RU169884U1 - Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties - Google Patents

Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties Download PDF

Info

Publication number
RU169884U1
RU169884U1 RU2016141035U RU2016141035U RU169884U1 RU 169884 U1 RU169884 U1 RU 169884U1 RU 2016141035 U RU2016141035 U RU 2016141035U RU 2016141035 U RU2016141035 U RU 2016141035U RU 169884 U1 RU169884 U1 RU 169884U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
filter cartridge
magnesium
mixture
calcium
Prior art date
Application number
RU2016141035U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Камиль Журатович Ганиев
Александр Петрович Маслюков
Владимир Александрович Маслюков
Игорь Олегович Мельников
Анна Николаевна Плахотник
Роман Евгеньевич Подобедов
Алексей Григорьевич Растегаев
Виктор Васильевич Сапрыкин
Original Assignee
Акционерное Общество "БВТ БАРЬЕР РУС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "БВТ БАРЬЕР РУС" filed Critical Акционерное Общество "БВТ БАРЬЕР РУС"
Priority to RU2016141035U priority Critical patent/RU169884U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU169884U1 publication Critical patent/RU169884U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D24/00Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/02Cartridge filters of the throw-away type with cartridges made from a mass of loose granular or fibrous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

Фильтрующий патрон предназначен для получения доочищенной питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами и может быть использован в составе бытового фильтра кувшинного типа для очистки водопроводной воды. Фильтрующий патрон позволяет получать воду с щелочным значением рН очищенной воды 8÷9 ед. и отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), а также дополнительно обогащать воду ионами кальция и магния. Предложен фильтрующий патрон для получения питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами, состоящий из последовательно соединенных: узла подачи очищаемой воды, включающего оболочку с радиальными прорезями и снабженного средством крепления в фильтре, выполненного в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности; узла фильтрации, выполненного в виде полого цилиндра, на основаниях которого установлены сетки, и заполненного смесью гранулированных адсорбирующих и минерализующих компонентов и слоем нетканого ионообменного фильтрующего полотна, прилегающим с внутренней стороны к сетке в нижней части узла фильтрации; узла вывода очищенной воды, выполненного в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине; при этом узел фильтрации содержит смесь гранулированных кальцийсодержащего и магнийсодержащего компонентов и гранулированных адсорбирующих компонентов. Сущность изобретения заключается в том, что смесь кальцийсодержащего и магнийсодержащего компонентов обеспечивает смещение окислительно-восстановительного потенциала очищенной воды до - 150 мВ и повышение показателя рН до 8.0÷9.0 ед. независимо от характеристик исходной воды. Также в смеси гранулированных адсорбирующих компонентов используют нативные активированные угли, проявляющие щелочные свойства при контакте с водой. 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.The filter cartridge is designed to produce purified drinking water with improved consumer properties and can be used as part of a household filter jug type for the purification of tap water. The filter cartridge allows you to get water with an alkaline pH value of purified water 8 ÷ 9 units. and the negative value of the redox potential (ORP), as well as additionally enrich the water with calcium and magnesium ions. A filter cartridge for producing drinking water with improved consumer properties is proposed, consisting of serially connected: a purified water supply unit including a casing with radial slots and equipped with fastening means in the filter, made in the form of a cylindrical casing with a thread on the outer surface; a filtration unit made in the form of a hollow cylinder, on the bases of which grids are installed, and filled with a mixture of granular adsorbing and mineralizing components and a layer of non-woven ion-exchange filter cloth adjacent from the inside to the mesh in the lower part of the filtration unit; node output purified water, made in the form of a funnel with an obtuse angle and a hole in the middle; wherein the filtration unit contains a mixture of granular calcium-containing and magnesium-containing components and granular adsorbent components. The essence of the invention lies in the fact that the mixture of calcium-containing and magnesium-containing components provides a shift in the redox potential of the purified water to -150 mV and an increase in pH to 8.0 ÷ 9.0 units. regardless of the characteristics of the source water. Also in the mixture of granular adsorbent components using native activated carbons, exhibiting alkaline properties in contact with water. 9 s.p. f-ly, 1 ill., 2 ave.

Description

Фильтрующий патрон предназначен для получения доочищенной питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами и может быть использован в составе бытового фильтра кувшинного типа для очистки водопроводной воды. Фильтрующий патрон позволяет получать воду с щелочным значением рН очищенной воды 8÷9 ед. и отрицательным значением окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), а также дополнительно обогащать воду ионами кальция и магния.The filter cartridge is designed to produce purified drinking water with improved consumer properties and can be used as part of a household filter jug type for the purification of tap water. The filter cartridge allows you to get water with an alkaline pH value of purified water 8 ÷ 9 units. and the negative value of the redox potential (ORP), as well as additionally enrich the water with calcium and magnesium ions.

Существует ряд исследований врачей-физиологов, подтверждающих, что вода с щелочным значением рН и отрицательным значением ОВП обладает антиоксидантной активностью. Обусловлено это тем, что вода с такими характеристиками ближе по своим свойствам к внутренней среде организма. Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП, близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то энергия клеточных мембран не расходуется на коррекцию ОВП поступающей в организм воды, как следствие, вода с такими свойствами и содержащиеся в ней макро- и микроэлементы усваиваются организмом быстрее. Исходя из этого, итоговая цель полезной модели - получение питьевой воды с физиологически сбалансированным уровнем значений рН и ОВП.There are a number of studies by physiologists confirming that water with an alkaline pH and negative AFP has antioxidant activity. This is due to the fact that water with such characteristics is closer in its properties to the internal environment of the body. If the drinking water entering the body has an ORP close to the value of the ORP of the internal environment of the human body, then the energy of the cell membranes is not spent on the correction of the ORP of the water entering the body, as a result, water with such properties and macro- and microelements contained in it are absorbed by the body faster . Based on this, the final goal of the utility model is to obtain drinking water with a physiologically balanced level of pH and ORP.

Существует множество решений для достижения требуемых характеристик.There are many solutions to achieve the required characteristics.

Известно устройство для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом [RU 71332], находящимся под давлением, содержащее емкость для соединения жидкой среды с водородом, источник водорода, средства для подвода газообразного водорода и жидкой среды в емкость для их соединения, отличающееся тем, что в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом баллоне, в качестве емкости для соединения используют кавитационный эжектор-смеситель, при этом количество вводимого в жидкую среду водорода составляет от 1 до 1.79 л на 100 л жидкой среды.A device for producing a liquid medium with a negative redox potential by saturating it with hydrogen [RU 71332], which is under pressure, contains a container for connecting a liquid medium with hydrogen, a hydrogen source, means for supplying gaseous hydrogen and a liquid medium to connect them characterized in that as the source of hydrogen use hydrogen gas in a gas cylinder, a cavitation ejector-mixer is used as a container for the connection, while amount of hydrogen introduced into the liquid medium is from 1 to 1.79 liter per 100 liters of the liquid medium.

Одним из недостатков данного устройства является отсутствие модуля предварительной очистки воды от вредных примесей, что наряду с низким ОВП полученной воды может приводить к получению организмом человека повышенного количества этих примесей.One of the disadvantages of this device is the lack of a module for preliminary water purification from harmful impurities, which, along with the low ORP of the resulting water, can lead to a high amount of these impurities in the human body.

Известен способ получения питьевой воды [RU 2527788], характеризующийся тем, что включает забор воды из природного источника, очистку от твердых примесей и обработку путем пропускания воды через аппарат, представляющий собой устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр, через центральную полость устройства пропускают воду из подающей трубы с возможностью закручивания встречными потоками по спирали со скоростью 0.2÷3.0 м/с и намагничивания, обработку в аппарате проводят при температуре 5÷25°C, затем осуществляют проточную магнитную обработку в аппарате, представляющем собой магнитную трубу с диаметром 5÷20 см, через которую протекает вода со скоростью 0.2÷3.0 м/с. При этом энергонасыщенность природной воды 40 кДж/моль, а полученной воды 270 кДж/моль, показатели полученной воды: окислительно-восстановительный потенциал 0÷60 мВ и рН воды 6.5÷8.5.A known method of producing drinking water [RU 2527788], characterized in that it includes the intake of water from a natural source, purification from solid impurities and processing by passing water through an apparatus, which is a device having an external and internal cylinder, water is passed through the central cavity of the device from the feed pipe with the possibility of twisting by counter flows in a spiral at a speed of 0.2 ÷ 3.0 m / s and magnetization, processing in the apparatus is carried out at a temperature of 5 ÷ 25 ° C, then flow magnetic processing is carried out in the apparatus, which is a magnetic pipe with a diameter of 5 ÷ 20 cm, through which water flows at a speed of 0.2 ÷ 3.0 m / s. In this case, the energy saturation of natural water is 40 kJ / mol, and the resulting water is 270 kJ / mol, the indicators of the obtained water are: redox potential 0 ÷ 60 mV and water pH 6.5 ÷ 8.5.

Недостатком данного устройства также является отсутствие предварительной очистки воды от химических примесей, заявлена только очистка от механических загрязнений.The disadvantage of this device is the lack of preliminary water purification from chemical impurities, only purification from mechanical impurities is claimed.

Известен способ приготовления ультрапресной воды хозяйственно-питьевого назначения [RU 2483031], в котором исходную воду деминерализируют и делят на две части. В первую часть вводят MgSO4 в количестве, обеспечивающем содержание катионов Mg2+=20÷25 мг/л и анионов SO4 2-=80÷100 мг/л, и подвергают электроактивации. Полученную таким образом электроактивированную воду с окислительно-восстановительным потенциалом от 5 мВ до 500 мВ смешивают со второй частью деминерализированной воды при их соотношении, равном (5÷30)/(70÷95) соответственно, доводят рН до 6.5÷6.9, а полученный водный раствор минерализируют путем введения MgSO4, ZnSO4, Li2SO4, Cr2(SO4)3 и KCl в количестве, обеспечивающем следующий ионный состав, мг/л: К+=16÷20; Mg2+=18÷24; Zn2+=1.6÷1.99; Li2+=0.06÷0.16; Cr3+=0.01÷0.08; Cr+=15÷18; SO4 2=75÷100.A known method of preparing ultra-fresh water for drinking and household purposes [RU 2483031], in which the source water is demineralized and divided into two parts. MgSO 4 is introduced into the first part in an amount ensuring the content of Mg 2+ cations = 20–25 mg / L and SO 4 2– = 80–100 mg / L anions, and is subjected to electroactivation. The electroactivated water thus obtained with a redox potential of 5 mV to 500 mV is mixed with the second part of demineralized water at a ratio of (5 ÷ 30) / (70 ÷ 95), respectively, the pH is adjusted to 6.5 ÷ 6.9, and the resulting water the solution is mineralized by introducing MgSO 4 , ZnSO 4 , Li 2 SO 4 , Cr 2 (SO 4 ) 3 and KCl in an amount providing the following ionic composition, mg / l: K + = 16 ÷ 20; Mg 2+ = 18 ÷ 24; Zn 2+ = 1.6 ÷ 1.99; Li 2+ = 0.06 ÷ 0.16; Cr 3+ = 0.01 ÷ 0.08; Cr + = 15 ÷ 18; SO 4 2 = 75 ÷ 100.

Недостатками данного способа также являются отсутствие предварительной очистки воды, достаточно трудоемкая процедура ее подготовки и требование наличия источника питания, как следствие, затраты на электроэнергию. При этом полученная вода имеет близкое к нейтральному значение рН.The disadvantages of this method are the lack of preliminary water purification, a rather laborious procedure for its preparation and the requirement for a power source, as a result, the cost of electricity. Moreover, the resulting water has a near-neutral pH value.

Также известен способ снижения окислительно-восстановительного потенциала воды [RU 2351546], который включает в себя пропускание воды через электродную камеру, содержащую аноды и катоды, подключенные к источнику постоянного электрического напряжения, и не имеющую разделительных полупроницаемых мембран или диафрагм. Процесс проводится в течение 10÷600 с при напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве в пределах 1.5÷24 В/см. Технический эффект: уменьшение изменений химического состава воды и затрат электроэнергии при снижении окислительно-восстановительного потенциала воды, увеличение скорости обработки воды и обеспечение попутной очистки воды от посторонних примесей.Also known is a method of reducing the redox potential of water [RU 2351546], which includes passing water through an electrode chamber containing anodes and cathodes connected to a constant voltage source and without dividing semipermeable membranes or diaphragms. The process is carried out for 10 ÷ 600 s with an electric field in the interelectrode space in the range 1.5 ÷ 24 V / cm. Technical effect: reduction of changes in the chemical composition of water and energy costs while reducing the redox potential of water, increasing the speed of water treatment and ensuring associated water purification from impurities.

Недостатками данного способа является требование наличия источника питания и, как следствие, затраты на электроэнергию.The disadvantages of this method is the requirement of a power source and, as a consequence, the cost of electricity.

Известно устройство для повышения биологической активности и очистки воды [RU 80840], содержащее корпус, электроды, подсоединенные к источнику напряжения, отличающееся тем, что корпус устройства имеет наполнитель в виде поляризуемых дисперсных частиц, в верхней крышке корпуса имеются два канала с отверстиями для подачи исходной воды и выпуска. Полезная модель направлена на обеспечение возможности более эффективной обработки воды хозяйственно-питьевого назначения в целях улучшения ее потребительских характеристик при одновременном решении комплекса вопросов, связанных с понижением окислительно-восстановительного потенциала, очистки и насыщения воды водородом и кислородом в условиях непрерывного водоснабжения и нормальных значениях рН.A device for increasing biological activity and water purification [RU 80840], comprising a housing, electrodes connected to a voltage source, characterized in that the housing of the device has a filler in the form of polarizable dispersed particles, in the upper cover of the housing there are two channels with holes for supplying the original water and release. The utility model is aimed at providing the possibility of more efficient treatment of household and drinking water in order to improve its consumer characteristics while addressing a range of issues related to lowering the redox potential, purification and saturation of water with hydrogen and oxygen under continuous water supply and normal pH values.

Недостатками данного способа является требование наличия источника питания и, как следствие, затраты на электроэнергию.The disadvantages of this method is the requirement of a power source and, as a consequence, the cost of electricity.

Известно устройство для доочистки питьевой воды [RU 79550], которое содержит механический фильтр, ионообменную ступень и на выходе сорбционную ступень, на входе перед механическим фильтром установлен корректор окислительно-восстановительного потенциала в виде бездиафрагменного электролизера, соединенного с источником постоянного тока. Кроме того, при необходимости дополнительного снижения окислительно-восстановительного потенциала питьевой воды еще один электролизер устанавливается перед сорбционной ступенью.A device for the purification of drinking water [RU 79550] is known, which contains a mechanical filter, an ion-exchange stage and a sorption stage at the outlet, and a redox potential corrector in the form of a diaphragmless electrolyzer connected to a direct current source is installed in front of the mechanical filter. In addition, if it is necessary to further reduce the redox potential of drinking water, another electrolyzer is installed before the sorption stage.

Недостатками данного способа является требование наличия источника питания и, как следствие, затраты на электроэнергию.The disadvantages of this method is the requirement of a power source and, as a consequence, the cost of electricity.

В дополнение к перечисленным выше недостаткам, все эти решения конструктивно сложны, дороги и имеют ограниченную применимость вследствие необходимости их подключения к источнику электрического питания.In addition to the disadvantages listed above, all these solutions are structurally complex, expensive and have limited applicability due to the need to connect them to an electric power source.

Технической задачей предлагаемого решения являются доочистка питьевой воды и улучшение ее потребительских свойств (обогащение ионами кальция и магния, снижение ОВП до отрицательных величин, повышение рН очищенной воды до 9.0 ед.) при сохранении относительной простоты конструкции.The technical task of the proposed solution is the purification of drinking water and improving its consumer properties (enrichment with calcium and magnesium ions, reducing ORP to negative values, increasing the pH of purified water to 9.0 units) while maintaining the relative simplicity of the design.

Технический результат достигается тем, что предложен фильтрующий патрон для получения питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами, состоящий из последовательно соединенных: узла подачи очищаемой воды, включающего оболочку с радиальными прорезями и снабженного средством крепления в фильтре, выполненного в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности; узла фильтрации, выполненного в виде полого цилиндра, на основаниях которого установлены сетки, и заполненного смесью гранулированных адсорбирующих и минерализующих компонентов и слоем нетканого ионообменного фильтрующего полотна, прилегающим с внутренней стороны к сетке в нижней части узла фильтрации; узла вывода очищенной воды, выполненного в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине; при этом узел фильтрации содержит смесь гранулированных кальцийсодержащего и магнийсодержащего компонентов и гранулированных адсорбирующих компонентов при следующем содержании компонентов смеси, об. %:The technical result is achieved by the fact that a filter cartridge for producing drinking water with improved consumer properties is proposed, consisting of serially connected: a unit for supplying purified water, including a shell with radial slots and equipped with fastening means in the filter, made in the form of a cylindrical shell with a thread on the outer surface ; a filtration unit made in the form of a hollow cylinder, on the bases of which grids are installed, and filled with a mixture of granular adsorbing and mineralizing components and a layer of non-woven ion-exchange filter cloth adjacent from the inside to the mesh in the lower part of the filtration unit; node output purified water, made in the form of a funnel with an obtuse angle and a hole in the middle; wherein the filtration unit contains a mixture of granular calcium-containing and magnesium-containing components and granular adsorbing components in the following content of the mixture components, vol. %:

серебросодержащий активированный угольsilver activated carbon 2÷52 ÷ 5 активированный угольActivated carbon 55÷8055 ÷ 80 ионообменная смолаion exchange resin 10÷2010 ÷ 20 кальцийсодержащий компонентcalcium component 5÷155 ÷ 15 магнийсодержащий компонентmagnesium component 5÷155 ÷ 15

Сущность изобретения заключается в том, что смесь кальцийсодержащего и магнийсодержащего компонентов обеспечивает смещение окислительно-восстановительного потенциала очищенной воды до -150 мВ и повышение показателя рН до 8.0÷9.0 ед. независимо от характеристик исходной воды.The essence of the invention lies in the fact that a mixture of calcium-containing and magnesium-containing components provides a shift in the redox potential of purified water to -150 mV and an increase in pH to 8.0 ÷ 9.0 units. regardless of the characteristics of the source water.

Дополнительная минерализация ионами кальция, а также увеличение рН воды реализуется путем введения в состав фильтрующей смеси кальцийсодержащего компонента, получаемого из природного минерала на основе карбоната кальция, в количестве 5÷15% от общего объема всех фильтрующих компонентов узла фильтрации. Выделение ионов кальция осуществляется за счет пролонгированного растворения гранул материала при контакте с водой. При этом, ограниченная растворимость материала не приводит к появлению избыточной концентрации ионов кальция. При содержании кальцийсодержащего материала 5÷15 об. % концентрация ионов кальция и значение показателей рН в очищенной воде не превышает гигиенических нормативов.Additional mineralization with calcium ions, as well as an increase in the pH of water, is realized by introducing into the composition of the filtering mixture a calcium-containing component obtained from a natural mineral based on calcium carbonate in an amount of 5-15% of the total volume of all filtering components of the filtration unit. The release of calcium ions is due to the prolonged dissolution of the granules of the material in contact with water. Moreover, the limited solubility of the material does not lead to the appearance of an excessive concentration of calcium ions. When the content of calcium-containing material is 5 ÷ 15 vol. % concentration of calcium ions and pH in purified water does not exceed hygienic standards.

Целесообразно, что в качестве магнийсодержащего материала, способствующего обогащению воды ионами магния и снижения ОВП очищенной воды до отрицательных значений, используют искусственный гранулированный материал на основе оксида/гидроксида магния с добавлением металлического магния. Использование в смеси гранулированного магнийсодержащего материала в количестве 5÷15 об. % обеспечивает оптимальную концентрацию магния в отфильтрованной воде, а также смещение ОВП очищенной воды в отрицательную область до значений - 150 мВ.It is advisable that as a magnesium-containing material that contributes to the enrichment of water with magnesium ions and to reduce the ORP of purified water to negative values, an artificial granular material based on magnesium oxide / hydroxide with the addition of metallic magnesium is used. Use in a mixture of granular magnesium-containing material in an amount of 5 ÷ 15 vol. % provides the optimal concentration of magnesium in the filtered water, as well as the shift in the ORP of the purified water to the negative region to values of - 150 mV.

Увеличение количества кальцийсодержащего и магнийсодержащего материалов приводит к избыточному защелачиванию очищенной воды (12.0 ед. рН и более), а также является экономически нецелесообразным. При снижении содержания кальцийсодержащего и магнийсодержащего материалов менее 5 об. % изменение показателей рН и ОВП минимально и нецелесообразно.An increase in the amount of calcium-containing and magnesium-containing materials leads to excessive alkalization of purified water (12.0 pH units or more), and is also economically inexpedient. With a decrease in the content of calcium-containing and magnesium-containing materials less than 5 vol. % change in pH and ORP is minimal and impractical.

Целесообразно, что в смеси адсорбирующих компонентов используют слабокислотные катионообменные смолы в Na-, и/или К-, и/или Mg-формах. Использование таких смол обеспечивает удаление ионов тяжелых металлов из воды, существенно не изменяя при этом значение рН очищенной воды. Использование в составе адсорбирующих компонентов слабокислотных макропористых смол в Н-форме также обеспечивает очистку исходной воды от ионов тяжелых металлов, однако значение рН очищенной воды в этом случае будет находиться в слабокислой области рН, что в свою очередь приведет к положительному значению ОВП, что не будет соответствовать поставленной технической задаче.It is advisable that weakly acidic cation exchange resins in the Na, and / or K, and / or Mg forms are used in the mixture of adsorbing components. The use of such resins ensures the removal of heavy metal ions from water, without substantially changing the pH of the purified water. The use of weakly acidic macroporous resins in the H-form as part of the adsorbent components also ensures purification of the source water from heavy metal ions, however, the pH value of the purified water in this case will be in the slightly acidic pH range, which in turn will lead to a positive ORP value, which will not correspond to the assigned technical task.

Целесообразно, что в смеси гранулированных адсорбирующих компонентов используют нативные активированные угли, проявляющие щелочные свойства при контакте с водой. Для поддержания рН очищенной воды в интервале рН 8.0+9.0 ед. значение рН воды после контакта с активированным углем также должно находиться в диапазоне рН 8.0 и более. Использование специализированных отмытых кислотой активированных углей, после контакта с которыми значение рН воды будет составлять менее 8.0 ед., будет приводить к получению очищенной воды со значениями рН менее 8.0 ед. и, как следствие, более высоким значениям ОВП.It is advisable that native activated carbons exhibiting alkaline properties in contact with water are used in a mixture of granular adsorbent components. To maintain the pH of purified water in the range of pH 8.0 + 9.0 units. the pH value of water after contact with activated carbon should also be in the range of pH 8.0 or more. The use of specialized acid-washed activated carbons, after contact with which the pH of the water will be less than 8.0 units, will lead to purified water with pH values of less than 8.0 units. and, as a result, higher AFP values.

Размер гранул активированных углей составляет 0.3÷1.7 мм, размеры гранул ионообменной смолы и кальцийсодержащего компонента - 0.4÷1.2 мм, магнийсодержащего компонента - 1.4÷2.5 мм, содержание серебра в серебросодержащем активированном угле составляет не менее 0.05 мас. %.The granule size of activated carbon is 0.3 ÷ 1.7 mm, the granule size of the ion-exchange resin and calcium-containing component is 0.4 ÷ 1.2 mm, the magnesium-containing component is 1.4 ÷ 2.5 mm, the silver content in silver-containing activated carbon is at least 0.05 wt. %

Гранулы активированного угля размером менее 0.3 мм ухудшают гидродинамику, в данном случае, снижают скорость фильтрации, а более 1.7 мм не позволяют достичь желаемых показателей по эффективности очистки, т.к. эффективная поверхность фильтрующего материала снижается. Размер гранул кальций и магнийсодержащих компонентов обусловлен тем, что несущественно изменяет гидродинамические свойства смеси активированного угля и ионообменной смолы, при этом обеспечивая пролонгированное растворение данных компонентов в течение всего ресурса.Granules of activated carbon less than 0.3 mm in size degrade hydrodynamics, in this case, reduce the filtration rate, and more than 1.7 mm do not allow to achieve the desired indicators for cleaning efficiency, because the effective surface of the filter material is reduced. The granule size of calcium and magnesium-containing components is due to the fact that it does not significantly change the hydrodynamic properties of a mixture of activated carbon and ion-exchange resin, while ensuring prolonged dissolution of these components over the entire resource.

Введение в смесь гранулированных адсорбирующих компонентов серебросодержащего активированного угля предотвращает биообрастание материала, т.е. создает бактериостатический эффект.The introduction of silver-containing activated carbon into the mixture of granular adsorbent components prevents biofouling of the material, i.e. creates a bacteriostatic effect.

Целесообразно, что слой нетканого ионообменного полотна, изготавленный из катионообменного волокна, обеспечивает дополнительную селективную очистку воды от железа и ионов тяжелых металлов, а также позволяет избежать вымывания частиц смеси гранулированных адсорбирующих компонентов из фильтрующего патрона.It is advisable that the layer of non-woven ion-exchange fabric made of cation-exchange fiber provides additional selective purification of water from iron and heavy metal ions, and also avoids leaching of particles of a mixture of granular adsorbent components from the filter cartridge.

Фильтрующий патрон работает следующим образом (Фиг.).The filter cartridge works as follows (Fig.).

С помощью средства крепления (3) патрон устанавливают в бытовой фильтр. Резьбовое соединение фильтрующего патрона и фильтра позволяет с достаточной степенью свободы перемещать и наклонять фильтр. Очищаемая вода через радиальные прорези (2) оболочки узла подачи очищаемой воды (1) попадает на сетку (4), не позволяющую вымываться частицам смеси адсорбирующих компонентов и минерализующих компонентов (6), проходит через нее и попадает в полый цилиндр узла фильтрации (5), заполненный смесью гранулированных адсорбирующих и минерализующих компонентов (6): активированного угля, ионообменной смолы, кальцийсодержащих и магнийсодержащих материалов. Проходя через смесь гранулированных активированного угля и ионообменной смолы, исходная вода очищается от активного хлора, хлорорганических соединений, пестицидов, нефтепродуктов, АПАВ, общего железа и ионов тяжелых металлов, неприятных запахов и привкусов. Наличие серебра в составе гранулированного активированного угля предотвращает биообрастание материала, т.е. создает бактериостатический эффект. За счет растворения кальцийсодержащих и магнийсодержащих гранулированных материалов, сопровождающегося протеканием окислительно-восстановительных процессов, происходит снижение ОВП в отрицательную область, смещение кислотно-основного баланса в щелочную область и обогащение воды ионами кальция и магния. Далее очищаемая вода попадает на слой нетканого фильтрующего полотна (7), где задерживаются взвешенные частицы, а также ионы тяжелых металлов.Using the fastening means (3), the cartridge is installed in a household filter. The threaded connection of the filter cartridge and filter allows you to move and tilt the filter with a sufficient degree of freedom. The purified water through the radial slots (2) of the shell of the purified water supply unit (1) enters the grid (4), which does not allow the particles of the mixture of adsorbing components and mineralizing components to be washed out (6), passes through it and enters the hollow cylinder of the filtration unit (5) filled with a mixture of granular adsorbing and mineralizing components (6): activated carbon, ion-exchange resin, calcium-containing and magnesium-containing materials. Passing through a mixture of granular activated carbon and ion-exchange resin, the source water is purified from active chlorine, organochlorine compounds, pesticides, petroleum products, ACA, total iron and heavy metal ions, unpleasant odors and smacks. The presence of silver in the composition of granular activated carbon prevents biofouling of the material, i.e. creates a bacteriostatic effect. Due to the dissolution of calcium-containing and magnesium-containing granular materials, accompanied by the occurrence of redox processes, there is a decrease in redox potential in the negative region, an acid-base balance is shifted to the alkaline region, and water is enriched with calcium and magnesium ions. Next, the purified water falls on a layer of non-woven filter cloth (7), where suspended particles, as well as heavy metal ions, are retained.

На выходе из узла фильтрации вода проходит через сетку (8), поддерживающую нетканое полотно (7), попадает в узел вывода очищенной воды (9) и через отверстие (10) выливается в емкость для сбора очищенной воды.At the outlet of the filtration unit, water passes through a grid (8) supporting a non-woven fabric (7), enters the outlet for purified water (9) and is poured through a hole (10) into a container for collecting purified water.

Ниже приведены примеры достижения технического результата при использовании заявляемого фильтрующего элемента производительностью 0.2 дм3/ч в составе бытового фильтра для воды кувшинного типа. В качестве примеров приведены данные протокола лабораторных исследований проб воды из системы централизованного водоснабжения г. Москвы, предварительно очищенных с использованием системы обратного осмоса и искусственно контаминированных исследуемыми загрязнителями, до и после обработки заявляемым фильтрующим патроном. Примеры иллюстрируют, но не ограничивают применение предложенного фильтрующего элемента.Below are examples of achieving a technical result when using the inventive filter element with a capacity of 0.2 dm 3 / h as part of a household filter for jug type water. As examples, the data of the protocol for laboratory studies of water samples from the centralized water supply system of Moscow, previously purified using a reverse osmosis system and artificially contaminated with the studied pollutants, before and after treatment with the claimed filter cartridge are given. The examples illustrate but do not limit the use of the proposed filter element.

Пример 1. Фильтрующий патрон, содержащий кальцийсодержащий компонент 5 об. %, магнийсодержащий компонент 5 об. %, активированный уголь 65 об. %, ионообменную смолу 15 об. %.Example 1. A filter cartridge containing a calcium-containing component of 5 vol. %, magnesium-containing component 5 vol. %, activated carbon 65 vol. %, ion exchange resin 15 vol. %

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример 2. Фильтрующий патрон, содержащий кальцийсодержащий компонент 15 об. %, магнийсодержащий компонент 15 об. %, активированный уголь 50 об. %, ионообменную смолу 20 об. %.Example 2. A filter cartridge containing a calcium-containing component of 15 vol. %, magnesium-containing component 15 vol. %, activated carbon 50 vol. %, ion exchange resin 20 vol. %

Figure 00000002
Figure 00000002

Выполнение заявленного фильтрующего патрона для получения питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами позволяет получать воду с щелочным значением рН 8÷9 ед. и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, а также обогащенную ионами кальция и магния.The implementation of the claimed filter cartridge for drinking water with improved consumer properties allows you to get water with an alkaline pH of 8 ÷ 9 units. and negative redox potential, as well as enriched with calcium and magnesium ions.

Claims (11)

1. Фильтрующий патрон для получения питьевой воды с улучшенными потребительскими свойствами, состоящий из последовательно соединенных: узла подачи очищаемой воды, включающего оболочку с радиальными прорезями и снабженного средством крепления в фильтре, выполненного в виде цилиндрической оболочки с резьбой на наружной поверхности; узла фильтрации, выполненного в виде полого цилиндра, на основаниях которого установлены сетки, и заполненного смесью гранулированных адсорбирующих и минерализующих компонентов и слоем нетканого ионообменного фильтрующего полотна, прилегающим с внутренней стороны к сетке в нижней части узла фильтрации; узла вывода очищенной воды, выполненного в виде воронки с тупым углом и отверстием посредине; при этом узел фильтрации содержит смесь гранулированных кальцийсодержащего и магнийсодержащего компонентов и гранулированных адсорбирующих компонентов при следующем содержании компонентов смеси, об. %:1. A filter cartridge for producing drinking water with improved consumer properties, consisting of series-connected: a unit for supplying purified water, including a casing with radial slots and equipped with fastening means in the filter, made in the form of a cylindrical shell with a thread on the outer surface; a filtration unit made in the form of a hollow cylinder, on the bases of which grids are installed, and filled with a mixture of granular adsorbing and mineralizing components and a layer of non-woven ion-exchange filter cloth adjacent from the inside to the mesh in the lower part of the filtration unit; node output purified water, made in the form of a funnel with an obtuse angle and a hole in the middle; wherein the filtration unit contains a mixture of granular calcium-containing and magnesium-containing components and granular adsorbing components in the following content of the mixture components, vol. %: серебросодержащий активированный угольsilver activated carbon 2÷52 ÷ 5 активированный угольActivated carbon 55÷8055 ÷ 80 ионообменная смолаion exchange resin 10÷2010 ÷ 20 кальцийсодержащий компонентcalcium component 5÷155 ÷ 15 магнийсодержащий компонентmagnesium component 5÷155 ÷ 15
2. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что в смеси гранулированных адсорбирующих компонентов используют нативные активированные угли, проявляющие щелочные свойства при контакте с водой.2. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that native activated carbons exhibiting alkaline properties when in contact with water are used in a mixture of granular adsorbent components. 3. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что кальцийсодержащий компонент получают из природного минерала на основе карбоната кальция.3. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the calcium-containing component is obtained from a natural mineral based on calcium carbonate. 4. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что в качестве магнийсодержащего материала используют искусственный гранулированный материал на основе оксида/гидроксида магния с добавлением металлического магния.4. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that an artificial granular material based on magnesium oxide / hydroxide with the addition of metallic magnesium is used as the magnesium-containing material. 5. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что содержание серебра в серебросодержащем активированном угле составляет не менее 0.05 мас. %.5. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the silver content in the silver-containing activated carbon is at least 0.05 wt. % 6. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что размер гранул активированных углей составляет 0.3÷1.7 мм.6. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the granule size of activated carbon is 0.3 ÷ 1.7 mm. 7. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что размер гранул магнийсодержащего компонента составляет 1.4÷2.5 мм.7. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the granule size of the magnesium-containing component is 1.4 ÷ 2.5 mm. 8. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что размер гранул кальцийсодержащего компонента и ионообменной смолы составляет 0.4÷1.2 мм.8. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the granule size of the calcium-containing component and the ion-exchange resin is 0.4 ÷ 1.2 mm. 9. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что в смеси адсорбирующих компонентов используют слабокислотные катионообменные смолы в Na-, и/или K-, и/или Mg-формах.9. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that weakly acidic cation exchange resins in the Na- and / or K- and / or Mg forms are used in the mixture of adsorbing components. 10. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что слой нетканого ионообменного полотна изготавливают из катионообменного волокна.10. The filter cartridge according to claim 1, characterized in that the layer of non-woven ion-exchange fabric is made of cation-exchange fiber.
RU2016141035U 2016-10-19 2016-10-19 Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties RU169884U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141035U RU169884U1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141035U RU169884U1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU169884U1 true RU169884U1 (en) 2017-04-05

Family

ID=58506343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141035U RU169884U1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU169884U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110615499A (en) * 2018-06-20 2019-12-27 佛山市美的清湖净水设备有限公司 Filter material, filter element and water purification cup
RU216126U1 (en) * 2021-03-16 2023-01-17 Александр Михайлович Фридкин DEVICE FOR REDUCING REDOX POTENTIAL (ORP) OF WATER AND MINERALIZATION

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569329B1 (en) * 1999-05-06 2003-05-27 Innova Pure Water Inc. Personal water filter bottle system
US20070235381A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Jackie Tsai Water filter
RU104084U1 (en) * 2010-12-24 2011-05-10 ЗАО "МЕТТЭМ-Технологии" FILTRATION NODE FILTER CARTRIDGE
RU2533715C1 (en) * 2013-09-05 2014-11-20 Закрытое акционерное общество "МЕТТЭМ-технологии" Filtering chuck for preparation of drinking water from source with low content of calcium, magnesium and fluorine ions and increased content of iron ions

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569329B1 (en) * 1999-05-06 2003-05-27 Innova Pure Water Inc. Personal water filter bottle system
US20070235381A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Jackie Tsai Water filter
RU104084U1 (en) * 2010-12-24 2011-05-10 ЗАО "МЕТТЭМ-Технологии" FILTRATION NODE FILTER CARTRIDGE
RU2533715C1 (en) * 2013-09-05 2014-11-20 Закрытое акционерное общество "МЕТТЭМ-технологии" Filtering chuck for preparation of drinking water from source with low content of calcium, magnesium and fluorine ions and increased content of iron ions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110615499A (en) * 2018-06-20 2019-12-27 佛山市美的清湖净水设备有限公司 Filter material, filter element and water purification cup
RU216126U1 (en) * 2021-03-16 2023-01-17 Александр Михайлович Фридкин DEVICE FOR REDUCING REDOX POTENTIAL (ORP) OF WATER AND MINERALIZATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103723870B (en) Improve the purifier of normal purifier performance
RU2533715C1 (en) Filtering chuck for preparation of drinking water from source with low content of calcium, magnesium and fluorine ions and increased content of iron ions
CN203938504U (en) Drinking-water Electrowinning device and apply the equipment of this device
CN109205744A (en) A kind of the flowing electrode Electro Sorb process for purifying water and water purifier of low wastewater rate
RU169884U1 (en) Filter cartridge for drinking water with improved consumer properties
CN111634979B (en) Device for removing chloride ions in desulfurization wastewater by constructing three-dimensional electrode system through hydrotalcite-based particle electrode
KR20140006423A (en) A water purifier
CN206467013U (en) A kind of Novel electrolytic ion-water generating apparatus
CN203976537U (en) Food materials water for cleaning refining plant
CN215161310U (en) Mineralized water system
CN212127829U (en) Reverse osmosis concentrate electrolytic recovery device
CN108002631B (en) Composite adsorption filtration method and equipment for regenerating urine into water for electrolytic oxygen production
JPH11277079A (en) Water treatment apparatus
CN209442786U (en) A kind of generating means of mineral water
RU115775U1 (en) FILTER CARTRIDGE FOR CLEANING FLUORIDE-CONTAINING WATER
CN206799326U (en) A kind of nanofiltration direct-drinking water purifier
CN203269709U (en) External pressure type composite filter element
CN206447686U (en) A kind of preparation system of pure water
CN202643462U (en) Service water treatment device
CN202030589U (en) Energy-saving sewage-free reverse osmosis direct drinking machine
RU2371394C2 (en) Method of purifying drinking water
CN210945167U (en) DI post water purification system
CN208717050U (en) Novel drinking water water purifier
CN204138361U (en) Multifunctional water generator
RU155458U1 (en) FILTER FOR CLEANING DRINKING WATER CONTAINING IRON