RU2787394C1 - Способ приготовления питьевой воды - Google Patents
Способ приготовления питьевой воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2787394C1 RU2787394C1 RU2022111891A RU2022111891A RU2787394C1 RU 2787394 C1 RU2787394 C1 RU 2787394C1 RU 2022111891 A RU2022111891 A RU 2022111891A RU 2022111891 A RU2022111891 A RU 2022111891A RU 2787394 C1 RU2787394 C1 RU 2787394C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- selenium
- zinc
- artesian
- content
- Prior art date
Links
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 85
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 46
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 33
- SXYIRMFQILZOAM-HVNFFKDJSA-N (3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-10-methoxy-3,6,9-trimethyldecahydro-3,12-epoxypyrano[4,3-j][1,2]benzodioxepines Chemical compound C1C[C@H]2[C@H](C)CC[C@H]3[C@@H](C)[C@@H](OC)O[C@H]4[C@]32OO[C@@]1(C)O4 SXYIRMFQILZOAM-HVNFFKDJSA-N 0.000 claims abstract description 23
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003052 cation content Effects 0.000 claims 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 9
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 7
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 abstract description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 21
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- -1 calcium cations Chemical class 0.000 description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 5
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 235000021271 drinking Nutrition 0.000 description 3
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 3
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 229940029985 MINERAL SUPPLEMENTS Drugs 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 235000020786 mineral supplement Nutrition 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- 102220370181 IGFBPL1 A23L Human genes 0.000 description 1
- 210000000987 Immune System Anatomy 0.000 description 1
- 210000003734 Kidney Anatomy 0.000 description 1
- 101700037397 MAX2 Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- RVEHEAYDGQYXFS-UHFFFAOYSA-K [Na+].[Ca+2].OC([O-])=O.[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound [Na+].[Ca+2].OC([O-])=O.[O-]S([O-])(=O)=O RVEHEAYDGQYXFS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001576 calcium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structures Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary Effects 0.000 description 1
- 235000018823 dietary intake Nutrition 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000468 manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N mn2+ Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011528 polyamide (building material) Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к приготовлению очищенных артезианских вод с кондиционированием по солевому составу, применяемых в качестве питьевой воды и столового напитка, и может быть использовано при очистке минерализованных, природных вод перед розливом воды в бутыли и другие герметичные емкости. Предложен способ приготовления питьевой воды, который включает добычу артезианской минеральной воды с общей минерализацией 1,0-2,0 г/дм3, с содержанием катионов: кальция 120-200 мг/дм3, магния 30-60 мг/дм3, натрия+калия 100-200 мг/дм3, анионов: хлоридов <100 мг/дм3, гидрокарбонатов 350-550 мг/дм3, сульфатов 300-550 мг/дм3 из скважины, её аэрацию, затем фильтрацию на песчаных фильтрах и фильтрах тонкой очистки, далее умягчение и фильтрацию обратным осмосом с получением очищенной воды - пермеата, после чего проводят купажирование в виде смешивания полученного на выходе из системы обратного осмоса пермеата с исходной артезианской минеральной водой в соотношении 6,7:1, причем на этапе купажирования дозируют минеральные добавки селена (Se) в виде концентрата с содержанием Se 10-14 мг/л и цинка (Zn) в виде концентрата с содержанием Zn 12-16 мг/л, которые предварительно смешивают в дозирующем устройстве и подают в поток пермеата, при следующем соотношении исходных компонентов, об.%: пермеат 85-89,95; артезианская минеральная вода 10-14,95; селен (Se) в виде концентрата с содержанием Se 10-14 мг/л 0,04-0,06; цинк (Zn) в виде концентрата с содержанием Zn 12-16 мг/л 0,01-0,02. При этом точность дозирования минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) определяют по показателю электропроводности и в соответствии с результатами лабораторного анализа, а смешивание минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) в дозирующем устройстве проводят при помощи насоса-дозатора. Изобретением обеспечивается разработка способа получения питьевой воды, сбалансированной по ионам натрия, калия, сульфата и гидрокарбоната, а также ионам селена и цинка, с высокими вкусовыми качествами, приближающимися к вкусовым качествам талой ледниковой воды, высокой степени чистоты, повышенной светлости и без запаха, а также расширение ассортимента производимых питьевых вод за счет подбора оптимальной комбинации приемов обработки природных вод различного состава, нуждающегося в коррекции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к приготовлению очищенных артезианских вод с кондиционированием по солевому составу, применяемых в качестве питьевой воды и столового напитка, в том числе в лечебной и диетической практике и может быть использовано при очистке минерализованных, природных вод перед розливом воды в бутыли и другие герметичные емкости.
Известно изобретение «Способ приготовления питьевой или технологической воды и устройство для его осуществления» по патенту № 2448914 (МПК C02F 9/12, C02F 1/28). Данный приготовления питьевой или технологической воды, включающий очистку исходной воды, полученной из скважины, от взвешенных частиц и растворенных органических веществ, умягчение воды и дальнейшую фильтрацию с использованием наполнителей из кварцевого песка и глины, отличающийся тем, что фильтрацию осуществляют через систему отдельных фильтров со следующими наполнителями: первый фильтр с наполнителем из суглинка с прослоями супесей, второй фильтр с наполнителем из песка кварцевого мелкозернистого, третий фильтр с наполнителем из глины бурой с включением гравия и гальки, четвертый фильтр с наполнителем из песка кварцевого слабоглинистого, пятый фильтр с наполнителем из алеврита дробленого глинистого, шестой фильтр с наполнителем из глины зеленовато-светло-серой с гравием, седьмой фильтр с наполнителем из алеврита дробленого зеленовато-серого, восьмой фильтр с наполнителем из песка кварцевого, далее воду пропускают через девятый фильтр свечной керамический, обеззараживают в УФ-стерилизаторе и подают на выход.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом к заявленному изобретению (прототипом) является «Способ приготовления питьевой воды "ИВЕРСКАЯ"», по патенту № 2293067 (МПК C02F 9/08, A23L 2/38; C02F 1/68; C02F 1/42; C02F 1/44; C02F 103/04). Данный способ приготовления питьевой очищенной артезианской воды, кондиционированной по солевому составу, предусматривающий смешивание в определенном соотношении исходной артезианской минеральной воды с предварительно обессоленной обратным осмосом до общего содержания солей не более 0,02 г/дм3 этой артезианской минеральной воды, отличающийся тем, что в качестве исходной артезианской минеральной воды используют природную гидрокарбонатно-сульфатную натриево-кальциевую минеральную воду Сарматского водоносного слоя скважины № 76194 с содержанием катионов кальция 150-200 мг/дм3, магния 40-60 мг/дм3, натрия + калия 100-200 мг/дм3, анионов хлора <100 мг/дм3, гидрокарбонатов 400-550 мг/дм3, сульфатов 400-550 мг/дм3, общей минерализации 1,0-2,0 г/дм3, перед подачей на установку обратного осмоса исходную воду подвергают дополнительной обработке аэрацией, фильтрованию через песчаный фильтр и фильтр тонкой очистки 5-10 мкм, умягчению на натрий-катионитовой ионообменной установке, смешивание исходной артезианской воды с предварительно очищенной осуществляют в объемном соотношении 1:15 соответственно с получением питьевой воды с жесткостью 0,1-1,0 ммоль/дм3, рН 6,5-8,5 и с содержанием катионов кальция <50 мг/дм3, магния <10 мг/дм3, натрия <40 мг/дм3, калия <5 мг/дм3, анионов хлора 2-30 мг/дм3, сульфатов 20-80 мг/дм3, гидрокарбонатов <100 мг/дм3, а после смешивания полученную воду фильтруют через фильтр тонкой очистки с разрешающей способностью 5-10 мкм и обрабатывают ультрафиолетовым облучением. Недостатками прототипа является несоответствие её физиологическим потребностям организма человека и поэтому нежелательность её повседневного употребления. Это объясняется тем, что в воде, приготовленной по прототипу, отсутствуют некоторые элементы, жизненно необходимые для организма человека, такие как селен и цинк. Отсутствие этих элементов в воде также снижает ее потребительское качество. Ни цинк, ни селен не депонируются в организме, поэтому сокращение их потребления с пищей быстро приводит к симптомам их дефицита. Также недостатком прототипа являются низкие органолептические свойства, не соответствующие потребностям организма человека.
Задача, которую поставил перед собой разработчик нового способа приготовления питьевой воды состояла в получении питьевой воды из артезианского источника для повседневного её употребления и максимального соответствия физиологическим потребностям организма человека, для комплексного укрепления его иммунной системы, способствующих защите организма от вирусов и простуд, для повышения антиоксидантного статуса организма, а также для улучшения функционального состояния его репродуктивной системы, обеспечение применения воды для профилактики и лечения различных заболеваний. Кроме того, задачей, стоящей перед разработчиком, являлось создание питьевой воды с более высокими органолептическими свойствами, заключающимися в его вкусовых качествах. Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиком задачи, является разработка способа получения питьевой воды сбалансированной по ионам натрия, калия, сульфата и гидрокарбоната, а также ионам селена и цинка, получения воды более высоких вкусовых качеств, приближающихся к вкусовым качествам талой ледниковой воды, её высокой степени чистоты, повышенной светлости и без запаха. Именно количественное соотношение содержания селена (Se) 0,04-0,06 % и цинка (Zn) 0,01-0,02 % в воде, полученного экспериментальным путём, позволило приблизить её к оптимальному соответствию физиологическим потребностям человека. Были получены приемлемые показатели солевого состава воды, её минерализации и содержания микроэлементов для постоянного употребления человеком без вреда для организма, которое оказывает обычная артезианская вода при регулярном употреблении. Особенно это касается почек человека. Техническим результатом также является расширение ассортимента производимых питьевых вод за счет подбора оптимальной комбинации приемов обработки природных вод различного состава, нуждающегося в коррекции.
Сущность заявленного изобретения состоит в том, что включает добычу артезианской минеральной воды с общей минерализацией 1,0-2,0 г/дм3, с содержанием катионов: кальция 120-200 мг/дм3, магния 30-60 мг/дм3, натрия+калия 100-200 мг/дм3, анионов: хлоридов <100 мг/дм3, гидрокарбонатов 350-550 мг/дм3, сульфатов 300-550 мг/дм3 из скважины, её аэрацию, затем из скважины, её аэрацию, затем фильтрацию на песчаных фильтрах и фильтрах тонкой очистки, далее умягчение и фильтрацию обратным осмосом с получением очищенной воды - пермеата, после чего, проведят купажирование в виде смешивания полученного на выходе из системы обратного осмоса пермеата с исходной артезианской минеральной водой в соотношении 6,7:1, причем на этапе купажирования дозируют минеральные добавки селена (Se) в виде концентрата с содержанием Se 10-14 мг./л. и цинка (Zn) в виде концентрата с содержанием Zn 12-16 мг./л., которые предварительно смешивают в дозирующем устройстве и подают в поток пермеата при следующем соотношении исходных компонентов, об. %:
| Пермеат | 85-89,95 |
| Артезианская минеральная | |
| вода | 10-14,95 |
| Селен (Se) в виде концентрата с | |
| содержанием Se 10-14 мг/л | 0,04-0,06 |
| Цинк (Zn) в виде концентрата | |
| содержанием Zn 12-16 мг/л | 0,01-0,02 |
При этом точность дозирования минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) определяют по показателю электропроводности и в соответствии с результатами лабораторного анализа. А смешивание минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) в дозирующем устройстве проводят при помощи насоса-дозатора.
Изобретение поясняется графически, где:
на фиг. 1 - изображена блок схема с последовательностью этапов приготовления питьевой воды.
Способ приготовления питьевой воды состоит из последовательных этапов: добыча минеральной лечебно-столовой воды из скважины; аэрация исходной воды; фильтрация на песчаных фильтрах и фильтрах тонкой очистки; умягчение исходной воды; фильтрация обратным осмосом; купажирование подготовленных вод; дозирование минеральных добавок; подготовка к розливу; розлив. На этапе добычи воды из скважины, артезианскую минеральную воду с общей минерализации 1,0-2,0 г/дм3 с содержанием катионов: кальция 120-200 мг/дм3, магния 30-60 мг/дм3, натрия+калия 100-200 мг/дм3; анионов: хлоридов <100 мг/дм3, гидрокарбонатов 350-550 мг/дм3, сульфатов 300-550 мг/дм3, добывают при помощи глубинного насоса, после чего ее подают в приемную емкость, установленную в отделении водоподготовки. Затем, из приемной емкости воду насосами подают на аэрационные установки, в которых происходит ее насыщение кислородом воздуха. При этом аэрационный узел состоит из аэратора, компрессора и устройства для регулирования аэрации. Аэратор оснащен распределителем воздуха, который распределяет мельчайшие пузырьки воздуха в воде, для окисления ионов железа и марганца, а также для достижения требуемого содержания кислорода в исходной воде. Компрессор аэрации служит для получения чистого от масел воздуха, необходимого для аэрации исходной воды. Устройство регулирования аэрации предназначено для тонкого регулирования количества воздуха для окисления и аэрации. При контакте с кислородом воздуха из растворенного в воде двухвалентного железа (Fe2+) и двухвалентного марганца (Mn2+) образуются нерастворимые в воде оксиды трехвалентного железа (Fe3+) и четырехвалентного марганца (Mn4+), которые затем осаждаются в песчаных фильтрах. Сам процесс фильтрации на песчаных фильтрах и фильтрах тонкой очистки характерен тем, что подачу исходной воды в песчаные фильтры осуществляют параллельным способом, одновременно во все фильтры. В фильтрующем слое происходит удаление из воды оксидов железа и марганца, механических примесей. Песчаные фильтры наполнены высокоэффективным фильтрующим материалом. Опорный слой - кварцевый песок.
Рабочие параметры песчаных фильтровальных установок:
| Производительность каждого фильтра | до 5 м3/час |
| Рабочее давление | 4 Бар |
| Падение давления на фильтрующем слое | 0,1-0,3 Бар |
| Рабочая температура | макс. 35°С |
| Масса фильтрующего материала | 1275 кг |
| Количество опорного слоя | 75 кг. |
При этом песчаные фильтры оснащены устройством для проведения обратной промывки и взрыхления всего фильтрующего слоя воздухом, в результате чего достигается эффективное механическое очищение песка от загрязнения. Обратную промывку проводят подготовленной водой, из емкостей, которая подается на песчаные фильтры насосом. Направление потока воды при промывке снизу-вверх. Роторный компрессор подает воздух, предназначенный для перемешивания песка. Затем, отфильтрованная на песчаных фильтрах от крупных механических примесей вода поступает на фильтры тонкой очистки, где, проходя через полипропиленовые картриджи с диаметром пор 5 мкм, происходит удаление оставшихся более мелких механических примесей и частично микроорганизмов. Профильтрованная вода подается в накопительные емкости.
Рабочие параметры фильтров тонкой очистки:
| Картриджи полипропиленовые | 14-24 шт |
| Диаметр пор картриджей | 5 мкм |
| Рабочее давление | 6 Бар |
| Падение давления на фильтрующем слое | 0,5 Бар |
| Температура воды | 5°С до 35°С. |
Этап умягчения воды необходим для защиты мембран обратного осмоса от образования налета за счет удаления из воды солей кальция и магния. Он характерен тем, что применяют ионообменные фильтры (умягчители), действия которых основан на реакции ионного обмена на зернах натрий-катионитовой смолы. Во время прохождения через умягчитель жесткой воды, происходит обмен ионов кальция и магния (задерживаются смолой) на ионы натрия (переходят в воду), безопасные для мембранных элементов обратно-осматической установки. Из накопительных емкостей вода насосами подается на установку умягчения, состоящую из 2-х колонн. Установка умягчения выполнена в виде маятниковой установки, т.е. первая колонка обменника находится в режиме эксплуатации, в то время как вторая колонка обменника находится в режиме регенерации или ожидания. Режим работы установки - автоматический. Каждая колонка между двумя регенерациями производит определённое количество умягченной воды, после чего автоматически начинается процесс регенерации смолы. Регенерирующим средством служит таблетированная пищевая соль NaCl, засыпаемая в бак-солерастворителя. Регенерация ионообменной смолы проходит в автоматическом режиме и состоит из 4 стадий: обратная промывка водой, обратная промывка рассолом, прямая промывка водой и заполнение емкости для рассола умягченной водой. Отрегенерированная колонка автоматически переводится в режим ожидания.
Рабочие параметры установки умягчения:
| Режим работы | автоматический |
| Рабочее давление макс | 4 бар |
| Рабочее давление мин | 2,5 бар |
| Производительность между двумя регенерациями | 60 м3 |
| Средство регенерации | NаСl |
| Количество регенерирующего средства на одну регенерацию | 175 кг NaCl |
| Температура воды | от 5°С до 30°С |
| Наполнение смолы на ионообменник | 650 л. |
Пройдя этап умягчения, вода поступает на установку обратного осмоса, на которой происходит глубокая деминерализация подготовленной воды при помощи мембранной технологии. Умягченная вода при помощи насоса подается на фильтр предварительной очистки, защищающий мембраны от попадания посторонних включений. После фильтра вода насосом высокого давления подается на мембраны. Насос создает на мембранах необходимое для процесса опреснения давление. Мембраны разделяют поток сырой воды на поток очищенной воды - пермеата, и поток концентрата.
Рабочие параметры установки обратного осмоса (на примере модели R-1000):
| Температура воды | от 5°С до 35°С |
| рН воды мин/макс | 3 - 11 |
| Давление сырой воды на входе мин/макс | 2 - 6 бар |
| Рабочее давление | 16 бар |
| Потребление подготовленной воды | 8 м³/час |
| Производительность при 15°С | 6 м³/час |
| Выход пермеата | 75-80% |
| Мембрана | композитная полиамидная. |
В конце данного этапа получают очищенную воду, обессоленную обратным осмосом до общего содержания солей не более 0,02 г/дм3 от первоначальных показателей добытой артезианской минеральной воды. Этап купажирования подготовленных вод характерен тем, что на выходе из установки обратного осмоса при помощи перемешивающего и дозирующего устройства очищенную воду - пермеат смешивают в соотношении 6,7:1, согласно рецептуре (таблица № 1), с исходной артезианской минеральной водой, которую при помощи насосов подают из емкостей. Точность смешения определяют по показателю электропроводности и по результатам лабораторного анализа. После чего производят дозирование концентратов минеральных добавок селена (Se) и цинка (Zn). Подготовленные минеральные добавки тщательно перемешивают путем встряхивания и переливают в пластиковую дозировочную емкость с мешалкой, из которой при помощи насоса-дозатора в автоматическом режиме в поток купажированной воды вводятся минеральные добавки в пропорциях, согласно рецептуре (таблица № 1). На блоке управления дозирующего устройства выставляют показатель объема минеральной добавки от 10 до 20 мл на импульс, корректировку рабочих параметров дозирующего устройства производят по результатам лабораторного анализа. Точность дозирования минеральной добавки определяют по показателю электропроводности и в соответствии с результатами лабораторного анализа. Процедура дозирования минеральных добавок селена (Se) и цинка (Zn) обеспечивает содержание микроэлементов в получаемой питьевой воде на уровне, не превышающем допустимые, содержание: селена - не более 10 мкг/дм3, цинка - не более 5мг/дм3. Необходимо подчеркнуть, что именно количественное соотношение содержания селена (Se) 0,04-0,06 % и цинка (Zn) 0,01-0,02 % в воде позволило получить её оптимальное соответствие физиологическим потребностям человека
Рабочие параметры насоса-дозатора:
| Производительность макс. | 12 л/ч |
| Давление макс. | 6 Бар |
| Частота макс. | 180 ход/мин |
| Температура дозируемого материала | от 0 до 50°С. |
На этапе подготовке к розливу, подготовленную продуктовую питьевую воду подают в накопительные емкости. Непосредственно перед розливом вода проходит ультрафиолетовую установку, где происходит проникновение УФ-излучения сквозь воду и обеззараживание воды, за счет разрушения клеточной структуры микроорганизмов.
Рабочие параметры ультрафиолетовых установок:
| Доза облучения, не менее | 16 мДж/см2 |
| Температура воды мин/макс | от 5°С до 35°С |
| Рабочее давление, не более | 10 бар. |
Воду питьевую разливают в емкости номинальным объемом от 0,2 л до 5,0 л в бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) для пищевых жидкостей, изготовленные по ГОСТ 32686 или ТУ производителя и в бутыли из поликарбоната номинальной вместимостью 19 л, изготовленные по ГОСТ 33756, разрешенные к применению в установленном порядке для контакта с пищевыми продуктами.
| Таблица № 1 | ||
| Наименование | Рецептура | |
| % | на 1000 л готовой продукции, л | |
| Пермеат | 85 - 89,95 | 849,2 - 899,5 |
| Артезианской минеральной воды | 10 - 14,95 | 100 - 150 |
| Минеральная добавка селен (Se) в виде концентрата с содержанием Se 10-14 мг/л | 0,04 - 0,06 | 0,4 - 0,6 |
| Минеральная добавка цинка (Zn) в виде концентрата с содержанием Zn 12-16 мг/л | 0,01 - 0,02 | 0,1 - 0,2 |
Полученная питьевая вода имеет следующий химический состав:
| Наименование показателя |
Ед.
изм. |
Норматив по ТУ |
| Органолептические показатели | ||
| Водородный показатель (рН) | ед. | 5 - 9 |
| Запах при 20°С | балл | не более 0 |
| Запах при нагревании до 60°С | балл | не более 1 |
| Мутность | ЕМФ | не более 1 |
| Привкус | балл | не более 0 |
| Цветность | град | не более 5 |
| Показатели солевого состава | ||
| Жесткость общая | мг-экв/л | не более 7 |
| Минерализация общая | мг/дм3 | 200 - 1000 |
| Гидрокарбонат (HCO3 -) | мг/дм3 | не более 200 |
| Йодиды (J-) | мг/дм3 | не более 0,125 |
| Кальций (Ca2+) | мг/дм3 | 30 - 120 |
| Магний (Mg2+) | мг/дм3 | 5 - 50 |
| Нитраты (по NO3 -) | мг/дм3 | не более 20 |
| Сульфаты (SO4 2-) | мг/дм3 | не более 150 |
| Фосфаты (РO4 3-) | мг/дм3 | не более 3,5 |
| Фториды (F-) | мг/дм3 | не более 1,0 |
| Хлориды (Cl-) | мг/дм3 | не более 200 |
| Цианиды (по CN-) | мг/дм3 | не более0,035 |
| Железо (Fe) суммарно | мг/дм3 | не более 0,3 |
| Селен (Se) | мг/дм3 | 0,001-0,010 |
| Цинк (Zn) | мг/дм3 | 0,5-5,0 |
Claims (4)
1. Способ приготовления питьевой воды, характеризующийся тем, что включает добычу артезианской минеральной воды с общей минерализацией 1,0-2,0 г/дм3, с содержанием катионов: кальция 120-200 мг/дм3, магния 30-60 мг/дм3, натрия+калия 100-200 мг/дм3, анионов: хлоридов <100 мг/дм3, гидрокарбонатов 350-550 мг/дм3, сульфатов 300-550 мг/дм3, из скважины, её аэрацию, затем фильтрацию на песчаных фильтрах и фильтрах тонкой очистки, далее умягчение и фильтрацию обратным осмосом с получением очищенной воды - пермеата, после чего проводят купажирование в виде смешивания полученного на выходе из системы обратного осмоса пермеата с исходной артезианской минеральной водой в соотношении 6,7:1, причем на этапе купажирования дозируют минеральные добавки селена (Se) в виде концентрата с содержанием Se 10-14 мг/л и цинка (Zn) в виде концентрата с содержанием Zn 12-16 мг/л, которые предварительно смешивают в дозирующем устройстве и подают в поток пермеата, при следующем соотношении исходных компонентов, об.%:
2. Способ приготовления питьевой воды по п. 1, отличающийся тем, что точность дозирования минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) определяют по показателю электропроводности и в соответствии с результатами лабораторного анализа.
3. Способ приготовления питьевой воды по п. 1, отличающийся тем, что смешивание минеральных добавок в виде концентратов селена (Se) и цинка (Zn) в дозирующем устройстве проводят при помощи насоса-дозатора.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2787394C1 true RU2787394C1 (ru) | 2023-01-09 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134241C1 (ru) * | 1998-05-26 | 1999-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "ЭКО-Проект" | Искусственная минерализованная питьевая вода и состав для ее приготовления |
| RU2148031C1 (ru) * | 1998-07-28 | 2000-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибирский богатырь" | Способ приготовления целебной питьевой воды |
| RU2293067C1 (ru) * | 2006-03-20 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Аква-Дон"" | Способ приготовления питьевой воды "иверская" |
| RU2448914C1 (ru) * | 2010-09-20 | 2012-04-27 | Семен Амаякович Погосян | Способ приготовления питьевой или технологической воды и устройство для его осуществления |
| RU2569350C1 (ru) * | 2014-09-01 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Экология Мембранные Технологии Сервис-М" (ООО "Экология Мембранные Технологии Сервис-М") | Способ получения воды питьевого качества |
| RU2725736C1 (ru) * | 2019-06-05 | 2020-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения функционализированной минералами структурированной воды |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2134241C1 (ru) * | 1998-05-26 | 1999-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-инновационная фирма "ЭКО-Проект" | Искусственная минерализованная питьевая вода и состав для ее приготовления |
| RU2148031C1 (ru) * | 1998-07-28 | 2000-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибирский богатырь" | Способ приготовления целебной питьевой воды |
| RU2293067C1 (ru) * | 2006-03-20 | 2007-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Аква-Дон"" | Способ приготовления питьевой воды "иверская" |
| RU2448914C1 (ru) * | 2010-09-20 | 2012-04-27 | Семен Амаякович Погосян | Способ приготовления питьевой или технологической воды и устройство для его осуществления |
| RU2569350C1 (ru) * | 2014-09-01 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Экология Мембранные Технологии Сервис-М" (ООО "Экология Мембранные Технологии Сервис-М") | Способ получения воды питьевого качества |
| RU2725736C1 (ru) * | 2019-06-05 | 2020-07-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Способ получения функционализированной минералами структурированной воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11111165B2 (en) | Process and apparatus for treating water | |
| CN103936202B (zh) | 一种苦咸水淡化方法及其装置 | |
| CN108367953A (zh) | 用于提供再矿化水的方法和设备 | |
| CN105167091A (zh) | 苏打水饮料及其制备方法 | |
| US20120261347A1 (en) | Non-metal-containing oxyanion removal from waters using rare earths | |
| US20090095666A1 (en) | Media-Free System For The Production Of High Purity Water And Methods Of Use | |
| CA2723092A1 (en) | Process for re-mineralizing water deficient in magnesium | |
| US11220448B2 (en) | Process and apparatus for enriching silicate in drinking water | |
| CN105399262B (zh) | 一种利用煤化工浓盐水制备高纯度工业级结晶盐的方法 | |
| CN111072193A (zh) | 一种超滤矿泉水生产系统 | |
| WO2012141897A2 (en) | Non-metal-containing oxyanion removal from waters using rare earths | |
| RU2787394C1 (ru) | Способ приготовления питьевой воды | |
| KR101927741B1 (ko) | 해양심층수의 용존유기물질 제거 및 미네랄워터 제조방법 | |
| CN107055866A (zh) | 一种污水处理零排放系统及其处理工艺 | |
| Reddy et al. | Water treatment process in pharma industry-A review | |
| CN1199889C (zh) | 膜工艺处理饮用水系统及制取饮用水工艺 | |
| CN204897598U (zh) | 一种自动化多功能超纯水处理系统 | |
| RU2220115C1 (ru) | Способ получения питьевой воды | |
| CN209554948U (zh) | 高硬度苦咸水淡化处理系统 | |
| US11952290B2 (en) | System and method for producing alkaline water having pH stability and increased mineral content | |
| CN212375084U (zh) | 一种用于超纯水制造的反渗透系统 | |
| JP2005074325A (ja) | 飲料水及びその製造方法 | |
| UA9286U (en) | Production line for preparing dialysate for hemodialysis | |
| JPH06154770A (ja) | 水質調整方法 | |
| RU2293067C1 (ru) | Способ приготовления питьевой воды "иверская" |