EA024319B1 - Камера выдерживания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к камере (8) выдерживания. В частности, изобретение относится к камере (8) выдерживания, обеспечивающей повышение эффективности действия биоцида при очистке воды. Другим аспектом изобретения является введение камеры (8) выдерживания в устройства для очистки воды, в частности в устройства для очистки воды с подачей воды самотеком, функционирующие без использования электроэнергии и нагнетания воды, однако камера выдерживания согласно изобретению может быть введена в устройства для очистки воды, функционирующие с использованием электроэнергии и нагнетания воды. Установлено, что камера выдерживания, снабженная простым исполнительным устройством, состоящим из загрузочной ванны (5), плунжера и упругого элемента (7), действующим как механизм автоматического управления процессом очистки, обеспечивает достаточную продолжительность обработки воды с использованием биоцида.

Description

Настоящее изобретение относится к камере выдерживания, обеспечивающей повышение эффективности действия биоцида при очистке воды. Одним из аспектов изобретения является введение камеры выдерживания в устройства для очистки воды, в частности, в устройства для очистки с подачей воды самотеком, функционирующие без использования электроэнергии и нагнетания воды, однако камера выдерживания согласно изобретению может быть введена в устройства для очистки воды, функционирующие с использованием электроэнергии и нагнетания воды.

Уровень техники

В настоящее время в литературе описаны различные типы устройств для очистки воды и на рынках представлено множество моделей указанных устройств. Некоторые очистители воды функционируют, потребляя электроэнергию; примеры указанных устройств включают очистители, использующие ультрафиолетовое излучение (ИУ). Некоторые очистители функционируют без потребления электроэнергии. К таким очистителям можно отнести известные очистители воды с подачей воды самотеком.

Типичный бытовой водоочиститель с подачей воды самотеком содержит три камеры: верхнюю камеру, среднюю камеру и нижнюю камеру. Верхняя камера, как правило, предназначена для предварительной фильтрации воды. Обычно в камере установлен осадочный фильтр, изготовленный из нетканого фильтрующего материала или из тканого фильтрующего материала, который захватывает определенные макроскопические примеси, например частицы пыли и грязи. Также в верхней камере обычно имеется угольный фильтр, содержащий фильтрующий материал в виде свободных гранул, либо в виде спрессованного угольного блока. Угольный фильтр способен улавливать органические примеси, химикаты и зловонные соединения. Некоторые угольные фильтры также отфильтровывают микроорганизмы, так называемые цисты, которые являются простейшими, и большинство бактерий и вирусов. В качестве примера можно привести криптоспоридии парвум и лямблию кишечную. Средняя камера, как правило, предназначена для дезинфекции воды.

В некоторых современных фильтрах, таких как описанный в документе νθ 2004/000732, используется очищающий химический реагент, известный как биоцид. К предпочтительным реагентам относятся хлорсодержащие соединения, выпускаемые обычно в виде таблеток, например ТССА (трихлорциануровая кислота).

Указанные таблетки постепенно выделяют в воду хлор, уничтожающий большинство бактерий и вирусов. Обычно биоцид заключен в картридж.

В картридже используется точно разработанный механизм дозирования вводимого в воду хлора (или другого галогена). Нижняя камера предназначена для хранения очищенной воды, готовой к употреблению.

В данной области техники известны различные средства, обеспечивающие введение биоцида в воду. В ИЗ 2008/0217258 (РРА ναΙΟΓ ШбиЛпсх ЫтПеб) раскрывается диспенсер, содержащий вещество для обработки воды, и предлагается способ обработки воды. В указанной патентной заявке описывается способ распределения активного ингредиента в водоеме. Вода, поступившая в диспенсер через отверстие, вступает в контакт с веществом для обработки воды, после чего вводится в водоем и активный ингредиент в течение некоторого времени распределяется на первом уровне водоема, затем обеспечивается подъем диспенсера и активный ингредиент из диспенсера в течение некоторого времени распределяется на втором уровне водоема.

В ИЗ 4199001 (Кга1/. 1980) раскрывается дозатор реагентов, используемый в жидкостной циркуляционной системе для дозирования жидкого обрабатывающего материала. Раскрываемый в указанном документе дозатор оснащен контейнером. Внутри контейнера имеется перегородка, разделяющая контейнер на верхнее отделение, предназначенное для обрабатывающих реагентов, и нижнее отделение, предназначенное для жидкого растворителя. Чтобы жидкий растворитель мог подниматься в верхнее отделение и растворять обрабатывающий материал, во внутренней перегородке выполнены отверстия. Внутри контейнера имеются первая и вторая перемычки разной высоты, которые сформированы со средствами управления для регулировки уровня жидкости в верхнем отделении и, следовательно, для регулировки концентрации раствора, причем предусмотрено выборочное использование перемычек. Дозатор реагентов, кроме того, содержит корпус с поплавковым клапаном, который обеспечивает жидкостную связь корпуса с контейнером для приема сформированного раствора. Корпус имеет выходное отверстие для выпуска раствора, регулируемого игольчатым клапаном, который тесно связан с указанным поплавковым клапаном.

В νθ 99/29403 (СНепдеЩ 1999) раскрывается дозатор, используемый для дозирования гранулированного реагента, способного равномерно выпускать хлор в воду плавательного бассейна. В указанном документе раскрывается дозатор, имеющий проточный канал, обеспечивающий коммуникационную связь между вентиляционной камерой и смесительной камерой, которые расположены вдоль канала, и между смесительной камерой и выходным каналом мерного контейнера, в который через входное отверстие подается гранулированный реагент.

В смесительной камере установлены спаренные клапаны, благодаря которым одновременно закрывается входное отверстие и открывается выходное отверстие контейнера, при этом соответственно пре- 1 024319 граждается поступление потока воды в камеру и обеспечивается выпуск воды из камеры в трубопровод. Прохождению потока воды через камеры способствует создание зоны низкого давления на выходе из смесительной камеры в трубопровод.

В указанных документах описывается только способ дозирования биоцида в воду, но не раскрываются камеры выдерживания, обеспечивающие заданную продолжительность контакта активного ингредиента с водой.

В \νϋ 2004/000732 также указывается, что важным фактором является соблюдение требуемой продолжительности обработки воды, при которой очищающий химический реагент должен присутствовать в очищаемой воде, взаимодействуя с ней, в результате чего обеспечивается высокая степень микробиологической чистоты воды. После обеспечения микробиологической чистоты воды другим важным фактором в процессе очистки воды является удаление из воды излишков химического реагента и его побочных продуктов, что обычно достигается при пропускании воды через очистительный фильтр, изготовленный из активированного угля.

Обычно вода, подаваемая непрерывным потоком, поддерживается в контакте с дозированным биоцидом в течение определенного промежутка времени, затем вода проходит через очистительный фильтр; когда все больше и больше поступает воды, подлежащей очистке, нельзя гарантировать, что вся вода поддерживалась в контакте с биоцидом в течение одинакового промежутка времени. Согласно известному уровню техники требуемая продолжительность обработки воды обеспечивается благодаря тому, что входное отверстие для воды, подлежащей очистке, располагают сверху, и вода стекает сверху вниз по трубам в общий водосборник, после чего направляется к очистительному блоку. Указанная конструкция является дорогостоящей, поскольку требуется большое количество конструкционного материала.

Авторы изобретения спроектировали камеру выдерживания, снабженную простым исполнительным устройством с предварительно устанавливаемой продолжительностью обработки воды и предназначенную для поддержания в течение требуемого промежутка времени всей подлежащей очистке воды в контакте с введенным в нее дозированно биоцидом, что гарантирует хорошую микробиологическую чистоту очищаемой таким образом воды. Камера выдерживания согласно настоящему изобретению может быть введена в любое известное устройство для очистки воды при соответствующей модификации.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить камеру выдерживания, обеспечивающую поддержание в течение заданного промежутка времени биоцида в контакте и взаимодействии с подлежащей очистке водой, в которую он введен дозированно, в результате чего, эффективно обеспечивается микробиологическая чистота воды.

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить камеру выдерживания, обеспечивающую требуемую продолжительность обработки воды при проведении экономичного и непрерывного процесса очистки воды.

Следующая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить простое и рентабельное устройство для очистки воды, подаваемой самотеком, обеспечивающее получение воды высокой микробиологической чистоты.

Осуществление изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается камера (8) выдерживания, которая содержит:

(ί) входной канал (3);

(ίί) выходной канал (14);

(ίίί) исполнительное устройство, содержащее:

a) загрузочную ванну (5), в дне которой имеется сливное отверстие (13);

b) плунжер и

c) упругий элемент (7);

причем один конец (6) плунжера крепится к дну загрузочной ванны, а другой свободный конец (9) плунжера выровнен относительно выходного канала (14); при этом плунжер закрывает выходной канал (14) под действием массы воды, находящейся в загрузочной ванне (5) после ее заполнения; расход жидкости, выпускаемой через сливное отверстие (13), составляет от 0,1 до 500 мл/мин, причем один конец упругого элемента (7) закреплен на плунжере, а другой конец закреплен на направляющей (10) плунжера, при этом направляющая (10) плунжера содержит раму, которая крепится к камере (8) выдерживания, окружает плунжер и обеспечивает выравнивание свободного конца плунжера относительно выходного канала (14).

Согласно другому аспекту изобретения предлагается устройство для очистки воды, содержащее:

I) входную камеру (1), находящуюся во флюидной связи с дозатором (4) биоцида;

II) дозатор (4) биоцида, находящийся во флюидной связи с камерой выдерживания посредством входного канала (3);

III) камеру выдерживания, содержащую:

(ί) входной канал (3);

(ίί) выходной канал (14);

(ίίί) исполнительное устройство, содержащее:

- 2 024319

a) загрузочную ванну (5), в дне которой имеется сливное отверстие (13);

b) плунжер; и

c) упругий элемент (7);

причем один конец (6) плунжера крепится к дну загрузочной ванны, а другой свободный конец (9) плунжера выровнен относительно выходного канала (14); при этом плунжер закрывает выходной канал (14) под действием массы воды, находящейся в загрузочной ванне (5) после ее заполнения; расход жидкости, выпускаемой через сливное отверстие (13), составляет от 0,1 до 500 мл/мин, причем один конец упругого элемента (7) подсоединен к плунжеру, а другой конец закреплен на направляющей (10) плунжера, при этом направляющая (10) плунжера содержит раму, которая крепится к камере (8) выдерживания, окружает плунжер и обеспечивает выравнивание свободного конца плунжера с выходным каналом (14);

IV) выходной канал (14), обеспечивающий флюидную связь камеры выдерживания с очистительным фильтром (11);

V) очистительный фильтр (11), находящийся во флюидной связи с накопительной камерой (12);

VI) накопительную камеру (12).

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предлагается камера выдерживания, в которой биоцид, введенный дозированно в подлежащую очистке воду, поддерживается в контакте с водой и взаимодействует в течение заданного промежутка времени, в результате чего эффективно обеспечивается микробиологическая чистота воды.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для очистки воды, содержащее входную камеру, дозатор биоцида, камеру выдерживания, очистительный фильтр и накопительную камеру.

Входная камера

Входная камера предназначена для вмещения поступающей воды, которая подлежит очистке, входная камера имеет определенный объем, который определяет максимальную емкость входной камеры. Емкость входной камеры для вмещения жидкости, например воды, составляет предпочтительно от 1 до 8 л, предпочтительнее от 1 до 6 л, наиболее предпочтительно от 1 до 4 л.

Вблизи дна входной камеры установлен дозатор биоцида, находящийся во флюидной связи с верхней частью камеры выдерживания.

Дозатор биоцида

Предпочтительно биоцид используется в твердом виде и вымывается в воду с регулируемой скоростью, когда вода контактирует с поверхностью твердого биоцида. Предпочтительнее биоцид в твердом виде представляет собой таблетки. Биоцид представляет собой реагент, предпочтительно поставляющий в воду галоген, который гарантированно убивает микроорганизмы.

Обычно используемые биоциды представляют собой биоциды на основе галогенида, включая биоциды на основе хлора, фтора, брома и йода.

Типичные хлорсодержащие биоциды включают хлорированный тринатрийфосфат, гипохлорит натрия, калия или кальция, различные Ν-хлорированные соединения, известные в данной области техники, выделяющие активный хлор, такие как дихлоризоцианурат натрия или калия, трихлорциануровая кислота, монохлорамин, дихлорамин, [(монотрихлор)-тетра(монокалийдихлор)] пентаизоцианурат, 1,3-дихлор5,5-диметилиданотон, хлорамин Т, р-толуол-сульфодихлорамид, трихлормеламин, Ν-хлорамин, Νхлорсукцинимид, Ν,Ν'-дихлоразодиакарбонамид, Ν'-хлорацетил-мочевина, Ν,Ν-дихлоразодиакарбонамид, Ν-хлорацетил-мочевина, Ν.Ν-дихлорбиурил, хлорированный дициандиамид.

Биоциды на основе комбинации брома и хлора является предпочтительными и особенно предпочтительны бромхлордиметилгидантоин (ВСЭМН) и трихлорциануровая кислота (ТССА) или дихлоризоцианурат натрия (№ОСС). или их смеси в подходящих соотношениях. Предпочтительное соотношение ВСЭМН и ТССА или ΝαΌί’ί’ находится в диапазоне от 85:15 до 65:35.

Альтернативно биоцид может быть расфасован на заданные дозы, подходящие для дезинфекции одной порции воды. Он может быть изготовлен в виде свободного порошка, маленьких таблеток или гранул.

Камера выдерживания

Камера выдерживания разработана для обеспечения требуемой продолжительности обработки поступающей воды посредством дозированного биоцида, уничтожающего микробы с целью достижения высокой степени микробиологической чистоты очищаемой таким образом воды.

Камера выдерживания содержит входной канал, по которому вода с введенным дозированно биоцидом поступает из входной камеры в камеру выдерживания, и выходной канал, по которому вода выходит из камеры выдерживания и поступает в очистительный фильтр. Камера выдерживания содержит исполнительное устройство, представляющее собой автоматически действующий механизм, благодаря чему в течение заданного промежутка времени биоцид гарантированно находится в контакте с водой, которая подлежит очистке, т.е. обеспечивается требуемая продолжительность обработки воды посредством воздействия биоцида на микробы для достижения высокой степени микробиологической чистоты воды, и, предпочтительно, содержит переливной канал для вывода избытка воды, которая может накапливаться

- 3 024319 в камере выдерживания.

Входной канал имеет отверстие, обеспечивающее флюидную связь входного канала с входной камерой, расположенной над камерой выдерживания. Диаметр входного канала может составить от 1 до 8 мм, предпочтительнее от 1 до 6 мм и наиболее предпочтительный диаметр входного канала составляет от 2 до 5 мм. Жидкость, в которую введен биоцид необходимой концентрации, находится в камере выдерживания в течение заданного промежутка времени, предварительно устанавливаемого автоматически операционным механизмом исполнительного устройства.

Исполнительное устройство включает загрузочную ванну и плунжер. Загрузочная ванна имеет постоянную емкость и предпочтительно разработана для вмещения объема жидкости от 10 до 500 мл, предпочтительнее от 20 до 300 мл и наиболее предпочтительно от 30 до 100 мл. Стенки совместно с дном загрузочной ванны ограничивают полость загрузочной ванны и отделяют ее от полости камеры выдерживания. Сливное отверстие, расположенное на дне загрузочной ванны, позволяет жидкости вытекать из загрузочной ванны в полость камеры выдерживания. Размер сливного отверстия предпочтительно составляет от 100 до 5000 мкм, предпочтительнее от 150 до 3000 мкм и наиболее предпочтительно от 300 до 1000 мкм.

Расход жидкости через сливное отверстие составляет от 0,1 до 500 мл/мин, предпочтительнее от 0,8 до 15 мл/мин и наиболее предпочтительно от 1 до 10 мл/мин. Продолжительность обработки можно предварительно откорректировать за счет изменения соотношения объема загрузочной ванны и расхода воды, вытекающей из загрузочной ванны в камеру выдерживания.

Продолжительность обработки составляет, предпочтительно, от 1 до 100 мин, предпочтительнее от 20 до 60 мин, еще более предпочтительно от 5 до 30 мин.

Один конец плунжера крепится к загрузочной ванне. Другой свободный конец плунжера выровнен относительно выходного канала камеры выдерживания. Выходной канал камеры выдерживания закрывается и открывается в результате перемещения свободного конца плунжера соответственно вниз и вверх, при этом гарантируется соответствующая продолжительность обработки воды. По истечении заданного времени обработки одной порции воды выходной канал камеры выдерживания автоматически открывается и предусмотрено автоматическое закрытие выходного канала, если в процессе обработки одной порции воды поступила другая порция воды.

Плунжер исполнительного устройства снабжен упругим элементом, при этом один конец упругого элемента закреплен на плунжере, а другой его конец закреплен на направляющей плунжера, благодаря чему, обеспечивается функционирование упругого элемента. Упругий элемент сжат, когда загрузочная ванна заполнена водой, при этом выходной канал закрыт. При опорожнении заливочной ванны упругий элемент разжимается и выходной канал открывается Предпочтительно, упругий элемент представляет собой пружину. Может применяться пружина υ''-образной формы, либо спиралевидная пружина. Предпочтительно, пружину изготавливают из любого материала пищевой марки. Пружину изготавливают, предпочтительно, из полимерного материала и, предпочтительнее, из акрилового полимерного материала.

Перемещение вниз и перемещение вверх свободного конца плунжера осуществляется по направляющей плунжера, которая может иметь любую форму. Направляющая плунжера содержит раму, которая крепится к камере выдерживания и окружает плунжер. Рама выравнивает плунжер относительно выходного канала камеры выдерживания, определяя, таким образом, вертикальное перемещение плунжера во время открытия и закрытия выходного канала.

Один конец упругого элемента исполнительного устройства закреплен на плунжере, а другой конец закреплен на направляющей плунжера.

Следует отметить, чтобы упругий элемент мог функционировать, один из его концов должен быть закреплен не на плунжере. В данном случае указанный конец упругого элемента закреплен на направляющей плунжера.

Упругий элемент совместно с плунжером и загрузочной ванной обеспечивает автоматическое открытие и закрытие выходного канала камеры выдерживания. Упругий элемент сжимается под действием веса жидкости в заливочной ванне, позволяя плунжеру закрыть выходной канал, после опорожнения заливочной ванны упругий элемент разжимается, позволяя плунжеру открыть выходной канал. Г еометрическая форма поперечного сечения плунжера предпочтительно соответствует геометрической форме поперечного сечения выходного канала, благодаря чему плунжер точно устанавливается в выходном канале, обеспечивая полное закрытие выходного канала. Предпочтительно на свободном конце наконечника плунжера имеется эластомерный материал, такой как резина, силикон, витон и т.д., кроме того, предпочтительно, выходной канал имеет тонкий кольцевой выступ; при установке плунжера в выходном канале резиновый наконечник свободного конца плунжера располагается на выступе, обеспечивая водонепроницаемость закрытого выходного канала.

Предпочтительно камера выдерживания снабжена переливным каналом. Переливной канал, выполненный в стенке камеры выдерживания, имеет отверстие, позволяющее избыточному объему воды, которая может накопиться в камере выдерживания, вытекать из камеры выдерживания, когда закрыт выходной канал. Переливной канал, выполненный в стенке камеры выдерживания, расположен ниже отвер- 4 024319 стия, выполненного на дне заливочной ванны, и выше выходного канала. Кроме того, переливной канал относительно закрепленного конца плунжера расположен предпочтительно на высоте, составляющей менее 50% длины плунжера. Предпочтительнее, переливной канал относительно закрепленного конца плунжера расположен на высоте, составляющей менее 10% длины плунжера. Наиболее предпочтительно переливной канал относительно закрепленного конца плунжера расположен на высоте, составляющей менее 5% длины плунжера. В данном описании высота переливного канала предпочтительно является высотой по отношению к закрепленному концу плунжера в его исходном положении.

Осадочный фильтр

Осадочный фильтр предусмотрен для удаления макрочастиц из поступающей для очистки воды и может быть расположен в верхней части входной камеры, чтобы поступающая вода проходила во входную камеру через осадочный фильтр. Альтернативно осадочный фильтр может быть расположен так, чтобы вода из камеры выдерживания до поступления в очистительный фильтр проходила через осадочный фильтр.

Осадочный фильтр является предпочтительно моющимся или заменяемым тканевым фильтром и предназначен для удаления мелкой пыли и других микрочастиц. Осадочный фильтр может быть изготовлен из нетканого материала, предпочтительно, из микропористой ткани. Осадочный фильтр удаляет частицы размером до 100 мкм.

Очистительный фильтр

Очистительный фильтр изготавливают из подходящего материала, такого как уголь, в виде порошка или гранул и спрессованного с приданием соответствующей формы. В качестве очистительного фильтра используется предпочтительно угольный фильтр, предпочтительно имеющий форму блока или бруска. Очистительный фильтр является предпочтительно бактериостатическим фильтром, изготовленным из активированного угля.

Преимущество угля заключается в том, что по своей природе он подходит для достижения максимальной адсорбции, при этом можно подобрать такой размер угольных частиц, чтобы при их связывании обеспечивались поры требуемого размера для эффективной фильтрации. Материал в блоке скрепляется связующим материалом, представляющим собой подходящий полимер, который может смешиваться с углем и подвергаться термической обработке под давлением для спекания угля в блок. Предпочтительно, блок должен иметь такой размер, чтобы обеспечивалась необходимое время взаимодействия воды с блоком как для удаления частиц, так и для адсорбции органических веществ на внутренней поверхности блока. Подходящие угольные блоки раскрыты в ΑΘ2007/147716, ΑΘ2010/020513 и ΑΘ2010/043472; которые все включены здесь посредством ссылки.

Очистительный фильтр обеспечивает удаление коллоидных частиц и цист, органических материалов, биоцида и побочных продукты биоцида.

Флюид из очистительного фильтра проходит в накопительную камеру.

Накопительная камера

Вода, собранная в накопительной камере, освобождена от макрочастиц, органических веществ, остаточного биоцида и его побочных продуктов и микробиологически безопасна. Выходное отверстие устройства выполнено в стенке накопительной камеры и предназначено для выпуска очищенной воды из устройства,

Закрывающий и открывающий механизм исполнительного устройства

Поступающая вода, смешиваясь с биоцидом в дозаторе биоцида, направляется в камеру выдерживания через входной канал, расположенный в верхней части камеры, и заполняет загрузочную ванну исполнительного устройства. Поскольку входной расход воды предпочтительно в несколько раз (5-20 раз) больше выходного расхода воды, загрузочная ванна быстро заполняется и вода перетекает через стенки загрузочной ванны в камеру выдерживания. Под весом воды, находящейся в загрузочной ванне, сжимается упругий элемент, намотанный на плунжер исполнительного устройства, толкая плунжер вертикально вниз. Свободный конец плунжера входит в отверстие выходного канала и закрывает его. Когда поступление воды прекращается, объем воды, заполняющей заливочную ванну, выходит с заданным расходом в полость камеры выдерживания через сливное отверстие, расположенное на дне заливочной ванны. При этом объем воды, находящейся в загрузочной ванне, уменьшается. Когда загрузочная ванна почти опорожнена, вес воды не может поддерживать упругий элемент в сжатом состоянии, в результате чего упругий элемент разжимается и тянет плунжер вертикально вверх.

Свободный конец плунжера выходит из отверстия выходного канала и открывает его.

При любом возможном поступлении дополнительной порции воды во время цикла очистки выходной канал закрывается подобным образом. Благодаря порционному циклу обработки гарантируется требуемая продолжительность обработки всей воды, поступающей в устройство для очистки воды, и достигается высокая степень микробиологической чистоты воды.

Способ очистки воды

В изобретении, кроме того, предлагается способ очистки воды, включающий поэтапное заполнение входной камеры устройства согласно изобретению водой, подлежащей очистке, причем входная камера находится во флюидной связи с дозатором биоцида, вводимого в воду; дозатор биоцида находится во

- 5 024319 флюидной связи с камерой выдерживания, в которой автоматически действующее исполнительное устройство обеспечивает продолжительность выдержки воды от 1 до 100 мин; при этом камера выдерживания находится во флюидной связи с выходным каналом, по которому вода из камеры выдерживания поступает в очистительный фильтр для удаления излишков биоцида и его побочных продуктов и затем выпускается в накопительную камеру.

Краткое описание чертежей

Предпочтительный вариант осуществления изобретения будет описываться далее исключительно посредством примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 - вид в разрезе устройства для очистки воды согласно изобретению, причем плунжер исполнительного устройства показан в закрытом положении.

Фиг. 2 - вид в разрезе устройства для очистки воды согласно изобретению, причем плунжер исполнительного устройства показан в открытом положении.

Подробное описание чертежей

На фиг. 1 представлено устройство для очистки воды согласно изобретению, причем плунжер исполнительного устройства показан в закрытом положении. В верхней части входной камеры (1) установлен осадочный фильтр (2), обеспечивающий удаление твердых примесей из поступающей для очистки воды. Вблизи дна входной камеры расположен дозатор (4) биоцида, находящийся во флюидной связи с камерой (8) выдерживания посредством входного канала (3). Вода по входному каналу (3) проходит в загрузочную ванну (5) исполнительного устройства, размещенного в камере (8) выдерживания. На дне загрузочной ванны расположено сливное отверстие (13), через которое вода вытекает в полость камеры (8) выдерживания. Конец (6) плунжера, именуемый закрепленным концом, крепится к дну загрузочной ванны (5). Когда загрузочная ванна вмещает достаточное количество воды, упругий элемент (7), закрепленный на плунжере, сжимается и толкает свободный конец (9) плунжера вниз. Плунжер перемещается вниз, проходя путь, заданный направляющей плунжера 10, и закрывает отверстие выходного канала (14) камеры (8) выдерживания. Выходной канал находится во флюидной связи с очистительным фильтром (11). Вода проходит через очистительный фильтр (11) и поступает в накопительную камеру (12).

На фиг. 2 представлено устройство для очистки воды, показанное на фиг. 1, причем плунжер исполнительного устройства показан в открытом положении. Вода выходит из загрузочной ванны (5) через сливное отверстие (13), расположенное на дне заливочной ванны (5), в результате опорожнения загрузочной ванны упругий элемент (7) разжимается и тянет за собой вверх свободный конец (9) плунжера, открывая, таким образом, выходной канал 14.

По открытому выходному каналу вода из камеры выдерживания проходит в очистительный фильтр (11), и из очистительного фильтра выходит отфильтрованная вода, которая поступает в накопительную камеру (12).

Далее изобретение будет описываться посредством примеров. Примеры являются исключительно иллюстративными и, ни в коей мере, не ограничивают объем изобретения.

Примеры

Пример 1. Оценка эффективности работы устройства для очистки воды по уменьшению мутности

Проводили сравнение эффективности устройства для очистки воды по удалению макрочастиц и по уменьшению мутности при использовании автоматического исполнительного устройства, показанного на фиг. 1, и при использовании задерживающего устройства с ручным управлением.

В задерживающем устройстве с ручным управлением открытие и закрытие выходного канала обеспечивается при помощи клапана с ручным приводом, установленного на дне камеры выдерживания. Перед заливкой воды в устройство для очистки клапан с ручным приводом находится в закрытом положении. Вода, заливаемая в верхнюю камеру, проходит через дозатор биоцида и затем поступает в камеру выдерживания. После заполнения камеры выдерживания вода выдерживается в камере в течение заданного времени для обработки, после чего клапан с ручным приводом открывают, обеспечивая выпуск воды из камеры выдерживания, которая проходит через очистительный фильтр и поступает в накопительную камеру.

1. Процедура измерения мутности:

Испытываемую воду (3 л), содержащую макрочастицы, органические вещества и соли, заливают в осадочный фильтр, предусмотренный во входной камере. При поточном цикле обработки вода проходит через осадочный фильтр, который установлен в верхней части входной камеры и удаляет твердые примеси. Вода из входной камеры проходит через дозатор биоцида, содержащий биоцид, представляющий собой комбинацию бромхлордиметилгидантоина (ВСИМН) и трихлорциануровой кислоты (ТССА), и поступает в камеру выдерживания. После открытия выходного канала при помощи исполнительного устройства вода, выпускаемая из камеры выдерживания, проходит через очистительный фильтр и поступает в накопительную камеру.

Для измерения мутности воды с использованием нефелометра на 3 разных стадиях процесса отбирали образцы воды, а именно образцы воды, заливаемой в осадочный фильтр (поступающей воды), образцы воды, прошедшей через осадочный фильтр, и образцы воды, прошедшей через очистительный фильтр.

- 6 024319

Данные измерения мутности и эффективность очистки представлены в табл. 1.

Таблица 1

Мутность (нсфеломстрические единицы мутности) (ΝΤϋ)
При использовании задерживающего устройства с ручным управлением	При использовании автоматического исполнительного устройства
Поступающая вода	Вода в камере выдерживания	Вода в накопительной камере	Поступающая вода	Вода в камере выдерживания	Вода в накопительной камере
20,6	7,83	0,19	20,6	3,4	0,04
20,8	С5	0,06	20,8	3,82	0,05

Данные, приведенные в табл. 1, свидетельствуют о том, что автоматическое исполнительное устройство и задерживающие устройство с ручным управлением сопоставимы по снижению мутности поступающей воды.

Пример 2. Оценка эффективности очистительного фильтра по удалению остаточного биоцида

Эффективность устройства для очистки воды по удалению остаточного биоцида определялась при использовании автоматического исполнительного устройства, показанного на фиг. 1. Результаты сравнивались с эффективностью устройства для очистки воды по удалению остаточного биоцида при использовании задерживающего устройства с ручным управлением, описанного в примере 1.

ΐΐ. Процедура оценки эффективности очистительного фильтра по удалению биоцида

Указанная экспериментальная процедура аналогична процедуре измерения мутности, описанной в примере 1. Отбирали образцы воды на 2 разных стадиях процесса, а именно, образец воды, прошедшей через дозатор биоцида, и образец воды, прошедшей через очистительный фильтр, после чего определяли уровень биоцида с использованием измерителя содержания хлора (Ех1есй СЬ200).

Измеритель не проводит различия между бромом и хлором в качестве биоцида, но выражает содержание галогена, исходя из эквивалентной концентрации хлора в м.д.

Данные по эффективности очистки представлены в табл. 2.

Таблица 2

Уровень биоцида (м.д.)
При использовании задерживающего устройства с ручным управлением	При использовании автоматического исполнительного устройства
До очистительного фильтра	После очистительного фильтра	До очистительного фильтра	После очистительного фильтра
2,36	0	2,67	0

Данные, приведенные в табл. 2, свидетельствуют о том, что автоматическое исполнительное устройство сопоставимо с задерживающим устройством с ручным управлением касательно эффективности очистки воды от остаточного биоцида.

По результатам, представленным в табл. 1 и 2, можно сделать вывод, что из устройства для очистки воды согласно настоящему изобретению выпускается вода со сниженным уровнем мутности и эффективно очищенная от остаточного биоцида. Значительное снижение уровня мутности было отмечено в образце воды, поступившей в камеру выдерживания после прохождения через осадочный фильтр, и дальнейшее снижение уровня мутности воды отмечалось после ее прохождения через очистительный фильтр. Снижение уровня мутности свидетельствует об удалении макрочастиц из поступившей для очистки воды, благодаря чему, к выходу поступает прозрачная вода. Результаты также подтверждают присутствие необходимого количества биоцида (для дезинфекции) в камере выдерживания, о чем свидетельствует концентрация эквивалентного хлора в воде до прохождения воды через очистительный фильтр. Кроме того, при сравнении содержания биоцида в воде перед прохождением через очистительный фильтр и в воде, прошедшей через очистительный фильтр, было выявлено снижение концентрации биоцида в воде, прошедшей через очистительный фильтр, что подтверждает эффективность очистительного фильтра по удалению остаточного биоцида из выпускаемой воды.

Пример 3. Определение эффективности исполнительного устройства в обеспечении оптимальной продолжительности обработки

Во входную камеру устройства для очистки воды согласно изобретению, которое показано на фиг. 1, заливали 3 л воды. Во время поточного цикла очистки воды прослеживалось открытие и закрытие выходного канала, производимое автоматическим исполнительным устройством согласно изобретению. Было установлено, что после прохождения воды в загрузочную ванну плунжер исполнительного устройства немедленно закрывает выходной канал. Когда вся вода вытекла из входной камеры, было зафиксировано время (И), которое принималось за время начала обработки всей порции поступившей воды. После прохождения большей части воды из загрузочной ванны в камеру выдерживания плунжер исполнительного устройства, перемещается вверх и открывает выходной канал. Время открытия выходного канала было зарегистрировано как (12). По разности (12-11) вычисляли продолжительность обработки воды.

В другом эксперименте во входную камеру устройства наливали 3 л воды двумя порциями: 2 и 1 л. Во входную камеру устройства для очистки воды согласно изобретению, показанного на фиг. 1, перво- 7 024319 начально залили 2 л воды. Когда вся вода вытекла из входной камеры, было зафиксировано время (1Л1), которое принималось за время начала обработки всей порции воды, составляющей 2 л. После прохождения большей части воды из загрузочной ванны в камеру выдерживания плунжер исполнительного устройства перемещается вверх и открывает выходной канал. Время открытия выходного канала было зарегистрировано как (1Л2). По разности (1А1-1А2) вычисляли продолжительность обработки всей порции воды, составляющей 2 л. Когда выходной канал был полностью открыт, т.е. во время 1Л2. во входную камеру добавили дополнительную порцию воды, составляющую 1 л, в результате чего плунжер исполнительного устройства закрыл канал. Когда вся вода вытекла из входной камеры, было зарегистрировано время (1В1). После прохождения большей части воды из загрузочной ванны в камеру выдерживания плунжер исполнительного устройства, перемещается вверх и открывает выходной канал. Время открытия выходного канала было зарегистрировано как (1В2). По разности (1В1-1В2) вычисляли продолжительность обработки второй порции поступающей воды, составляющей 1 л. Продолжительность обработки воды при вышеупомянутой поэтапной подаче воды, т.е. при добавлении дополнительной порции воды до завершения предыдущего цикла, сравнивалась с продолжительностью обработки воды при одновременной подаче 3 л воды в течение одного цикла. Результаты сведены в табл. 3.

Таблица 3

№ эксперимента	Продолжительность обработки одной порции воды (мин)	Продолжительность обработки двух порций воды (мин)
	3 л	2л	1 л
1	9	7	8
2	8	8	8

Данные, представленные в табл. 3, свидетельствуют о том, что автоматическое исполнительное устройство обеспечивает заданную продолжительность обработки каждой порции воды независимо от времени, прошедшего после введения предыдущей порции воды. Также установлено, что независимо от объема порции воды обеспечивается заданная продолжительность обработки.

Claims (8)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Камера (8) выдерживания воды, используемая в устройствах для ее очистки, содержащая входной канал (3);

выходной канал (14);

исполнительное устройство, включающее в себя загрузочную ванну (5), в дне которой выполнено сливное отверстие (13); плунжер и упругий элемент (7);

характеризующаяся тем, что один конец (6) плунжера закреплен к дну загрузочной ванны, а другой свободный конец (9) плунжера выровнен относительно выходного канала (14) так, что плунжер закрывает выходной канал (14) под действием массы воды, находящейся в загрузочной ванне (5) после ее заполнения, при этом сливное отверстие подобрано таким образом, чтобы обеспечивался расход воды, выпускаемой через сливное отверстие (13) в интервале от 0,1 до 500 мл/мин, при этом один конец упругого элемента (7) закреплен на плунжере, а другой конец - на направляющей (10) плунжера, а направляющая (10) плунжера содержит раму, которая крепится к камере (8) выдерживания, окружает плунжер и обеспечивает выравнивание свободного конца плунжера относительно выходного канала (14), при этом загрузочная ванна (5) установлена так, что вода может перетекать через стенки загрузочной ванны (5) в камеру выдерживания (8).

2. Камера выдерживания по п.1, отличающаяся тем, что упругий элемент (7) представляет собой пружину.

3. Камера выдерживания по пп.1, 2, отличающаяся тем, что снабжена переливным каналом для воды, выполненным в стенке камеры (8) выдерживания и расположенным ниже сливного отверстия (13), выполненного на дне загрузочной ванны (5), и выше выходного канала (14).

4. Камера выдерживания по п.3, отличающаяся тем, что переливной канал для воды относительно закрепленного конца плунжера расположен на высоте, составляющей менее 50% длины плунжера.

5. Камера выдерживания по п.3 или 4, отличающаяся тем, что переливной канал для воды относительно закрепленного конца плунжера расположен на высоте, составляющей менее 10% длины плунжера.

6. Камера выдерживания но п.1, отличающаяся тем, что емкость загрузочной ванны (5) составляет от 10 до 500 мл.

7. Устройство для очистки воды, содержащее входную камеру (1), сообщающуюся с дозатором (4) биоцида;

дозатор (4) биоцида, сообщающийся с камерой выдерживания посредством входного канала (3); камеру выдерживания по любому из пп.1-6, сообщающуюся с входной камерой (1) и расположенную под ней;

- 8 024319 выходной канал (14), обеспечивающий сообщение камеры выдерживания с очистительным фильтром (11);

очистительный фильтр (11), сообщающийся с накопительной камерой (12), расположенной под камерой выдерживания.