RU2404926C2 - Water treatment method, device realising said method and filling used therein - Google Patents

Water treatment method, device realising said method and filling used therein Download PDF

Info

Publication number
RU2404926C2
RU2404926C2 RU2008136661/05A RU2008136661A RU2404926C2 RU 2404926 C2 RU2404926 C2 RU 2404926C2 RU 2008136661/05 A RU2008136661/05 A RU 2008136661/05A RU 2008136661 A RU2008136661 A RU 2008136661A RU 2404926 C2 RU2404926 C2 RU 2404926C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
mineral
layer
rock
layers
Prior art date
Application number
RU2008136661/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008136661A (en
Inventor
Юрий Александрович Червоненко (RU)
Юрий Александрович Червоненко
Александр Иванович Калинин (RU)
Александр Иванович Калинин
Михаил Яковлевич Семкович (RU)
Михаил Яковлевич Семкович
Евгений Владимирович Шевченко (RU)
Евгений Владимирович Шевченко
Original Assignee
Юрий Александрович Червоненко
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 Юрий Александрович Червоненко filed Critical Юрий Александрович Червоненко
Priority to RU2008136661/05A priority Critical patent/RU2404926C2/en
Publication of RU2008136661A publication Critical patent/RU2008136661A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404926C2 publication Critical patent/RU2404926C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: water treatment involves successively passing water through a mineral filling containing a schungite-3 layer, a layer of calcareous rock, a layer of haydite, a layer of silicon-containing mineral rock, wherein water is fed through the mineral filling from bottom up. The calcareous rock in separate layers used is dolomite and glauconite and the silicon-containing mineral rock used is marshalite. All minerals have a equidimensional grain-size composition with grain size of not more than 5 mm and dimension range of the granules in margin range of not more than 1 mm. The device has a loop: a dismountable structure with cartridges containing the layers of mineral filling listed above: schungite-3, dolomite, glauconite, haydite, marshalite lying in series from the input of the loop to its output. The input and output of each cartridge is covered by a membrane. The formed structure is placed in a dismountable housing. Minerals used in the filling are thermally treated at 200°C for one hour in a medium of dry air.
EFFECT: obtaining efficiently purified drinking water with given properties, saturated with useful macro- and microelements.
3 cl, 12 tbl, 1 dwg, 9 ex

Description

Предлагаемые изобретения относятся к производству питьевой, а также лечебной воды из существующих водопроводных и природных сточных вод и могут найти применение в системах водоснабжения населения, проживающего в мегаполисах либо в курортных районах или в лечебных здравницах. Это обусловлено тем, что данные изобретения позволяют получить воду с заранее заданными полезными и требуемыми для конкретного человека свойствами.The proposed inventions relate to the production of drinking as well as medicinal water from existing tap and natural wastewater and may find application in the water supply systems of the population living in megacities or in resort areas or in health resorts. This is due to the fact that these inventions make it possible to obtain water with predefined useful and required properties for a particular person.

Проблема получения высококачественной питьевой воды с заранее заданными полезными свойствами является актуальнейшей не только для России с ее потенциально богатыми водными ресурсами, но и для всего мира, переживающего в настоящее время острый кризис в решении вопроса обеспечения качественного питьевого водоснабжения.The problem of obtaining high-quality drinking water with predetermined useful properties is relevant not only for Russia with its potentially rich water resources, but also for the whole world, which is currently experiencing an acute crisis in resolving the issue of ensuring quality drinking water supply.

Общеизвестно, что для осаждения (коагуляции) нерастворимых взвесей, содержащихся в получаемой с водозаборов воде, на водопроводных станциях применяется обработка воды сернокислым алюминием. Но соли алюминия являются сильнейшими нейротоксичными агентами.It is well known that for the deposition (coagulation) of insoluble suspensions contained in water received from water intakes, water treatment plants use aluminum sulphate treatment. But aluminum salts are the strongest neurotoxic agents.

Для бактерицидной обработки воды на городских водопроводных станциях используют хлорирование. Хлор активно реагирует с находящимися в получаемой с водозаборов воде органическими веществами, образуя чрезвычайно токсичные хлорорганические соединения, в том числе радикальные и ион-радикальные частицы, являющиеся основной причиной повышения риска развития хронических заболеваний. (Воейков В.Л., Асфарамов P.P., Розенталь В.М. Опасные для здоровья побочные продукты в хлорированной воде, способы их обнаружения и устранения. "Экополис 2000: Экология и устойчивое развитие города". Материалы 111-й Международной конференции, Москва, МГУ, 24-25 ноября 2000 г. М.: Изд-во РАМН, 2000. С.226-230). Однако в случае прекращения хлорирования воды резко возрастает опасность возникновения эпидемий желудочно-кишечных заболеваний.For bactericidal treatment of water at city water stations, chlorination is used. Chlorine actively reacts with organic substances in water obtained from water intakes, forming extremely toxic organochlorine compounds, including radical and radical ion particles, which are the main reason for the increased risk of developing chronic diseases. (Voeikov V.L., Asfaramov PP, Rosenthal V.M. Health-hazardous by-products in chlorinated water, methods for their detection and elimination. "Ecopolis 2000: Ecology and Sustainable Development of the City." Materials of the 111th International Conference, Moscow, Moscow State University, November 24-25, 2000. M.: Publishing House of RAMS, 2000. S.226-230). However, in the event of termination of the chlorination of water, the risk of epidemics of gastrointestinal diseases increases sharply.

Следует также добавить, что транспортировка обработанной на водопроводных станциях воды потребителям осуществляется, как правило, по трубам, сильно подверженным коррозии из-за слабой кислотности воды после обработки сернокислым алюминием, а также под воздействием хлора и хлорорганических соединений. Как следствие коррозии водопроводных труб, в воду, предназначенную для питья и приготовления пищи, попадают соединения железа, тяжелых и цветных металлов в количествах, значительно превышающих установленные нормы.It should also be added that the water treated at waterworks is transported to consumers, as a rule, through pipes highly susceptible to corrosion due to the weak acidity of water after treatment with aluminum sulfate, as well as under the influence of chlorine and organochlorine compounds. As a result of corrosion of water pipes, compounds of iron, heavy and non-ferrous metals in quantities significantly exceeding the established norms fall into the water intended for drinking and cooking.

Наряду с проблемой качественной очистки питьевой воды, существует острая необходимость разработки технологии искусственной минерализации качественно очищенной питьевой воды. Эта технология должна включать в себя обогащение качественно очищенной «мягкой» либо дистиллированной воды композицией полезных минеральных солей. Составы и количественные соотношения солей в такой композиции должны соответствовать рекомендованным Всемирной Организацией Здравоохранения (ВОЗ) физиологическим нормам.Along with the problem of high-quality purification of drinking water, there is an urgent need to develop a technology for artificial mineralization of high-quality purified drinking water. This technology should include the enrichment of high-quality purified "soft" or distilled water with a composition of useful mineral salts. The compositions and quantitative ratios of salts in such a composition must comply with physiological standards recommended by the World Health Organization (WHO).

Следовательно, необходима разработка эффективных и недорогих способов получения высококачественной и обладающей полезными свойствами питьевой воды непосредственно в местах ее потребления. Требуются и устройства, способные реализовать такие способы. Нужны и загрузки, используемые в упомянутых способах и устройствах. Одним из таких эффективных и недорогих способов является фильтрование воды с применением в качестве фильтрующих загрузок высокоэффективных и относительно дешевых природных материалов.Therefore, it is necessary to develop effective and inexpensive methods for producing high-quality and beneficial drinking water directly in the places of its consumption. Requires devices capable of implementing such methods. Need and downloads used in the above methods and devices. One of such effective and inexpensive methods is filtering water using highly effective and relatively cheap natural materials as filter media.

Известен «Способ обработки воды с целью улучшения ее качества и применяемые для этого вещества» (заявка JP №2265685, опубл. 30.10.1990). Для реализации способа предложена фильтрующая загрузка, содержащая известняковые вещества или силикаты из окаменелых раковин, включающая компоненты различных доисторических нектонов, планктона, пресноводных или морских водорослей. Указанные окаменелые раковины измельчают до состояния крупного песка, сушат во вращающейся печи горячим воздухом при температуре 120-150°С, охлаждают в холодильнике, размалывают полученный материал в порошок на шаровой мельнице и выделяют с помощью циклона в виде частиц размером 0,1-50 мкм. После такой обработки, по мнению авторов заявки, получается оптимальный для улучшения качества воды материал. Однако процесс подготовки материала фильтрующей загрузки весьма сложен, многоступенчат и энергоемок, в связи с чем реализация такого способа требует достаточно больших материальных затрат. Кроме того, с его помощью сложно подобрать необходимые компоненты загрузки, чтобы получить питьевую воду с заданными свойствами. Более того, тонко дисперсные частицы, а это 0,1-10 мкм, вымываются из такого фильтра и попадают в питьевую воду, а с ней и в организм человека, где могут засорять и повреждать пищевые каналы.The well-known "Method of water treatment in order to improve its quality and used for this substance" (application JP No. 2265685, publ. 30.10.1990). To implement the method, a filter load is proposed containing limestone substances or silicates from fossilized shells, including components of various prehistoric nectons, plankton, freshwater or seaweeds. These fossilized shells are crushed to a state of coarse sand, dried in a rotary kiln with hot air at a temperature of 120-150 ° C, cooled in a refrigerator, the resulting material is ground into powder in a ball mill and isolated using a cyclone in the form of particles with a size of 0.1-50 microns . After such processing, according to the authors of the application, the optimum material for improving the quality of the water is obtained. However, the process of preparing the material of the filter load is very complex, multi-stage and energy-intensive, and therefore the implementation of this method requires quite a lot of material costs. In addition, with its help it is difficult to select the necessary components of the load in order to obtain drinking water with desired properties. Moreover, finely dispersed particles, and this is 0.1-10 microns, are washed out of such a filter and enter the drinking water, and with it into the human body, where food channels can become clogged and damaged.

Известен также ряд способов, реализуемых с помощью устройств для очистки и кондиционирования воды и описанных в патенте РФ №2049070 (опубл. 27.11.1995), патенте РФ №2056358 (опубл. 20.03.1996) и патенте РФ №2135258 (опубл. 27.08.1999). В указанных технических решениях предполагается использование двухступенчатой обработки воды. По патенту №2049070 первый слой по ходу обрабатываемой воды выполнен из шунгита с суммарным содержанием кремнезема и алюмосиликатов, составляющим 30-70%, а второй слой выполнен из доломита, содержащего органические компоненты не более 0,1% от массы, в том числе серы 1,5-2%, азота 0,3-0,6% от массы органического вещества. Однако указанные показатели - сера и азот - не являются существенным признаком полезности выбранного доломита, т.к. не определяют содержание полезных веществ в нем - кальция, магния и др., и потому не могут гарантировать обеспечение насыщения воды установленными стандартными полезными элементами.A number of methods are also known that are implemented using water purification and conditioning devices and are described in RF patent No. 2049070 (publ. 11/27/1995), RF patent No. 2056358 (publ. 03/20/1996) and RF patent No. 2135258 (publ. 27.08. 1999). In these technical solutions, it is assumed to use a two-stage water treatment. According to patent No. 2049070, the first layer along the treated water is made of schungite with a total content of silica and aluminosilicates of 30-70%, and the second layer is made of dolomite containing organic components of not more than 0.1% by weight, including sulfur 1 , 5-2%, nitrogen 0.3-0.6% by weight of organic matter. However, these indicators - sulfur and nitrogen - are not an essential sign of the usefulness of the selected dolomite, because they do not determine the content of useful substances in it - calcium, magnesium, etc., and therefore cannot guarantee the saturation of water with established standard useful elements.

Изобретение по патенту №2135258 предусматривает получение очищенной и кондиционированной воды путем пропускания ее через двойной слой однородной загрузки. Загрузка представляет собой измельченный минерал, например, шунгит. Загрузку размещают последовательно расположенными слоями таким образом, что ее слои, состоящие, например, из шунгита с размерами частиц от 0,03 мм до 3 мм, делают разной толщины, причем первый слой из них по ходу движения воды имеет толщину и размер частиц в нем от 3 до 8 раз меньше, чем толщина и размер частиц во втором, по ходу движения воды, слое. Недостаток - использование в качестве загрузки только одного минерала, например, шунгита или доломита. Однако указанные названия минеральной группы - шунгит или доломит - не могут гарантировать получение воды с прогнозируемыми свойствами, т.к. под этими названиями подразумевается большая группа минеральных образований с сильно различающимися физико-химическими и биохимическими свойствами. Кроме того, использование указанного состава загрузок и проведение двухступенчатой обработки воды приводит к обезвреживанию воды от примесей тяжелых металлов и органических веществ, переходу в воду ионов кальция и магния и обогащению микропримесями биологически активных веществ в непредсказуемых количествах и пропорциях, что не всегда благотворно влияет на организм человека.The invention according to patent No. 2135258 provides for the production of purified and conditioned water by passing it through a double layer of uniform loading. Download is a crushed mineral, for example, shungite. The load is placed in successive layers so that its layers, for example, consisting of schungite with particle sizes from 0.03 mm to 3 mm, are made of different thicknesses, and the first layer of them along the course of the water has a thickness and particle size in it from 3 to 8 times less than the thickness and size of the particles in the second layer along the movement of water. The disadvantage is the use of only one mineral as a load, for example, shungite or dolomite. However, the indicated names of the mineral group — shungite or dolomite — cannot guarantee the production of water with the predicted properties, because these names mean a large group of mineral formations with very different physicochemical and biochemical properties. In addition, the use of the specified composition of the downloads and the two-stage treatment of water leads to the neutralization of water from impurities of heavy metals and organic substances, the transition of calcium and magnesium ions into the water and the enrichment of biologically active substances in unpredictable quantities and proportions, which does not always have a beneficial effect on the body person.

Более того, недостатками указанных технических решений являются неполная очистка воды от органических и бактериальных загрязнений, лишь частичная очистка от соединений тяжелых металлов, а также недостаточно полный переход полезных солей в кондиционируемую воду. Используемые для очистки воды загрузки не позволяют управлять качеством обрабатываемой воды. Задерживая в той или иной степени присутствующие в исходной воде загрязняющие и токсичные вещества, перечисленные загрузки при этом из очищаемой воды удаляют и полезные для человека природные компоненты, как-то природные комплексы микроэлементов, содержащиеся в исходной воде, независимо от ее происхождения (озерная, родниковая, речная, из подземных источников).Moreover, the disadvantages of these technical solutions are incomplete purification of water from organic and bacterial contaminants, only partial purification from compounds of heavy metals, as well as insufficiently complete conversion of useful salts to conditioned water. The loads used for water purification do not allow controlling the quality of the treated water. By delaying to one degree or another the pollutants and toxic substances present in the source water, the aforementioned loadings also remove from the purified water natural components that are beneficial for humans, such as natural trace elements complexes contained in the source water, regardless of its origin (lake, spring , river, from underground sources).

Известен способ (патент РФ №2185328, опубл. 20.07.2002) очистки и кондиционирования питьевой воды и загрузка для его осуществления, в соответствии с которым очищаемая вода проходит последовательно снизу вверх через четыре слоя загрузки: шунгит-3 Карелии, окаменелые останки беспозвоночных, шунгизит и природный кремень. В соответствии с этим известным способом материал для загрузки измельчают до размеров частиц 0,1-5 мм и обрабатывают паром (стерилизуют) при температуре 150-200°С в течение одного часа. Данный способ и используемая загрузка позволяют достаточно эффективно очищать воду от различных вредных веществ, однако указанный способ не дает возможности получить оптимальное насыщение воды микроэлементами и соотношение макроэлементов, в том числе ионов кальция и магния, в профильтрованной через фильтрующую загрузку воде, а значит не представляет возможности полностью и заранее определять конечные свойства воды. При использовании такого устройства невозможно управлять скоростью тока воды через слои загрузки, которая зависит только от естественного давления и плотности набивки секций засыпкой. А значит, такое устройство не может дать возможности регулирования свойствами получаемой воды, так как такие свойства напрямую зависят от времени контакта воды и засыпки, а время такого контакта в указанном устройстве неуправляемо и непредсказуемо.A known method (RF patent No. 2185328, publ. 20.07.2002) of purification and conditioning of drinking water and loading for its implementation, according to which the purified water passes sequentially from bottom to top through four loading layers: shungite-3 of Karelia, fossilized invertebrate remains, shungizite and natural flint. In accordance with this known method, the material for loading is crushed to particle sizes of 0.1-5 mm and treated with steam (sterilized) at a temperature of 150-200 ° C for one hour. This method and the load used make it possible to efficiently purify water from various harmful substances, however, this method does not make it possible to obtain optimal saturation of water with microelements and the ratio of macronutrients, including calcium and magnesium ions, in filtered water through a filter charge, and therefore does not represent an opportunity fully and pre-determine the final properties of water. When using such a device, it is impossible to control the flow rate of water through the loading layers, which depends only on the natural pressure and density of the packing sections by filling. So, such a device cannot give the possibility of controlling the properties of the water obtained, since such properties directly depend on the contact time of water and backfill, and the time of such contact in the specified device is uncontrollable and unpredictable.

Анализ представленных известных технических решений показывает, что в процессе развития технологий получения питьевой воды с заданными свойствами активно ведется поиск послойной обработки воды с помощью природных и искусственных веществ. При этом наблюдается поиск многоступенчатой очистки воды от различных физико-химических и биологических загрязнений при последующей минерализации обработанной воды соответствующими минералами.An analysis of the known technical solutions presented shows that in the process of developing technologies for producing drinking water with desired properties, a search for layer-by-layer water treatment using natural and artificial substances is actively being conducted. At the same time, there is a search for multi-stage water purification from various physicochemical and biological contaminants during the subsequent mineralization of treated water with appropriate minerals.

Из чертежа, поясняющего сущность изобретения «Способ очистки и кондиционирования питьевой воды и загрузка для его осуществления» (патент РФ №2185328, опубл. 20.07.2002), известно устройство под названием «Царевин ключ». Эта установка представляет собой батарею, в которой секции соединены последовательно, расположены вертикально и объединены единым корпусом, имеющим на торцах входной и выходной патрубки, служащие для подачи и слива воды. Каждая секция - соответствующий слой загрузки. Из нее вода вытекает из верхней части и поступает через сливную трубку в нижнюю часть соседней секции. Любую секцию можно отсоединить от корпуса и заменить на новую. При этом слои загрузки отделены от соседних слоев загрузки соответствующими мембранами. В сущности, это устройство для обработки воды, содержащее контур, в который заключены картриджи с соответствующими слоями загрузки и расположенные в определенной последовательности от входа в контур к выходу из него.From the drawing, explaining the essence of the invention "Method for the purification and conditioning of drinking water and loading for its implementation" (RF patent No. 2185328, publ. 07/20/2002), there is a device called "Tsarevin key." This installation is a battery in which the sections are connected in series, arranged vertically and united by a single casing, which has inlet and outlet pipes at the ends that serve to supply and drain water. Each section is a corresponding loading layer. From it, water flows from the upper part and enters through the drain pipe into the lower part of the neighboring section. Any section can be disconnected from the case and replaced with a new one. In this case, the loading layers are separated from the adjacent loading layers by corresponding membranes. In essence, this is a water treatment device comprising a circuit in which cartridges with corresponding loading layers are enclosed and arranged in a certain sequence from the circuit entrance to the outlet.

Недостатком такого устройства является то, что при создании секций большого объема очистка и кондиционирование питьевой воды становится затруднительным по ряду причин. Во-первых, при подаче воды с учетом организации движения водных потоков (по трубкам между секциями) в нижней части каждой секции будут образовываться застойные зоны, что будет ухудшать качество очищаемой воды. Во-вторых, подача исходной очищаемой воды будет происходить непосредственно в материале фильтрующей засыпки под напором, что приведет к ее местному размыву турбулентными потоками воды из трубок между секциями и выносу частиц материала засыпки в очищаемую воду. Кроме того, в таком устройстве сложно управлять режимами очистки и кондиционирования питьевой воды.The disadvantage of this device is that when creating sections of a large volume, the purification and conditioning of drinking water becomes difficult for several reasons. Firstly, when water is supplied taking into account the organization of the movement of water flows (through tubes between sections), stagnant zones will form in the lower part of each section, which will impair the quality of the treated water. Secondly, the supply of the source water to be purified will occur directly in the filter backfill material under pressure, which will lead to its local erosion by turbulent water flows from the tubes between the sections and the removal of particles of the backfill material into the water to be purified. In addition, in such a device it is difficult to control the treatment and conditioning of drinking water.

Анализ представленных известных технических решений показывает, что в процессе развития производства питьевой воды с заданными свойствами активно ведется поиск послойной обработки воды с помощью природных и искусственных веществ. При этом наблюдается поиск многоступенчатой очистки воды от различных физико-химических и биологических загрязнений при последующей минерализации обработанной воды соответствующими минералами.An analysis of the presented well-known technical solutions shows that in the process of developing the production of drinking water with desired properties, a search for layer-by-layer water treatment using natural and artificial substances is actively being conducted. At the same time, there is a search for multi-stage water purification from various physicochemical and biological contaminants during the subsequent mineralization of treated water with appropriate minerals.

В качестве прототипа способа, устройства и загрузки выбирается способ (патент РФ №2185328, опубл. 20.07.2002) очистки и кондиционирования питьевой воды и загрузка для его осуществления. Прототип включает первичную очистку воды с помощью слоя шунгита-3 Карелии, глубокую очистку и насыщение полезными солями, макро- и микроэлементами с применением слоя известняков, с дальнейшим удалением из воды вредных веществ, попавших в воду при прохождении предыдущих слоев, с помощью слоя шунгизита и слоя кремнийсодержащей минеральной породы.As a prototype of the method, device and loading, a method is selected (RF patent No. 2185328, publ. July 20, 2002) for purification and conditioning of drinking water and loading for its implementation. The prototype includes the primary purification of water using a layer of shungite-3 of Karelia, deep purification and saturation with useful salts, macro- and microelements using a layer of limestone, with further removal of harmful substances from the water that passed into the water when passing through the previous layers using a layer of schungizite and layer of silicon-containing mineral rock.

Из прототипа известна и минеральная загрузка для обработки воды, содержащая минералы, послойно расположенные по направлению тока воды снизу вверх, при этом применены минералы, измельченные до размеров не более 5 мм и подвергнутые термической обработке.From the prototype is also known mineral loading for water treatment, containing minerals layered in layers in the direction of the flow of water from bottom to top, while minerals are used, crushed to a size of not more than 5 mm and subjected to heat treatment.

Прототипы имеют существенные недостатки, которые устраняются заявляемыми изобретениями.Prototypes have significant disadvantages that are eliminated by the claimed invention.

1. С помощью прототипа нельзя из любой загрязненной воды получать питьевую воду с заданными свойствами, отвечающими конкретным потребностям. Это обусловлено тем, что прогнозировать получаемые свойства воды, не зная активности используемой загрузки, невозможно, а активность загрузки невозможно прогнозировать, не зная ее активной площади. Процесс подготовки загрузки, по прототипу, не позволяет прогнозировать полученную, в итоге, ее активную площадь, так как прототипом предусматривается очень большой разброс по размерности засыпки - от 0,1 до 5 мм, что усугубляется непредсказуемым изменением размерности после обработки паром при температуре 120°С-150°С в течение одного часа из-за неизбежной коагуляции.1. Using the prototype, you cannot get drinking water from any contaminated water with the desired properties that meet specific needs. This is due to the fact that it is impossible to predict the obtained properties of water without knowing the activity of the load used, and the activity of the load cannot be predicted without knowing its active area. The process of preparation of the load, according to the prototype, does not allow predicting the resulting active area, as the prototype provides for a very large spread in the dimension of the filling - from 0.1 to 5 mm, which is exacerbated by an unpredictable change in the dimension after steam treatment at a temperature of 120 ° C-150 ° C for one hour due to inevitable coagulation.

Но СОГЛАСНО настоящему изобретению можно прогнозируемо управлять активностью загрузки за счет использования маленького диапазона размерности засыпки - в пределах разницы не более 1 мм, а бактерицидную обработку и активацию загрузки проводить при помощи сухого теплового излучения при температуре 200°С в течение одного часа, при которой изменение размеров (коагуляции) невозможно.But ACCORDING to the present invention, it is possible to predictably control the activity of the charge by using a small range of backfill sizes within the difference of not more than 1 mm, and bactericidal treatment and activation of the charge can be carried out using dry heat radiation at a temperature of 200 ° C for one hour, at which sizes (coagulation) is impossible.

2. При использовании прототипа невозможно достичь насыщения воды микроэлементами в необходимом количестве в связи с тем, что единственный слой, содержащий необходимые микроэлементы и способный активно отдавать их в воду, при обычных условиях - слой доломита, образованный из окаменелых останков доисторических беспозвоночных существ: простейших кишечно-полостных, брахиопод, моллюсков, иглокожих. В связи с исключительно животным происхождением указанного по прототипу доломита содержание в нем необходимых микроэлементов, способных к отдаче, очень мало, а значит и вероятность попадания их в воду незначительна и непредсказуема.2. When using the prototype, it is impossible to achieve water saturation with trace elements in the required amount due to the fact that the only layer containing the necessary trace elements and is able to actively send them to water, under normal conditions, is a layer of dolomite formed from fossilized remains of prehistoric invertebrate creatures: protozoa - cavitary, brachiopod, mollusk, echinoderm. Due to the exclusively animal origin of the dolomite indicated according to the prototype, the content of necessary trace elements capable of recoil in it is very small, which means that the likelihood of them entering the water is negligible and unpredictable.

Но СОГЛАСНО предлагаемому решению вводится дополнительный слой для сбалансированного регулирования и насыщения необходимыми микроэлементами - горная порода глауконитовых известняков, содержащая биоминералы растительного происхождения, образованные исключительно из окаменелых останков доисторических сине-зеленых водорослей и бактерий (цианей), и окаменелые остатки продуктов их жизнедеятельности, которая в основном состоит из легкорастворимых микроэлементов, легко отдаваемых в воду при обычных условиях.But ACCORDING to the proposed solution, an additional layer is introduced for balanced regulation and saturation with necessary microelements - rock of glauconite limestones containing biominerals of plant origin, formed exclusively from fossilized remains of prehistoric blue-green algae and bacteria (cyanides), and fossilized remains of products of their vital activity, which mainly consists of readily soluble trace elements that are readily released to water under normal conditions.

3. При использовании загрузки по прототипу последний слой - природный кремень - ведет себя недостаточно активно, чтобы полностью и гарантированно справиться с теми микрозагрязнениями, которые попадают в очищаемую воду от предыдущих слоев загрузки.3. When using the prototype loading, the last layer - natural flint - does not behave actively enough to fully and reliably cope with those microcontaminants that enter the treated water from previous loading layers.

Но СОГЛАСНО предлагаемому решению в качестве конечного слоя используется слой из кремнийсодержащей породы - маршалита, позволяющий очистить воду от механических взвесей.But ACCORDING to the proposed solution, as a final layer, a layer of silicon-containing rock - marshallite is used, which allows to purify water from mechanical suspensions.

4. При использовании устройства, описанного в прототипе, невозможно проводить регулировку скорости тока воды через загрузку, а значит невозможно регулировать время контакта воды с минеральной загрузкой, что является основным критерием воздействия минеральной загрузки на воду для регулирования получаемых свойств.4. When using the device described in the prototype, it is impossible to adjust the speed of the water flow through the load, and therefore it is impossible to adjust the time of contact of water with the mineral load, which is the main criterion for the effect of the mineral load on water to control the obtained properties.

Но СОГЛАСНО предлагаемому решению используется устройство, включающее: полый корпус, выполненный из инертного к воде материала и снабженный входным и выходным патрубками, и многослойную загрузку, размещенную в полости корпуса, при этом ее слои разделены мембранами, выполненными в виде прокладок из любого пористого материала. При этом входной патрубок расположен внизу, а выходной - вверху устройства. На входном патрубке размещается устройство, регулирующее скорость подачи воды (например: краник, зажим и т.п.). Слои загрузки размещаются в строго определенном порядке, по току движения воды, снизу вверх:But ACCORDING to the proposed solution, a device is used that includes: a hollow body made of material inert to water and equipped with inlet and outlet nozzles, and a multilayer load placed in the body cavity, while its layers are separated by membranes made in the form of gaskets of any porous material. In this case, the inlet pipe is located at the bottom, and the output pipe is at the top of the device. On the inlet pipe is a device that controls the speed of the water supply (for example: faucet, clamp, etc.). The loading layers are placed in a strictly defined order, according to the current flow of water, from bottom to top:

1) слой полной очистки от примесей - шунгит-3;1) a layer of complete purification from impurities - shungite-3;

2) слой глубокой очистки, содержащий доломиты животного происхождения, образованные из окаменелых останков доисторических беспозвоночных существ: простейших кишечно-полостных, брахиопод, моллюсков, иглокожих;2) a deep cleaning layer containing dolomites of animal origin formed from the fossilized remains of prehistoric invertebrate creatures: protozoan intestinal cavities, brachiopods, mollusks, echinoderms;

3) слой глубокой очистки, содержащий глаукониты растительного происхождения, образованные биоминералами из окаменелых останков доисторических сине-зеленых водорослей и бактерий (цианей) и окаменелых останков продуктов их жизнедеятельности;3) a deep cleaning layer containing glauconites of plant origin, formed by biominerals from the fossilized remains of prehistoric blue-green algae and bacteria (cyanes) and the fossilized remains of their metabolic products;

4) слой нейтрализации (сорбции и разложения) биозагрязнений, полученных в результате контакта воды с предыдущими слоями, состоящий из искусственного минерала - шунгизита;4) a layer of neutralization (sorption and decomposition) of bio-pollution obtained as a result of contact of water with previous layers, consisting of an artificial mineral - schungizite;

5) слой окончательной очистки от механических взвесей, состоящий из маршалита.5) a layer of final cleaning from mechanical suspensions, consisting of marshallite.

5. В прототипе имеют место быть застойные зоны, что ухудшает качество очищаемой воды. Кроме того, подача исходной очищаемой воды будет происходить непосредственно в материале фильтрующей засыпки под напором, что приведет к ее местному размыву турбулентными потоками воды из трубок между секциями и выносу частиц материала засыпки в очищаемую воду. Более того, в таком устройстве сложно управлять режимами очистки и кондиционирования питьевой воды.5. In the prototype, there are stagnant zones, which degrades the quality of the purified water. In addition, the feed of the source water to be purified will occur directly in the filter backfill material under pressure, which will lead to its local erosion by turbulent water flows from the tubes between the sections and the removal of particles of the backfill material into the purified water. Moreover, in such a device it is difficult to control the treatment and conditioning of drinking water.

Но СОГЛАСНО предлагаемому решению использована иная структура построения слоев, в которой застойные зоны образуются внизу первого слоя из шунгита-3. Эти зоны в заявляемых изобретениях выполняют полезную функцию, как то: придерживают воду на шунгите, который, чем дольше находится в воде, тем активнее ее обрабатывает. Кроме того, вся минеральная загрузка может быть выполнена как единый картридж или послойно - как набор отдельных картриджей, размещенных в одном корпусе.But ACCORDING to the proposed solution, a different structure of layer construction was used, in which stagnant zones are formed at the bottom of the first layer of schungite-3. These zones in the claimed inventions perform a useful function, such as: hold water on shungite, which, the longer it is in the water, the more actively it processes. In addition, the entire mineral loading can be performed as a single cartridge or in layers - as a set of individual cartridges placed in one housing.

Таким образом, основные указанные недостатки прототипа - невозможность прогнозирования качественных и количественных изменений свойств, приобретаемых водой, - в совокупности не позволяют прототипу получать конечную воду с прогнозируемыми свойствами. Такие недостатки присущи различным устройствам и загрузкам, которые реализуют прототипы.Thus, the main indicated disadvantages of the prototype — the impossibility of predicting qualitative and quantitative changes in the properties acquired by water — in the aggregate do not allow the prototype to obtain final water with predicted properties. Such disadvantages are inherent in various devices and downloads that implement prototypes.

Но СОГЛАСНО предлагаемым изобретениям все рассмотренные недостатки прототипов устраняются, что позволяет получать конечную воду с необходимыми свойствами, превосходящими свойства воды, получаемой по прототипам.But ACCORDING to the proposed inventions, all the considered disadvantages of the prototypes are eliminated, which allows to obtain the final water with the necessary properties superior to the properties of the water obtained by the prototypes.

Предлагаемые в новом способе технические решения всей своей совокупностью существенных признаков позволяют достичь новых технических результатов.The technical solutions proposed in the new method, with their whole set of essential features, allow achieving new technical results.

1. Дают возможность не только эффективно и полно очищать исходную воду от самых различных присутствующих в ней загрязняющих и токсичных веществ, но и насыщать очищенную воду полезными макро- и микроэлементами, для чего применены минеральные загрузки, имеющие состав, сходный по форме геохимического формирования и биохимическим свойствам. Это значит, что они обладают полной совместимостью и возможностью вести минерализацию обрабатываемой воды по максимально возможным критериям.1. They make it possible not only to efficiently and completely purify the source water from the most diverse polluting and toxic substances present in it, but also to saturate the purified water with useful macro- and microelements, for which mineral loads having a composition similar in shape to the geochemical formation and biochemical are used properties. This means that they have full compatibility and the ability to mineralize the treated water according to the maximum possible criteria.

2. Иметь в своем составе легко доступные, относительно дешевые природные материалы (породы и минералы), состав и свойства которых позволяют воспроизводить (моделировать) природные процессы самоочищения и кондиционирования воды.2. To have in its composition readily available, relatively cheap natural materials (rocks and minerals), the composition and properties of which allow reproducing (modeling) the natural processes of self-purification and conditioning of water.

3. Осуществлять высокую эффективность при использовании как в крупногабаритных, так и в малогабаритных устройствах, входящих в состав систем питьевого водоснабжения, включая бытовые фильтры.3. To provide high efficiency when used both in large and small-sized devices that are part of drinking water supply systems, including household filters.

4. Допускает возможность безразборной регенерации за счет пропускания через всю загрузку, без разборки устройства, специальной смеси или быстрой замены всей или части загрузки за счет картриджной системы устройства.4. Allows for the possibility of CIP by passing through the entire load, without disassembling the device, a special mixture or quick replacement of all or part of the load due to the cartridge system of the device.

5. Допускает возможность использования для водоподготовки в сетях не только холодного, но и горячего водоснабжения, а также для очистки сточных вод различных производств. Это обусловлено физико-химическими свойствами используемых минеральных наполнителей-загрузок и заключается в одинаковой их относительной активности независимо от температур рассматриваемого потребительского диапазона - не выше 100°С.5. It allows the possibility of using for water treatment in networks not only cold, but also hot water, as well as for wastewater treatment of various industries. This is due to the physicochemical properties of the used mineral fillers, downloads, and consists in the same relative activity regardless of the temperatures of the considered consumer range - not higher than 100 ° C.

6. Позволяет регулировать время контакта «вода - минеральная загрузка» путем регулирования скорости тока воды специальным устройством на входном патрубке.6. Allows you to adjust the contact time "water - mineral load" by adjusting the flow rate of water with a special device on the inlet pipe.

7. Позволяет прогнозируемо управлять активностью загрузки за счет использования маленького диапазона размерности засыпки - в пределах разницы не более 1 мм, а бактерицидную обработку и активацию загрузки проводить при помощи сухого теплового излучения при температуре 200°С в течение одного часа.7. Allows you to predictably control the activity of the load by using a small range of dimensions of the filling - within the difference of not more than 1 mm, and bactericidal treatment and activation of the load is carried out using dry heat radiation at a temperature of 200 ° C for one hour.

Проведенный заявителем патентный поиск по данной тематике показал, что заявляемая совокупность существенных признаков предлагаемых изобретений не известна. Следовательно, заявленные изобретения соответствуют условию "новизна".The patent search conducted by the applicant on this topic showed that the claimed combination of essential features of the proposed inventions is not known. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Для проверки соответствия заявленных изобретений критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипов признаками заявленного способа, его устройства и загрузки. Результаты поиска показали, что заявленные изобретения не вытекают для специалиста средней квалификации явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленных изобретений преобразований для достижения технических результатов.To verify the conformity of the claimed inventions with the criterion of "inventive step", the applicant conducted an additional search for known solutions to identify signs that match the distinctive features of the prototypes of the claimed method, its device and download. The search results showed that the claimed inventions do not follow explicitly from the prior art for the average skilled person, since the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed inventions to achieve technical results is not revealed from the prior art determined by the applicant.

Следовательно, предлагаемые изобретения соответствуют условию "изобретательский уровень".Therefore, the proposed invention meets the condition of "inventive step".

Практическая применимость этих изобретений поясняется чертежом, таблицами и нижеследующим описанием.The practical applicability of these inventions is illustrated by the drawing, tables and the following description.

Предлагаемый способ обработки воды включает последовательное пропускание воды через минеральную загрузку, содержащую слой шунгита-3, слой известняковой породы, слой шунгизита, слой кремнийсодержащей минеральной породы, при этом воду подают через минеральную загрузку снизу вверх.The proposed method of water treatment includes the sequential passage of water through a mineral load containing a layer of schungite-3, a layer of limestone rock, a layer of schungizite, a layer of silicon-containing mineral rock, while the water is fed through the mineral load from the bottom up.

В качестве известняковой породы раздельными слоями используют доломит и глауконит, а в качестве кремнийсодержащей минеральной породы используют маршалит, причем все минералы имеют равноразмерный гранулометрический состав с размером гранул не более 5 мм и с диапазоном размерности гранул в пределах разницы не более 1 мм.Dolomite and glauconite are used as limestone rock in separate layers, and marshalite is used as a silicon-containing mineral rock, all minerals having an equal-sized granulometric composition with a granule size of not more than 5 mm and with a range of granule sizes within the difference of not more than 1 mm.

Этот способ реализуется следующим устройством, изображенным на чертеже в виде схемы. Оно содержит контур 1, в который заключена загрузка 2, разделенная мембранами 3 на слои 4, 5, 6, 7, 8. Каждый слой заключен в соответствующий картридж. Они расположены в определенной последовательности от входного патрубка 9 в контур 1 к выходному патрубку 10 из него. Вход и выход каждого картриджа перекрыт мембраной 3, а контур 1 представляет собой сборно-разборную конструкцию, образованную из картриджей, собранных снизу вверх в определенной последовательности с возможностью замены каждого из них на другой (на чертеже не показано). При этом образованная конструкция может помещаться в соответствующий сборно-разборный корпус 1.This method is implemented by the following device, shown in the drawing in the form of a diagram. It contains a circuit 1, in which a load 2 is enclosed, divided by membranes 3 into layers 4, 5, 6, 7, 8. Each layer is enclosed in a corresponding cartridge. They are located in a certain sequence from the inlet pipe 9 to the circuit 1 to the outlet pipe 10 from it. The input and output of each cartridge is blocked by a membrane 3, and circuit 1 is a collapsible design formed of cartridges assembled from bottom to top in a certain sequence with the possibility of replacing each of them with another (not shown in the drawing). In this case, the formed structure can be placed in the corresponding collapsible housing 1.

В способе и устройстве для обработки воды применена минеральная загрузка. Она содержит минералы, послойно (4, 5, 6, 7, 8) расположенные по направлению тока воды снизу вверх. При этом применяемые минералы измельчены до размеров не более 5 мм и подвергнуты термической обработке. Особенность заключается в том, что введен дополнительный минеральный слой из глауконита, образованный растительными биоминералами из окаменелых останков доисторических сине-зеленых водорослей и бактерий цианей и окаменелых останков продуктов их жизнедеятельности. Причем все минералы имеют равноразмерный гранулометрический состав и подвергнуты термической обработке в среде сухого воздуха. Слои 4, 5, 6, 7, 8 минералов распределены не менее чем в пять соответствующих слоев, расположенных от входа в корпус к его выходу в определенном порядке снизу вверх и имеющих комплексную возможность обеспечить последовательную, снизу вверх, обработку воды от исходных до требуемых ее свойств.In the method and device for water treatment applied mineral loading. It contains minerals layered (4, 5, 6, 7, 8) located in the direction of the flow of water from the bottom up. In this case, the minerals used are crushed to a size of not more than 5 mm and subjected to heat treatment. The peculiarity lies in the fact that an additional mineral layer of glauconite is introduced, formed by plant biominerals from the fossilized remains of prehistoric blue-green algae and cyanide bacteria and the fossilized remains of their metabolic products. Moreover, all minerals have an equal-sized particle size distribution and are subjected to heat treatment in a dry air environment. Layers of 4, 5, 6, 7, 8 minerals are distributed in at least five corresponding layers located from the entrance to the housing to its exit in a certain order from bottom to top and having the integrated ability to provide consistent, bottom-up, treatment of water from the source to its required properties.

Реализация всех заявляемых изобретений в общем виде поясняется работой устройства. Вода (на чертеже не показана) подается в корпус 1 через его входной патрубок 9 и равномерно растекается по первому слою 4 загрузки, заключенному в соответствующий картридж, и равномерно, что обеспечивается корпусом 1, поднимается к следующему слою 5 загрузки, который также заключен в соответствующий картридж. На разделяющей их мембране 3 задерживаются соответствующие макрочастицы взвеси в воде. Затем вода из второго слоя 5 загрузки поступает в следующий слой 6 загрузки, проходит в нем соответствующую обработку и достигает за счет напора подаваемой исходной воды следующего слоя 7 загрузки. И так далее, пока не выйдет из последнего слоя 8 загрузки в выходной патрубок 10.The implementation of all the claimed inventions in general is illustrated by the operation of the device. Water (not shown) is supplied to the housing 1 through its inlet pipe 9 and evenly flows along the first loading layer 4 enclosed in the corresponding cartridge, and uniformly provided by the housing 1, rises to the next loading layer 5, which is also enclosed in the corresponding cartridge. On the membrane separating them 3, the corresponding particulate particles are suspended in water. Then, water from the second loading layer 5 enters the next loading layer 6, undergoes a corresponding treatment therein and reaches the next loading layer 7 due to the pressure of the supplied source water. And so on, until it leaves the last loading layer 8 into the outlet pipe 10.

В сущности, это фильтр, с помощью которого заявитель осуществлял лабораторные проверки основных принципов реализации заявленного способа и применяемой в нем загрузки. Полученные результаты приведены в примерах, представленных ниже по тексту.In essence, this is a filter with which the applicant carried out laboratory tests of the basic principles for implementing the claimed method and the load used in it. The results are shown in the examples presented below.

Природные материалы загрузки измельчают, придавая им равноразмерный гранулометрический состав. Это дает возможность вести закладку минеральной загрузки с разной и регулируемой активной площадью. После чего измельченные природные материалы подвергают сухому тепловому облучению, например, сухим горячим воздухом при температуре 200°С в течение одного часа. Термическая обработка минеральной загрузки позволяет избежать возможного спекания (коагуляции) измельченных ее фракций (особенно пылевых) в конгломераты, что упрощает технологию подготовки засыпки с заранее заданной активной площадью.Natural loading materials are crushed, giving them an uniformly distributed particle size distribution. This makes it possible to bookmark the mineral load with a different and adjustable active area. After that, the crushed natural materials are subjected to dry thermal radiation, for example, dry hot air at a temperature of 200 ° C for one hour. The thermal treatment of the mineral load avoids the possible sintering (coagulation) of its crushed fractions (especially dust) into conglomerates, which simplifies the technology of preparing backfill with a predetermined active area.

При проведении экспериментов современными биологическими и физико-химическими методами в специализированной лаборатории ВМедА МО РФ установлено, что заявленный способ проявляет специфическую активность в устранении из воды частиц радикальной и ион-радикальной природы, значительно превосходя в этом отношении, по отдельности, как кремень и глауконитовый известняк, так и активированный уголь. Вода, обработанная заявленным способом, улучшает свое качество за счет глубокой очистки от химических загрязнений, снижения токсичности. Технологии и очистные устройства, использующие заявленный способ, дешевле по себестоимости. Россия располагает мощной сырьевой базой используемых в заявленном способе природных материалов, что делает этот способ перспективным в технологиях получения питьевой воды на территории России.When conducting experiments using modern biological and physicochemical methods in a specialized laboratory of the Military Medical Academy of the Ministry of Defense of the Russian Federation, it was found that the claimed method exhibits specific activity in eliminating particles of a radical and ion-radical nature from water, significantly superior in this respect, separately, as flint and glauconite limestone and activated carbon. Water treated with the claimed method improves its quality due to deep cleaning from chemical contaminants, reducing toxicity. Technologies and treatment devices using the claimed method are cheaper at cost. Russia has a powerful raw material base of natural materials used in the claimed method, which makes this method promising in the technologies for producing drinking water in Russia.

Функциональная схема устройства с загрузкой и ее работа поясняет действие предлагаемого способа обработки воды. Эти действия основаны на особенностях и свойствах каждой группы минеральной загрузки, и исходя из этого устанавливают определенную очередность таких минеральных загрузок и их разделение с целью предотвращения их смешения между собой. Для исключения такого смешивания используют мембраны и элементы корпуса устройства, с помощью которых можно реализовать оперативную смену соответствующих слоев загрузки на другие.The functional diagram of the device with the load and its operation explains the effect of the proposed method of water treatment. These actions are based on the features and properties of each group of mineral loading, and based on this they establish a certain sequence of such mineral loading and their separation in order to prevent their mixing with each other. To exclude such mixing, membranes and body elements of the device are used, with the help of which it is possible to realize the rapid change of the corresponding loading layers to others.

Указанная в заявке очередность слоев по направлению тока воды снизу вверх выбрана преднамеренно с целью поочередного влияния минеральных слоев на проходящую через них воду.The sequence of layers indicated in the application in the direction of the flow of water from the bottom up is deliberately chosen with the aim of alternating the influence of the mineral layers on the water passing through them.

Направление тока воды «снизу вверх» выбрано преднамеренно с целью:The direction of the water flow "bottom up" is deliberately chosen with the aim of:

- улучшения условий очистки от твердофазных дисперсных взвесей в исходной и проходящей воде за счет их естественного осаждения;- improving the cleaning conditions from solid-phase dispersed suspensions in the source and passing water due to their natural deposition;

- исключения возможности осаждения на слои минеральной загрузки воздушных пузырьков, присутствующих и/или образующихся в воде, что приводит к «осушению» активных слоев минеральной загрузки и снижению площади контакта - «вода - минеральная загрузка».- eliminating the possibility of deposition of air bubbles present and / or formed in water on the mineral loading layers, which leads to the "drainage" of the active layers of the mineral loading and a decrease in the contact area - "water - mineral loading".

Придание воде необходимых количественных и качественных характеристик при ее контакте с минеральной загрузкой и регулировку ожидаемых свойств можно регулировать различными способами:Giving water the necessary quantitative and qualitative characteristics when it comes in contact with a mineral load and adjusting the expected properties can be regulated in various ways:

1) временем контакта за счет регулировки скорости тока воды;1) contact time by adjusting the flow rate of water;

2) площадью контакта, изменяя активную площадь контакта - «вода - минеральная загрузка», за счет тонкости помола и/или количества общего объема минеральной загрузки;2) the contact area, changing the active contact area - “water - mineral load”, due to the fineness of grinding and / or the amount of the total volume of the mineral load;

3) изменением активности минеральной загрузки за счет различных способов физико-химической активации и/или обогащения минеральной загрузки;3) a change in the activity of the mineral load due to various methods of physico-chemical activation and / or enrichment of the mineral load;

4) размерностью помола при условии разницы размеров зерен в диапазоне не более 1 мм.4) the dimension of grinding, provided that the difference in grain size in the range of not more than 1 mm.

Указанный в заявке способ принципиально не зависит от качества и свойств исходной воды, так как это уравновешивается вышеуказанными способами регулировки качественных и количественных характеристик получаемой воды.The method indicated in the application does not fundamentally depend on the quality and properties of the source water, as this is balanced by the above methods of adjusting the qualitative and quantitative characteristics of the resulting water.

Независимо от упомянутых способов изменения контакта - «вода - минеральная загрузка» - каждый слой минеральной загрузки, в большей или меньшей степени, влияет на проходящую воду, изменяя ее определенные свойства, при этом не ухудшая свойств, приобретенных при прохождении предыдущего слоя.Regardless of the mentioned methods of changing the contact - "water - mineral loading" - each layer of the mineral load, to a greater or lesser extent, affects the passing water, changing its certain properties, while not compromising the properties acquired during the passage of the previous layer.

Рациональность применения того или иного способа изменения контакта «вода - минеральная загрузка» осуществляется в зависимости от:The rationality of applying one or another method of changing the contact "water - mineral loading" is carried out depending on:

1) местных условий и возможностей;1) local conditions and capabilities;

2) первоначальных свойств воды;2) the initial properties of water;

3) заданных свойств воды.3) the specified properties of water.

Достижение заданных свойств воды возможно с применением любого из указанных способов изменения контакта - «вода - минеральная загрузка», отдельно и/или в любом их сочетании.Achieving the desired properties of water is possible using any of these methods of changing contact - “water - mineral loading”, separately and / or in any combination thereof.

Свойства и назначение слоев минеральной загрузки:Properties and purpose of mineral loading layers:

1-й слой - Шунгит-3.1st layer - Shungit-3.

Силикатная горная осадочная порода с большим содержанием углерода.Silicate rock with a high carbon content.

Сложная разупорядоченная переплетенная структура из углеродной и силикатной решеток. Является «твердой кислотой» и обладает большой сорбционной возможностью и ионообменными свойствами.Complex disordered interlaced structure of carbon and silicate lattices. It is a “solid acid” and has a great sorption ability and ion-exchange properties.

Основное назначение:Main purpose:

- адсорбция микропримесей;- adsorption of microimpurities;

- создание повышенной кислотности водной среды;- creation of increased acidity of the aquatic environment;

- катализатор окислительно-восстановительных реакций;- a catalyst for redox reactions;

- разложение фенолов, фтор- и хлорорганических соединений;- decomposition of phenols, fluorine and organochlorine compounds;

- полное уничтожение бактериальной среды.- complete destruction of the bacterial environment.

2-й слой - доломитовая порода, содержащая биоминералы осадочных глауконитовых известняков животного происхождения - простейших живых организмов.2nd layer - dolomite rock containing biominerals of sedimentary glauconite limestones of animal origin - the simplest living organisms.

Обладает свойствами изоморфизма и большой миграционной способностью. Содержит окиси калия, кальция, магния, натрия, железа и др.It has the properties of isomorphism and great migration ability. Contains oxides of potassium, calcium, magnesium, sodium, iron, etc.

Основное назначение:Main purpose:

- адсорбирование макропримесей;- adsorption of macronutrients;

- обогащение эссенциальными микро- и макроэлементами;- enrichment with essential micro and macro elements;

- удаление ионов тяжелых металлов;- removal of heavy metal ions;

- насыщение воды солями, в т.ч. солями калия, кальция, магния, натрия, железа и др.;- saturation of water with salts, incl. salts of potassium, calcium, magnesium, sodium, iron, etc .;

- корректировка кислотности - снижение;- acidity adjustment - decrease;

- другое.- another.

3-й слой - порода, содержащая биоминералы осадочных глауконитовых известняков растительного происхождения - сине-зеленые водоросли и бактерии циании. 3rd layer - a rock containing biominerals of sedimentary glauconite limestones of plant origin - blue-green algae and cyanide bacteria.

Обладает свойствами изоморфизма и большой миграционной способностью. Содержит макро- и микроэлементы калия, кальция, магния, натрия, железа и др.It has the properties of isomorphism and great migration ability. Contains macro- and microelements of potassium, calcium, magnesium, sodium, iron, etc.

Основное назначение:Main purpose:

- адсорбирование микропримесей;- adsorption of microimpurities;

- обогащение эссенциальными микроэлементами;- enrichment with essential trace elements;

- удаление ионов тяжелых металлов;- removal of heavy metal ions;

- насыщение воды микро- и макроэлементами, в том числе ионами калия, кальция, магния, натрия, железа и др.;- water saturation with micro and macro elements, including potassium, calcium, magnesium, sodium, iron, etc. ions;

- корректировка кислотности - снижение;- acidity adjustment - decrease;

- другое.- another.

Касательно этого слоя отметим, что это добавочный слой, который существенно увеличивает (расширяет) возможность управления свойствами получаемой воды и способствует образованию в ней полезной для белковых организмов биосреды, что значительно улучшает усвоение такой воды организмом и значительно уменьшает шлакообразование при усвоении такой воды. Таким образом, использование добавочного слоя - глауконита, образованного водорослями и микроорганизмами, позволяет в значительно большей степени и форме регулировать не только количественные показатели, но и придавать воде новые качественные характеристики - насыщение микроэлементами.Regarding this layer, we note that this is an additional layer that significantly increases (expands) the ability to control the properties of the resulting water and contributes to the formation of a biological environment that is useful for protein organisms, which significantly improves the absorption of such water by the body and significantly reduces slag formation during the absorption of such water. Thus, the use of an additional layer - glauconite, formed by algae and microorganisms, allows to regulate not only quantitative indicators to a much greater extent and shape, but also give new qualitative characteristics to water - saturation with microelements.

(При использовании прототипа в полученной воде недостаточно содержание полезных микроэлементов, что сбалансировано в предлагаемом способе за счет использования 3-го слоя.)(When using the prototype in the resulting water, the content of useful trace elements is not enough, which is balanced in the proposed method due to the use of the 3rd layer.)

4-й слой - искусственный минерал - шунгизит.4th layer - artificial mineral - shungizite.

Получается путем высокотемпературной обработки (1100°С) шунгитов.It is obtained by high-temperature processing (1100 ° C) of schungite.

Обладает повышенной активной площадью за счет микропористости.It has a high active area due to microporosity.

Основное назначение:Main purpose:

- адсорбирование примесей, в том числе образующихся при взаимодействии воды с предыдущими слоями;- adsorption of impurities, including those formed during the interaction of water with previous layers;

- корректировка по содержанию ионов железа;- adjustment for the content of iron ions;

- повышение кислотности с целью уничтожения микрофлоры, занесенной со 2-го и 3-го слоев;- increasing acidity in order to destroy microflora brought in from the 2nd and 3rd layers;

- разложение адсорбированных примесей;- decomposition of adsorbed impurities;

- другое.- another.

5-й слой - кремнезем опал-кристобалитовой группы - маршалит.5th layer - silica of the opal-cristobalite group - marshalite.

Основное назначение:Main purpose:

- корректировка макро- и микропримесей, образующихся от контакта воды с предыдущими слоями;- adjustment of macro- and microimpurities generated from water contact with previous layers;

- удаление ионов тяжелых металлов;- removal of heavy metal ions;

- корректировка кислотно-щелочных свойств, рН 7,0-7,5;- adjustment of acid-base properties, pH 7.0-7.5;

- корректировка биогенных свойств;- adjustment of biogenic properties;

- другое.- another.

Пять предлагаемых слоев загрузки, относительное соотношение и очередность их расположения являются модифицированной копией геологических срезов земной коры в районе нахождения природных целебных источников, расположенных в районе Онеги (Карелия).The five proposed loading layers, the relative ratio and the sequence of their location are a modified copy of the geological sections of the earth's crust in the area of natural healing springs located in the Onega region (Karelia).

Вода, обработанная по предлагаемой схеме, независимо от первоначальных свойств улучшает свое качество за счет глубокой очистки от химических, физических и биологических загрязнений, снижения токсичности, а также обогащается эссенциальными макро- и микроэлементами.Water treated according to the proposed scheme, regardless of the initial properties, improves its quality due to deep cleaning from chemical, physical and biological contaminants, reducing toxicity, and is also enriched with essential macro- and microelements.

Использование заявленного способа по предлагаемой функциональной схеме предполагает возможность неоднократной безразборной регенерации всех слоев минеральной загрузки с восстановлением их свойств. В качестве регенерируещего жидкого раствора используется смесь щавелевой кислоты и перекиси водорода.Using the inventive method according to the proposed functional scheme suggests the possibility of multiple CIP regeneration of all layers of the mineral load with the restoration of their properties. A mixture of oxalic acid and hydrogen peroxide is used as a regenerating liquid solution.

Для достижения необходимого результата при обычных условиях необходимо знать начальные (входные) характеристики воды, что нецелесообразно и трудоемко для каждого случая. Для упрощения задачи заявленным способом предусматривается начальная операция, которая с высокой степенью гарантии приводит любую входящую воду к одному (сравнимому) состоянию, при котором такую воду можно считать полностью «чистой».To achieve the desired result under ordinary conditions, it is necessary to know the initial (input) characteristics of water, which is impractical and time-consuming for each case. To simplify the task of the claimed method, an initial operation is provided, which with a high degree of guarantee leads any incoming water to one (comparable) state in which such water can be considered completely "clean".

Роль такого «полного очистителя» в способе выполняет минеральная порода - шунгит-3.The role of such a “complete cleaner” in the method is played by the mineral rock - shungite-3.

Роль последующих слоев минеральной загрузки - придание воде необходимых заданных свойств по требованию, без ухудшения свойств входящей воды.The role of the subsequent layers of the mineral loading is to give the water the required desired properties on demand, without compromising the properties of the incoming water.

Такое изменение свойств воды происходит за счет:Such a change in the properties of water occurs due to:

- физико-механического «вымывания» водой необходимых элементов из минеральных пород;- physico-mechanical "washing" with water of the necessary elements from mineral rocks;

- химико-физической активности минералов к воде;- chemical and physical activity of minerals to water;

- сорбционной способности минеральных пород.- sorption ability of mineral rocks.

Экспериментально установлено, что очередность влияния на воду, предварительно пропущенную через шунгит, различных минеральных наполнителей, и очередность придания такой воде определенных свойств имеет максимально положительный эффект в следующем случае:It has been experimentally established that the sequence of effects on water previously passed through shungite of various mineral fillers, and the sequence of imparting certain properties to such water has the most positive effect in the following case:

- удаление нежелательных продуктов химической реакции - «шунгит - вода»;- removal of unwanted products of a chemical reaction - "shungite - water";

- снижение кислотности воды;- decrease in acidity of water;

- наполнение воды макроэлементами;- filling of water with macrocells;

- наполнение воды микроэлементами;- filling of water with microelements;

- удаление нежелательных примесей, полученных от контакта с минеральными загрузками, и обеззараживание воды;- removal of unwanted impurities obtained from contact with mineral loads, and disinfection of water;

- выравнивание кислотно-щелочных свойств до оптимальных;- alignment of acid-base properties to optimal;

- окончательная очистка от нежелательных примесей.- final cleaning of undesirable impurities.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАЯВЛЕННОГО СПОСОБА ОБРАБОТКИ ВОДЫ.EXAMPLES OF APPLICATION OF THE INVENTED WATER TREATMENT METHOD.

Для проверки заявленного способа была собрана специальная экспериментальная установка, соответствующая настоящей заявке - «ФИЛЬТР».To verify the inventive method was assembled a special experimental setup corresponding to this application - "FILTER".

Пример 1Example 1

Для проверки способности к обогащению воды по макроэлементам через ФИЛЬТР (заявленный способ) пропускали дистиллированную воду.To test the ability to enrich water by macronutrients, distilled water was passed through the FILTER (claimed method).

Дистиллированная вода была взята для примера по следующим причинам.Distilled water was taken as an example for the following reasons.

1. Независимость способа от начального количества присутствующих концентраций рассматриваемых элементов в исходной воде.1. The independence of the method from the initial number of present concentrations of the considered elements in the source water.

2. Для чистоты эксперимента и исключения погрешностей, возникающих (могущих возникнуть) от «появления - удаления» рассматриваемых элементов из исходной воды после ее контакта с минералами загрузки.2. For the purity of the experiment and the elimination of errors arising (which may arise) from the "appearance - removal" of the elements in question from the source water after its contact with the loading minerals.

3. Практическая применимость (востребованность!) способа для получения нормальной питьевой воды в реальных условиях автономии, например: морской флот, космос, территории приморья, пустынь, высокогорья, Арктики и Антарктики, чрезвычайные ситуации, медицина, косметология и другое. Любые объекты и сферы жизнедеятельности человека, где вода добывается - производится путем выпаривания и/или другого способа выделения - получения питьевой воды из исходного вещества, например: морская вода, снег, лед, мочевина и пр.3. Practical applicability (relevance!) Of the method for obtaining normal drinking water in real conditions of autonomy, for example: the navy, space, territories of coastal areas, deserts, highlands, the Arctic and Antarctic, emergency situations, medicine, cosmetology and more. Any objects and spheres of human life, where water is extracted, is produced by evaporation and / or another method of isolation - obtaining drinking water from the starting material, for example: sea water, snow, ice, urea, etc.

4. Единственная возможность, без погрешности, практически определить количественные характеристики и результативность способа по насыщению воды рассматриваемыми элементами исходя из параметров минеральной загрузки.4. The only possibility, without error, is to practically determine the quantitative characteristics and effectiveness of the method for saturating water with the elements in question based on the parameters of the mineral load.

5. Приведенный пример - выборка из нескольких опытов, характерная для заявленного назначения способа.5. The above example is a sample of several experiments, characteristic of the claimed purpose of the method.

Результаты анализов исходной (дистиллированной) воды и воды, полученной указанным в настоящем изобретении способом, приведены в таблице 1.The results of analyzes of the source (distilled) water and water obtained by the method specified in the present invention are shown in table 1.

Таблица 1.Table 1. КомпонентComponent В дистиллированной воде, мг/лIn distilled water, mg / l В воде после ФИЛЬТРА, мг/лIn water after FILTER, mg / l КальцийCalcium не обнаруженоnot found 20twenty МагнийMagnesium не обнаруженоnot found 1010 НатрийSodium не обнаруженоnot found 55 КалийPotassium не обнаруженоnot found 22

Полученные анализы воды подтверждают, что с применением заявленного способа можно корректировать состав очищенной воды по макроэлементам, подобрав для этого соответствующее процентное соотношение по объему слоев фильтрующей засыпки. Также установлено, что насыщенность воды макроэлементами зависит от времени контакта и величины активной площади контакта очищаемой воды с материалами загрузки фильтра.The obtained analyzes of water confirm that using the inventive method, it is possible to correct the composition of purified water according to macroelements, selecting for this an appropriate percentage by volume of layers of filtering backfill. It was also established that the saturation of water with macroelements depends on the contact time and the size of the active contact area of the treated water with filter loading materials.

Пример 2Example 2

Определение степени изменения органолептических показателей и рН проб водопроводной воды (Московский р-н г.Санкт-Петербург). Усредненные результаты анализов проб воды «до и после» использования заявленного способа представлены в таблице 2.Determining the degree of change in organoleptic indicators and the pH of samples of tap water (Moscow district of St. Petersburg). The average results of the analysis of water samples "before and after" the use of the claimed method are presented in table 2.

Таблица 2.Table 2. Показатели, ед. изм.Indicators, units rev. Исходная водаSource water Норма СанПиН (не более)Norm SanPiN (no more) ФИЛЬТРFILTER Запах, баллSmell 33 22 00 Привкус, баллFlavor, score 33 22 00 Цветность, °Color, ° 2929th 20twenty 00 Мутность, ЕМTurbidity, EM 4four 2,62.6 00 рНpH 66 6-96-9 7,27.2

Исходная водопроводная вода имела повышенные цветность и мутность, а также выраженный запах хлора.The source tap water had increased color and turbidity, as well as a pronounced smell of chlorine.

После пропускания через ФИЛЬТР органолептические показатели воды улучшились и стали полностью удовлетворять всем требованиям СанПиН.After passing through FILTER, the organoleptic characteristics of water improved and began to fully meet all the requirements of SanPiN.

Пример 3Example 3

Определение степени изменения органолептических показателей и рН проб воды, взятых из сельскохозяйственного мелиоративного канала (Петродворцовый район г.Санкт-Петербург).Determining the degree of change in organoleptic indicators and the pH of water samples taken from the agricultural reclamation canal (Petrodvorets district, St. Petersburg).

Усредненные результаты анализов проб воды «до и после» использования заявленного способа представлены в таблице 3.The average results of the analysis of water samples "before and after" the use of the claimed method are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 Показатели, ед.изм.Indicators, unit Исходная водаSource water Норма СанПиН (не более)Norm SanPiN (no more) ФИЛЬТРFILTER Запах, баллSmell 33 22 00 Цветность, °Color, ° 112112 20twenty 00 Мутность, ЕМTurbidity, EM 55 2,62.6 00 рНpH 6,56.5 6-96-9 7,37.3

Вода из мелиоративного канала имела органолептические показатели, значительно отличающиеся в худшую сторону, от нормативов СанПиН 2.1.4.1074-01 для питьевой воды (высокую цветность, обусловленную содержанием гуминовых веществ, повышенную мутность и болотный запах). После пропускания через ФИЛЬТР значения органолептических показателей стали полностью соответствовать требованиям указанных СанПиН. Таким образом, можно заключить, что обработка воды с помощью заявленного способа в режиме фильтрации приводит к значительному улучшению органолептических свойств воды, даже в случае, когда исходная вода значительно отличается по показателям качества от нормативов СанПиН.Water from the reclamation canal had organoleptic indicators that significantly differed for the worse from the SanPiN 2.1.4.1074-01 standards for drinking water (high color due to the content of humic substances, increased turbidity and swamp odor). After passing through FILTER, the values of organoleptic indicators began to fully comply with the requirements of these SanPiN. Thus, we can conclude that water treatment using the inventive method in the filtration mode leads to a significant improvement in the organoleptic properties of water, even in the case when the source water significantly differs in terms of quality from SanPiN standards.

Пример 4Example 4

Заявленный способ проверялся на способность к очистке воды от ионов железа.The claimed method was tested for the ability to purify water from iron ions.

Для достоверности было взято три разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.For reliability, three different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблице 4The results are summarized in table 4

Таблица 4Table 4 Содержание ионов железа в воде, мг/лThe content of iron ions in water, mg / l NN ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU 1one 0,5±0,10.5 ± 0.1 0,10±0,010.10 ± 0.01 0,10±0,010.10 ± 0.01 0,12+0,010.12 + 0.01 0,10±0,010.10 ± 0.01 0,10±0,10.10 ± 0.1 22 4,6±1,24.6 ± 1.2 0,15±0,010.15 ± 0.01 0,30±0,020.30 ± 0.02 0,25±0,020.25 ± 0.02 0,12±0,010.12 ± 0.01 0,14±0,010.14 ± 0.01 33 40,2±2,240.2 ± 2.2 0,14±0,010.14 ± 0.01 0,30±0,020.30 ± 0.02 0,30±0,030.30 ± 0.03 0,25±0,020.25 ± 0.02 0,30±0,030.30 ± 0.03 ПримечаниеNote 1. Проба 1 - водопроводная вода из Московского района г.Санкт-Петербург.1. Sample 1 - tap water from the Moscow region of St. Petersburg. 2. Проба 2 - вода из скважины на территории п.Токсово (Всеволожский район Ленинградской обл.).2. Sample 2 - water from a well in the territory of Toksovo (Vsevolozhsk district of the Leningrad region). 3. Проба 3 - вода из скважины на территории п.Красницы (Гатчинский район Ленинградской обл.).3. Sample 3 - water from a well in the territory of the village of Krasnitsa (Gatchinsky district of the Leningrad region). 4. ФИЛЬТР - заявленный способ.4. FILTER - the claimed method. 5. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.5. AU - activated carbon filter - control. 6. ПДК железа в питьевой воде - 0,3 мг/л.6. MAC of iron in drinking water - 0.3 mg / l.

После пропускания через различные фильтры концентрация ионов железа во всех пробах воды снизилась до допустимых величин. При этом эффективность очистки воды от железа с применением ФИЛЬТРА не уступала эффективности АУ при всех изученных концентрациях.After passing through various filters, the concentration of iron ions in all water samples decreased to acceptable values. Moreover, the effectiveness of water purification from iron using FILTER was not inferior to the effectiveness of AC at all studied concentrations.

Пример 5Example 5

Заявленный способ проверялся на способность к очистке воды от ионов меди.The claimed method was tested for the ability to purify water from copper ions.

Для достоверности было взято три разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.For reliability, three different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблице 5.The results are summarized in table 5.

Таблица 5Table 5 Содержание ионов меди в воде, мг/лThe content of copper ions in water, mg / l ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU 0,58±0,020.58 ± 0.02 0,20±0,010.20 ± 0.01 00 0,04±0,0020.04 ± 0.002 00 0,20±0,030.20 ± 0.03 4,60±0,14.60 ± 0.1 0.50±0,010.50 ± 0.01 0.1±0.010.1 ± 0.01 0,16±0,010.16 ± 0.01 0.1±0.010.1 ± 0.01 0,62±0,020.62 ± 0.02 9,95±0,59.95 ± 0.5 0,50±0,10.50 ± 0.1 0.1±0,020.1 ± 0.02 0,05±0,0010.05 ± 0.001 00 0,30±0,020.30 ± 0.02 ПримечанияNotes 1. Жесткость водопроводной воды - 0,8÷0,9 мг-экв/л цветность - 10°.1. The hardness of the tap water is 0.8 ÷ 0.9 mEq / l, color - 10 °. 2. ФИЛЬТР - заявленный способ.2. FILTER - the claimed method. 3. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.3. AU - activated carbon filter - control. 4. ПДК ионов меди - 1,0 мг/л.4. The maximum permissible concentration of copper ions is 1.0 mg / l.

Следует отметить, что при всех использованных концентрациях меди во всех трех вариантах более эффективным способом оказался ФИЛЬТР - заявленный способ.It should be noted that with all the used copper concentrations in all three variants, the FILTER - the claimed method turned out to be the more effective method.

Пример 6Example 6

Заявленный способ проверялся на способность к очистке воды от фенола. Для достоверности было взято три разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.The claimed method was tested for the ability to purify water from phenol. For reliability, three different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблице 6.The results are summarized in table 6.

Таблица 6Table 6 Содержание фенола в воде, мг/лThe phenol content in water, mg / l ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU 34,5±1,534.5 ± 1.5 <0,001<0.001 11,1±0,511.1 ± 0.5 0,08±0,0030.08 ± 0.003 <0,001<0.001 <0,001<0.001 1,5±0,11.5 ± 0.1 <0,001<0.001 0.01±0.0010.01 ± 0.001 0,002±0,0010.002 ± 0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 0,05±0,0010.05 ± 0.001 <0,001<0.001 <0.001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 ПримечаниеNote 1. Жесткость воды - 0,8-0.9 мг-экв/л, цветность - 10°.1. Water hardness - 0.8-0.9 mEq / l, color - 10 °. 2. ПДК фенола - 0,001 мг/л.2. The maximum permissible concentration of phenol is 0.001 mg / l. 3. ФИЛЬТР - заявленный способ.3. FILTER - the claimed method. 4. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.4. AU - activated carbon filter - control.

Из приведенных результатов анализа следует, что все испытанные способы успешно справлялись с удалением из водопроводной воды фенола на уровне 0,05 мг/л (что составляет 50 ПДК).From the above analysis results it follows that all the tested methods successfully coped with the removal of phenol from tap water at the level of 0.05 mg / l (which is 50 MAC).

При этом эффективность заявленного способа не уступает эффективности АУ.Moreover, the effectiveness of the claimed method is not inferior to the effectiveness of the AU.

Пример 7Example 7

Заявленный способ проверялся на способность к очистке воды от присутствия различных вредоносных микроорганизмов.The claimed method was tested for the ability to purify water from the presence of various harmful microorganisms.

Для достоверности было взято три разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.For reliability, three different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблицах 7, 8, 9.The results are summarized in tables 7, 8, 9.

Таблица 7Table 7 Численность микроорганизмов E.coli в воде до и после фильтрованияThe number of E.coli microorganisms in water before and after filtration Численность микроорганизмов E.coli, кл/млThe number of microorganisms E.coli, cells / ml ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU (1,2±0,1)×103 (1.2 ± 0.1) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,5±0,2))×103 (3.5 ± 0.2)) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,2±0,2)×104 (3.2 ± 0.2) × 10 4 (0,8±0,1)×101 (0.8 ± 0.1) × 10 1 (1,5±0,3)×101 (1.5 ± 0.3) × 10 1 (0,7±0,05)×101 (0.7 ± 0.05) × 10 1 (0,8±0,05)×101 (0.8 ± 0.05) × 10 1 (0,6±0,03)×101 (0.6 ± 0.03) × 10 1 ПримечаниеNote 1. ФИЛЬТР - заявленный способ.1. FILTER - the claimed method. 2. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.2. AU - activated carbon filter - control.

Таблица 8Table 8 Численность микроорганизмов B.subtilis в воде до и после фильтрованияThe number of B.subtilis microorganisms in water before and after filtration Численность микроорганизмов B.subtilis, кл/млThe number of microorganisms B.subtilis, cells / ml ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU (1,5±0,1)×103 (1.5 ± 0.1) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,4±0,2)×103 (3.4 ± 0.2) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,2±0,1)×104 (3.2 ± 0.1) × 10 4 (0,7±0,1)×101 (0.7 ± 0.1) × 10 1 (1,5±0,1)×101 (1.5 ± 0.1) × 10 1 (0,7±0,02)×101 (0.7 ± 0.02) × 10 1 (0,8±0,02)×101 (0.8 ± 0.02) × 10 1 (0,8±0,01)×101 (0.8 ± 0.01) × 10 1 ПримечаниеNote 1. ФИЛЬТР - заявленный способ.1. FILTER - the claimed method. 2. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.2. AU - activated carbon filter - control.

Таблица 9Table 9 Численность микроорганизмов C.perfringens в воде до и после фильтрования.The number of microorganisms C.perfringens in water before and after filtration. Численность микроорганизмов C.perfringens, кл/млThe number of microorganisms C.perfringens, cells / ml ИсходноеSource Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU (1,3±0.1)×103 (1.3 ± 0.1) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,2±0,2)×103 (3.2 ± 0.2) × 10 3 00 00 00 00 00 (3,1±0,2)×104 (3.1 ± 0.2) × 10 4 (0,6±0,01)×101 (0.6 ± 0.01) × 10 1 (1,6+0,1)×101 (1.6 + 0.1) × 10 1 (0,8±0,04)×101 (0.8 ± 0.04) × 10 1 (0,7±0,03)×101 (0.7 ± 0.03) × 10 1 (0,7±0,05)×101 (0.7 ± 0.05) × 10 1 ПримечаниеNote 1. ФИЛЬТР - заявленный способ.1. FILTER - the claimed method. 2. АУ - фильтр с активированным углем - контроль.2. AU - activated carbon filter - control.

В результате проведения микробиологических исследований установлено, что в отношении бактерий E.coli, спор B.subtilis и C.perfringens наибольшую эффективность в удалении клеток микроорганизмов из воды проявили шунгит и заявленный способ, не уступая в этом отношении способу АУ.As a result of microbiological studies, it was found that with respect to E. coli bacteria, B.subtilis spores and C.perfringens, shungite and the claimed method showed the greatest efficiency in removing microorganism cells from water, not inferior in this regard to the AC method.

Пример 8Example 8

Проводились исследования по влиянию заявленного способа на изменение токсичности воды.Studies were conducted on the impact of the claimed method on the change in water toxicity.

Для достоверности было взято четыре разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.For reliability, four different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблицах 10 и 11.The results are summarized in tables 10 and 11.

Таблица 10Table 10 Влияние заявленного способа на гибель Daphnia magna (% к контролю) в пробах воды, содержащей токсиканты (n=5)The influence of the claimed method on the death of Daphnia magna (% of control) in samples of water containing toxicants (n = 5) Содержание токсиканта, мг/лThe content of toxicant, mg / l Исходная водаSource water Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU CuSO4 CuSO 4 10,010.0 85,5±5,085.5 ± 5.0 5,0±0,55.0 ± 0.5 4,0±0,24.0 ± 0.2 3,0±0.23.0 ± 0.2 4,0±0,14.0 ± 0.1 5,0±0,25.0 ± 0.2 45,045.0 59,0±3,059.0 ± 3.0 4,0±0,24.0 ± 0.2 3,0±0,13.0 ± 0.1 3,0±0,23.0 ± 0.2 3,0±0,23.0 ± 0.2 4,0±0.24.0 ± 0.2 ФенолPhenol 1,51,5 73,0±2.573.0 ± 2.5 3,0±0,23.0 ± 0.2 11,0±0.511.0 ± 0.5 4.0±0,34.0 ± 0.3 3,5±0,13.5 ± 0.1 3,5±0,23.5 ± 0.2 0,050.05 57,0±1,557.0 ± 1.5 2,5±0,12.5 ± 0.1 3,0±0,23.0 ± 0.2 3,0±0,13.0 ± 0.1 4,0±0,24.0 ± 0.2 4,0±0,34.0 ± 0.3 ПримечанияNotes 1. В контроле (вода для культивирования) гибели не отмечалось.1. In the control (water for cultivation) death was not observed. 2. Длительность культивирования Daphnia magna в пробах воды - 96 часов.2. The duration of cultivation of Daphnia magna in water samples is 96 hours. 3. После пропускания через фильтры рН воды во всех вариантах опыта устанавливали в пределах 7,0÷7,2. Воду аэрировали в течение 1 часа.3. After passing through the filters, the pH of the water in all variants of the experiment was set within 7.0 ÷ 7.2. Water was aerated for 1 hour. 4. ФИЛЬТР - заявленный способ.4. FILTER - the claimed method. 5. АУ - фильтр с активированным углем.5. АУ - activated carbon filter.

Таблица 11Table 11 Значения индекса токсичности (Sf) проб воды (n=5) для Chlorella vulgarisThe toxicity index (Sf) values of water samples (n = 5) for Chlorella vulgaris Содержание токсиканта, мг/лThe content of toxicant, mg / l Исходная водаSource water Тип фильтраFilter type ШунгитShungite КременьFlint ГлауконитGlauconite ФИЛЬТРFILTER АУAU CuSO4 CuSO 4 10,010.0 95,0±5,095.0 ± 5.0 7,0±0,47.0 ± 0.4 4,5±0,44,5 ± 0,4 5,0±0.55.0 ± 0.5 6,0±0,36.0 ± 0.3 6,5±0,56.5 ± 0.5 5,05,0 64,0±3,064.0 ± 3.0 4,5±0,54,5 ± 0,5 3,0±0,33.0 ± 0.3 5,5±0,45.5 ± 0.4 5,0±0,55.0 ± 0.5 7,0±0,47.0 ± 0.4 ФенолPhenol 1,51,5 75,0±5.075.0 ± 5.0 3,0±0,23.0 ± 0.2 18,0±1,518.0 ± 1.5 7,0±0,67.0 ± 0.6 4,5±0,24,5 ± 0,2 6,0±0,36.0 ± 0.3 0,50.5 56,0±3,056.0 ± 3.0 3,5±0,33.5 ± 0.3 9,0±0,69.0 ± 0.6 4,5±0,54,5 ± 0,5 3,5±0.33.5 ± 0.3 5,5±0,55.5 ± 0.5 ПримечаниеNote 1. Контролем служила вода из сосудов, где культивировалась хлорелла.1. The control was water from vessels where chlorella was cultivated. 2. После пропускания через фильтры рН воды во всех вариантах опыта устанавливали в пределах 7,0-7,2.2. After passing through the filters the pH of the water in all variants of the experiment was set in the range of 7.0-7.2. 3. ФИЛЬТР - заявленный способ.3. FILTER - the claimed method. 4. АУ - фильтр с активированным углем.4. AU - activated carbon filter.

Исследование по влиянию на токсичность показало, что вода до очистки на фильтрах оказывала токсическое действие на тест-объекты, причем его выраженность коррелировала с концентрацией химических веществ в воде (значения индекса токсичности Sf составили 95 и 64 при содержании меди в воде в концентрации 10 и 5 мг/л соответственно; индекс Sf равнялся 75 и 56 при содержании фенола 1,5 и 0,05 мг/л). В результате проведенной обработки воды значения индекса Sf значительно снизились во всех случаях. Только при исходной концентрации фенола в воде 1,5 мг/л вода, после пропускания через фильтр с кремнем, имела индекс Sf 18 и характеризовалась как "слаботоксичная". Во всех остальных вариантах опыта вода, прошедшая через фильтры, характеризовалась как нетоксичная (Sf<10).A study on the effect on toxicity showed that water before cleaning on filters had a toxic effect on test objects, and its severity correlated with the concentration of chemicals in water (toxicity index values S f were 95 and 64 with a copper content in water at a concentration of 10 and 5 mg / L, respectively; S f index was 75 and 56 with a phenol content of 1.5 and 0.05 mg / L). As a result of the water treatment, the values of the index S f decreased significantly in all cases. Only when the initial phenol concentration in water of 1.5 mg / l of water, after passing through the filter with flint, had S f 18 index and characterized as "slightly toxic." In all other variants of the experiment, the water passing through the filters was characterized as non-toxic (S f <10).

Пример 9Example 9

Заявленный способ исследовался на предмет влияния на радикальные и ион-радикальные частицы в воде.The claimed method was investigated for effects on radical and ion-radical particles in water.

Для достоверности было взято две разных пробы воды, а результативность сравнивалась с другими существующими способами.For reliability, two different water samples were taken, and the performance was compared with other existing methods.

Результаты сведены в таблице 12The results are summarized in table 12

Таблица 12Table 12 Образец водыWater sample Импульс за 3 секImpulse in 3 seconds % снижения излучения% radiation reduction Степень повышения излучения над излучением бидистиллированной водыThe degree of increase in radiation over radiation of bidistilled water ВодопроводнаяTap 10000±12010000 ± 120 -- 526526 БидистилированнаяBidistilled 76±376 ± 3 99,899.8 -- После:After: - кремня- flint 11000±5711000 ± 57 59,559.5 181181 - глауконита- glauconite 9000±359000 ± 35 77,577.5 118118 - шунгита- shungite 250±12250 ± 12 99,199.1 3,33.3 ФИЛЬТРFILTER 200±15200 ± 15 99,599.5 2,62.6 АУAU 8000±1058000 ± 105 80,080.0 105105

При пропускании воды через ФИЛЬТР (заявленный способ, в котором присутствует шунгит), содержащий углеродные микрокластеры, очистка воды от свободно-радикальных частиц многократно превышает степень очистки от радикалов при пропускании воды через другие фильтры и находится на уровне бидистиллированной воды. При этом только в бидистиллированной воде и в воде после шунгита и ФИЛЬТРА (заявленный способ) излучение при добавлении люминола практически не менялось и было таким же, как собственное излучение этих образцов воды.When passing water through a FILTER (the claimed method, in which shungite is present) containing carbon microclusters, water purification from free radical particles is many times greater than the degree of purification from radicals when water is passed through other filters and is at the level of bidistilled water. Moreover, only in double-distilled water and in water after shungite and FILTER (the claimed method) the radiation with the addition of luminol practically did not change and was the same as the intrinsic radiation of these water samples.

Из приведенных результатов исследований экспериментального образца, реализующего заявляемые изобретения, следует, что эти изобретения в комплексе применимы и обеспечивают получение воды с заданными свойствами путем регулирования ее количественных и качественных характеристик.From the above results of studies of an experimental sample that implements the claimed invention, it follows that these inventions are complex applicable and provide water with desired properties by regulating its quantitative and qualitative characteristics.

Claims (3)

1. Способ обработки воды, включающий последовательное пропускание воды через минеральную загрузку, содержащую слой шунгита-3, слой известняковой породы, слой шунгизита, слой кремнийсодержащей минеральной породы, при этом воду подают через минеральную загрузку снизу вверх, отличающийся тем, что в качестве известняковой породы раздельными слоями используют доломит и глауконит, а в качестве кремнийсодержащей минеральной породы используют маршалит, причем все минералы имеют равноразмерный гранулометрический состав с размером гранул не более 5 мм и с диапазоном размерности гранул в пределах разницы не более 1 мм.1. A method of treating water, comprising sequentially passing water through a mineral load containing a layer of schungite-3, a layer of limestone rock, a layer of schungizite, a layer of silicon-containing mineral rock, wherein the water is fed through the mineral load from the bottom up, characterized in that as limestone rock dolomite and glauconite are used in separate layers, and marshalite is used as a silicon-containing mineral rock, and all minerals have an equal-sized granulometric composition with a grain size not less than 5 mm and with a range of granule dimensions within the difference of not more than 1 mm. 2. Устройство для обработки воды по п.1, содержащее контур, в который включены картриджи, содержащие в себе слои минеральной загрузки, расположенные последовательно от входа в контур к выходу из него, а контур представляет собой сборно-разборную конструкцию из картриджей, собранных снизу вверх согласно слоям минеральной загрузки, с возможностью замены каждого из картриджей на другой, отличающееся тем, что каждый картридж содержит один слой минеральной загрузки, состоящей из слоев: шунгит-3, доломит, глауконит, шунгизит, маршалит, вход и выход каждого картриджа перекрыт мембраной, при этом образованную конструкцию размещают в сборно-разборном корпусе.2. The device for water treatment according to claim 1, containing a circuit, which includes cartridges containing layers of mineral loading, located in series from the entrance to the circuit to the exit from it, and the circuit is a collapsible design of cartridges assembled from below up according to the layers of mineral loading, with the possibility of replacing each of the cartridges with another, characterized in that each cartridge contains one layer of mineral loading, consisting of layers: shungite-3, dolomite, glauconite, schungizite, marshalite, entrance and exit each membrane cartridge is blocked, and the formed structure is placed in a collapsible housing. 3. Минеральная загрузка для обработки воды, содержащая минералы - шунгит-3, известняковую породу, шунгизит и кремнийсодержащую минеральную породу, послойно расположенные по направлению тока воды снизу вверх, при этом используемые минералы подвергнуты термической обработке при 200°С в течение одного часа, отличающаяся тем, что в качестве известняковой породы раздельными слоями используют доломит и глауконит, а в качестве кремнийсодержащей минеральной породы используют маршалит, причем все минералы имеют равноразмерный гранулометрический состав с размером гранул не более 5 мм и с диапазоном размерности гранул в пределах разницы не более 1 мм, а термическую обработку ведут в среде сухого воздуха. 3. Mineral loading for water treatment containing minerals - shungite-3, limestone rock, shungizite and silicon-containing mineral rock, layered in layers in the direction of the flow of water from bottom to top, while the minerals used are subjected to heat treatment at 200 ° C for one hour, characterized the fact that dolomite and glauconite are used as limestone rock in separate layers, and marshalite is used as a silicon-containing mineral rock, and all minerals are uniformly sized composition with a grain size of not more than 5 mm and with the range dimension of the pellets within the difference is not more than 1 mm, and heat treatment is carried out in a dry air environment.
RU2008136661/05A 2008-09-12 2008-09-12 Water treatment method, device realising said method and filling used therein RU2404926C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136661/05A RU2404926C2 (en) 2008-09-12 2008-09-12 Water treatment method, device realising said method and filling used therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136661/05A RU2404926C2 (en) 2008-09-12 2008-09-12 Water treatment method, device realising said method and filling used therein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008136661A RU2008136661A (en) 2010-03-20
RU2404926C2 true RU2404926C2 (en) 2010-11-27

Family

ID=42136951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008136661/05A RU2404926C2 (en) 2008-09-12 2008-09-12 Water treatment method, device realising said method and filling used therein

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404926C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530122C1 (en) * 2011-07-15 2014-10-10 Миз Ко., Лтд. Apparatus for selective addition of hydrogen to liquid used for living organisms
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
RU2540159C1 (en) * 2013-08-12 2015-02-10 Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") Filtering module of device for liquid purification (versions)
RU2563476C2 (en) * 2013-10-23 2015-09-20 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Module of sorption treatment of liquid medium
RU2606779C1 (en) * 2015-08-27 2017-01-10 Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия" Water treatment method
RU2679234C1 (en) * 2018-01-10 2019-02-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" SHUNGITE WATER WITH NORMALIZATION BY pH PRODUCTION METHOD

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010010939U1 (en) * 2010-08-03 2010-11-11 Power Water Systems Ag & Co. Kg Device for water treatment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2530122C1 (en) * 2011-07-15 2014-10-10 Миз Ко., Лтд. Apparatus for selective addition of hydrogen to liquid used for living organisms
RU2540159C1 (en) * 2013-08-12 2015-02-10 Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") Filtering module of device for liquid purification (versions)
WO2015023210A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-19 Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") Filter module for a device for purifying liquids (variants)
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
RU2563476C2 (en) * 2013-10-23 2015-09-20 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Module of sorption treatment of liquid medium
RU2606779C1 (en) * 2015-08-27 2017-01-10 Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия" Water treatment method
RU2679234C1 (en) * 2018-01-10 2019-02-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инженерный Центр Пожарной Робототехники "Эфэр" SHUNGITE WATER WITH NORMALIZATION BY pH PRODUCTION METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008136661A (en) 2010-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2404926C2 (en) Water treatment method, device realising said method and filling used therein
Shekinah et al. Adsorption of lead (II) from aqueous solution by activated carbon prepared from Eichhornia
Oliveira et al. The role of phosphorus on eutrophication: a historical review and future perspectives
Jermakka et al. Potential technologies for the removal and recovery of nitrogen compounds from mine and quarry waters in subarctic conditions
KR101386149B1 (en) Seawater Desalination Reduced Water-generating Water Purification System
YALILI et al. Landfill leachate treatment by the combination of physicochemical methods with adsorption process
Motsi Remediation of acid mine drainage using natural zeolite
Maheshwari et al. Performance evaluation of activated neem bark for the removal of Zn (II) and Cu (II) along with other metal ions from aqueous solution and synthetic pulp & paper industry effluent using fixed-bed reactor
Gandhi et al. Adsorption studies of chromium by using low cost adsorbents.
Sarioglu et al. Removal of copper from aqueous solutions using biosolids
KR100944185B1 (en) Water purifier with ion activation apparatus
Imen et al. Comparison of the effectiveness of natural dolomite and modified dolomite in the removal of heavy metals from aqueous solutions
Mojiri et al. Zeolite and activated carbon combined with biological treatment for metals removal from mixtures of landfill leachate and domestic wastewater
KR100639178B1 (en) Purifier apparatus for purifying water and multifunctionally activating purified water
RU2185328C2 (en) Method of purification and conditioning of potable water and media for method embodiment
KR101254714B1 (en) Porous ceramic for treating acidic waste water using starfish and manufacturing method thereof and apparatus for treating acidic waste water
Pal et al. Various purification techniques of groundwater
Kini et al. Removal of phosphorus from human urine by adsorption method using GGBS
Ilavský Removal of antimony from water by sorption materials
JP2001246384A (en) Water quality converting device
Voytyuk et al. Composite-sorbent based on natural mineral and waste of biological treatment of wastewater (effluent)
Singh et al. Adsorption of fluoride from industrial wastewater in fixed bed column using Java plum (syzygium Cumini)
Roy et al. Water pollution by heavy metals and their impact on human health
KR200408018Y1 (en) home total purifier
CN204325015U (en) A kind of from seepage flow purifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170913