,91/0,01
99,5
1,0/0,04
96,0
1,0/0,03
92,0
Хлороформ, мг/л
0,40/0,016
96,0
0,40/0,027
92,9
0,44/0,050
89,0
0,40/0,070
82,5
0,42/0,081
80,7
Железо, мг/л
2,11/0,21
90,5
2,12/0,32
84,9
2,18/0,15
93,1
1,88/0,15
92,0
2,33/0,05
97,8
Медь, мг/л
2,05/0,05
97,4
1,90/0,16
91,3
1,97/0,25
87,3
1,90/0,50
73,7
2,02/0,58
71,2
Фенольный индекс, мг/л
0,657/0,018
97,3
0,485/0,106
78,2
0,496/0,132
73,4
0,516/0,212
59,0
0,541/0,213
60,7
Скорость фильтрации, мл/мин
238
215
195
186
142