RU2060951C1

RU2060951C1 - Household filter-sterilizer

Info

Publication number: RU2060951C1
Application number: RU93018150A
Authority: RU
Inventors: Игорь Павлович Глебов; Дмитрий Вячеславович Горбуров; Борис Петрович Жуков; Алексей Владимирович Калинин; Игорь Вадимович Кожухов; Владимир Валерьевич Панюшкин; Александр Вениаминович Петров; Алексей Георгиевич Чернов; Александр Федорович Стрекалов
Original assignee: Игорь Павлович Глебов; Дмитрий Вячеславович Горбуров; Борис Петрович Жуков; Алексей Владимирович Калинин; Игорь Вадимович Кожухов; Владимир Валерьевич Панюшкин; Александр Вениаминович Петров; Алексей Георгиевич Чернов; Александр Федорович Стрекалов
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: household filter-sterilizer production. SUBSTANCE: household filter-sterilizer has vertical tank with feeding and removing branch pipe for initial water, chamber with filtering material and mean for water sterilization made in the form of mounted in feeding branch pipe cartridge with sorbent and in series connected air blower, ozonizer and bubbler made as asymmetrical hollow member, that is located in joined to tank bottom cylinder with clearance from walls and is connected with chamber by pipe. EFFECT: improved water purification. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к очистке воды, в частности к устройствам для комплексной очистки воды от механических примесей, микроорганизмов, соединений тяжелых металлов, окислов и других растворенных веществ, и предназначено для получения питьевой воды в бытовых и полевых условиях. The invention relates to water purification, in particular to devices for the integrated purification of water from mechanical impurities, microorganisms, compounds of heavy metals, oxides and other dissolved substances, and is intended for the production of drinking water in domestic and field conditions.

Известно устройство для очистки питьевой воды в бытовых условиях [1] включающее корпус с размещенным внутри него фильтрующим патроном, заполненным двумя слоями сорбента, расположенными друг над другом между сетками и перфорированными пластинами, входной и выходной патрубки для воды, из которых первый снабжен гибким шлангом для подсоединения к источнику подачи воды водопроводу. В качестве нижнего слоя сорбента использован активированный уголь, а верхнего активированный уголь, пропитанный бактерицидными веществами. При работе известного устройства водопроводная вода проходит последовательно через нижний и верхний слои сорбента, где очищается от вредных примесей, привкусов и запаха, причем в верхнем слое сорбента дополнительно происходит биологическая очистка воды. Однако для работы устройства необходимо наличие источника напорной подачи воды водопровода, что исключает возможность использования устройства для очистки воды, взятой из открытого источника, например, колодца или водоема. При этом установленная перед сорбентом сетка не позволяет эффективно очистить природную воду от механических и взвешенных органических примесей, что отрицательно сказывается на работоспособности сорбента. Кроме того, активированный уголь не обеспечивает эффективную очистку воды от ряда загрязнителей, таких, например, как органические пестициды, синтетические поверхностно-активные вещества, фенолы и другие. Пропитка активированного угля бактерицидными веществами также не обеспечивает эффективную очистку от всех видов бактерий, спор и вирусов, которые могут содержаться в природной и водопроводной воде. A device for cleaning drinking water in a domestic environment [1] comprising a housing with a filter cartridge placed inside it, filled with two layers of sorbent located one above the other between the nets and perforated plates, the inlet and outlet water pipes, of which the first is equipped with a flexible hose for connections to the water supply source to the water supply. Activated carbon was used as the lower layer of the sorbent, and activated carbon saturated with bactericidal substances was used as the upper layer. During the operation of the known device, tap water passes sequentially through the lower and upper layers of the sorbent, where it is cleaned of harmful impurities, flavors and smell, and in the upper layer of the sorbent, biological water purification additionally takes place. However, for the operation of the device, a source of pressurized water supply to the water supply system is necessary, which excludes the possibility of using the device for water purification taken from an open source, for example, a well or a reservoir. At the same time, the grid installed in front of the sorbent does not allow to effectively purify natural water from mechanical and suspended organic impurities, which negatively affects the efficiency of the sorbent. In addition, activated carbon does not provide effective water purification from a number of pollutants, such as, for example, organic pesticides, synthetic surfactants, phenols, and others. The impregnation of activated carbon with bactericidal substances also does not provide an effective purification of all types of bacteria, spores and viruses that may be contained in natural and tap water.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является бытовой фильтр-стерилизатор, содержащий вертикальную емкость с патрубками для подачи и вывода воды, фильтрующий патрон, устройство для стерилизации воды и напорное устройство, выполненное в виде поршня, установленного в емкости с возможностью возвратно-поступательного движения [2] Фильтрующий патрон выполнен в виде размещенных в емкости коаксиальных пружин и эластичного фильтрующего материала (поролона), расположенного между пружинами. Устройство для стерилизации воды выполнено в виде расположенных внутри фильтрующего патрона катодов и анодов с диэлектрическими прокладками, из которых первые закреплены на емкости, а вторые на поршне. Патрубки подвода и вывода воды установлены на верхнем днище емкости и снабжены обратными клапанами. Closest to the technical nature of the proposed is a household filter sterilizer containing a vertical container with nozzles for supplying and withdrawing water, a filter cartridge, a device for sterilizing water and a pressure device made in the form of a piston mounted in a container with the possibility of reciprocating movement [ 2] The filter cartridge is made in the form of coaxial springs located in the container and an elastic filter material (foam rubber) located between the springs. The device for water sterilization is made in the form of cathodes and anodes located inside the filter cartridge with dielectric spacers, of which the first are fixed to the containers, and the second to the piston. Water inlet and outlet pipes are installed on the upper bottom of the tank and are equipped with check valves.

В данном устройстве поршень обеспечивает прокачку воды через емкость, а фильтрующий патрон очистку воды от механических и взвешенных органических примесей. Обеззараживание воды происходит под действием электрического разряда малой мощности, создаваемого в пространстве между катодами и анодами при их сближении. In this device, the piston provides pumping water through the tank, and the filter cartridge purifies the water from mechanical and suspended organic impurities. Water disinfection occurs under the influence of an electric discharge of low power created in the space between the cathodes and anodes when they approach each other.

Однако ручное прокачивание воды через емкость с фильтрующим материалом требует значительных физических усилий, а чередующиеся сжатия и растягивания фильтрующего материала приводят к его повышенному износу. Это обуславливает низкие эксплуатационные свойства известного устройства. Наличие в емкости системы электродов, погруженных при работе в воду, также снижает эксплуатационные качества устройства вследствие ухудшения условий безопасности работы. However, manual pumping of water through a container with filter material requires considerable physical effort, and the alternating compression and stretching of the filter material leads to its increased wear. This leads to low performance properties of the known device. The presence in the capacity of the system of electrodes immersed during work in water also reduces the operational qualities of the device due to the deterioration of the working safety conditions.

Кроме того, данное устройство не обеспечивает высокого качества очистки питьевой воды. Это обусловлено тем, что при пропускании через воду тока происходит насыщение воды ионами тяжелых металлов, образующихся при разложении содержащихся в виде солей вследствие явления электрофореза. Одновременно с этим, при разложении соединений, таких как пестициды, моющие средства, в воду выделяются радикалы, также ухудшающие качество воды. Данное устройство не обеспечивает очистку питьевой воды от примесей тяжелых металлов. In addition, this device does not provide high quality drinking water purification. This is due to the fact that when a current is passed through water, water is saturated with ions of heavy metals formed during the decomposition of salts contained in the form of salts due to the phenomenon of electrophoresis. At the same time, during the decomposition of compounds such as pesticides, detergents, radicals are released into the water, which also worsen the quality of the water. This device does not provide purification of drinking water from impurities of heavy metals.

Цель изобретения повышение степени очистки питьевой воды и улучшение эксплуатационных свойств бытового фильтра-стерилизатора. The purpose of the invention is to increase the degree of purification of drinking water and improve the operational properties of a household filter sterilizer.

Цель достигается за счет того, что в бытовом фильтре-стерилизаторе, содержащем вертикальную емкость для исходной воды с подающим и отводящим патрубками, фильтрующий материал и средство для стерилизации воды, последнее выполнено в виде установленного в подводящем патрубке патрона, заполненного гранулированным сорбентом на основе активированного угля, и последовательно соединенных нагнетателя воздуха, осушителя воздуха, озонатора и барботера, при этом последний размещен в нижней части емкости, подающий патрубок в верхней части емкости и имеет герметичную крышку. Кроме того, предлагаемое устройство снабжено камерой, в которой размещен фильтрующий материал, барботер выполнен в виде асимметричного полого элемента, расположенного в присоединенном к днищу емкости стакане с зазором от его стенок, и соединен трубкой с камерой. Осушитель воздуха содержит вымораживатель влаги, закрепленный на металлическом днище емкости, а вымораживатель выполнен в виде кассеты из двух диэлектрических пластин и размещенных между ними электропроводящих элементов, образующих чередующиеся термоспаи с p-n- и n-p-переходами, находящиеся в тепловом контакте с пластинами. The goal is achieved due to the fact that in a household filter-sterilizer containing a vertical container for source water with supply and outlet pipes, filter material and means for sterilizing water, the latter is made in the form of a cartridge installed in the inlet pipe filled with a granular sorbent based on activated carbon , and series-connected air blower, dehumidifier, ozonizer and bubbler, while the latter is located in the lower part of the tank, the supply pipe in the upper part of the tank and has a tight cover. In addition, the proposed device is equipped with a chamber in which the filter material is placed, the bubbler is made in the form of an asymmetric hollow element located in a glass attached to the bottom of the container with a gap from its walls, and is connected by a tube to the camera. The air dryer contains a moisture freezer mounted on the metal bottom of the tank, and the freezer is made in the form of a cartridge of two dielectric plates and electrically conductive elements placed between them, forming alternating thermal junctions with p-n and n-p junctions that are in thermal contact with the plates.

Выполнение устройства для стерилизации воды в виде сорбционного патрона, подсоединенного к патрубку вывода воды из емкости, и озонатора воздуха, подключенного к размещенному в емкости барботеру, позволяет осуществить озонирование воды перед подачей ее на сорбент. Обработка воды озоном, являющимся одним из наиболее сильных окислителей, обеспечивает эффективное уничтожение бактерий, спор и вирусов, уменьшение молекулярного веса сложных органических веществ и увеличение их способности к биологическому разложению, удаление обладающих запахом, цветом и вкусом органических соединений, окисление таких органических веществ, как пестициды, фенолы, моющие средства, окисление марганца, железа, тяжелых металлов, цианидов и сульфидов, интенсифицирует процессы микрофлокуляции. Используемый в составе сорбента активированный уголь обеспечивает удаление из воды широкого спектра органических загрязнений. Добавка в состав сорбционной смеси неорганических сорбентов на основе фосфатов элементов IV группы Периодической системы позволяет удалить из воды токсичные ионы тяжелых металлов и радионуклиды. Обработка озоном воды перед подачей на сорбент качественно повышает эффективность ее очистки, так как при этом происходит не простое суммирование двух процессов, а окислительно-сорбционное взаимодействие: активированный уголь, с одной стороны, выступает в качестве катализатора окисления, значительно повышая глубину и скорость процесса, с другой стороны многие продукты окисления лучше сорбируются на угле. При этом повышается надежность процесса стерилизации и расширяется диапазон удаляемых органических загрязнителей воды, увеличивается время работы сорбента. Размещение фильтрующего патрона на патрубке залива воды, расположенном в верхней части емкости, обеспечивает предварительную очистку воды от механических и взвешенных органических примесей, содержащихся в природной воде. Наличие крышки на патрубке залива воды позволяет герметизировать емкость и создать в ней в процессе озонирования воды избыточное давление, обеспечивающее подачу озонированной воды в сорбционный патрон и последующую выдачу потребителю. Одновременно увеличение давления в емкости улучшает растворимость озона в воде, что повышает эффективность процессов стерилизации воды озонированием и окислительно-сорбционной обработкой. Размещение пористого барботера с кольцевым зазором в стакане, установленном под днищем емкости, к нижней части которого подсоединен патрубок вывода воды, обеспечивает дополнительное повышение эффективности озонирования. Это достигается за счет гарантированной обработки отводимой из емкости воды наиболее концентрированным озоном, поступающим в зазор из озонатора через пористую стенку барботера, при встречном движении воды и газа. При этом достигается максимальная концентрация в отводимой воде остаточного растворенного озона, что усиливает процесс окислительно-сорбционной стерилизации воды в сорбционном патроне, а также увеличивает ресурс работы сорбента. Наличие термоэлектрического вымораживателя позволяет производить осушку воздуха, поступающего в озонатор, за счет вымораживания из него влаги, а также осуществлять регенерацию осушителя при изменении направления прохождения тока через термоспаи. The implementation of the device for sterilizing water in the form of a sorption cartridge connected to a pipe for outputting water from the tank, and an air ozonator connected to the bubbler placed in the tank, allows ozonation of water before it is fed to the sorbent. Water treatment with ozone, which is one of the most powerful oxidizing agents, ensures the effective destruction of bacteria, spores and viruses, reduces the molecular weight of complex organic substances and increases their biodegradability, removes organic compounds that smell, color and taste, and oxidizes organic substances such as pesticides, phenols, detergents, oxidation of manganese, iron, heavy metals, cyanides and sulfides, intensifies microfloculation processes. Activated carbon used in the sorbent composition removes a wide range of organic pollutants from water. The addition of inorganic sorbents based on phosphates of elements of group IV of the Periodic system to the sorption mixture allows the removal of toxic heavy metal ions and radionuclides from water. The treatment of water with ozone before being fed to the sorbent qualitatively increases the efficiency of its purification, since this is not a simple summation of the two processes, but an oxidation-sorption interaction: activated carbon, on the one hand, acts as an oxidation catalyst, significantly increasing the depth and speed of the process, on the other hand, many oxidation products are better adsorbed on coal. This increases the reliability of the sterilization process and extends the range of removable organic water pollutants, increases the operating time of the sorbent. Placing the filter cartridge on the water inlet pipe located in the upper part of the tank provides preliminary water purification from mechanical and suspended organic impurities contained in natural water. The presence of a cap on the nozzle of the water bay allows the container to be sealed and to create excess pressure in it during ozonation of water, which ensures the supply of ozonated water to the sorption cartridge and subsequent delivery to the consumer. At the same time, an increase in pressure in the vessel improves the solubility of ozone in water, which increases the efficiency of water sterilization by ozonation and oxidation-sorption treatment. Placing a porous bubbler with an annular gap in a glass mounted under the bottom of the tank, to the lower part of which a water outlet pipe is connected, provides an additional increase in the efficiency of ozonation. This is achieved due to the guaranteed treatment of the water withdrawn from the tank with the most concentrated ozone entering the gap from the ozonizer through the porous wall of the bubbler, with the oncoming movement of water and gas. In this case, the maximum concentration of residual dissolved ozone in the discharged water is achieved, which enhances the process of oxidation-sorption sterilization of water in the sorption cartridge, and also increases the life of the sorbent. The presence of a thermoelectric freezer makes it possible to dry the air entering the ozonizer by freezing moisture out of it, as well as to regenerate the dryer by changing the direction of the current passing through the thermal junctions.

На фиг. 1 изображен общий вид фильтра-стерилизатора; на фиг. 2 расположение элементов осушителя воздуха, узел I. In FIG. 1 shows a General view of the filter sterilizer; in FIG. 2 location of the elements of the air dryer, node I.

Фильтр-стерилизатор содержит корпус 1, в котором размещена вертикальная емкость 2, имеющая в верхней части патрубок 3 для залива воды, в котором установлен сменный фильтровальный патрон 4, содержащий гранулированный активированный уголь, расположенный между сетчатыми перегородками 5. К патрубку 3 подстыкована крышка 6, имеющая герметизирующую прокладку 7. Соединение крышки 6 с патрубком 3 выполнено быстроразъемным, например, по типу байонетного замка. Для облегчения контроля уровня заполнения стенка емкости 2 выполнена из прозрачного озоностойкого материала и имеет отметку, соответствующую оптимальному заполнению ее водой. В верхней части корпуса 1 размещен сменный сорбционный патрон 8, заполненный гранулированным сорбентом 9 на основе активированного угля. Вход патрона 8 соединен с патрубком 10 вывода воды из емкости 2, а выход со сливным патрубком 11. В корпусе 1 размещен также озонатор воздуха 12, вход которого трубкой 13 через термоэлектрический осушитель воздуха 14 соединен с нагнетателем воздуха 15. Осушитель воздуха закреплен на днище 16 емкости, выполненном металлическим для улучшения теплового контакта, и содержит термомодуль 17, размещенный в герметичном корпусе 18. Термомодуль 17 выполнен в виде кассеты, состоящей из двух диэлектрических пластин 19 и 20 из материала с хорошей теплопроводностью с размещенных между ними электропроводящих термоэлементов, выполненных в виде столбиков из чередующихся элементов 21 и 22 термовещества типа p и n, образующих чередующиеся спаи с p -- n- и n -- p-переходами 23 и 24, имеющие тепловой контакт с пластинами. При прохождении электрического тока через термоспаи с p --n- и n --p-переходами 23 и 24 происходит поглощение тепла на одних спаях и выделение тепла на других, приводящее соответственно к охлаждению или нагреву прилегающей к данной группе спаев пластины 19 или 20. При изменении направления прохождения тока через спаи термомодуля 17 происходит перемена охлаждаемой и нагреваемой пластин в кассете. Внешняя пластина 19 термомодуля 17 омывается воздухом, поступающим из нагнетателя 15, а пластина 20 находится в тепловом контакте с металлическим днищем 16 емкости 2. Выход озонатора 12 подключен к барботеру 25, выполненному в виде полого цилиндра из пористого озоностойкого материала, например керамики. Барботер 25 размещен с кольцевым зазором 26 в цилиндрическом вертикальном стакане 27, установленном под днищем 16 емкости 2, при этом патрубок вывода воды 10 из емкости подсоединен к нижней части стакана. Перед осушителем воздуха 14 установлен пылевой фильтр 28. Озонатор 12, осушитель воздуха и нагнетатель 15 через блок управления 29 электрически соединены с блоком питания 30, который подключается к бытовой электросети (220 В; 0,5 А; 50 Гц). The filter-sterilizer includes a housing 1, in which a vertical container 2 is placed, having a nozzle 3 for water inlet in the upper part, in which a replaceable filter cartridge 4 is installed, containing granular activated carbon located between the mesh partitions 5. A cover 6 is attached to the nozzle 3, having a sealing gasket 7. The connection of the cover 6 with the pipe 3 is made quick-release, for example, by the type of bayonet lock. To facilitate control of the level of filling, the wall of the tank 2 is made of transparent ozone-resistant material and has a mark corresponding to the optimal filling with water. In the upper part of the housing 1 is placed a removable sorption cartridge 8, filled with granular sorbent 9 based on activated carbon. The inlet of the cartridge 8 is connected to the nozzle 10 for withdrawing water from the tank 2, and the outlet with a drain nozzle 11. In the housing 1 there is also an air ozonator 12, the inlet of which is connected to the air blower 15 through a thermoelectric air dryer 14. The air dryer is mounted on the bottom 16 a container made of metal to improve thermal contact, and contains a thermal module 17 located in an airtight housing 18. Thermal module 17 is made in the form of a cartridge consisting of two dielectric plates 19 and 20 of a material with good thermal conductivity placed between conductive thermoelements, made in the form of columns of alternating elements 21 and 22 termoveschestva type p and n, forming alternating junctions with p - n- and n - p-passages 23 and 24 having a thermal contact with the plates. When electric current passes through thermal junctions with p - n and n - p junctions 23 and 24, heat is absorbed on some junctions and heat is released on others, resulting in cooling or heating of plate 19 or 20 adjacent to this group of junctions. When changing the direction of the current flow through the junctions of the thermal module 17, the cooled and heated plates in the cartridge change. The outer plate 19 of the thermal module 17 is washed by air coming from the supercharger 15, and the plate 20 is in thermal contact with the metal bottom 16 of the tank 2. The output of the ozonizer 12 is connected to a bubbler 25 made in the form of a hollow cylinder made of a porous ozone-resistant material, such as ceramic. The bubbler 25 is placed with an annular gap 26 in a cylindrical vertical glass 27, mounted under the bottom 16 of the tank 2, while the outlet pipe of the water 10 from the tank is connected to the bottom of the glass. A dust filter 28 is installed in front of the air dryer 14. The ozonizer 12, the air dryer and the supercharger 15 are electrically connected to the power supply 30 through the control unit 29, which is connected to a household power supply (220 V; 0.5 A; 50 Hz).

Фильтр-стерилизатор работает следующим образом. The filter sterilizer operates as follows.

При снятой крышке 6 заполняют емкость 2 водой (из водопроводного крана или кружкой) до заданного уровня, составляющего 0,8 высоты емкости. Если в воде содержатся взвешенные примеси, они задерживаются в фильтровальном патроне 4. В случае использования водопроводной воды производится ее предварительная аэрация с целью удаления хлора. Для этого включают нагнетатель 15 и производят продувку воды воздухом, подаваемым в емкость 2 через барботер 25, в течение 2-3 мин. После этого емкость 2 закрывают крышкой 6, герметично подстыковывая ее к патрубку 3. Затем включают термоэлектрический осушитель воздуха 14 на работу в режиме вымораживания, для чего подают ток на термоэлементы в направлении, обеспечивающем охлаждение внешней (омываемой воздухом) пластины 19 термомодуля 17. После выхода на режим осушителя 14 (3 мин) включают нагнетатель воздуха 15 и подают электрическое питание от высоковольтного источника блока питания 30 на озонатор 12. Поступающий в озонатор осушенный воздух, имеющий после осушителя 14 точку росы -20^оС, проходя через разpядное пространство, подвергается воздействию электрического разряда коронного типа, что приводит к выделению озона. Полученная озоно-воздушная смесь, содержащая 4-6 мг/л озона, через барботер 25 вводится в емкость 2 и, барботируя через столб воды, поступает в верхнюю часть емкости. При прохождении озоно-воздушной смеси через воду происходит насыщение воды озоном и ее первичная стерилизация уничтожение бактерий, спор, вирусов, окисление органических соединений. Одновременно с этим происходит повышение давления в емкости 2, и озонированная вода, отводимая через кольцевой зазор 26, по патрубку 10 начинает поступать в сорбционный патрон 8, где производится ее окончательная стерилизация. На комплексном гранулированном сорбенте 9, содержащем активированный уголь и неорганические соединения, осуществляется эффективное удаление из воды всего комплекса органических и неорганических соединений, включая радионуклиды Сs-137, Сr-90, Ru-106, Се-144. Наличие в воде озона усиливает сорбционно-окислительные процессы стерилизации, повышая глубину очистки воды. Очищенная вода поступает индивидуальному потребителю через сливной патрубок 11. Она полностью соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде согласно ГОСТ 2874-82, по микробиологическим, токсикологическим и органолептическим показателям. Расход воздуха, подаваемого на озонатор 12, подбирается в зависимости от рабочего объема емкости 2 таким образом, чтобы продолжительность процесса обработки одной порции воды составляла 12-15 мин. В этом случае обеспечиваются оптимальные условия протекания окислительно-сорбционных процессов и достигается максимальная глубина очистки питьевой воды.With the cover 6 removed, fill the container 2 with water (from a water tap or a mug) to a predetermined level of 0.8 of the container height. If the water contains suspended impurities, they are retained in the filter cartridge 4. In the case of using tap water, it is pre-aerated to remove chlorine. To do this, turn on the supercharger 15 and purge the water with air supplied to the tank 2 through the bubbler 25, for 2-3 minutes. After that, the container 2 is closed by a lid 6, tightly docking it to the pipe 3. Then, the thermoelectric air dryer 14 is turned on to work in the freezing mode, for which a current is supplied to the thermocouples in the direction that provides cooling of the external (washed by air) plate 19 of the thermal module 17. After exiting on the dehumidifier mode 14 (3 min), turn on the air supercharger 15 and supply electric power from the high-voltage source of the power supply unit 30 to the ozonator 12. The drained air entering the ozonizer having the po point after the dehumidifier 14 s ^-20 ° C, passing through razpyadnoe space exposed to an electrical corona discharge type, which leads to the release of ozone. The resulting ozone-air mixture containing 4-6 mg / l of ozone is introduced through a bubbler 25 into a container 2 and, sparging through a column of water, enters the upper part of the container. When the ozone-air mixture passes through water, water is saturated with ozone and its primary sterilization destroys bacteria, spores, viruses, and oxidizes organic compounds. At the same time, there is an increase in pressure in the tank 2, and the ozonated water discharged through the annular gap 26, through the pipe 10 begins to flow into the sorption cartridge 8, where it is finally sterilized. The complex granular sorbent 9 containing activated carbon and inorganic compounds effectively removes the whole complex of organic and inorganic compounds from water, including radionuclides Cs-137, Cr-90, Ru-106, Ce-144. The presence of ozone in water enhances the sorption-oxidation processes of sterilization, increasing the depth of water purification. Purified water enters the individual consumer through the drain pipe 11. It fully complies with the hygienic requirements for drinking water according to GOST 2874-82, according to microbiological, toxicological and organoleptic indicators. The flow rate of air supplied to the ozonizer 12 is selected depending on the working volume of the container 2 so that the processing time of one portion of water is 12-15 minutes. In this case, the optimal conditions for the occurrence of oxidation-sorption processes are ensured and the maximum depth of purification of drinking water is achieved.

По окончании процесса выдачи всей порции воды, залитой в емкость 2, производится выключение озонатора 12 и охлаждение его электродов продувкой через него воздуха в течение 30-40 с. Затем производится регенерация осушителя воздуха 14, для чего переключается направление прохождения тока через спаи 23 и 24 термомодуля 17. При этом происходит нагрев внешней пластины 19 термомодуля от -20 до 100^оС, испарение накопленной (вымороженной) влаги и унос ее из осушителя потоком воздуха. Процесс регенерации осушителя 14 длится 20-30 с, после чего выключают осушитель и нагнетатель воздуха 15, и аппарат готов для производства следующей порции питьевой воды. Все операции по подготовке к работе, стерилизации воды и выключению аппарата осуществляются автоматически по заданной программе при нажатии соответствующей кнопки на пульте управления.At the end of the process of issuing the entire portion of the water poured into the container 2, the ozonator 12 is turned off and its electrodes are cooled by blowing air through it for 30-40 s. Then, the air dryer 14 is regenerated, for which the direction of current flow through the junctions 23 and 24 of the thermal module 17 is switched over. In this case, the external plate 19 of the thermal module is heated from -20 to 100 ^° C, the accumulated (frozen out) moisture is evaporated and it is carried away from the dryer by an air stream . The regeneration process of the desiccant 14 lasts 20-30 s, after which the desiccant and the air blower 15 are turned off, and the apparatus is ready for the production of the next portion of drinking water. All operations to prepare for work, sterilize water and turn off the device are carried out automatically according to the specified program by pressing the corresponding button on the control panel.

Эффективность сорбционно-окислительной очистки воды в предложенном фильтре-стерилизаторе определялась по результатам анализов прошедшей обработку воды и последующей оценки ее по микробиологическим, токсикологическим и органолептическим показателям, предъявляемым к питьевой воде согласно ГОСТ 2874-82. Проводились анализы на содержание в воде всех основных загрязнителей органического и неорганического происхождения, таких как, например пестициды (ГХЦГ, ДДЭ, ДДТ и др.), ионы тяжелых металлов (железо, медь, цинк, кадмий, свинец, магний и др.), радионуклиды (цезий-137, стронций-90 и др.). Результаты проведенных испытаний показали, что разработанный бытовой фильтр-стерилизатор позволяет осуществить эффективную очистку водопроводной и природной воды от широкого комплекса органических и неорганических загрязнений, обеспечивая получение высококачественной питьевой воды. В частности, эффективность очистки воды от токсичных ионов тяжелых металлов (свинец, кадмий, таллий и др.) составляет 90-95% а эффективность очистки от радионуклидов (цезий-137, стронций-90) 65-90% The effectiveness of the sorption-oxidative purification of water in the proposed filter sterilizer was determined by the results of analyzes of the water that was processed and its subsequent assessment by microbiological, toxicological and organoleptic indicators presented to drinking water according to GOST 2874-82. Analyzes were carried out on the content in water of all the main pollutants of organic and inorganic origin, such as, for example, pesticides (HCH, DDE, DDT, etc.), heavy metal ions (iron, copper, zinc, cadmium, lead, magnesium, etc.), radionuclides (cesium-137, strontium-90, etc.). The results of the tests showed that the developed household filter sterilizer allows for the effective purification of tap and natural water from a wide range of organic and inorganic contaminants, providing high-quality drinking water. In particular, the efficiency of water purification from toxic heavy metal ions (lead, cadmium, thallium, etc.) is 90-95% and the efficiency of purification from radionuclides (cesium-137, strontium-90) is 65-90%

Claims

1. A household filter-sterilizer containing a vertical container for source water with supply and outlet pipes, filter material and means for sterilizing water, characterized in that the sterilization agent is made in the form of a cartridge installed in the inlet pipe filled with granular sorbent based on activated carbon and series-connected air blower, dehumidifier, ozonizer and bubbler, while the latter is located in the lower part of the tank, the supply pipe in the upper part and t airtight cover.

2. The filter-sterilizer according to claim 1, characterized in that it is equipped with a chamber in which the filter material is placed, the bubbler is made in the form of an asymmetric hollow element located in the cup attached to the bottom of the glass with a gap from its walls, and connected by a tube to the camera .

3. The filter-sterilizer according to claim 1, characterized in that the dehumidifier contains a moisture freezer mounted on the metal bottom of the container, while the freezer is made in the form of a cartridge of two dielectric plates and electrically conductive elements placed between them, forming alternating thermal junctions with p n - and n p-junctions in thermal contact with the plates.