Устройство для очистки воды

Устройство для очистки воды

Реферат

 

Устройство предназначено для получения чистой питьевой воды в бытовых условиях. Устройство содержит корпус, расположенный в нем сорбент, крышку, к которой присоединен фильтрующий элемент в виде сборки из 15-20 полипропиленовых колец с кольцевыми щелями, днище, на котором расположена такая же сборка, и внутри нее - пористый фильтрующий элемент, выполненный из объемного полипропилена с размером пор 2-100 мкм, имеющий длину вдвое большую, чем высота сборки, и металлический стакан, размещенный над выступающей частью пористого фильтрующего элемента. Очищаемая вода движется сверху вниз от входного патрубка, установленного на крышке до отводящего патрубка, присоединенного к днищу. Данное устройство имеет высокий ресурс работы сорбента за счет улучшения гидродинамики процесса, обеспечивает высокое качество регенерации сорбента. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области устройств для получения очищенной воды и может быть использовано для получения чистой питьевой воды в бытовых условиях при эксплуатации в городских квартирах и сельской местности.

Известные устройства для повышения качества воды в большинстве своем имеют короткий срок службы и не могут обеспечить постоянное качество воды при непрерывной работе в течение нескольких времен года, когда в исходной воде содержится различное количество токсичных растворимых и взвешенных веществ.

Известно устройство для очистки воды "Россион", в котором сорбент помещен в цилиндрическую емкость и заключен между прокладками из полипропилена, а вода поступает перпендикулярно площади прокладки (ТУ 4859-001-41569456-95).

Недостатками известного устройства являются неравномерное поступление потока воды в объем сорбента, увеличивающееся в процессе эксплуатации сопротивление фильтрующего слоя, его слеживаемость, необходимость разборки устройства при промывке, что обусловливает потери сорбента и усложняет процесс эксплуатации.

Наиболее близким аналогом является устройство для очистки воды, содержащее емкость, заполненную сорбентом и помещенную в корпус, снабженный крышкой и днищем, фильтрующий элемент, расположенный внутри емкости, входной и выходной патрубки, а также промывной патрубок (Пат. РФ 2077489, C 02 F 1/18, 1997 г). При этом вода подается снизу в пространство между корпусом и емкостью, затем через перфорационные отверстия поступает в слой сорбента, откуда собирается в фильтрующий элемент. Через верхний патрубок очищенная вода поступает в сеть потребителю.

Недостатками известного устройства являются наличие застойной зоны в верхней части пространства между корпусом и емкостью, малое время службы устройства в случае использования воды с большим количеством механических примесей, неполнота промывки сорбента.

Техническим результатом, который достигается при осуществлении изобретения, является увеличение ресурса службы сорбента, уменьшение слеживаемости слоя сорбента за счет улучшения гидродинамики процесса, возможность очистки воды с повышенным содержанием механических примесей, повышение полноты промывки сорбента в процессе регенерации.

Для достижения указанного результата устройство для очистки воды, содержащее емкость, заполненную сорбентом и помещенную в корпус с крышкой и днищем, фильтрующий элемент, расположенный внутри емкости, входной и выходной патрубки, промывной патрубок, согласно изобретению дополнительно снабжено металлическим стаканом, емкость выполнена в стенках корпуса в форме цилиндра, ограниченного полуконусами, фильтрующий элемент выполнен в виде двух раздельных сборок из 15-20 полипропиленовых колец, снабженных кольцевыми щелями, и контрольного фильтра в виде цилиндра из объемного полипропилена с размером пор 2-100 мкм, причем одна сборка установлена в крышке, а другая соосно с контрольным фильтром в днище при высоте контрольного фильтра вдвое большей высоты этой сборки с размещением металлического стакана на выступающей части контрольного фильтра.

На чертеже приведено устройство для очистки воды в продольном разрезе.

Устройство содержит емкость 1, служащую одновременно корпусом и заполненную сорбентом 2. Крышка 3, на которой расположен входной патрубок 4, соединена со сборкой 5, состоящей из 15 полипропиленовых колец специального профиля, снабженных кольцевыми щелями шириной 1 мм. Днище 6, на котором расположен выходной патрубок 7 и патрубок подачи промывной воды 8, опирается на подставку 12. Днище соединено со сборкой 9 из 20 полипропиленовых колец со щелями, аналогичных верхней сборке. Внутрь этой сборки соосно с ней помещен контрольный фильтр 10 из объемного полипропилена с порами размером 2-100 мкм, высота которого вдвое больше высоты сборки. Выступающая часть контрольного фильтра накрыта стаканом 11 для отделения от массы сорбента.

Устройство работает следующим образом.

Исходная вода под напором до 0,6 МПа поступает через патрубок 4 внутрь сборки 5, где удерживаются крупные частицы механических примесей, а также происходит гашение энергии потока воды. Благодаря наличию щелей вода разбивается на отдельные потоки, тангенциально закручивающиеся и равномерно подающиеся в объем сорбента 2, что улучшает гидродинамику процесса за счет снижения сопротивления слоя сорбента. Благодаря этому увеличивается срок службы сорбента.

В зависимости от назначения предложенного устройства и состава исходной воды в качестве сорбента могут быть использованы дробленый керамзит, кварцевый песок, цеолит, активированный уголь, ионообменные смолы.

Очищенная вода поступает из объема сорбента через щели в сборку 9, где задерживаются частицы сорбента, затем пропускается через поры контрольного фильтра 10, где улавливаются мельчайшие частицы, просочившиеся через щели сборки. Поскольку размер пор контрольного фильтра составляет 2-100 мкм, сопротивление потоку воды повышается, и для увеличения пропускной способности увеличивают его высоту. Для исключения непосредственного попадания воды на фильтр без прохождения щелевых отверстий контрольный фильтр накрывают металлическим стаканом 11. Через патрубок 7 вода отводится из устройства и подается потребителю.

При возрастании гидродинамического сопротивления, которое вызывается слеживанием сорбента, накоплением большого количества нерастворимых примесей, устройство переключают на промывку сорбента. При этом воду подают через патрубок 8. Вода взрыхляет сорбент, потоком воды уносятся частицы осажденных ранее примесей, в частности гидратированного оксида железа. Кольцевые щели сборки 5 пропускают частицы отмытых примесей, но задерживают частицы сорбента, исключая его потери. Прямоточное движение жидкости обеспечивает полноту промывки.

Срок службы устройства при использовании его для доочистки водопроводной воды составляет не менее одного года. При работе устройства с водой повышенной загрязненности проводят профилактическую промывку сорбента 1 раз в квартал минимальным количеством воды. Эффективность очистки воды при использовании предложенного устройства приведена в таблице.

Предложенное устройство может быть смонтировано в многоступенчатую конструкцию при замене подставки 12 на аналогичную емкость, заполненную тем или иным сорбентом.

Применяя оптимальное сочетание сорбентов в секциях, возможно использование устройства в различных регионах, в разное время года для водопроводной, артезианской, колодезной воды, а также воды из поверхностных источников, вплоть до очистки сточных вод.

Предложенное устройство для очистки воды имеет универсальное применение и может обеспечить потребности в воде современных автоматизированных бытовых приборов, в том числе стиральных и посудомоечных машин.

Формула изобретения

Устройство для очистки воды, содержащее корпус с крышкой и днищем, расположенные в корпусе сорбент и пористый фильтрующий элемент, входной и выходной патрубки и патрубок для подачи промывной воды, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными фильтрующими элементами, выполненными в виде сборки из 15 - 20 полипропиленовых колец с кольцевыми щелями, одна из которых присоединена к крышке, на которой расположен входной патрубок, а другая установлена на днище корпуса соосно снаружи пористого фильтра, при этом пористый фильтр выполнен из объемного полипропилена с размером пор 2 - 100 мкм, имеет длину вдвое большую, чем высота сборки и над выступающей его частью размещен металлический стакан.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2