EA026342B1 - Устройство для очистки воды, содержащее гравитационный фильтр - Google Patents
Устройство для очистки воды, содержащее гравитационный фильтр Download PDFInfo
- Publication number
- EA026342B1 EA026342B1 EA201300275A EA201300275A EA026342B1 EA 026342 B1 EA026342 B1 EA 026342B1 EA 201300275 A EA201300275 A EA 201300275A EA 201300275 A EA201300275 A EA 201300275A EA 026342 B1 EA026342 B1 EA 026342B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- chamber
- water
- filter
- partition
- sediment filter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
- C02F1/003—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using household-type filters for producing potable water, e.g. pitchers, bottles, faucet mounted devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
- C02F1/685—Devices for dosing the additives
- C02F1/688—Devices in which the water progressively dissolves a solid compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
- C02F1/766—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens by means of halogens other than chlorine or of halogenated compounds containing halogen other than chlorine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/18—Removal of treatment agents after treatment
- C02F2303/185—The treatment agent being halogen or a halogenated compound
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для очистки воды, в частности к гравитационным устройствам для очистки воды, которые действуют без электропитания и использования воды под давлением. Изобретение относится к гравитационному устройству для очистки воды, содержащему камеру (3), которая имеет осадочный фильтр (6), а также имеет перегородку (7), которая окружает осадочный фильтр (6). Перегородка (7) имеет боковые стенки (16), которые продолжаются вверх от нижней части камеры (3) и образуют открытую верхнюю часть с краем, имеющим выемку (7а). Перегородка (7) расположена на некотором расстоянии от стенок камеры (3) для образования пространства вокруг перегородки (7). Неожиданно было установлено, что предпочтительные устройства решают проблему уменьшения расхода из устройства в течение периода использования и необходимости частой обратной промывки угольного фильтра (9), в частности в случае плохого качества воды, и в то же время обеспечивают требуемую продолжительность пребывания вещества для химической очистки с целью воздействия на патогенные микроорганизмы.
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки воды, в частности к гравитационным устройствам для очистки воды, которые действуют без электропитания и использования воды под давлением, но изобретение также может применяться в устройствах, в которых используются электропитание и вода под давлением.
Уровень техники
Описание существующего уровня техники в настоящем документе никоим образом не должно рассматриваться как допущение, что такой уровень техники является широко известным или образует часть общеизвестных фактов в данной области.
В литературе, в частности в патентах, описаны устройства для очистки воды многочисленных типов, и некоторые модели также представлены на рынке. Для функционирования некоторых очистных устройств требуется электропитание; такие примеры включают в себя очистные устройства на основе ультрафиолетового излучения. Для функционирования некоторых очистных устройств электропитание не требуется. Такие очистительные устройства также известны как гравитационные устройства для очистки воды. Примером стандартного гравитационного очистительного устройства является свечевой фильтр. В настоящее время свечевые фильтры заменены современными 3-ступенчатыми и 4ступенчатыми очистительными устройствами. Одно такое очистительное устройство описано в АО 2004/000732 А1 (ИпПеуег). В таких очистительных устройствах давление, прикладываемое в верхней камере за счет высоты водяного столба (также известной как высота напора), вынуждает воду протекать через различные ступени фильтрации в расположенные ниже камеры.
Стандартное бытовое гравитационное устройство для очистки воды имеет три камеры, а именно, верхнюю камеру, среднюю камеру и нижнюю камеру. Верхняя камера, в общем, используется для префильтрации. Обычно она имеет осадочный фильтр, например нетканый или тканый фильтр, который улавливает некоторые макроскопические примеси, такие как частицы пыли и грязи. Верхняя камера обычно также имеет угольный фильтр или в форме свободных гранул или в форме прессованного угольного блока. Угольный фильтр позволяет улавливать органические примеси, химические вещества и зловонные соединения. Некоторые угольные фильтры также отфильтровывают микроорганизмы, а именно, цисты, которые являются простейшими организмами. В качестве примеров можно привести СгурЮкропйшш ратуиш и ΟίαΓάία 1ашЪПа. Цисты превосходят по размеру бактерии и вирусы. Средняя камера, в общем, используется для обеззараживания воды. В некоторых современных фильтрах, например описанных в АО 2004/00732 А1 (ИпЛеуег), также используется вещество для химической очистки, хорошо известное как биоцид. Веществом выбора является хлор, в общем, в форме таблеток ТССА (трихлорциануровая кислота). Такие таблетки постепенно высвобождают в воде хлор, и биоцид убивает большинство бактерий и вирусов. Биоцид, в общем, находится внутри картриджа. В картридже используется точно рассчитанный дозатор хлора (или другого галогена) для дозирования регулируемого количества хлора (или другого галогена) в воде.
В документе АО 2004/000732 А1 также указывается на важность того, что после протекания воды через вещество для химической очистки должна быть предусмотрена заданная продолжительность пребывания для обеспечения эффективного микробиологического уничтожения. В заявке также указывается, что после воздействия вещества для химической очистки с целью сделать воду микробиологически чистой излишнее вещество для химической очистки или побочные продукты удаляются за счет прохождения воды через поглощающий фильтр, собранный из активированного угля.
Одна из проблем гравитационных устройств для очистки воды состоит в том, что выходящий расход зависит от напора водяного столба на фильтре. Расход значительно уменьшается с падением напора поступающей воды в процессе фильтрации. Эта проблема низкого расхода может причинить серьезные неудобства потребителям в случае засорения фильтра.
В документе АО 2008/028734 А1 (ИпПеуег) описывается система фильтрации, состоящая из комбинации гофрированного слоя и негофрированного слоя фильтрующей среды. В заявке указывается, что расход является функцией высоты напора, которая не является постоянной. Напор воды, поступающей в осадочный фильтр, изменяется в зависимости от увеличения или уменьшения напора воды. Площадь поверхности фильтрации также изменяется в зависимости от повышения или уменьшения уровня воды, окружающей осадочный фильтр. Когда уровень воды становится ниже высоты осадочного фильтра, часть поверхности осадочного фильтра поднимается выше уровня воды и не участвует в фильтрации.
В документе АО 9216272 А (Бейеитет, Аппа) описывается фильтр, пригодный для фильтрации различных материалов и используемый как для жидкостей, так и для газообразных сред. Фильтр имеет корпус, в котором установлен по меньшей мере один картридж. В корпусе картриджа по меньшей мере одна разделяющая стенка образует две камеры фильтра, которые расположены взаимно концентрично и через которые последовательно проходит среда, подлежащая очистке. Этот первый корпус картриджа может быть прикреплен к другому корпусу картриджа с помощью соединителя корпуса. В этом изобретении стенки образуют камеры фильтра и позволяют заполнять их различными набивками фильтра для очистки соответствующих сред.
В документе АО 07000238 А (ИпПеуег) описывается устройство для разделения и дозирования од- 1 026342 норазовой дозы, предназначенное для дозирования дезинфектанта в воде и содержащее контейнер, имеющий основание, снабженное отверстием для дозирования одноразовой дозы, некоторое количество лапок, расположенных под вышеуказанным отверстием, при этом вышеуказанные лапки могут поддерживать одноразовую дозу, и приводимый в действие кулачками механизм для разделения и дозирования одноразовой дозы, расположенный в вышеуказанном контейнере. Документ относится к разделению и дозированию одноразовой дозы дезинфектанта в порции воды. В нем не описывается, как должна подаваться очищенная вода при сравнительно постоянном расходе, при этом обеспечивается достаточная продолжительность пребывания вещества для химической очистки с целью воздействия на воду, подлежащую очистке, так чтобы выходящая вода была микробиологически безопасной для питья.
В документе АО 1003467 А (иш1еует) описывается гравитационное устройство для очистки воды, содержащее блок для биоцида, резервуар, отделенный стенкой от поглотителя и расположенный рядом с ним, при этом поглотитель содержит среду, способную поглощать вышеуказанный биоцид или побочные продукты из воды, и присоединенную камеру дозирования для образования траектории потока, где биоцид добавляется с помощью блока для биоцида в воду в резервуаре, которая перетекает через стенку в поглотитель и с помощью выпуска в камеру дозирования, и выпуск расположен таким образом, что по меньшей мере 10 мас.% вышеуказанной среды находятся ниже самого нижнего уровня выпуска, и стенка продолжается выше самого высокого уровня среды и выше самого нижнего уровня выпуска. В этой конструкции существенным является то, чтобы по меньшей мере 10% фильтрующей среды были расположены ниже самого низкого уровня выпуска и стенка продолжалась выше самого высокого уровня фильтрующей среды.
Раскрытие изобретения
Изобретение предлагает гравитационное устройство для очистки воды, которое может подавать очищенную воду при сравнительно постоянном расходе, при этом обеспечивается достаточная продолжительность пребывания вещества для химической очистки с целью воздействия на воду, подлежащую очистке, так чтобы выходящая вода была микробиологически безопасной для питья.
Одна из задач изобретения состоит в том, чтобы предложить гравитационное устройство для очистки воды, которое может подавать очищенную воду при сравнительно постоянном расходе.
Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить продолжительность пребывания, при которой вещество для химической очистки, например на основе галогена (сильно окисляющие компоненты), дозируемое в воду, подлежащую очистке, сохраняло бы контакт с водой в течение заданного времени, тем самым осаждая многие неорганические примеси. Это также обеспечивает достаточное время контакта между патогенными микроорганизмами в воде и веществом для химической очистки с целью обеспечения высокой расчетной степени микробиологической чистоты.
Авторы изобретения установили, что проблемы могут быть решены при условии, если в гравитационном устройстве для очистки воды, камера которого имеет осадочный фильтр, также будет предусмотрена перегородка, которая окружает осадочный фильтр. Перегородка имеет боковые стенки, продолжающиеся вверх от нижней части камеры и образующие открытую верхнюю часть с краем, имеющим выемку. Перегородка расположена на некотором расстоянии от стенок камеры для образования пространства по окружности перегородки. Неожиданно было установлено, что предпочтительные устройства решают проблему уменьшения расхода из устройства в течение периода использования и необходимости частой обратной промывки угольного фильтра, в частности, в случае плохого качества воды.
В частности, авторы настоящего изобретения установили, что за счет наличия перегородки, которая имеет выемку у открытого конца, можно обеспечить регулирование напора и обеспечить постоянный расход. За счет такой конфигурации также возможно обеспечить достаточную продолжительность пребывания вещества для химической очистки с целью воздействия на воду и, таким образом, получение выходящей воды, которая является микробиологически безопасной для питья. Обеспечивается такая очистка воды, при которой достигается 6 1од удаление бактерий, 4 1од удаление вирусов и 3 1од удаление цист.
Изобретение предлагает устройство для очистки воды, имеющее камеру, образованную стенками; камера имеет:
(ί) впуск;
(ίί) выпуск и (ίίί) осадочный фильтр, сообщающийся с вышеуказанными впуском и выпуском и расположенный между ними;
вышеуказанный осадочный фильтр окружен (ίν) перегородкой, имеющей боковые стенки, продолжающиеся вверх от нижней части камеры и образующие открытую верхнюю сторону с краем, при этом вышеуказанная перегородка расположена на некотором расстоянии от стенок камеры для образования пространства по окружности вышеуказанной перегородки;
отличающееся тем, что край открытой верхней части перегородки содержит выемку.
В этом описании слово перегородка будет использоваться для описания промежуточного кожуха, который окружает осадочный фильтр. Наружный контейнер, в который помещена перегородка, упоминаться как камера.
- 2 026342
Термин содержащий не ограничивается до последовательно указываемых элементов, а предпочтительно распространяется на неуказанные основные и второстепенные функциональные элементы. Другими словами, перечисленные этапы, элементы или опции не являются исчерпывающими. Всякий раз, когда используются слова включающий в себя или имеющий, подразумевается, что они эквиваленты термину содержащий, как определено выше.
Изобретение предлагает устройство для очистки воды, имеющее камеру, образованную стенками; камера имеет:
(ί) впуск;
(ίί) выпуск и (ίίί) осадочный фильтр, сообщающийся с вышеуказанными впуском и выпуском и расположенный между ними;
вышеуказанный осадочный фильтр окружен (ίν) перегородкой, имеющей боковые стенки, продолжающиеся вверх от нижней части камеры и образующие открытую верхнюю сторону с краем, при этом вышеуказанная перегородка расположена на некотором расстоянии от стенок камеры для образования пространства по окружности вышеуказанной перегородки;
отличающееся тем, что край открытой верхней части перегородки содержит выемку.
Вышеуказанная камера образует одну из камер устройства для очистки воды. Предпочтительно, устройство имеет верхнюю камеру, среднюю камеру и нижнюю камеру, и предпочтительно эта камера (имеющая осадочный фильтр и перегородку) является средней камерой. Устройство также может иметь только две камеры, и в этом случае вышеуказанная камера может быть расположена или вверху или внизу, предпочтительно вверху. Устройство также может иметь только вышеуказанную камеру. Камеры могут быть неподвижно соединены друг с другом, например за счет образования устройства для очистки воды в виде неразъемного устройства, изготовленного литьем. Камеры также могут быть соединены друг с другом с помощью разъемного соединения. Это позволяет выполнять периодическую очистку любой камеры или содержащихся в них фильтров. В таком случае отдельные камеры могут быть соединены друг с другом любыми известными средствами, например с помощью соединений по прессовой посадке или любых других соединений. Такие соединения также могут уменьшать утечку воды. Все камеры имеют впуск и выпуск.
Осадочный фильтр может быть любым пригодным средством для удаления суспендированных зернистых материалов. Осадочный фильтр может быть изготовлен из тканого или нетканого материала. В этом случае нетканый материал является более предпочтительным, чем тканый материал. Материал, используемый для изготовления осадочного фильтра, может быть натуральным или синтетическим, предпочтительно синтетическим. Материал может быть изготовлен из полимера, предпочтительно из термопластичного полимера. Пригодные полимеры включают в себя полиэфир, полипропилен и нейлон. Полиэфир является материалом выбора. Осадочный фильтр позволяет улавливать суспендированные твердые частицы, имеющие размер 1-10 мкм.
Предпочтительно, осадочный фильтр образует симметричное поперечное сечение, например, квадратное, прямоугольное, треугольное, круглое или шестиугольное сечение. Цилиндрические осадочные фильтры являются наиболее предпочтительными. Такие фильтры образуют круглое сечение. Когда фильтр сконфигурирован в виде цилиндра, высота цилиндра может составлять 2-50 см, и диаметр цилиндра может составлять 1-50 см. Эти размеры ограничиваются размерами камеры, в которую помещен фильтр. Осадочный фильтр крепится к нижней части камеры и внутри перегородки. Осадочный фильтр может крепиться к нижней части камеры любыми известными способами, например с помощью соединения по прессовой посадке или винтового соединения или соединения скручиванием или неподвижного соединения. Предпочтительно, осадочный фильтр крепится с возможностью разборки, так чтобы при необходимости его можно было очистить (восстановить). Осадочный фильтр может быть легко восстановлен посредством промывки в проточной воде, что может увеличить срок службы фильтра. После каждого такого восстановления может быть увеличен расход воды.
Предпочтительно, осадочный фильтр устанавливается на решетчатый каркас, предпочтительно пластиковый, так чтобы он мог оставаться жестким и не мог сжиматься под действием давления, прикладываемого столбом воды.
Осадочный фильтр может иметь один слой или множество слоев из гофрированных или негофрированных материалов. Осадочный фильтр может иметь множество гофр, что является предпочтительным. Гофры увеличивают площадь поверхности фильтра, что, в свою очередь, имеет отношение к площади, пригодной для фильтрации. Несмотря на то что предпочтительным является использование одного осадочного фильтра, камера также может иметь множество цилиндрических осадочных фильтров, где по меньшей мере одна фильтровальная среда имеет множество гофр. Предпочтительно, количество негофрированных фильтров составляет 1-10, и количество гофрированных фильтров также составляет 1-10. Оптимальные эксплуатационные характеристики достигаются в случае, когда количество негофрированных фильтров составляет 1-5, и количество гофрированных фильтров составляет 1-5. Предпочтительно, толщина гофрированного осадочного фильтра составляет 0,5-15 мм, более предпочтительно по меньшей
- 3 026342 мере 1-8 мм, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1-6 мм. Предпочтительно, толщина негофрированного осадочного фильтра составляет 0,5-15 мм, более предпочтительно 1-10 мм, и наиболее предпочтительно 1-6 мм. Предпочтительно, слои осадочных фильтров расположены концентрично. Они также могут быть навиты по спирали.
Осадочный фильтр может быть расположен в любой ориентации, но предпочтительно он расположен вертикально внутри камеры. Предпочтительные варианты выполнения изобретения позволяют использовать осадочные фильтры, имеющие площадь поверхности примерно 300-1000 см2, но также могут быть использованы фильтры площадью до 3000 см2.
Предпочтительно, перегородка и осадочный фильтр являются концентричными, но это не является обязательным. Перегородка образована боковыми стенками. Боковые стенки продолжаются вверх от нижней части камеры и образуют открытую верхнюю часть с краем, имеющим выемку. Эта перегородка окружает осадочный фильтр, оставляя верхнюю часть открытой. Перегородка может образовывать симметричное сечение. Как вариант, перегородка может образовывать асимметричное сечение. Высота перегородки такова, что она может обеспечивать необходимый напор на осадочном фильтре для достижения заданного расхода до тех пор, пока фильтр не будет иметь поверхность для фильтрации воды. Как вариант, отношение высоты перегородки к высоте среды осадочного фильтра предпочтительно составляет от 1:1 до 1,5:1. Высота перегородки также может предпочтительно находиться в пределах ±60% от высоты осадочного фильтра. Отношение ширины перегородки в самой широкой части ее основания к ширине осадочного фильтра у его основания предпочтительно составляет от 1:0,1 до 1:0,9. Поскольку перегородка продолжается вверх, она может продолжаться наружу. В этом случае площадь, занимаемая основанием перегородки, будет меньше площади, образуемой ее верхней частью, и общий объем стенки может увеличиваться. Предпочтительно, отношение ширины края перегородки к ширине осадочного фильтра в его верхней части составляет от 1:0,05 до 1:0,9.
Край открытой верхней части перегородки имеет выемку, через которую протекает вода, в результате чего вода собирается в пространстве по окружности перегородки. Функция выемки состоит в том, чтобы обеспечивать протекание воды в пространство между осадочным фильтром и перегородкой. Предпочтительно, выемка расположена на конце, удаленном от впуска камеры. Это может способствовать обеспечению достаточно продолжительного времени пребывания воды до тех пор, пока она не достигнет осадочного фильтра. Более продолжительное время пребывания может быть преимуществом, поскольку грязь, пыль и другие суспендированные примеси могут оседать в нижней части камеры. Это будет способствовать уменьшению нагрузки на фильтр и, таким образом, увеличению срока службы осадочного фильтра, при этом потребуется меньшее количество промывок. Вода поступает в камеру через впуск, который может быть, например, расположен у нижней части камеры, и предпочтительно имеет форму трубы, и затем поднимается вверх.
Предпочтительно, перегородка приварена к стенке камеры по высоте перегородки и более предпочтительно перегородка приварена к стенке камеры по высоте перегородки в исходной точке выемки, наиболее близко расположенной к впуску. Предпочтительно, перегородка приварена со стенкой камеры к впуску, используя стенку измерительного водослива.
Конструкция и емкость камеры могут исключать турбулентность, которая может инициировать смешивание слоев воды. Вода поднимается в камере снизу вверх, следуя вблизи идеально траектории течения. Вода может оставаться в камере в течение примерно 10-50 мин, прежде чем она достигнет выемки. Это может обеспечить достаточное время для осаждения примесей в нижней части камеры и, тем самым, может уменьшить нагрузку на осадочный фильтр, а также на последующих этапах фильтрации.
Не опираясь на теорию, можно предположить, что как только вода начинает собираться внутри перегородки, начинается процесс фильтрации, и нижний радиальный участок осадочного фильтра используется для фильтрации. В течение некоторого периода времени нижние участки могут забиваться суспендированными твердыми частицами. Когда это происходит, уровень воды в кольцевом пространстве между перегородкой и осадочным фильтром повышается, и потери площади поверхности из-за частичного блокирования остаточного фильтра могут компенсироваться дополнительным напором воды, поддерживающим постоянный выпуск воды из осадочного фильтра. Этот процесс продолжается до тех пор, пока уровень воды в камере и внутри перегородки не станет одинаковым. Это может произойти в случае отсутствия поверхности, пригодной в осадочном фильтре для фильтрации. Предпочтительно, камера имеет один или несколько поплавков. На этой стадии поплавок может активироваться для перекрывания подачи воды в камеру.
Авторы изобретения установили, что осадочный фильтр, окруженный перегородкой, может обеспечивать подачу воды с относительно высоким расходом.
Осадочный фильтр может потребовать периодической очистки. Это может выполняться с помощью струи воды. Частота очистки осадочного фильтра при заданном качестве воды зависит от площади поверхности осадочного фильтра, а также от активной пористости среды, которая может постепенно блокироваться по мере использования фильтровальной среды. Предпочтительные устройства по изобретению могут содержать средство для выполнения неограниченной фильтрации при сравнительно постоянном расходе в гравитационном устройстве для очистки воды, если осадочный фильтр имеет требуемую
- 4 026342 площадь поверхности. Фильтрация может продолжаться до тех пор, пока забивание площади поверхности осадочного фильтра станет необратимым. Предпочтительные варианты выполнения могут обеспечивать расход воды примерно 70-80 мл/мин. Не опираясь на теорию, можно предположить, что мутная вода (100 ΝΤυ) также может быть отфильтрована при достаточно постоянном расходе. Осадочный фильтр обеспечивает удаление большей части зернистых примесей и подает чистую воду при постоянном расходе на последующие операции фильтрации, где может использоваться угольный фильтр или любые другие средства фильтрации, которые, в конечном итоге, подают выходящую воду без значительного падения расхода.
Емкость вышеуказанной камеры предпочтительно составляет примерно 2,5 л, но она может быть меньше или больше. Иногда камера может собирать больше воды, чем предусмотрено согласно расчетной емкости, если вышеописанный поплавок неправильно срабатывает по какой-либо причине и не останавливает подачу воды из верхней камеры в среднюю камеру. В этом случае для направления перелива камера может иметь переливной вырез, который предусматривается выше выемки.
Предпочтительно, картридж, содержащий выщелачиваемое водой вещество для химической очистки, крепится к стенке камеры, и выпуск картриджа сообщается с камерой. Выпуск картриджа может сообщаться с камерой с помощью известных средств. Предпочтительно, это средство является трубой. Картридж может содержать любое стандартное очищающее средство в виде порошка, гранул, таблетки или жидкости. Предпочтительные вещества для химической очистки включают в себя пятийодистую смолу или любую другую биоцидную смолу, трихлорциануровую. кислоту (ТССА), бромхлордиметилгидантоин (ВСИМН) и комбинацию ТССА и ВСИМН. Также могут использоваться другие стандартные высвобождающие галоген соединения, такие как дихлоризоцианурат калия, дихлоризоцианурат натрия, гипохлорит кальция, гипохлорит лития, монохлорамин, дихлорамин, [(монотрихлор)тетра(монокалия дихлор)]пентаизоцианурат, 1,3-дихлор-5,5-диметилиданотон, паратолуолсульфодихлорамид, трихлормеламин, Ν-хлорамин, Ν,Ν'-дихлоразодикарбонамид, Ν-хлорацетилмочевина, Ν-дихлоразодикарбонамид, Ν-хлорацетилмочевина, Ν,Ν-дихлорбиурил и хлорированный дициандиамид. ТССА, ВСИМН и комбинация ТССА и ВСИМН являются наиболее предпочтительными выщелачиваемыми водой веществами для химической очистки, и особо предпочтительно ТССА, ВСИМН и комбинация ТССА и ВСИМН имеют форму таблетки. Картридж может содержать одну таблетку или стопку таблеток. Предпочтительно, картридж изготавливается согласно νΟ 2007/144256 А1 (иийеуег).
Картридж может крепиться снаружи на стенке камеры. В таком случае камера имеет расположенное снаружи гнездо с внутренней концентричной трубой, сообщающейся с внутренней стороной камеры и впуском картриджа, и картридж крепится к камере в гнезде с помощью сопрягаемой пробки, и пробка имеет концентричное внутреннее отверстие, форма которого позволяет размещать в нем внутреннюю концентричную трубу гнезда. Выпуск картриджа сообщается с впуском камеры. Термин среда в целях настоящего изобретения означает воду. Весьма предпочтительно, но необязательно, вода сначала протекает через картридж, содержащий вещество для химической очистки, прежде чем поступает в камеру, которая имеет осадочный фильтр. Причина состоит в том, что картридж предпочтительно установлен перед (т.е. выше по технологическому потоку) осадочным фильтром. Предпочтительно, вода, которая входит из картриджа, направляется к впуску камеры, имеющей осадочный фильтр и перегородку, с помощью трубы, которая выходит к нижней части камеры. После протекания воды через картридж, который содержит вещество для химической очистки, некоторое количество вещества для химической очистки выщелачивается в воду. Вещество для химической очистки воздействует на микробиологические организмы, такие как бактерии и вирусы, и задерживает их. В предпочтительных устройствах вода, содержащая выщелачиваемое вещество для химической очистки, имеет достаточно продолжительное время пребывания, прежде чем оно начинает контактировать с осадочным фильтром. Это время пребывания выбирается на основе концентрации вещества для химической очистки, объема камеры и расхода. Некоторые вещества для химической очистки могут требовать меньшего времени пребывания, поскольку они могут действовать относительно быстрее. Другие же вещества для химической очистки могут требовать большего времени, поскольку он могут действовать относительно медленнее. Растворимость вещества для химической очистки, температура воды, заданный уровень дезинфекции и т.д. также могут быть важными факторами времени пребывания.
Предпочтительно относительно продолжительное время пребывания достигается посредством размещения выемки, которая расположена на краю открытой верхней части перегородки, в стороне от впуска камеры, которая содержит осадочный фильтр и перегородку, которая образована боковыми стенками. Таким образом, вода (содержащая выщелачиваемое вещество для химической очистки) должна находиться внутри камеры в течение относительно длительного времени, прежде чем она начнет контактировать с осадочным фильтром.
Предпочтительно, камера имеет выступающую площадку, в которой расположен лоток для сбора воды и отверстие для сообщения с биоцидным картриджем внутри площадки, при этом выступающая площадка:
(ί) находится на большей высоте, чем выемка и переливной вырез;
(ίί) имеет основание заподлицо с нижней частью камеры;
- 5 026342 (ίίί) приварена к стенке камеры и (ίν) имеет по меньшей мере одну точку контакта с перегородкой.
Кроме того, основание может быть не расположено заподлицо с нижней частью камеры. В этом случае вступающее основание не будет касаться нижней части камеры. Несмотря на то что предпочтительным является наличие по меньшей мере одной точки контакта между выступающей площадкой и перегородкой, они также могут быть расположены на некотором расстоянии. Когда площадка и перегородка находятся в контакте, предпочтительно, чтобы это обеспечивалось по высоте перегородки. Предпочтительно, вода, вытекающая из верхней камеры, сначала попадает на выступающую площадку в лотке для сбора воды, и затем вода протекает в вещество для химической очистки внутри картриджа. Обработанная вода выходит из биоцидного картриджа и направляется к нижней части камеры (имеющей осадочный фильтр и перегородку), прежде чем в камере начнется сбор воды. Когда вода собирается в камере, вода следует снизу вверх.
Предпочтительно, камера имеет некоторое количество ножек на наружной противоположной стороне по отношению к нижней части, и ножки расположены в направлении краев камеры. В предпочтительном варианте выполнения предусмотрены четыре ножки.
Устройство для очистки воды предпочтительно включает в себя угольный фильтр, сообщающийся с осадочным фильтром, так чтобы вода протекала через угольный фильтр после того, как она прошла через осадочный фильтр. Предпочтительно, угольный фильтр помещен в кожухе ниже камеры, которая содержит осадочный фильтр и перегородку. С другой стороны, угольный фильтр может быть расположен за осадочным фильтром, так чтобы осадочный фильтр окружал угольный фильтр, который расположен наиболее глубоко внутри перегородки. В качестве предпочтительной отличительной характеристики модуль микрофильтрации крепится к выпуску и сообщается с угольным фильтром. Предпочтительно, чтобы модуль микрофильтрации был расположен внутри кожуха для образования микрофильтрационного картриджа.
Микрофильтрационная мембрана выбирается по площади поверхности в диапазоне 0,05-0,5 м2 и с размером пор 0,1-1 мкм. Предпочтительно, протекание воды через микрофильтрационный картридж происходит в нижнем направлении и согласуется с гравитационным течением.
Угольные фильтры хорошо известны в технике. Стандартные угольные фильтры для использования в гравитационных устройствах для очистки воды включают в себя порошковый активированный уголь (РАС), имеющий такой размер частиц, что 95 мас.%, частиц проходят через сито с плотностью 50 меш, и не более 12 мас.%, частиц проходят через сито с плотностью 200 меш. Как вариант, можно использовать угольный фильтр, который включает в себя активированный уголь промежуточного помола (1АС), имеющий такой размер частиц, что 95 мас.%, частиц проходят через сито с плотностью 35 меш, и не более 5 мас.%, частиц проходят через сито с плотностью 60 меш. Угольный фильтр может быть скреплен с помощью полимерного вяжущего, предпочтительно имеющего скорость течения расплава (МРК) менее 5 единиц. Вода может протекать через угольный фильтр вниз или радиально или в комбинации радиально и вверх через стенки угольного фильтра, а также нижнюю поверхность. Предпочтительно, вода может сначала протекать вниз в наружный кожух, окружающий угольный фильтр, через кольцевое пространство между кожухом и угольным фильтром, и затем вода поступает радиально и через нижнюю поверхность, которая сообщается с водой, в угольный фильтр и выходит за счет перемещения вверх через полый проход в угольном фильтре (против действия силы тяжести, что также называется восходящим потоком). В этом случае у верхнего конца угольного фильтра может быть предусмотрено некоторое количество выпускных точек, через которые вода перетекает из угольного фильтра, после чего вода начинает собираться в камере, в которой она находится. Эта камера предпочтительно расположена ниже камеры, которая содержит осадочный фильтр и перегородку. Такие угольные фильтры описаны в \УО 2004/014803 А1 (υπίίονοτ). Угольный фильтр может быть расположен в пластиковом кожухе или решетчатом каркасе, который имеет средства для его установки в камере, в которой он находится.
Когда картридж с биоцидом крепится за осадочным фильтром, т.е. ниже осадочного фильтра по технологическому потоку, устройство предпочтительно может иметь два угольных фильтра. В этих случаях первый угольный фильтр устанавливается непосредственно за осадочным фильтром. После этого вода вступает в контакт с веществом для химической очистки. Вещество для очистки выщелачивается в воду. Эта вода выдерживается в течение заданного периода времени, после чего она проходит через второй угольный фильтр. Этот фильтр называется поглотителем. Он имеет отношение к побочным химическим продуктам, происходящим из вещества для химической очистки. Даже когда биоцидный картридж расположен перед осадочным фильтром, два угольных фильтра могут быть расположены последовательно за осадочным фильтром.
Не опираясь на теорию, можно предположить, что в предпочтительных вариантах выполнения настоящего изобретения вода сначала контактирует с биоцидом, например с таблеткой хлора, который способствует скоплению/оседанию большинства неорганических загрязнений. Относительно продолжительное время осаждения уменьшает нагрузку при выполнении последующих процессов фильтрации. После фильтрации через осадочный фильтр остается практически очень мало твердых примесей, которые могут стать причиной значительного падения расхода на следующей стадии фильтрации через угольный
- 6 026342 фильтр. Предпочтительные варианты выполнения предназначены для решения проблемы с гравитационными фильтрами, в которых угольный фильтр часто полностью забивается и требует ручного вмешательства с целью очистки.
Предпочтительные варианты выполнения гравитационных устройств для очистки воды обеспечивают сравнительно постоянный расход примерно 70-80 мл/мин (воды), когда высота напора внутри перегородки составляет примерно 5-50 см, предпочтительно 5-20 см. Несмотря на то что предпочтительно гравитационные устройства для очистки воды не включают в себя средства управления потоком или сифон для регулирования расхода воды, такие средства могут быть использованы. Авторы изобретения обнаружили, что в случае, когда растворимость вещества для химической очистки поддерживается на уровне 0,1-1,75%, такие средства управления потоком могут не использоваться. В стандартных гравитационных устройствах для очистки воды для точного регулирования дозируемого количества вещества для химической очистки часто становится необходимым средство для регулирования расхода воды. Это связано с тем, что уменьшение высоты напора воды влияет на расход, и это изменяет время контакта между водой и веществом для химической очистки. В результате может иметь место колебание уровней количества вещества для химической очистки, дозируемого в воду.
Устройство и различные литые компоненты мог быть изготовлены из таких материалов, как пластик, стекло, композиты или металлы. Общая емкость устройства может составлять 3-50 л. Камера, содержащая осадочный фильтр и перегородку, может быть прикреплена к верхней или нижней камере, имеющей надлежащие размеры, с целью получения устройств меньшего или большего размера. Если камера имеет осадочный фильтр, перегородку и биоцидный картридж, он может использоваться как устройство очистки воды с одной камерой, и потребителям может быть предложено использовать собственные верхнюю и нижнюю камеры. Это может уменьшить стоимость устройства очистки и сделать его доступным для приобретения.
Ниже приводится описание изобретения со ссылкой на чертежи неограничивающего предпочтительного варианта выполнения. В описании фигур для обозначения подобных компонентов использованы одни и те же цифровые ссылки.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - изометрический вид варианта выполнения устройства для очистки воды, на котором показаны компоненты, расположенные внутри устройства;
фиг. 2 - боковой вид в разрезе варианта выполнения из фиг. 1; фиг. 3 - увеличенное изображение фрагмента вида в разрезе из фиг. 2;
фиг. 4 - частичный изометрический вид с вырывом на камеру (имеющую осадочный фильтр и перегородку) устройства из фиг. 1;
фиг. 5 - увеличенное изображение фрагмента изометрического вида из фиг. 4;
фиг. 6 - вид в разрезе, на котором показаны отличительные характеристики варианта выполнения из фиг. 1.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлен изометрический вид варианта выполнения устройства для очистки воды, на котором показаны компоненты, установленные внутри устройства. Устройство 1 имеет три камеры, а именно, верхнюю камеру 2, соединенную со средней камерой 3, которая, в свою очередь, соединена с нижней камерой 4. Средняя камера 3 образована стенками (все четыре стенки обозначены общим ссылочным номером 3 а). Средняя камера имеет впуск 5, который расположен внутри средней камеры 3. Осадочный фильтр 6 и перегородка (образованная концентрической стенкой) 7 видны внутри средней камеры 3.
Со ссылкой на фиг. 2 показан боковой вид в разрезе по варианту выполнения из фиг. 1. Впуск 5 средней камеры 3 имеет форму трубы. Осадочный фильтр 6 установлен на решетчатом каркасе (на этом виде не обозначен ссылочным номером). Осадочный фильтр сообщается с впуском 5 и выпуском (на этом виде не показан) и расположен между впуском 5 и выпуском. Осадочный фильтр 6 окружен перегородкой 7, которая продолжается вверх от нижней части камеры и расположена на некотором расстоянии от стенок камеры с целью образования пространства вокруг перегородки. Осадочный фильтр 6 является цилиндрическим. Перегородка 7 образует круглое поперечное сечение. Между стенками камеры 3 и перегородкой 7 предусмотрено кольцевое пространство. Это пространство в первую очередь заполняется водой, когда вода поступает в камеру 3 из впуска 5. Картридж 8, содержащий выщелачиваемое водой вещество для химической очистки, крепится снаружи к средней камере 3, и выпуск картриджа сообщается с впуском 5 камеры 3. Угольный фильтр 9 сообщается с осадочным фильтром и крепится под осадочным фильтром 6 с помощью соединения ΤΜκΐ&Ρίχ. Угольный фильтр помещен в нижнюю камеру 4. Угольный фильтр 9 сообщается с осадочным фильтром, при этом вода протекает через угольный фильтр после прохождения через осадочный фильтр 6. Нижняя камера 4 имеет водораздаточный кран 10.
При использовании, когда пользователь наполняет водой верхнюю камеру 2, вода вытекает из верхней камеры через надлежащим образом рассчитанное отверстие (на этом виде не показано) в картридж 8. Здесь она контактирует с веществом для химической очистки. После контакта обработанная вода выходит из картриджа 8 и поступает в среднюю камеру 3 и перегородку 7. После того как вода под- 7 026342 нимется до выемки на краю перегородки (на этом виде не показано), вода протекает в пространство по окружности перегородки 7 и осадочного фильтра 6, и затем начинается процесс фильтрации у самого нижнего конца осадочного фильтра 6. После этого вода проходит в угольный фильтр 9, который сообщается с осадочным фильтром 6. Затем вода выходит из угольного фильтра и собирается в нижней камере
4. Для наливания воды можно открыть кран 10.
На фиг. 3 представлен увеличенный вид части вида в разрезе из фиг. 2. Осадочный фильтр крепится внутри средней камеры 3. Вентиляционная труба обозначена как поз. 11. Осадочный фильтр установлен на решетчатом каркасе 6а.
На фиг. 4 представлен частичный изометрический вид камеры с вырывом (имеющей осадочный фильтр 6 и перегородку 7 из устройства, показанного на фиг. 1, с прикрепленным угольным фильтром 9. На этом виде показана труба 5а, которая с помощью отверстия 5 выходит внутрь средней камеры 3. Перегородка 7 имеет выемку 7а. Камера 3 имеет выступающую площадку 12, которая имеет отверстие для сообщения с картриджем внутри основания. Выступающая площадка 12 расположена на большей высоте, чем выемка 7а и переливной вырез 15. Основание выступающей площадки расположено заподлицо с нижней частью камеры 3, и площадка 12 приварена к стенке 3 а (этим ссылочным номером обозначены все четыре стенки) камеры, и это может быть одной точкой контакта с перегородкой 7. Средняя камера 3 имеет поплавок 13. Поплавок предотвращает переливание воды из средней камеры 3 за счет герметизации отверстия верхней камеры всякий раз, когда в результате засорения осадочного фильтра поднимается уровень воды в средней камере. Таким образом, всякий раз, когда вода из верхней камеры не перетекает в среднюю камеру, это служит указанием потребителю, что осадочный фильтр требует очистки.
В таких случаях потребитель может промыть осадочный фильтр 6 и снова установить его в устройство. Ссылочный номер 14 обозначает выпуск осадочного фильтра, который соединен со средней камерой 3, в результате чего вода выпускается из средней камеры 3 (после прохождения через осадочный фильтр 6) и затем поступает в угольный фильтр 9.
На фиг. 5 представлено увеличенное изображение части изометрического вида, показанного на фиг. 4.
Со ссылкой на фиг. 6, где показаны предпочтительные отличительные характеристики варианта выполнения из фиг. 1, выпуск 5 в камере 3 образован в форме трубы. Осадочный фильтр сообщается с впуском 5 и выпуском (на этом виде не показан) и расположен между впуском 5 и выпуском. Осадочный фильтр 6 окружен перегородкой 7, стенки 16 которой продолжаются вверх от нижней части камеры, при этом перегородка расположена на некотором расстоянии от стенок камеры для образования пространства по окружности перегородки. Угольный фильтр 9 расположен внутри осадочного фильтра 6. Перегородка 7 образует круглое сечение, и край открытой верхней части 7 имеет выемку 7а. Поз. 7Ь обозначает исходную точку выемки, наиболее близко расположенную к впуску 5. Соединение 19 между перегородкой и камерой продолжается по всей высоте перегородки. Между стенками камеры 3 и перегородкой 7 предусмотрено кольцевое пространство. Это пространство в первую очередь заполняется водой, когда вода поступает в камеру 3 из впуска 5. Картридж 8, содержащий выщелачиваемое водой вещество для химической очистки, крепится снаружи к средней камере 3, и выпуск картриджа сообщается с впуском 5 камеры 3. Угольный фильтр 9 сообщается с осадочным фильтром, при этом вода протекает через угольный фильтр после прохождения через осадочный фильтр 6. Микрофильтрационный картридж 20 крепится к выпуску угольного фильтра. В такой конфигурации течение воды будет таким, как указано стрелками, и будет обеспечивать максимальный промежуток времени между добавлением биоцида и временем, когда вода перетекает через выемку с целью прохождения через осадочный фильтр и далее через угольный фильтр. Наличие микрофильтрационного картриджа является дополнительным условием обеспечения полной микробиологической очистки воды.
Ниже приводится описание изобретения со ссылкой на неограничивающие примеры.
Пример 1. Средний расход.
В этом эксперименте вода проходила через устройство из фиг. 1. Было зарегистрировано общее количество воды, которое прошло через устройство, число циклов и средний расход воды (из верхней камеры во вторую камеру, имеющую осадочный фильтр). Данные представлены в табл. 1.
Таблица 1
Количество циклов | Общее количество отфильтрованной воды, литры | Средний расход, мл/мин |
1 | 4 | 85 |
и | 44 | 83 |
25 | 100 | 88 |
29 | 116 | 88 |
40 | 160 | 100 |
50 | 200 | 93 |
61 | 2424 | 100 |
67 | 268 | 93 |
Данные табл. 1 показывают, что расход был достаточно постоянным и также выше предпочтительного уровня 70-80 мл/мин даже после 67 циклов.
Пример 2. Сравнительная оценка количества требуемых вмешательств.
- 8 026342
Задача этого эксперимента состояла в том, чтобы определить, сколько раз пользователю пришлось бы очищать угольный фильтр (т.е. определить количество ручных вмешательств), используя предпочтительный вариант выполнения устройства. Угольный фильтр, который использовался как в контрольном устройстве, так и в устройстве по изобретению, был изготовлен из частиц активированного угля, где 95% частиц имели размер, позволяющий частицам проходить через сито с плотностью 60-200 меш. Оба устройства имели осадочный фильтр и угольный фильтр, но в контрольном устройстве отсутствовала перегородка, которая присутствовала в устройстве по настоящему изобретению. Ниже приводится описание использованного способа.
Для имитации относительно плохого качества воды авторы изобретения подготовили искусственную испытательную воду. Эта испытательная вода содержала 1000 млн-1 общего количества растворенных твердых веществ (Τϋδ), состоящих из таких примесей, как железо, марганец и алюминий, и 15 млн-1 общего количества растворенных твердых веществ (ΤΌδ), полученных из испытательной пыли пустынь Аризоны. Для измерения расхода испытательная вода была залита в верхнюю камеру каждого устройства, после чего она прошла каждый этап процесса очистки и в итоге была собрана в нижних камерах. С целью расчета расхода для заданного объема воды было зарегистрировано время, которое потребовалось для сбора воды в нижней камере. Когда расход падал ниже 35-40 м/мин, угольные фильтры подвергались обратной промывке для восстановления расхода. Было принято, что каждая обратная промывка соответствует одному вмешательству. Данные представлены в табл. 2.
Таблица 2
Размер частиц угольного фильтра | Количество отфильтрованной воды/литры | Количество вмешательств | |
Существующее устройство | 95% частиц 60 - 200 меш | 1500 | 24 |
Предпочтительный вариант выполнения (Фиг. 1) | 95% частиц 60 - 200 меш | 1500 | нет |
Данные табл. 2 показывают, что известные устройства для очистки воды (без перегородки, окружающей осадочный фильтр) потребовали значительного большего количества вмешательств, в то время как устройство, показанное на фиг. 1, не потребовало ни одного вмешательства даже после прохождения через него 1500 л воды.
Пример 3. Сравнительная оценка устройств с перегородкой и без перегородки - расходы воды.
Задача этого эксперимента состояла в том, чтобы определить, как наличие перегородки, окружающей осадочный фильтр, влияет на расход воды. Предпочтительный вариант выполнения устройства сравнили с другим устройством, имеющим такие же размеры и элементы. Контрольное устройство не имело перегородки, окружающей осадочный фильтр. Предпочтительные варианты выполнения имели осадочный фильтр и перегородку в средних камерах. Были выполнены два эксперимента, один с использованием осадочного фильтра, имеющего площадь поверхности 300 см2 (в обоих экспериментах использовался один и тот же фильтр), и другой с использованием осадочного фильтра, имеющего площадь поверхности 1000 см2 (в обоих экспериментах использовался один и тот же фильтр). Использовалась такая же искусственная испытательная вода, как в примере 2. Данные приведены в табл. 3.
В этом эксперименте был собран комплект, состоящий из верхней, средней и нижней камер. Вода добавлялась в верхнюю камеру и проходила через всю систему. Расход воды, собранной в нижней камере, измерялся в момент, когда (1) верхняя камера была полностью заполнена водой примерно на 110-130 мм по высоте, когда (2) уровень воды в верхней камере падал до среднего значения 55-65 мм по высоте, и когда уровень воды в верхней камере падал до 25-30 мм по высоте.
- 9 026342
Таблица 3
Характеристики устройства | Предпочтительный вариант выполнения с площадью поверхности фильтра 300 см2 | Существующее устройство с площадью поверхности фильтра 300 см2 | ||
Расход мл/мин | Средний расход мл/мин | Расход мл/мин | Средний расход мл/мин | |
Верхняя камера, заполненная целиком, высота 110 — 130 мм | 93 | 70 | ||
Верхняя камера, заполненная на 1/2, высота 55 65 мм | 70 | 71 | 57 | 55 |
Верхняя камера, высота 25 - 35 мм | 50 | 37 | ||
Предпочтительный вариант выполнения с площадью поверхности фильтра 1000 см2 | Существующее устройство с площадью поверхности фильтра 1000 см2 | |||
Верхняя камера, заполненная целиком, высота 110 — 130 мм | 93 | 78 | ||
Верхняя камера, заполненная на 1/2, высота 55 65 мм | 76 | 76 | 66 | 64 |
Верхняя камера, высота 25 - 35 мм | 58 | 48 |
Данные табл. 3 показывают, что предпочтительные варианты выполнения обеспечивают сравнительно более высокий расход.
Пример 4. Микробиологическая очистка воды с помощью предпочтительного устройства.
Для проверки эффективности предпочтительного устройства (устройства из фиг. 1) при получении микробиологически безопасной питьевой воды была приготовлена испытательная вода с добавлением К1еЬ81е11а (егпдепа (бактерия), бактериофаг М82 (вирус) и цисты. В картридже была использована таблетка вещества для химической очистки на основе хлора. Концентрация хлора в воде составляла 1,78 млн-1 (частей на миллион). Количество микробов в поступающей воде было определено с помощью хорошо известного аналитического способа. Тот же самый способ был использован для определения количества микробов в воде, которую наливали из крана (выходящая вода). Разница между количествами микробов (т.е. логарифмическое уменьшение) указывало на эффективность устройства. Результаты представлены в табл. 4.
Таблица 4
Впуск, 1ое | Выпуск, 1ое | Уменьшение логарифма | |
К. <егп%епа (КОЕ/100 мл) | 7,7 | 0 | 7,7 |
Бактериофаг М82 (БОЕ/мл) | 5,07 | 0 | 5,07 |
Цисты (цисты/л) | 4,67 | 0 | 4,67 |
Данные табл. 4 показывают, что предпочтительное устройство обеспечивает значительное большее уменьшение логарифма числа бактерий, вирусов и цист.
Следует принять во внимание, что в представленных примерах предлагается устройство для очистки воды, имеющее относительно высокий и постоянный расход и требующее минимального ручного вмешательства.
Предпочтительные варианты выполнения изобретения позволяют обеспечить:
(ί) относительно высокую скорость фильтрации, которая поддерживается даже после фильтрации больших количеств воды;
(ίί) эффективную систему префильтрации, которая обеспечивает достаточное время осаждения примесей и, тем самым, способствует уменьшению нагрузки на фильтры при выполнении последующих процессов фильтрации;
(ίίί) сравнительно постоянный расход без какой-либо значительной ручной очистки;
(ίν) большую продолжительность пребывания вещества для химической очистки с целью воздействия на патогенные микроорганизмы, что обеспечивается с помощью выемки в перегородке.
Следует понимать, что представленные и описанные здесь конкретные формы изобретения рассматриваются только в качестве примеров, поскольку могут быть выполнены определенные изменения без отклонения объема изобретения.
- 10 026342
Несмотря на то что изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты выполнения, специалистам в этой области должно быть понятно, что изобретение может быть осуществлено во многих других формах.
Claims (14)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство (1) для очистки воды, содержащее камеру (3), образованную стенками (3а); вышеуказанная камера имеет:(ί) впуск (5);(ίί) выпуск (14) и (ίίί) осадочный фильтр (6), сообщающийся с вышеуказанными впуском (5) и выпуском (14) и расположенный между ними; при этом вышеуказанный осадочный фильтр (6) окружен (ίν) перегородкой (7), имеющей боковые стенки (16), продолжающиеся вверх от нижней части камеры (3) и образующие открытую верхнюю сторону (17) с краем (18), при этом вышеуказанная перегородка (7) расположена на некотором расстоянии от стенок (3 а) камеры для образования пространства вокруг вышеуказанной перегородки (7);отличающееся тем, что край (18) открытой верхней части (17) перегородки (7) содержит выемку (7а), расположенную на удалении от впуска (5) камеры.
- 2. Устройство по п.1, в котором перегородка (7) приваривается к стенке (3 а) камеры (3) по высоте перегородки (7).
- 3. Устройство по п.1 или 2, в котором перегородка (7) приваривается к стенке (3а) камеры (3) по высоте перегородки (7) в исходной точке (7Ь) выемки, ближайшей к впуску (5).
- 4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором содержится картридж (8), имеющий впуск и выпуск и содержащий выщелачиваемое водой вещество для химической очистки, при этом картридж (8) крепится к стенке (3а) камеры (3), и выпуск вышеуказанного картриджа (8) сообщается с вышеуказанной камерой (3).
- 5. Устройство по любому из пп.1-4, в котором стенка (3а) камеры (3) имеет переливной вырез (15), который расположен выше, чем указанная выемка (7а).
- 6. Устройство по п.5, содержащее выступающую площадку (12), при этом вышеуказанная площадка имеет лоток для сбора воды и отверстие для сообщения с вышеуказанным картриджем внутри площадки, и выступающая площадка:(ί) находится на большей высоте, чем выемка (7а) и переливной вырез (15);(ίί) имеет нижний сток у дна камеры (3) посредством впуска (5);(ίίί) приварена к стенке камеры (3 а).
- 7. Устройство по п.6, в котором точка контакта с перегородкой расположена по высоте перегородки.
- 8. Устройство по любому из пп.4-7, в котором вышеуказанный картридж (8) крепится снаружи на вышеуказанной стенке (3 а) вышеуказанной камеры (3).
- 9. Устройство по любому из пп.4-8, в котором вышеуказанная стенка (3а) камеры имеет расположенное снаружи гнездо с внутренней концентричной трубой, сообщающейся с внутренней стороной вышеуказанной камеры (3) и впуском вышеуказанного картриджа (8), и вышеуказанный картридж крепится в вышеуказанном гнезде с помощью сопрягаемой пробки, и вышеуказанная пробка имеет концентричное внутреннее отверстие, форма которого позволяет размещать в нем внутреннюю концентричную трубу вышеуказанного гнезда.
- 10. Устройство по любому из пп.1-9, в котором отношение высоты вышеуказанной перегородки (7) к высоте вышеуказанного осадочного фильтра (6) составляет от 1:1 до 1,5:1.
- 11. Устройство по любому из пп.1-10, в котором отношение ширины вышеуказанной перегородки (7) в самой широкой части ее основания к ширине вышеуказанного осадочного фильтра (6) у его основания составляет от 1:0,1 до 1:0,9.
- 12. Устройство по любому из пп.1-11, в котором отношение ширины вышеуказанного края (18) к ширине вышеуказанного осадочного фильтра (6) у его верхней части составляет от 1:0,05 до 1:0,9.
- 13. Устройство по любому из пп.1-12, содержащее угольный фильтр, сообщающийся с вышеуказанным осадочным фильтром (6), так чтобы вода протекала через вышеуказанный угольный фильтр (9) после того, как она прошла через вышеуказанный осадочный фильтр (6).
- 14. Устройство по п.13, в котором имеется модуль (20) микрофильтрации, который сообщается с угольным фильтром (9).
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IN2360MU2010 | 2010-08-24 | ||
EP10186679 | 2010-10-06 | ||
PCT/EP2011/063282 WO2012025343A1 (en) | 2010-08-24 | 2011-08-02 | Water purification device comprising a gravity- fed filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201300275A1 EA201300275A1 (ru) | 2013-07-30 |
EA026342B1 true EA026342B1 (ru) | 2017-03-31 |
Family
ID=44629284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201300275A EA026342B1 (ru) | 2010-08-24 | 2011-08-02 | Устройство для очистки воды, содержащее гравитационный фильтр |
Country Status (20)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2609037B1 (ru) |
JP (1) | JP5782516B2 (ru) |
KR (1) | KR20140007789A (ru) |
CN (1) | CN103052597B (ru) |
AR (1) | AR082496A1 (ru) |
AU (1) | AU2011295283B2 (ru) |
BR (1) | BR112013003874A2 (ru) |
CL (1) | CL2013000493A1 (ru) |
EA (1) | EA026342B1 (ru) |
ES (1) | ES2485915T3 (ru) |
HK (1) | HK1183288A1 (ru) |
MX (1) | MX2013002056A (ru) |
MY (1) | MY159300A (ru) |
PE (1) | PE20131311A1 (ru) |
PL (1) | PL2609037T3 (ru) |
PT (1) | PT2609037E (ru) |
TW (1) | TWI533919B (ru) |
UA (1) | UA108392C2 (ru) |
WO (1) | WO2012025343A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201300755B (ru) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016036400A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | Kx Technologies Llc | Countertop fluid dispenser |
WO2019094980A1 (en) * | 2017-11-13 | 2019-05-16 | Ozone Clean Technologies, Inc. | Water treatment system using ozone |
US10994229B1 (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-04 | Ip33 Ltd | Water filtration system |
US20210171359A1 (en) * | 2019-12-10 | 2021-06-10 | Aqua Guidance Technologies, Ltd. | Two-stage filter for removing microorganisms from water |
CN111145145B (zh) * | 2019-12-10 | 2023-04-07 | 太原科技大学 | 一种基于MobileNets的图像表面缺陷检测方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016272A2 (de) * | 1991-03-14 | 1992-10-01 | Scheurer, Anna | Filter |
EP1354857A1 (en) * | 2000-12-25 | 2003-10-22 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Pitcher type water purifier and purification cartridge for the water purifier |
WO2004074182A2 (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Unilever Plc | Flow regulator for controlled gravity flow of fluid |
WO2007000238A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Unilever N.V. | Device for dispensing a unit-dose of disinfecting agent |
WO2010034687A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Unilever Nv | Water purification device |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US146590A (en) * | 1874-01-20 | Adam heinz | ||
DE69228411T2 (de) | 1991-04-19 | 1999-09-16 | Nippon Steel Corp., Tokio/Tokyo | Doppelroll-stranggiessverfahren und vorrichtung |
JPH084716B2 (ja) * | 1991-08-29 | 1996-01-24 | 有限会社みかづき文化会館 | 液体浄化用多孔質フィルタおよびこれを用いる液体浄化用フィルタ組立体ならびに液体浄化装置 |
JP2930898B2 (ja) * | 1995-10-16 | 1999-08-09 | 和道 木下 | ろ過装置 |
JP2002254070A (ja) * | 2001-02-28 | 2002-09-10 | Meidensha Corp | 水質浄化手段 |
JP2004042012A (ja) * | 2001-10-26 | 2004-02-12 | Nec Corp | 分離装置、分析システム、分離方法および分離装置の製造方法 |
PL212324B1 (pl) | 2002-06-19 | 2012-09-28 | Unilever Nv | Uklad do oczyszczania wody |
WO2004014803A1 (en) | 2002-08-07 | 2004-02-19 | Unilever Plc | Filter cartridge |
JP2004195443A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-15 | Nippon Jurin Kk | 波動浄水器及びそのカートリッジ |
BRPI0508282B1 (pt) * | 2004-03-19 | 2015-08-18 | Unilever Nv | Sistema e dispositivo de purificação de água alimentado por gravidade. |
JP2007105640A (ja) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Towa Anzen Sangyo Kk | 循環装置およびこれを用いた循環浄化槽、並びに汚水浄化装置 |
EP1870381B1 (en) | 2006-06-12 | 2009-06-24 | Unilever N.V. | A biocide cartridge |
US20080023406A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | General Electric Company | Water filtration systems and methods |
WO2008028734A1 (en) | 2006-09-07 | 2008-03-13 | Unilever N.V. | Filter |
JP2009125901A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Brother Ind Ltd | 切削液濾過装置 |
CN101348303B (zh) * | 2008-08-19 | 2010-06-02 | 浙江德安新技术发展有限公司 | 微动力一体化生活污水净化装置 |
EP2184263A1 (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Unilever N.V. | Water purification device |
-
2011
- 2011-08-02 EP EP11738242.4A patent/EP2609037B1/en active Active
- 2011-08-02 EA EA201300275A patent/EA026342B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-08-02 PE PE2013000311A patent/PE20131311A1/es not_active Application Discontinuation
- 2011-08-02 UA UAA201303456A patent/UA108392C2/ru unknown
- 2011-08-02 KR KR1020137004472A patent/KR20140007789A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-08-02 JP JP2013525215A patent/JP5782516B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-02 WO PCT/EP2011/063282 patent/WO2012025343A1/en active Application Filing
- 2011-08-02 AU AU2011295283A patent/AU2011295283B2/en not_active Ceased
- 2011-08-02 MX MX2013002056A patent/MX2013002056A/es active IP Right Grant
- 2011-08-02 CN CN201180041061.7A patent/CN103052597B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-08-02 PT PT117382424T patent/PT2609037E/pt unknown
- 2011-08-02 MY MYPI2013000620A patent/MY159300A/en unknown
- 2011-08-02 BR BR112013003874A patent/BR112013003874A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-08-02 PL PL11738242T patent/PL2609037T3/pl unknown
- 2011-08-02 ES ES11738242.4T patent/ES2485915T3/es active Active
- 2011-08-11 TW TW100128696A patent/TWI533919B/zh not_active IP Right Cessation
- 2011-08-19 AR ARP110103022A patent/AR082496A1/es not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-01-29 ZA ZA2013/00755A patent/ZA201300755B/en unknown
- 2013-02-20 CL CL2013000493A patent/CL2013000493A1/es unknown
- 2013-09-12 HK HK13110537.4A patent/HK1183288A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992016272A2 (de) * | 1991-03-14 | 1992-10-01 | Scheurer, Anna | Filter |
EP1354857A1 (en) * | 2000-12-25 | 2003-10-22 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Pitcher type water purifier and purification cartridge for the water purifier |
WO2004074182A2 (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-02 | Unilever Plc | Flow regulator for controlled gravity flow of fluid |
WO2007000238A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Unilever N.V. | Device for dispensing a unit-dose of disinfecting agent |
WO2010034687A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Unilever Nv | Water purification device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2609037A1 (en) | 2013-07-03 |
EA201300275A1 (ru) | 2013-07-30 |
ZA201300755B (en) | 2014-03-26 |
JP5782516B2 (ja) | 2015-09-24 |
JP2013540575A (ja) | 2013-11-07 |
PL2609037T3 (pl) | 2014-11-28 |
BR112013003874A2 (pt) | 2019-09-24 |
MY159300A (en) | 2016-12-30 |
ES2485915T3 (es) | 2014-08-14 |
EP2609037B1 (en) | 2014-06-04 |
UA108392C2 (ru) | 2015-04-27 |
CL2013000493A1 (es) | 2013-12-06 |
AU2011295283B2 (en) | 2014-03-06 |
AU2011295283A1 (en) | 2013-02-28 |
AR082496A1 (es) | 2012-12-12 |
MX2013002056A (es) | 2013-04-03 |
TWI533919B (zh) | 2016-05-21 |
KR20140007789A (ko) | 2014-01-20 |
CN103052597B (zh) | 2014-12-17 |
CN103052597A (zh) | 2013-04-17 |
PE20131311A1 (es) | 2013-10-26 |
TW201223617A (en) | 2012-06-16 |
WO2012025343A1 (en) | 2012-03-01 |
PT2609037E (pt) | 2014-08-27 |
HK1183288A1 (en) | 2013-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101547362B1 (ko) | 항균 공급원을 갖는 미세다공성 여과기 | |
CN100556821C (zh) | 水净化系统 | |
AU2003231002B2 (en) | Encapsulated filter cartridge | |
TW536424B (en) | Water-clean cartridge, water-cleaner, and washing method of water-cleaner | |
WO2014089217A1 (en) | Filter assembly | |
WO2008053395A2 (en) | Universal water purifier unit assembly device | |
EA026342B1 (ru) | Устройство для очистки воды, содержащее гравитационный фильтр | |
RU2440305C2 (ru) | Биоцидный картридж | |
PL212324B1 (pl) | Uklad do oczyszczania wody | |
US20160114271A1 (en) | Customizable water filtration system | |
RU2734973C1 (ru) | Фильтрующий модуль | |
EP2298702B1 (en) | Water purification device and process for purification of water by this device | |
JP2005000768A (ja) | 浄水カートリッジ | |
KR101913225B1 (ko) | 정수용 필터 | |
EA018941B1 (ru) | Устройство для очистки воды | |
US20180282179A1 (en) | Device for treating water for household use | |
CN103189317B (zh) | 停留时间室 | |
KR101439830B1 (ko) | 자가세정가능한 정수기 | |
US20240157275A1 (en) | Filtration device and water filtration pitcher comprising the same | |
RU179678U1 (ru) | Устройство для очистки воды | |
EP2576450A1 (en) | A water purification device | |
MXPA06010208A (en) | Water purification system | |
KR20110126775A (ko) | 수처리용 필터 | |
JP2014188433A (ja) | 携帯用簡易浄水器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |