Устройство для очистки питьевой воды

Устройство для очистки питьевой воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1I )

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмк

Соцмапмстмческмк

Респубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.78 (21) 2623155/29-26 с прнсоелинением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l) М. Кл.а

В Ol D 35/06

С 02 С 5/12

Гееудерстеенквм кеметет

СССР (53) УДК 628.337 (088.8) Опубликовано 1507.80. Бюллетень №26

IIo делам нзебретений и вткрмтнй

Дата опубликования описания 25.07.80

Ю. С. Веселов, И. С. Лавров, В. Н. Тимофеев и А. Е. Скачков (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЪ|

Изобретение относится к устройствам для приготовления питьевой воды и может быть использовано для указанных целей в особых условиях в районах, пострадавших от стихийных бедствий, геологических партиях, работающих в труднопроходимой местности, на туристических маршрутах, а также во всех тех случаях, где необходимо в короткое время получить небольшие количества питьевой воды из естественных загрязненных источников (рек, озер, ручьев, прудов, скважин, лиманов), а подвоз ее (волы) или использование передвижных очистительных станций из-за местных условий невозможны.

Известно устройство для обработки воды, солержащее корпус, заполненный загрузкой, водораспределительную и дренажную системы, арматуру и УФ-излучатель 11), Обработка волы произволится в отдельных секциях по следу!ощей схеме: фильтрация-обеззараживание УФ-лампой.

Недостатками. устройства является громоздкость, невозможность использования для индивидуального водоснабжения при отсутствии транспортных средств.

I

Известен также электрофильтр дли очистки воды, корпус которого выполнен в виле двух труб, заполненных плавающей загрузкой и навитых на диэлектрический цилиндр, в котором размещены конусообразные электроды 121.

Недостатками электрофнльтра являются

его недостаточная компактность и невозможность эксплуатации в специфических походных условиях, а также сложность регенерации, отсутствие узлов обеззараживания и дезодорации, что в условиях похода, когда анализы воды делать практически невозможно, не позволяет со 100%-ной гарантией получить поду питьевого качества, особенно в тех случаях, когда источник сильно загряз15

Целью изобретения является повышение компактности электрофильтра и обеспечение возможности эксплуатации его в походных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что

2о корпус аппарата выполнен в виде соединенных с источником тона наружной и внутренней сетчатых сфер, пространство между ко- . торыми заполнено полилисперсной плавающей загрузкой, внутренняя сфера заполнена

747828

Йонодисперсной загрузкой, например, активным углем и соединена с трубчатой рукояткой, имеющей возможность радйального перемещения относительно наружной сферы, а в полости рукоятки установлен бактерицидный излучатель, например УФ-лампа.

На фиг, 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — принципиальная гидравлическая схема и схема электрических соединений при эксплуатации устройства; на фиг. 3 — эргономическая схема; на фиг. 4— электрофильтр в сборе — положение «по походному».

В комплект устройства электрофильтра входят корпус 1, источник электропитания 2 (аккумуляторная батарея или генератор тока), электронасос 3, емкость для накоплеHkR питьевой воды 4, соединительные шланги 5 (фиг. 2), которые в положении «по походному» (фиг. 4) размещаются в секциях специального переносного футляра 6 . типа ранца. Устройство укомплектовано также конструкцией 7 по обслуживанию, изображением схемы 8 соединений и перечнем 9 основных элементов. Корпус I (фиг. I) со стоит из наружной н внутренней шардвых сфер 10 и 11, выполкенных из диэлектричес . кого материала, на которых установлены сетки 12 и !3, из электролитически нерастворимого материала (например, платинирован- . ный титан), подключенных к полюсам источника постоянного или переменного тока. Пространство между сферами заполнено полидисперсной плавающей загрузкой 14, например вспененным полкстиролом. Полость центрального шара заполнена монодисперсной загрузкой 15, например активным углем. В центре имеется сердечник-электрод 16. В нижней части сферы 10 предусмотрен перфорированный съемнйй фланец 17, предназ- и наченный для грубой очистки воды. Он же служит в качестве дренажа прн промывке фильтра. Шаровые сферы 10 и 11 укреплены на полой штанге-рукоятке, собранной из отдельных звеньев IS с помощью резьбовых муфт 19. В верхней части рукоятки 20 предусмотрейы кнбпки управления 2! и 22 для пуска или остановки насоса и подачи питания на сетки 12 и 13. Внутри полой штангирукоятки смонтирован бактерицидный излучатель, например УФ2-лампа 23. Для пред- ц отвращения выноса монодисперсной загрузки 15 предусмотрена защитная сетка 24.

Для раздачи питьевой воды имеется расходный,кран 25. Перенос устройства производится в собранном в футляре 6 виде на ремне 26. зо

Устройство работает следующим образом.

Устройство в положении «по походному (фиг. 4) одним человеком доставляется к источнику предполагаемого водоснабжения

27 (фиг. 3). Далее в соответствии со схемой

8 соединений, прикрепленной к крышке футляра 6 и отдельно представленной на фиг.2, производится сборка гидравлической схемы

4 и схемы электрических соединений. Для этого из секций футляра 6 извлекаются прежде всего элементы корпуса, который собирается в соответствии с фиг. 1. следующим образом: головка (корпус) 1, которая хранится в футляре в собранном виде, свинчивается со звеньями 18,и рукояткой 20 с помощью резь-. бовых муфт 19. Далее шлангами 5 корпус соединяется с насосом 3 и емкостью 4. Производится подключение электронасоса и электродов 12, 13 и 16 к источнику питания 2.

При этом существенно, что насос 3, емкость для питьевой воды 4 и источник питания 2 могут из футляра не извлекаться, а оставаться в нем на своих штатных местах.

Собранный таким образом корпус (головка) с помощью штанги-рукоятки погружается в водоем (фиг. 3). Кнопками 21 и 22 включается электронасос и подается питание на электроды. Как видно из фиг. I, плавающая загрузка 14 при погружений всплывает и заполняет верхнюю часть полостн корпуса фильтра, после чего начинается цикл фильтрации. Загрязненная вода насосом подается через перфорированный фланец 17 внутрь устройства, где, проходя через слой полидисперсной плавающей загрузки, освобождается от грубых частиц загрязнений. При этом наиболее крупные частицы загрязнения не попадают внутрь устройства, так как задерживаются перфорированным фланцем 17.

Одновременно с механической фильтрацией происходит электрофильтрование. Под действием неоднородного электрического поля, образующегося между неконцентрическими шаровыми электродами 12 и 13 и, между диэлектрическими гранулами внутри плавающей загрузки происходит дополнительное концентрирование более мелких частиц загрязнений:в зонах неоднородности электркческого поля. Предварительно очищенная таким образом вода, проходя через перфорированную сферу 11, фильтруется через сорбент-угольную загрузку 15, где происходит еще более глубокая очистка от раст1 воренных примесей (дезодорация). Крометого, под действием электрического поля с повышенным удельным числом зон неоднородности (вследствие более мелких частиц загрузки 15) происходит очистка воды от особо мелких частиц, включая коллоидные частицы размером до 10 см к менее. Очищенная от взвешенных и растворенных примесей вода поступает внутрь полой штанги

l8, где под действием УФ-лучей лампы 23 происходит ее обеззараживание. Приготовленная питьевая вода собирается в емкости

4 и через кран 25 отбирается для питья.

Регулирование производительности устройства производится поворотом рукоятки 20вокруг оси штанги. В результате зажимается проходное сечение трубки с помощью специальных вкладышей..

747828

По мере загрязнения фильтрующей загрузки, необходима регенерация, которая производится при отключенном насосе. попеременным поднятием из воды и опусканием в воду головки устройства. При полном погружении головки (рабочее положение) плавающая загрузка всплывает, а при поднятии

«тонет», т.е. опускается в нижнюю часть фильтра. При следующем погружении загрузка вновь всплывает.

Такое движение загрузки вызывает ее интенсивную турбулизацию за счет разных скоростей всплытия частицы различного раз мера (влияние сил Архимеда) и ее отмывку; Шлам выносится из устройства вместе со стекающей водой через перфорированный фланец 17. Для качественной регенерации достаточно 2-3 окунания головки в воду и поднятия из воды. Загрузка 15 в случае необходимости промывается небольшим количеством воды из емкости 4 противотоком.

Для этого переключают насос на реверс.

Эксплуатация устройства может произ.водиться как с подачей электропитания на электроды !2, 13 и 16, так и без подачи.

В последнем случае, если загрязнение исходной воды минимальное, воду питьевого качества можно получать лишь механической фильтрацией через загрузку 14 и 15. При невысоком бактериальном загрязнении воды

УФ-лампа может также отключаться.

Варьирование эффективности действия внешнего элекТрического поля, создаваемого между электродами 12 и 13 за счет изменения степени его неоднородности может производиться, с одной стороны подбором

/, размера зерен фильтруюгцей загрузки !4 и

15, а с другой — изменением межцентрового расстояния между шаровыми электродами !2 и 13. Изменение межцентрового расстояния осуществляется перемегцением внутреннего шарового электрода 13 относительно наружного электрода с помощью резьбового соединения на штанге 18 (фиг. !).

После получения необходимого количества питьевой воды фильтр разбирается, элементы его протираются, просушиваются и укладываются на свои штатные места в футляр 6. Для производительности 10 л/ч масса аппарата, собранного в футляре, составляет

15 — 20 кг.

ФФ

Формула изобретения

Устройство для очистки питьевой воды, содержащее корпус; заполненный плавающей загрузкой, водораспределительную и дренажную систему, арматуру и УФ-излучатель, отличающееся тем, что, с целью повышения компактности устройства и обеспечения воэможности эксплуатации его в по20 ходных условиях, корпус выполнен в виде соединенных с источником тока наружной и внутренней сетчатых сфер, между которыми расположена полидисперсная плавающая загрузка, внутренняя сфера заполнена моно23 дисперсной загрузкой. внутри которой установлен дополнительный электрод, и снабжена трубчатой рукояткой,.имеющей возможность радиального перемещения относительно наружной сферы, причем УФ-излучатель установлен в полости рукоятки.

31 Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

I. Патент США № 3923663, кл. 210 — 251 В 01 D 35/06, 1975. (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2484142/23-26, кл. В 01 D 35/06, 1977.

747828

Составитель Н. Линор

Тех ед К Шуфрич Корректор Г Назарова

Редактор Ю. Петрушко

09 Подписное

3 аказ 4332/7 Тираж 8

ИИПИ Государственного комитета ССС

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 филиал ППП .«Патентэ г., Ужгород, ул. Проектная, 4