RU2092452C1 - Method of purifying water for household consumption - Google Patents

Method of purifying water for household consumption Download PDF

Info

Publication number
RU2092452C1
RU2092452C1 RU95119943A RU95119943A RU2092452C1 RU 2092452 C1 RU2092452 C1 RU 2092452C1 RU 95119943 A RU95119943 A RU 95119943A RU 95119943 A RU95119943 A RU 95119943A RU 2092452 C1 RU2092452 C1 RU 2092452C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
ozone
ozonation
carbon filter
membrane filter
Prior art date
Application number
RU95119943A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95119943A (en
Inventor
Е.В. Мигалатий
А.Ф. Никифоров
Б.С. Браяловский
А.Г. Южанинов
П.В. Холкин
Е.А. Холкина
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "БМБ"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "БМБ" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "БМБ"
Priority to RU95119943A priority Critical patent/RU2092452C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2092452C1 publication Critical patent/RU2092452C1/en
Publication of RU95119943A publication Critical patent/RU95119943A/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: water is passed through membrane filter element, ozonized, passed through carbon filter, and ozonized once again, the second ozonization step utilizing excess ozone from the first ozonization step. Method can be used for fine cleaning of tap water with high pollution degree. EFFECT: increased purification degree. 2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области питьевого водоснабжения и может быть использовано для глубокой очистки водопроводной воды в бытовых условиях. The invention relates to the field of drinking water supply and can be used for deep purification of tap water in a domestic environment.

В настоящее время приготовление питьевой воды осуществляется на централизованных очистных сооружениях, имеющих ограниченный набор аппаратов, предназначенных для удаления отдельных групп загрязнений. На таких сооружениях часто невозможно полностью удалить все компоненты, загрязняющие природную воду, т. к. ее очистка во многом определяется антропогенным влиянием. Кроме того, ухудшение качества питьевой воды, приготовленной на очистных сооружениях питьевого водоснабжения, обусловлено влиянием повторного загрязнения, например, при прохождении очищенной воды по трубопроводам от очистных сооружений до потребителя. Currently, the preparation of drinking water is carried out at centralized wastewater treatment plants, which have a limited set of devices designed to remove certain groups of contaminants. At such facilities it is often impossible to completely remove all components that pollute natural water, since its treatment is largely determined by anthropogenic impact. In addition, the deterioration in the quality of drinking water prepared at drinking water treatment plants is due to the effect of re-contamination, for example, when purified water passes through pipelines from treatment plants to the consumer.

Известные на данный момент способы доочистки водопроводной воды на бытовых установках не позволяют удалить все примеси, встречающиеся в водопроводной воде после ее централизованной обработки. Currently known methods for the purification of tap water in domestic installations do not allow to remove all impurities found in tap water after its central processing.

Существует способ доочистки водопроводной воды озонированием [1] Вследствие высокого окислительного потенциала озона происходит окисление многих органических соединений (гуминовых кислот, хлорорганических и металлоорганических соединений и пр.). Озонированием удаляются запахи и привкусы воды, выделяемые некоторыми водорослями, органическими субстанциями и микроорганизмами, окисляются фенолы, сернистые и цианистые соединения, нефтепродукты, пестициды и др. вещества. There is a way to purify tap water with ozonation [1] Due to the high oxidizing potential of ozone, many organic compounds (humic acids, organochlorine and organometallic compounds, etc.) are oxidized. Ozonation removes odors and flavors of water released by certain algae, organic substances and microorganisms, phenols, sulfur and cyanide compounds, petroleum products, pesticides and other substances are oxidized.

Недостатком данного метода очистки является то, что при обработке воды озоном продукты окисления веществ, загрязняющих воду, остаются в очищенной воде. Образующиеся в результате окисления вещества представляют собой не только оксиды и гидрооксиды, но и трудноидентифицируемые соединения, токсичность которых может быть выше, чем токсичность исходных веществ. Кроме того, из-за большого содержания загрязнений в водопроводной воде часть их не успевает окисляться и остается в обработанной воде. The disadvantage of this purification method is that during the treatment of water with ozone, the oxidation products of substances polluting the water remain in the purified water. The substances formed as a result of oxidation are not only oxides and hydroxides, but also difficult-to-identify compounds, the toxicity of which may be higher than the toxicity of the starting materials. In addition, due to the high content of contaminants in tap water, some of them do not have time to oxidize and remain in the treated water.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ очистки водопроводной воды, положенный в основу работы мембранного бытового прибора "Ручеек". Способ заключается в прохождении воды под давлением через рулонный фильтрующий элемент (мембранный фильтр) и патрон с активированным углем (угольный фильтр) [2]
Однако этот метод не позволяет получить глубокой очистки воды от низкомолекулярных металлоорганических соединений. Как показали анализы, железно-органические комплексы, слабогидратированные ионы и молекулы с относительно малыми размерами не задерживаются фильтрационными мембранами и угольным фильтром.
The closest technical solution to the claimed is a method of purification of tap water, laid the foundation for the operation of the membrane household appliance "Trickle". The method consists in the passage of water under pressure through a roll filter element (membrane filter) and an activated carbon cartridge (carbon filter) [2]
However, this method does not allow to obtain deep water purification from low molecular weight organometallic compounds. As the analyzes showed, iron-organic complexes, weakly hydrated ions and molecules with relatively small sizes are not retained by filtration membranes and a carbon filter.

При повышенной цветности и окисленности исходной воды железо (2+) связывается с органикой в комплекс, который "проскакивает" в фильтр. Поэтому в условиях сильной загрязненности воды степень очистки воды, указанную в руководстве по эксплуатации (99%), получить невозможно.With increased color and oxidation of the source water, iron (2 + ) binds to organic matter in a complex that “slips” into the filter. Therefore, in conditions of severe water pollution, the degree of water purification specified in the instruction manual (99%) cannot be obtained.

Задачей патентуемого технического решения является охрана здоровья населения за счет предотвращения попадания в организм человека токсичных соединений, потребляемых с водой. В настоящее время до 40% всех заболеваний, связанных с экологической обстановкой, вызвано потреблением недоброкачественной воды. The objective of the patented technical solution is to protect public health by preventing toxic compounds from water from entering the human body. Currently, up to 40% of all diseases associated with the environmental situation are caused by the consumption of substandard water.

Технический результат, который может быть получен в процессе реализации заявленного способа очистки воды заключается в том, что он позволяет удалить из многокомпонентной водной системы токсичные загрязнения, в том числе трудноизвлекаемые вещества, а также соли тяжелых и цветных металлов, комплексные соединения железа с органическими веществами, т.е. заявляемый способ применим для очистки воды с исходной высокой степенью загрязнения. The technical result that can be obtained in the process of implementing the claimed method of water purification is that it allows you to remove toxic contaminants from a multicomponent water system, including hard-to-recover substances, as well as salts of heavy and non-ferrous metals, complex compounds of iron with organic substances, those. The claimed method is applicable for water purification with an initial high degree of pollution.

Для достижения указанного технического результата в способе очистки воды для бытового потребления, включающем последовательное прохождение воды через мембранный фильтрующий элемент и угольный фильтр, в соответствии с изобретением непосредственно после мембранного фильтрующего элемента и угольного фильтра воду подвергают последовательно озонированию. In order to achieve the indicated technical result in a method for treating household water, which includes the sequential passage of water through a membrane filter element and a carbon filter, in accordance with the invention, immediately after the membrane filter element and the carbon filter, the water is ozonized.

Для уменьшения расхода озона и увеличения степени безопасности способа (уменьшения выброса озона в атмосферу) озонирование воды после угольного фильтра осуществляют путем ввода в воду избытка озона, оставшегося после мембранного фильтрующего элемента. To reduce ozone consumption and increase the degree of safety of the method (to reduce the emission of ozone into the atmosphere), water ozonation after a carbon filter is carried out by introducing into the water an excess of ozone left after the membrane filter element.

С целью достижения указанного результата при очистке воды для бытового использования в соответствии с изобретением непосредственно после мембранного фильтрующего элемента и угольного фильтра вода подвергается последовательно озонированию. Уменьшение расхода озона и увеличение степени безопасности реализации способа обработки воды (уменьшение выброса озона в атмосферу) достигается благодаря вводу избытка озона, оставшегося при озонировании воды после мембранного фильтрующего элемента. In order to achieve the specified result in water purification for domestic use in accordance with the invention, immediately after the membrane filter element and the carbon filter, the water is subjected to sequentially ozonation. A decrease in ozone consumption and an increase in the degree of safety of the implementation of the water treatment method (reduction of ozone emission into the atmosphere) is achieved by introducing an excess of ozone remaining during ozonation of water after the membrane filter element.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

При прохождении через мембранный фильтрующий элемент из воды удаляются взвешенные вещества, микроорганизмы, высокомолекулярные органические соединения, гидратированные ионы. Кроме того, на 95% задерживаются соли тяжелых металлов в виде гидроксидных осадков. Однако не задерживаются на мембранном элементе металлоорганические соединения (в основном железоорганические, в которых железо имеет валентность 2). When passing through the membrane filter element, suspended solids, microorganisms, high molecular weight organic compounds, hydrated ions are removed from the water. In addition, salts of heavy metals in the form of hydroxide precipitates are retained by 95%. However, organometallic compounds (mainly organometallic in which iron has a valency of 2) do not linger on the membrane element.

Вода, прошедшая через мембрану, подвергается озонированию в контактной емкости, куда подается озон из озонатора. В контактной емкости происходит окисление органических веществ, не задержанных на мембранном фильтре, переход двухвалентного железа в трехвалентное, образование гидроксидов железа и тяжелых металлов. В связи с тем что в воде, прошедшей фильтрационную мембрану, содержится значительно меньше загрязнений, чем в исходной воде, процесс окисления загрязнений идет полнее и требуется меньшая доза озона, причем избыток озона не выбрасывается в атмосферу, а используется для повторной обработки воды. Water passing through the membrane is ozonized in a contact tank, where ozone is supplied from the ozonizer. In the contact tank, the oxidation of organic substances that are not retained on the membrane filter occurs, the transition of ferrous to ferric, the formation of iron hydroxides and heavy metals. Due to the fact that the water passing through the filtration membrane contains significantly less contaminants than the source water, the process of oxidation of contaminants is more complete and a smaller dose of ozone is required, and the excess of ozone is not emitted into the atmosphere, but is used for reprocessing water.

После озонирования вода, содержащая продукты окисления, поступает на угольный фильтр. На активированном угле, обладающем высокой сорбционной способностью, осаждаются образовавшиеся при озонировании гидроксиды металлов и неполностью окисленные органические соединения. Вследствие того что содержание загрязнений в воде, поступающей на угольный фильтр, невелико, продолжительность его рабочего фильтроцикла возрастает. Однако вода после угольного фильтра имеет повышенную бактериальную загрязненность. Поэтому для улучшения качества ее озонируют. Причем на этом этапе вода обрабатывается избытком озона, оставшимся после первичного озонирования. After ozonation, water containing oxidation products enters the charcoal filter. Activated carbon, which has a high sorption ability, precipitates metal hydroxides formed during ozonation and incompletely oxidized organic compounds. Due to the fact that the content of contaminants in the water entering the carbon filter is small, the duration of its working filter cycle increases. However, the water after the carbon filter has an increased bacterial contamination. Therefore, to improve quality, it is ozonized. Moreover, at this stage, the water is treated with excess ozone remaining after primary ozonation.

Предложенная последовательность операций обработки воды (фильтрование через мембранный фильтр, озонирование, сорбция загрязнений на угольном фильтре и вторичное озонирование) обеспечивает максимально эффективную очистку воды. The proposed sequence of water treatment operations (filtering through a membrane filter, ozonation, sorption of contaminants on a carbon filter and secondary ozonation) provides the most effective water purification.

Пример реализации способа очистки воды. An example implementation of a method of water purification.

На чертеже представлена схема (последовательность операций) прохождения воды через очистные устройства. The drawing shows a diagram (sequence of operations) of the passage of water through the treatment device.

Вода из водопроводного крана подается на мембранный фильтр 1. Производительность фильтра 1 составляет 5-6 л/ч при напоре в подающей сети 1-2 атм. Далее вода поступает в контактную емкость 2 (V=2 л), куда подается озон из озонаторной установки 4 (доза 1 мг/л), где и происходит первичное озонирование воды. В результате процесса практически полностью окисляются органические и минеральные вещества, оставшиеся в воде после мембранного фильтра. Water from a water tap is supplied to the membrane filter 1. The productivity of filter 1 is 5-6 l / h at a pressure in the supply network of 1-2 atm. Next, the water enters the contact tank 2 (V = 2 l), where ozone is supplied from the ozonizer 4 (dose 1 mg / l), where the primary ozonation of water occurs. As a result of the process, organic and mineral substances remaining in the water after the membrane filter are almost completely oxidized.

Далее вода направляется на угольный фильтр 3, где адсорбируются продукты озонолиза. С целью повышения безопасности прибора воду подвергают вторичному озонированию путем подачи избытка озона из контактной емкости 2 в фильтрат угольного фильтра 3. Таким образом предотвращается вероятность попадания болезнетворных микроорганизмов и органических веществ в конечный продукт. Возможна подача озона либо непосредственно в корпус угольного фильтра 3 (см. чертеж), либо в отдельную емкость для сбора фильтрата (на чертеже не указана). Next, the water goes to a charcoal filter 3, where the products of ozonolysis are adsorbed. In order to increase the safety of the device, water is subjected to secondary ozonation by supplying an excess of ozone from the contact vessel 2 to the carbon filter 3 filtrate. Thus, the probability of pathogens and organic substances entering the final product is prevented. It is possible to supply ozone either directly to the carbon filter housing 3 (see drawing), or in a separate container for collecting the filtrate (not shown in the drawing).

Показатели качества очищенной воды приведены в таблице. Quality indicators of purified water are given in the table.

Преимущества заявляемого способа:
1. Обычно применяемые способы очистки бытовой воды, в том числе реализуемые в импортных установках, разработаны для воды, имеющей исходную достаточно низкую степень загрязнения, заявляемый способ применим для воды с высокой исходной степенью загрязнения.
The advantages of the proposed method:
1. Commonly used methods of household water purification, including those implemented in imported installations, are designed for water having an initial sufficiently low degree of pollution, the inventive method is applicable for water with a high initial degree of pollution.

2. Улучшается качество получаемой воды, а именно органолептические и бактерицидные показатели. 2. The quality of the produced water is improved, namely organoleptic and bactericidal indicators.

3. Имеет место как экономия озона для повторного озонирования воды, так и уменьшается вредное воздействие озона на чистоту окружающего воздуха и, соответственно, на организм человека. 3. There is both ozone saving for repeated ozonation of water, and the harmful effect of ozone on the cleanliness of the surrounding air and, accordingly, on the human body, is reduced.

Claims (2)

1. Способ очистки воды для бытового потребления, включающий последовательное прохождение воды через мембранный фильтрующий элемент и угольный фильтр, отличающийся тем, что непосредственно после мембранного фильтрующего элемента и угольного фильтра вода подвергается озонированию. 1. A method of purifying water for domestic consumption, comprising the sequential passage of water through a membrane filter element and a carbon filter, characterized in that immediately after the membrane filter element and the carbon filter, water is ozonized. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для озонирования воды после угольного фильтра используют избыток озона после мембранного фильтрующего элемента. 2. The method according to p. 1, characterized in that for the ozonation of water after a carbon filter, an excess of ozone is used after the membrane filter element.
RU95119943A 1995-11-21 1995-11-21 Method of purifying water for household consumption RU2092452C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119943A RU2092452C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method of purifying water for household consumption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95119943A RU2092452C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method of purifying water for household consumption

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2092452C1 true RU2092452C1 (en) 1997-10-10
RU95119943A RU95119943A (en) 1997-12-27

Family

ID=20174132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95119943A RU2092452C1 (en) 1995-11-21 1995-11-21 Method of purifying water for household consumption

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2092452C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Бытовая озонирующая установка "Озонид". ТУ 3468-001-22627662-93. 2. Мембранный бытовой прибор "Ручеек". Руководство по эксплуатации. - Владимир: 1994, ТУ 6-55-221-1338-93. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5039416A (en) Process for the purification of industrial waste-waters
Laîné et al. Status after 10 years of operation—overview of UF technology today
EP1695939A1 (en) A device and a method for purifying a liquid with ozone and recirculation
Takizawa et al. Membrane fouling decrease by microfiltration with ozone scrubbing
CN1810684A (en) Three-in-one drinking water treating process and apparatus
RU2092452C1 (en) Method of purifying water for household consumption
KR970020995A (en) Ultrapure Water Production Method by Wastewater Treatment
KR100207095B1 (en) Water purification system using ozone and ultra-violet light
CN1099385C (en) Group type integrated water purification equipment
RU3441U1 (en) HOUSEHOLD WATER CLEANER
RU2033976C1 (en) Method for purification of natural water
Najafi et al. Improvement of COD and TOC reactive dyes in textile wastewater by coagulation chemical material
KR20030030583A (en) Water Purification System and Water Purification Method for Household Water
KR200259748Y1 (en) Water Purifier for Household Water
JP2005131559A (en) Re-purification treatment method of tap water and re-purification treatment equipment therefor
KR100311636B1 (en) Preparation method of super pure water by ozone treatment
EP1695940A1 (en) A device and a method for purifying a liquid with ozone and recirculation
RU36376U1 (en) STATION FOR TREATING UNDERGROUND WATERS FROM IRON AND Manganese
CN209468247U (en) It is a kind of for wash shield series of products reverse osmosis water treating equipment
JPH10202297A (en) Waterpurifying method and device therefor
CN2769257Y (en) Three combined into one processing device for drinking water
JP2911779B2 (en) Sterile water purification equipment
JPH06154770A (en) Adjusting method of water quality
Bozarslan et al. Characterization and treatability studies of cigarette industry wastewaters: A case study
JP2732190B2 (en) Method for controlling trihalomethane formation by low pressure reverse osmosis membrane