RU207568U1 - Устройство для очистки воды - Google Patents
Устройство для очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU207568U1 RU207568U1 RU2021115408U RU2021115408U RU207568U1 RU 207568 U1 RU207568 U1 RU 207568U1 RU 2021115408 U RU2021115408 U RU 2021115408U RU 2021115408 U RU2021115408 U RU 2021115408U RU 207568 U1 RU207568 U1 RU 207568U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- unit
- filter material
- inert
- activated carbon
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
- C02F1/62—Heavy metal compounds
- C02F1/64—Heavy metal compounds of iron or manganese
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
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)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам обработки воды, а именно к мобильным установкам очистки воды от содержащихся в ней взвешенных, гуминовых, гумусовых веществ, нефтепродуктов, металлов, органических и неорганических веществ, а также патогенных микроорганизмов, для неограниченного и безопасного ее потребления человеком. Техническим результатом является возможность получения воды, пригодной для питья. Устройство для очистки воды содержит блок механической очистки, блок окисления, блок фильтрации с загрузкой, причем загрузка включает фильтрующий материал, представляющий собой природные цеолиты, и инертный фильтрующий материал, фракция обоих материалов составляет 0,5-1,0 мм, а объемная доля инертного фильтрующего материала составляет 0,1-0,9, при этом устройство дополнительно содержит блок фильтрации с сорбционной загрузкой и блок обеззараживания воды.
Description
Полезная модель относится к устройствам обработки воды, а именно к мобильным установкам очистки воды от содержащихся в ней взвешенных, гуминовых, гумусовых веществ, нефтепродуктов, металлов, органических и неорганических веществ, а также патогенных микроорганизмов, для неограниченного и безопасного ее потребления человеком.
Известно устройство для очистки воды, содержащее корпус, фильтр, водослив, емкость для сбора осветленной воды и узел для удаления осадка из фильтра, при этом оно снабжено устройством для флотационной обработки воды, блоком дезодоратора, датчиками уровня воды на водосливе и в фильтре, блоком управления, причем устройство для флотационной обработки воды трубопроводом соединено с фильтром, а блок дезодоратора размещен в слое фильтрующей загрузки [RU 2095315, МПК C02F 1/00, опубл. 20.07.2011].
Недостатком устройства является отсутствие блока механической очистки воды перед ее подачей на первую стадию обработки, что приводит к снижению эффективности очистки в силу возможного выхода из строя одного из узлов тонкой очистки вследствие загрязнений.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является установка для очистки и умягчения воды, выполненная в виде моноблока и включающая блок флотации и блок фильтрации, при этом она дополнительно снабжена блоком предварительной механической очистки, блоком обезжелезивания, представляющим собой фильтр с загрузкой, включающей поддерживающий слой гравия, фильтрующий материал на основе природного пиролюзита, а также каталитический материал, представляющий собой природный диатомит, покрытый пленкой диоксида марганца, и блоком удаления солей жесткости, а блок флотации дополнительно включает фильтр с плавающей пенополистирольной загрузкой [RU 106613, МПК C02F 1/00, опубл. 20.07.2011].
Применение вышеуказанной установки позволяет получать воду, которая может использоваться в качестве питьевой.
Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств очистки воды с устранением недостатков, присущих аналогу.
Техническим результатом является возможность получения воды, пригодной для питья.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки воды содержит блок механической очистки, блок окисления, блок фильтрации с загрузкой, причем загрузка включает фильтрующий материал, представляющий собой природные цеолиты, и инертный фильтрующий материал, фракция обоих материалов составляет 0,5-1,0 мм, а объемная доля инертного фильтрующего материала составляет 0,1-0,9, при этом устройство дополнительно содержит блок фильтрации с сорбционной загрузкой и блок обеззараживания воды.
Существует вариант, в котором в качестве инертного фильтрующего материала используют диатомитовые породы.
Существует вариант, в котором в качестве инертного фильтрующего материала используют дробленный или окатанный кварцевый песок.
Существует вариант, в котором в качестве сорбционной загрузки используют кокосовый активированный уголь, березовый активированный уголь или каталитический активированный уголь.
Существует вариант, в котором блок обеззараживания воды включает, по меньшей мере, одну ультрафиолетовую лампу.
На фиг. 1 приведена схема устройства для очистки воды.
Блок 1 механической очистки содержит систему фильтров, включающих корпус и систему фильтрации с ячеистой структурой. Размер каждой ячейки не более 100 мкм, а также патрубки для подвода обрабатываемой и отвода обработанной воды. Фильтры механической очистки могут быть дополнительно снабжены системой обратной промывки, при которой удаление задержанных частиц загрязнений происходит автоматически за счет смыва обратным потоком воды с поверхности фильтрующего материала и последующим их отводом из корпуса фильтра.
Блок 2 окисления содержит бак-реактор, генератор озона, диспергирующее устройство, расположенное в нижней части бака-реактора, деструктор озона, а также патрубки для подвода обрабатываемой и отвода обработанной воды.
Блок 3 фильтрации представляет собой систему фильтров, включающих корпус, внутри которого размещена загрузка, распределительные устройства внутри корпуса, а также патрубки для подвода обрабатываемой и отвода обработанной воды. Загрузка включает фильтрующий материал, представляющий собой природные цеолиты, и инертный фильтрующий материал. В частных вариантах осуществления полезной модели в качестве инертного фильтрующего материала используют диатомитовые породы, дробленный кварцевый песок или окатанный кварцевый песок.
Блок 4 фильтрации представляет собой систему фильтров, включающих корпус, внутри которого размещена сорбционная загрузка, распределительные устройства внутри корпуса, а также патрубки для подвода обрабатываемой и отвода обработанной воды. В частном варианте осуществления полезной модели в качестве сорбционной загрузки используют кокосовый активированный уголь, березовый активированный уголь или каталитический активированный уголь.
Блок 5 обеззараживания включает корпус, внутри которого установлена, по меньшей мере, одна ультрафиолетовая лампа, помещенная в чехол, прозрачный для УФ-лучей, система управления блоком 5, а также патрубки для подвода обрабатываемой и отвода обработанной воды.
Устройство для очистки воды снабжено насосами 6, резервуаром 7 для сбора питьевой воды, а также системой 8 автоматического управления технологическим процессом очистки. Устройство может быть размещено в контейнере 9.
Устройство действует следующим образом. Исходная вода подается на блок 1, где происходит задержание крупных включений твердых фракций, например, глины, извести, ржавчины, песка и других инородных компонентов, размером более 100 мкм.
Затем вода поступает в блок 2, где происходит подача озона в объем воды. В ходе данного процесса происходит окисление основной части органических веществ, а также металлов, растворенных в воде. Продуктами окисления являются вода, углекислый газ, прочие продукты распада органических загрязнений, либо нерастворимые соединения металлов. Так, под действием окислителя происходит частичное окисление присутствующих в воде ионов Fe2+ до степени окисления Fe3+ и образование нерастворимого гидроксида железа (III) Fe(OH)3. В результате адсорбции на поверхности осадка нерастворимого гидроксида железа удерживаются ионы Mn2+ .
После прохождения блока 2 вода подается на блок 3. Природные цеолиты, входящие в состав загрузки, представляют собой каркасные алюмосиликаты, образуемые при сочленении через общие вершины тетраэдров AlO4 и SiO4. Каркасы имеют регулярную систему полостей, сообщающихся между собой каналами. Так как алюминий и кремний имеют неодинаковые валентности, в состав цеолитов входят катионы: Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ и другие (обычно первой и второй группы главной подгруппы Периодической системы), которые размещаются не в кристаллической решетке, а на внутренней поверхности каналов и полостей (около алюмокремнекислородных тетраэдров).
Ионный обмен – одна из характерных особенностей цеолитов замещать собственные катионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Sr2+, Ba2+ и др., находящиеся во внутренних каналах и полостях кристаллической решетки, на другие ионы из контактируемого раствора или расплава. Это происходит благодаря наличию сильной ковалентной связи кислорода с кремнием и алюминием и слабой, преимущественно ионной, связи обменных катионов с алюмокремнекислородным каркасом. Кроме этого, наличие в их структуре открытых полостей и широких каналов, в которых располагаются обменные катионы, способствует легкости протекания ионообменных реакций даже при низких температурах. Обменные ионы в широкопористых цеолитах обнаруживают значительную подвижность уже при комнатной температуре сравнимые скорости диффузии наблюдаются в них при температурах на 400 – 700°С ниже, чем в полевых шпатах.
Клиноптилолит - один из самых распространённых природных цеолитов, входит в состав осадочных пород вулканогенного происхождения.
Наиболее важным его свойством является резко выраженная селективность к крупным катионам одно- и двухвалентных металлов (Cs+, Rb+, Ba2+, Pb2+ и др.), обусловленная в основном соотношением размеров обменивающихся ионов и размерами полостей в структуре цеолита.
Кроме того, установлена возможность ионообменных процессов между внекаркасными (обменными) катионами в клиноптилолите и ионами трехвалентного железа из контактирующего с ним раствора при высоких значениях обменной емкости, а также скоростей обмена. Эти результаты объясняются особенностями структуры данного цеолита и физико-химическими свойствами обменивающихся катионов. Ионы Fe3+ благодаря размерам (r = 0,067 нм), меньшим по сравнению с эффективным кинетическим диаметром пор клиноптилолита (0,35 нм), могут свободно проникать из контактирующего раствора в его внутрикристаллическое пространство.
Инертный фильтрующий материал, входящий в состав загрузки, обладает низкой степенью истираемости и долговечностью в виду своей структуры, а также высокой степенью фильтрации соразмерных частиц загрязнителей.
Таким образом, в толще загрузки происходит задержание взвешенных частиц, замещение катионов металлов, а также задержание нерастворимых соединений.
В блоке 4 из воды удаляется остаточное содержание органических веществ, в том числе следовых значений нефтепродуктов и тяжелых металлов за счет их сорбции на угле, благодаря чему вода приобретает допустимые показатели качества по вкусу и запаху.
После блока 4 вода поступает в блок 5, в котором под действием ультрафиолетового излучения уничтожаются присутствующие в воде бактерии, вирусы и прочие патогены.
Насосы 6, поддерживая заданное давление в устройстве, обеспечивают бесперебойную работу блоков 2, 3, 4, 5, а также поддерживают заданное давление воды в системе водоснабжения потребителя.
В резервуар 7 вода после блоков 1, 2, 3, 4, 5 поступает под остаточным давлением.
Система 8 позволяет осуществлять управление процессом очистки в автоматическом режиме.
Полезная модель иллюстрируется следующими примерами осуществления.
Пример 1. Устройство для очистки воды содержит блок фильтрации с загрузкой, включающей природные цеолиты с размером частиц 0,5 мм, а также диатомитовые породы с размером частиц 0,8 мм, причем объемная доля диатомитовых пород составляет 0,5. При этом в качестве сорбционной загрузки используют кокосовый активированный уголь. Блок обеззараживания включает корпус, внутри которого установлена одна ультрафиолетовая лампа.
Пример 2. Устройство для очистки воды содержит блок фильтрации с загрузкой, включающей природные цеолиты с размером частиц 0,7 мм, а также дробленый кварцевый песок с размером частиц 1 мм, причем объемная доля дробленого кварцевого песка составляет 0,1. При этом в качестве сорбционной загрузки используют березовый активированный уголь. Блок обеззараживания включает корпус, внутри которого установлены две ультрафиолетовые лампы.
Пример 3. Устройство для очистки воды содержит блок фильтрации с загрузкой, включающей природные цеолиты с размером частиц 1 мм, а также окатанный кварцевый песок с размером частиц 0,5 мм, причем объемная доля окатанного кварцевого песка составляет 0,9. При этом в качестве сорбционной загрузки используют каталитический активированный уголь. Блок обеззараживания включает корпус, внутри которого установлены две ультрафиолетовые лампы.
В каждом примере осуществления полезной модели вода, прошедшая очистку в предлагаемом к патентованию устройстве, отвечала всем требованиям СанПиН 1.2.3685-21 и могла быть использована в качестве питьевой.
Использование частиц фильтрующих материалов размером менее 0,5 мм, существенно замедляет процесс очистки воды, при этом качество фильтрации позволяет обеспечить достижение заявленного технического результата.
Использование частиц фильтрующих материалов размером более 1 мм приводит к снижению качества фильтрации воды, что негативно влияет на достижение заявленного технического результата.
Объемная доля инертного фильтрующего материала, лежащая в интервале 0,1-0,9, позволяет формировать состав загрузки в зависимости от степени и состава загрязнений исходной воды, обеспечивая осуществление полезной модели с достижением заявленного технического результата.
В случае использования окатанного кварцевого песка в качестве инертного фильтрующего материала сокращается расход воды на промывку фильтра и происходит более полное удаление отфильтрованных веществ из фильтровального слоя.
Сорбционная загрузка может включать кокосовый активированный уголь, березовый активированный уголь или каталитический активированный уголь. При этом предпочтительно использование кокосового угля, поскольку он обладает более высокой плотностью и твердостью по отношению к березовому, что позволяет активировать его на большую глубину.
Claims (5)
1. Устройство для очистки воды, содержащее блок механической очистки, блок окисления, блок фильтрации с загрузкой, отличающееся тем, что оно расположено в контейнере, при этом загрузка включает фильтрующий материал, представляющий собой природные цеолиты, и инертный фильтрующий материал, фракция обоих материалов составляет 0,5-1,0 мм, а объемная доля инертного фильтрующего материала составляет 0,1-0,9, при этом устройство дополнительно содержит блок фильтрации с сорбционной загрузкой и блок обеззараживания воды.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве инертного фильтрующего материала используют диатомитовые породы.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве инертного фильтрующего материала используют дробленый или окатанный кварцевый песок.
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что в качестве сорбционной загрузки используют кокосовый активированный уголь, березовый активированный уголь или каталитический активированный уголь.
5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что блок обеззараживания воды включает, по меньшей мере, одну ультрафиолетовую лампу.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021115408U RU207568U1 (ru) | 2021-05-29 | 2021-05-29 | Устройство для очистки воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021115408U RU207568U1 (ru) | 2021-05-29 | 2021-05-29 | Устройство для очистки воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU207568U1 true RU207568U1 (ru) | 2021-11-02 |
Family
ID=78467179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021115408U RU207568U1 (ru) | 2021-05-29 | 2021-05-29 | Устройство для очистки воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU207568U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2087427C1 (ru) * | 1996-06-20 | 1997-08-20 | Индвидуальное частное предприятие Артеменка Н.Д. "Арт-Родник" | Способ глубокой очистки подземных вод |
RU2145576C1 (ru) * | 1998-03-16 | 2000-02-20 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Установка обезжелезивания воды |
RU2187462C1 (ru) * | 2001-01-17 | 2002-08-20 | Смирнов Сергей Михайлович | Установка для очистки подземных вод |
RU2209782C2 (ru) * | 2001-01-17 | 2003-08-10 | Лебедев Виктор Иванович | Способ очистки подземных вод |
WO2010034687A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Unilever Nv | Water purification device |
RU106613U1 (ru) * | 2010-12-14 | 2011-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Атомэнергохимочистка" | Установка для очистки и умягчения воды |
-
2021
- 2021-05-29 RU RU2021115408U patent/RU207568U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2087427C1 (ru) * | 1996-06-20 | 1997-08-20 | Индвидуальное частное предприятие Артеменка Н.Д. "Арт-Родник" | Способ глубокой очистки подземных вод |
RU2145576C1 (ru) * | 1998-03-16 | 2000-02-20 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Установка обезжелезивания воды |
RU2187462C1 (ru) * | 2001-01-17 | 2002-08-20 | Смирнов Сергей Михайлович | Установка для очистки подземных вод |
RU2209782C2 (ru) * | 2001-01-17 | 2003-08-10 | Лебедев Виктор Иванович | Способ очистки подземных вод |
WO2010034687A1 (en) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Unilever Nv | Water purification device |
RU106613U1 (ru) * | 2010-12-14 | 2011-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Атомэнергохимочистка" | Установка для очистки и умягчения воды |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5236595A (en) | Method and apparatus for filtration with plural ultraviolet treatment stages | |
KR100955914B1 (ko) | 하/폐수 처리를 통한 음용수 생산 장치 및 방법 | |
US7491337B2 (en) | Method and apparatus for removing contaminants from water | |
US20070205157A1 (en) | Systems and methods of reducing metal compounds from fluids using alginate beads | |
WO2005075367A1 (en) | The method of water treatment and the device for water treatment | |
Hung et al. | Granular activated carbon adsorption | |
CN101565247A (zh) | 矿井废水及矿山生活污水零排放净化处理方法 | |
RU2297389C2 (ru) | Способ подготовки питьевой воды и установка для его осуществления | |
RU2360868C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов меди | |
RU207537U1 (ru) | Устройство для очистки воды | |
RU207568U1 (ru) | Устройство для очистки воды | |
MX2012005583A (es) | Medio de filtracion de fluidos. | |
WO2015003009A1 (en) | Laundry wash water treatment | |
RU2327647C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов меди | |
KR101417303B1 (ko) | 금속이온을 함유한 용수의 정화방법 | |
RU2377194C1 (ru) | Способ очистки воды | |
RU2104968C1 (ru) | Способ очистки бытовых сточных вод и установка для его осуществления | |
CN109231554A (zh) | 一种城市污水净化工艺 | |
Hung et al. | Powdered activated carbon adsorption | |
JPH01242187A (ja) | 単一槽における懸濁水の処理方法およびその装置 | |
Ostovan et al. | Evaluation of the sawdust modified with diethylenetriamine as an effective adsorbent for Fe (III) removal from water | |
RU2220115C1 (ru) | Способ получения питьевой воды | |
RU2658419C1 (ru) | Способ очистки подземных вод | |
KR20050032168A (ko) | 자외선 살균장치 및 활성탄소섬유 여과장치를 구비한간이정수처리장치 및 정수처리공정 | |
KR101816918B1 (ko) | 정수장치 |