RU2794186C2 - Device for drinking water purification - Google Patents

Device for drinking water purification Download PDF

Info

Publication number
RU2794186C2
RU2794186C2 RU2020125872A RU2020125872A RU2794186C2 RU 2794186 C2 RU2794186 C2 RU 2794186C2 RU 2020125872 A RU2020125872 A RU 2020125872A RU 2020125872 A RU2020125872 A RU 2020125872A RU 2794186 C2 RU2794186 C2 RU 2794186C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
module
water
chelating
activated carbon
gel
Prior art date
Application number
RU2020125872A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020125872A3 (en
RU2020125872A (en
Inventor
Мартин Вельтер
Кристиан Мейер
Кристиан Лунгфиль
Original Assignee
Инстракшн Гмбх
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
Priority claimed from DE202018100396.8U external-priority patent/DE202018100396U1/en
Application filed by Инстракшн Гмбх filed Critical Инстракшн Гмбх
Publication of RU2020125872A publication Critical patent/RU2020125872A/en
Publication of RU2020125872A3 publication Critical patent/RU2020125872A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2794186C2 publication Critical patent/RU2794186C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: multi-stage modular purification of drinking water.
SUBSTANCE: device has a module with a chelating gel or a chelating and bactericidal gel to remove heavy metals and/or heavy metals and bacteria. The heavy metal removal module is connected to other modules such as particulate filter, water softener module, activated carbon module and filter membrane.
EFFECT: maximum efficiency and purification of drinking water from various spectrums of pollutants.
10 cl, 8 dwg

Description

Настоящая заявка относится к устройству для многоступенчатой модульной очистки питьевой воды, причем один модуль содержит хелатообразующий гель или хелатообразующий и бактерицидный гель для удаления тяжелых металлов или для удаления тяжелых металлов и бактерий.The present application relates to a device for multi-stage modular drinking water treatment, where one module contains a chelating gel or a chelating and bactericidal gel for removing heavy metals or for removing heavy metals and bacteria.

В связи с увеличением потребностей растущего населения мира, увеличением загрязнения окружающей среды в мировом масштабе и повышением требований к качеству, важность очистки воды нельзя недооценивать.With the increasing needs of a growing world population, increasing global environmental pollution and increasing quality requirements, the importance of water purification cannot be underestimated.

На качество воды, особенно питьевой воды, может влиять большое количество самых различных, частично вредных загрязняющих веществ. Каждый раз вызывают обеспокоенность особенно тяжелые металлы, поступающие из трубопроводных систем (особенно свинец), от сельского хозяйства (например, кадмий), от электроснабжения на угольной основе (ртуть) или из природных источников (цинк, уран, лантаноиды).The quality of water, especially drinking water, can be affected by a wide variety of, and sometimes harmful, pollutants. Each time, especially heavy metals from pipeline systems (especially lead), from agriculture (eg cadmium), from coal-based electricity supply (mercury) or from natural sources (zinc, uranium, lanthanides) are of particular concern.

С другой стороны, в питьевой воде содержится большое количество органических микрозагрязняющих веществ, главным образом антропогенного происхождения. Наиболее значимыми представителями здесь являются гормоны (изначально использующиеся для контрацепции), остатки лекарственных препаратов или продуктов их распада, или агрохимикаты.On the other hand, drinking water contains a large amount of organic micro-pollutants, mainly of anthropogenic origin. The most significant representatives here are hormones (originally used for contraception), residues of drugs or their breakdown products, or agrochemicals.

Бактерии образуют третью группу нежелательных веществ в питьевой воде. Они часто поступают из устройств для обработки воды, используемой для хозяйственно-бытовых нужд, или, особенно в более теплых частях света, из трубопроводной системы. Наибольшую опасность эти бактерии представляют для детей грудного и раннего возраста или для людей с ослабленной иммунной системой, таких как, например, пожилые люди.Bacteria form the third group of undesirable substances in drinking water. They often come from domestic water treatment facilities or, especially in warmer parts of the world, from a piping system. These bacteria are most dangerous to infants and young children or to people with a weakened immune system, such as the elderly.

В некоторых странах для дезинфекции и уничтожения бактерий в питьевую воду добавляют "хлор" (гипохлорит). Это обеспечивает стерильность, но значительно влияет на вкус воды.In some countries, "chlorine" (hypochlorite) is added to drinking water to disinfect and kill bacteria. This ensures sterility, but significantly affects the taste of the water.

Другие нежелательные, хотя и не вредные, компоненты воды - это присутствующие в высокой концентрации кальций и магний, которые, как средства придания жесткости, отвечают за жесткость воды. Низкие концентрации не только безопасны, а наоборот, полезны для здоровья человека. Но в высоких концентрациях (высокая жесткость воды) кальций и магний вызывают заметное ухудшение вкуса, а также нежелательные «пятна от воды» на кухне и в ванной, или так называемую котельную накипь в водонагревателях (бойлерах) и на посуде для приготовления пищи.Other undesirable, although not harmful, components of water are high concentrations of calcium and magnesium, which, as hardening agents, are responsible for the hardness of water. Low concentrations are not only safe, but, on the contrary, beneficial to human health. But in high concentrations (high water hardness), calcium and magnesium cause a noticeable deterioration in taste, as well as unwanted "water stains" in the kitchen and bathroom, or the so-called boiler scale in water heaters (boilers) and on cooking utensils.

На рынке представлено большое количество различных, частично дополняющих друг друга устройств для очистки питьевой воды. В некоторых случаях предлагаемое оборудование сочетает в себе разные способы очистки воды, но имеет недостатки в отношении полного устранения или удаления отдельных загрязняющих веществ или классов загрязняющих веществ. В то же время многие из известных технологий имеют явные недостатки, такие как малая производительность, низкая эффективность, дополнительное загрязнение, высокое потребление энергии, шумовое загрязнение от насосов и т.д.There are a large number of different, partially complementary devices for drinking water treatment on the market. In some cases, the proposed equipment combines different methods of water purification, but has disadvantages in relation to the complete elimination or removal of individual pollutants or classes of pollutants. At the same time, many of the known technologies have obvious drawbacks, such as low productivity, low efficiency, additional pollution, high energy consumption, noise pollution from pumps, etc.

При обратном осмосе (англ. Reverse osmosis, RO) используется мембрана, через которую очищаемая вода перекачивается под высоким давлением для удаления загрязняющих веществ. Но в ретентате остаются и снова сосредотачиваются не только загрязняющие вещества, но и важные минералы. Этот метод имеет много недостатков для обработки питьевой воды, таких как высокая потеря воды (>80% ретентата), высокое рабочее давление, которое необходимо обеспечивать за счет дополнительного насоса (наряду с высоким энергопотреблением и шумовым загрязнением), и, не в последнюю очередь, деминерализация, что частично необходимо устранить последующим добавлением кальция и магния. Несмотря на эти многочисленные недостатки, обратный осмос широко используется для очистки воды в местах потребления.Reverse osmosis (RO) uses a membrane through which purified water is pumped under high pressure to remove contaminants. But in the retentate, not only contaminants but also important minerals remain and are again concentrated. This method has many disadvantages for potable water treatment, such as high water loss (>80% retentate), high operating pressure that must be provided by an additional pump (along with high energy consumption and noise pollution), and last but not least, demineralization, which must be partially eliminated by the subsequent addition of calcium and magnesium. Despite these many disadvantages, reverse osmosis is widely used for point-of-use water purification.

Ультрафильтрация, часто используемая в промышленном производстве пищевых добавок (производстве вина и пива), удаляет взвешенные вещества и бактерии с относительной надежностью, но не подходит для удаления тяжелых металлов или «хлора». Органические микрозагрязняющие вещества также не устраняются, а если и устраняются, то недостаточно.Often used in the food additive industry (wine and beer), ultrafiltration removes suspended solids and bacteria with relative reliability, but is not suitable for removing heavy metals or "chlorine". Organic micro-pollutants are also not eliminated, and if they are eliminated, it is not enough.

Активированный уголь используется во многих бытовых водоочистителях, в первую очередь для удаления вкуса «хлора» и одновременно для удаления органических микрозагрязняющих веществ. Активированный уголь не связывает тяжелые металлы, не снижает жесткость воды и из-за своей структуры очень восприимчив к росту бактерий (образованию биопленок), что, в свою очередь, может привести к загрязнению питьевой воды бактериями и продуктами их обмена веществ («энтеротоксинами»).Activated carbon is used in many household water purifiers, primarily to remove the "chlorine" taste and simultaneously to remove organic micro-pollutants. Activated carbon does not bind heavy metals, does not reduce water hardness and, due to its structure, is very susceptible to bacterial growth (biofilm formation), which in turn can lead to contamination of drinking water with bacteria and their metabolic products (“enterotoxins”) .

Например, картридж, имеющийся в продаже под названием MetCap-Т для удаления тяжелых металлов, наполнен хелатообразующей смолой (instrAction MetCap), производство которой раскрыто в DE 10 2014 012 566 А1 и DE 10 2016 007 662 А1. Применение картриджа также раскрыто в качестве примера в DE 102016007662 А1.For example, a cartridge commercially available under the name MetCap-T for removing heavy metals is filled with a chelating resin (instrAction MetCap), the production of which is disclosed in DE 10 2014 012 566 A1 and DE 10 2016 007 662 A1. The use of a cartridge is also disclosed as an example in DE 102016007662 A1.

Благодаря своим хелатообразующим свойствам, смола MetCap-T почти полностью связывает тяжелые металлы. Щелочные и щелочноземельные металлы вообще не связываются или связываются очень слабо из-за их гораздо более низких констант комплексного связывания и замещаются ими в присутствии тяжелых металлов. Эта избирательность прямо противоположна избирательности ионообменников, используемых для умягчения.Due to its chelating properties, MetCap-T resin almost completely binds heavy metals. Alkali and alkaline earth metals do not bind at all or bind very weakly due to their much lower complex binding constants and are replaced by them in the presence of heavy metals. This selectivity is in direct contrast to the selectivity of ion exchangers used for softening.

В дополнение к свойству смолы типа MetCap-T связывать все тяжелые металлы с высокой производительностью и необратимо, вариант MetCap-T (как раскрыто в немецкой заявке 10 2017 007 273.6) одновременно удаляет бактерии, т.е. он обладает бактерицидным действием в дополнение к его функции как поглотителя тяжелых металлов.In addition to the property of the MetCap-T type resin to bind all heavy metals with high performance and irreversibly, the MetCap-T variant (as disclosed in German application 10 2017 007 273.6) simultaneously removes bacteria, i.e. it has a bactericidal effect in addition to its function as a heavy metal scavenger.

Фильтр твердых частиц часто устанавливают на входной стороне устройств для очистки воды для удаления взвешенных веществ и частиц из водопроводной воды. Они используются в первую очередь для защиты остальных устройств от засорения и, таким образом, для предотвращения повышения давления и снижения производительности.A particulate filter is often installed on the inlet side of water treatment devices to remove suspended solids and particles from tap water. They are used primarily to protect other devices from clogging and thus to prevent pressure build-up and loss of performance.

Ионообменники в составе модулей для умягчения воды используются для снижения жесткости воды за счет удаления кальция и магния. Однако эти ионообменники не устраняют микрозагрязняющие вещества, равно как не устраняют хлор или бактерии; напротив, на них часто воздействует образование биопленок. Еще один недостаток заключается в их малой производительности, особенно в жесткой воде.Ion exchangers in water softener modules are used to reduce water hardness by removing calcium and magnesium. However, these ion exchangers do not eliminate micro-pollutants, nor do they eliminate chlorine or bacteria; on the contrary, they are often affected by the formation of biofilms. Another disadvantage is their low performance, especially in hard water.

Именно там, где особенно показано использование модулей для умягчения воды, производительность ионообменных смол исчерпывается довольно быстро. Из всех технологий очистки воды ионообменник наиболее вероятно потребует восстановления. Обычно это делают путем ополаскивания концентрированным раствором соли.Exactly where the use of modules for water softening is especially indicated, the performance of ion-exchange resins is exhausted rather quickly. Of all water treatment technologies, the ion exchanger is the most likely to require refurbishment. This is usually done by rinsing with a concentrated salt solution.

В дополнение к кальцию и магнию, ионообменники также связывают тяжелые металлы. Но чем больше исчерпывается связующая способность, последние замещаются гораздо более концентрированными ионами кальция и магния и в результате концентрируются в элюате. В конечном счете ионообменник не обладает избирательностью в отношении тяжелых металлов по сравнению с кальцием и магнием. Поскольку последние находятся в прямой конкуренции с тяжелыми металлами, они имеют преимущество в отношении мест связывания, в связи с их гораздо более высокой концентрацией в простом ионном обмене.In addition to calcium and magnesium, ion exchangers also bind heavy metals. But the more the binding capacity is exhausted, the latter are replaced by much more concentrated calcium and magnesium ions and, as a result, are concentrated in the eluate. Ultimately, the ion exchanger is not selective for heavy metals over calcium and magnesium. Since the latter are in direct competition with heavy metals, they have an advantage in terms of binding sites, due to their much higher concentration in simple ion exchange.

Напротив, вышеупомянутая смола MetCap-T избирательно и с большим преимуществом связывает тяжелые металлы и обеспечивает возможность вредным для здоровья ионам кальция и магния проходить в значительной степени несвязанными.In contrast, the aforementioned MetCap-T resin binds heavy metals selectively and to a great advantage, and allows harmful calcium and magnesium ions to pass largely unbound.

В этом состоит центральное и существенное различие между ионообменниками, которые связывают все катионы неизбирательно, и хелатообразующей смолой MetCap-T, которая избирательно или с большим преимуществом связывает тяжелые металлы из раствора.This is the central and essential difference between ion exchangers, which bind all cations non-selectively, and MetCap-T chelating resin, which selectively or highly preferentially binds heavy metals from solution.

Как может быть представлено в вышеупомянутых вариантах осуществления, ни один из перечисленных компонентов не подходит сам по себе для устранения комплексных и многоуровневых составов примесей, или, как обратный осмос (RO), обладает серьезными недостатками.As can be represented in the above embodiments, none of the listed components is suitable on its own to eliminate complex and multi-level impurity compositions, or, like reverse osmosis (RO), has serious disadvantages.

По этой причине на рынке уже есть ряд производителей, предлагающих устройства, сочетающие в себе несколько перечисленных технологий. Одним из примеров является устройство, раскрытое в CN 206359334 U, в котором объединены фильтр твердых частиц, хелатообразующая смола и ультрафильтрационный блок. В этом случае вкус «хлора» и органические микрозагрязняющие вещества не удаляются.For this reason, there are already a number of manufacturers on the market offering devices that combine several of these technologies. One example is the device disclosed in CN 206359334 U, which combines a particulate filter, a chelating resin and an ultrafiltration unit. In this case, the taste of "chlorine" and organic micro-pollutants are not removed.

Многие устройства имеют фильтр грубой очистки на входной стороне. Это служит для защиты присоединенного устройства от частиц грязи и, таким образом, от засорения и повышения давления, а также связанного с этим снижения производительности. Серьезным недостатком многих из перечисленных модулей очистки является образование биопленки, что (как в случае с модулем с активированным углем и ионообменником) может иметь множество негативных последствий, некоторые из которых можно упомянуть здесь: снижение производительности, потеря фильтрующей способности, увеличение давления, снижение продуктивности, загрязнение питьевой воды вредными бактериями и/или их токсичными продуктами обмена веществ, в целом, снижение качества питьевой воды.Many devices have a coarse filter on the inlet side. This serves to protect the connected device from dirt particles and thus from clogging and pressure build-up and the resulting reduction in performance. A serious disadvantage of many of the listed purification modules is the formation of biofilm, which (as in the case of the activated carbon module and ion exchanger) can have many negative consequences, some of which can be mentioned here: loss of performance, loss of filtration capacity, increase in pressure, decrease in productivity, contamination of drinking water with harmful bacteria and / or their toxic metabolic products, in general, a decrease in the quality of drinking water.

Таким образом, возникла необходимость преодолеть вышеупомянутые недостатки существующей технологии.Thus, it has become necessary to overcome the aforementioned shortcomings of the existing technology.

Эта задача была решена с помощью устройства для многоступенчатой модульной очистки питьевой воды, в котором модуль содержит хелатообразующий гель или хелатообразующий и бактерицидный гель для удаления тяжелого металла или тяжелого металла и бактерии.This problem was solved by using a device for multi-stage modular drinking water treatment, in which the module contains a chelating gel or a chelating and bactericidal gel for removing heavy metal or heavy metal and bacteria.

Согласно одному варианту осуществления устройство может состоять из комбинации различных независимых модулей или картриджей, которые соединены друг с другом посредством труб или напрямую.According to one embodiment, the device may consist of a combination of different independent modules or cartridges that are connected to each other via pipes or directly.

Устройство объединяет и упрощает различные независимые технологии очистки воды таким образом, чтобы удовлетворить самые высокие требования к качеству за счет последовательного устранения различных спектров загрязняющих веществ.The device combines and simplifies various independent water purification technologies in such a way as to meet the highest quality requirements by sequentially eliminating various pollutant spectra.

Картриджи имеют впускное отверстие, через которое вода из трубопроводной системы/крана или расположенного выше по потоку картриджа поступает в картридж и вступает в контакт с соответствующим наполнением картриджа. Кроме того, картридж имеет выпускное отверстие, через которое обработанная очищенная вода протекает в следующий картридж или достигает точки удаления.Cartridges have an inlet through which water from a piping system/faucet or an upstream cartridge enters the cartridge and comes into contact with the corresponding content of the cartridge. In addition, the cartridge has an outlet through which the treated purified water flows into the next cartridge or reaches the point of removal.

Предпочтительно картриджи соединены друг с другом и закреплены в устройстве таким образом, чтобы их можно было извлекать, заменять или восстанавливать по отдельности.Preferably, the cartridges are connected to each other and fixed in the device in such a way that they can be removed, replaced or restored individually.

Устройство работает при давлении в трубопроводе предпочтительно 0,5-6 бар, более предпочтительно 1-5 бар, наиболее предпочтительно 2-4 бар.The device is operated at a pipeline pressure of preferably 0.5-6 bar, more preferably 1-5 bar, most preferably 2-4 bar.

Основным из представленных в настоящем документе устройств является картридж, заполненный хелатообразующей смолой MetCap-Т для удаления токсичных тяжелых металлов с бактерицидной функцией и без нее. Если используется бактерицидный вариант смол MetCap-T, как раскрыто в заявке на патент Германии 10 2017 007 273.6, то дополнительные блоки для удаления бактерий не являются необходимыми.The main device presented in this document is a cartridge filled with MetCap-T chelating resin for the removal of toxic heavy metals with and without bactericidal function. If the bactericidal variant of MetCap-T resins is used, as disclosed in German Patent Application 10 2017 007 273.6, then additional bacteria removal units are not necessary.

Центральный картридж можно объединять с рядом других картриджей, каждый из которых устраняет определенные спектры загрязняющих веществ, которые не устраняются хелатообразующей смолой. Эти картриджи могут располагаться выше или ниже по потоку от центрального картриджа MetCap-T.The center cartridge can be combined with a number of other cartridges, each of which eliminates specific spectra of contaminants that are not eliminated by the chelating resin. These cartridges may be located upstream or downstream of the MetCap-T center cartridge.

Кроме того, все устройство может быть присоединено к резервуару или непосредственно к отводящему клапану. Устройство также можно использовать в качестве компонента в системе для нагрева воды.In addition, the entire device can be connected to a tank or directly to a diverter valve. The device can also be used as a component in a water heating system.

Поскольку часто необходимо восстановление, картридж с ионообменной смолой снабжен устройством для простого восстановления. Это достигается путем ополаскивания концентрированным раствором соли. В предпочтительном варианте осуществления необходимость восстановления определяется соответствующими датчиками (например, жесткости воды, проводимости, проточной ячейки и т.д.) и указывается предупредительными световыми сигналами.Because regeneration is often needed, the ion exchange resin cartridge is provided with a device for easy regeneration. This is achieved by rinsing with a concentrated salt solution. In a preferred embodiment, the need for regeneration is determined by appropriate sensors (eg water hardness, conductivity, flow cell, etc.) and indicated by warning lights.

Восстановление может быть ручным, полуавтоматическим или автоматическим, в зависимости от того, оборудовано ли устройство соответствующими датчиками и резервуарами для хранения соли или раствора соли в соответствующем варианте осуществления. В предпочтительном варианте осуществления модуль для умягчения воды снабжен соответствующими соединениями и клапанами для этой цели. Излишки соли сбрасываются прямо через водосточную трубу в канализацию или через отводящий клапан.Recovery can be manual, semi-automatic or automatic, depending on whether the device is equipped with appropriate sensors and reservoirs for storing salt or salt solution in the respective embodiment. In a preferred embodiment, the water softening module is provided with appropriate connections and valves for this purpose. Excess salt is discharged directly through the downpipe into the sewer or through the outlet valve.

Для всех других картриджей восстановление невозможно и/или технически недостижимо с помощью товаров бытовой химии.For all other cartridges, remanufacturing is not possible and/or technically achievable with household chemicals.

В предпочтительном варианте осуществления устройства вход фильтра твердых частиц соединен с системой подачи воды, выход которой соединен со входом модуля с активированным углем, выход которого, в свою очередь, соединен со входом модуля для умягчения воды, выход которого соединен с картриджем MetCap, выход которого, в свою очередь, соединен с модулем обратного осмоса, выходной продукт которого затем протекает в точку извлечения (см. фиг. 1). Когда давление воды на входной стороне устройства низкое, присоединяют насос.In a preferred embodiment of the device, the inlet of the particulate filter is connected to a water supply system, the outlet of which is connected to the inlet of an activated carbon module, the outlet of which, in turn, is connected to the inlet of a water softener module, the outlet of which is connected to a MetCap cartridge, the outlet of which, in turn connected to a reverse osmosis module, the output of which then flows to the point of extraction (see Fig. 1). When the water pressure on the inlet side of the device is low, connect the pump.

В качестве альтернативы фильтр твердых частиц может быть непосредственно соединен с модулем с активированным углем, затем с картриджем MetCap и, наконец, с модулем обратного осмоса (см. фиг. 2).Alternatively, the particulate filter can be connected directly to the activated carbon module, then to the MetCap cartridge, and finally to the reverse osmosis module (see Fig. 2).

В последних двух вариантах осуществления порядок расположения картриджа MetCap и модуля для умягчения воды также может быть обратным.In the last two embodiments, the arrangement of the MetCap cartridge and the water softener module can also be reversed.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления фильтр твердых частиц соединен с модулем с активированным углем, который соединен с модулем для умягчения воды, а затем с картриджем MetCap, за которым следует ультрафильтрационный модуль (см. фиг. 3). В качестве альтернативы, фильтр твердых частиц также может быть непосредственно соединен с модулем с активированным углем, картриджем MetCap и ультрафильтрационным модулем (см. фиг. 4). При необходимости выше по потоку от картриджа MetCap можно установить модуль для умягчения воды. Преимущества этого варианта осуществления заключаются в том, что обычно насос не требуется, поскольку устройство имеет такое низкое встречное давление, что давления в трубопроводе достаточно для нормальной работы.In a further preferred embodiment, the particulate filter is coupled to an activated carbon module which is coupled to a water softener module and then to a MetCap cartridge followed by an ultrafiltration module (see FIG. 3). Alternatively, the particulate filter can also be directly connected to the activated carbon module, MetCap cartridge and ultrafiltration module (see FIG. 4). If required, a water softener module can be installed upstream of the MetCap cartridge. The advantages of this embodiment are that normally a pump is not required because the device has such a low back pressure that the line pressure is sufficient for normal operation.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления фильтр твердых частиц соединен с модулем с активированным углем и картриджем для умягчения воды, который, в свою очередь, соединен с картриджем MetCap, который содержит хелатообразующий и бактерицидный гель (см. фиг. 5).In yet another preferred embodiment, the particulate filter is coupled to an activated carbon module and a water softener cartridge, which in turn is coupled to a MetCap cartridge that contains a chelating and bactericidal gel (see FIG. 5).

В качестве альтернативы, фильтр твердых частиц также может быть непосредственно соединен с модулем с активированным углем, а последний - непосредственно с картриджем MetCap, заполненным хелатообразующим и бактерицидным гелем (см. фиг. 6).Alternatively, the particulate filter can also be connected directly to the activated carbon module and the latter directly to the MetCap cartridge filled with chelating and germicidal gel (see Fig. 6).

В этом варианте осуществления можно отказаться от дополнительных мембран для удаления бактерий.In this embodiment, additional bacteria removal membranes may be dispensed with.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления фильтр твердых частиц непосредственно соединен с модулем для умягчения воды, а последний непосредственно соединен с картриджем MetCap, заполненным хелатообразующим и бактерицидным гелем (см. фиг 7).In another preferred embodiment, the particulate filter is directly connected to the water softener module, and the latter is directly connected to the MetCap cartridge filled with chelating and germicidal gel (see Fig. 7).

Еще в одном варианте осуществления устройства фильтр твердых частиц непосредственно соединен с картриджем MetCap, заполненным хелатообразующим и бактерицидным гелем (см. фиг. 8). Этот вариант осуществления аналогичен картриджу, раскрытому в DE 102016007662 А1, но отличается от него заполнением хелатообразующим и бактерицидным гелем.In yet another embodiment of the device, the particulate filter is directly connected to a MetCap cartridge filled with a chelating and germicidal gel (see FIG. 8). This embodiment is similar to the cartridge disclosed in DE 102016007662 A1, but differs from it by filling with a chelating and germicidal gel.

Устройство можно легко объединять со всеми другими распространенными модулями для очистки или хранения, такими как расположенный рядом резервуар для хранения очищенной воды, или с другими технологиями очистки, такими как УФ-дезинфекция (в резервуаре или в сети), окислительно-восстановительные фильтры и т.д., или для дальнейшего использования при приготовлении горячей воды, с модулем добавки СО2 для производства газированной воды, с возможным хлорированием или добавкой перекиси водорода для последующей дезинфекции или предотвращения порчи и т.д.The device can be easily combined with all other common purification or storage modules, such as a nearby purified water storage tank, or with other purification technologies such as UV disinfection (tank or network), redox filters, etc. or for further use in the preparation of hot water, with a CO 2 addition module for the production of carbonated water, with the possibility of chlorination or the addition of hydrogen peroxide for subsequent disinfection or spoilage prevention, etc.

Устройство не влияет и не является помехой типу последующего извлечения воды или обработки воды.The device does not affect or interfere with the type of subsequent water extraction or water treatment.

Производительность устройства можно контролировать с помощью соответствующих датчиков в соответствующем месте, либо в точке извлечения, либо в точках между отдельными модулями. Примеры соответствующих датчиков содержат, помимо прочего, датчики рН, датчики проводимости, датчики обнаружения концентрации бактерий, ионоселективные датчики, УФ-датчики и т.д. Проточная ячейка может измерять количество обработанной воды.The performance of the device can be monitored with appropriate sensors in the appropriate location, either at the extraction point or at points between the individual modules. Examples of suitable sensors include, but are not limited to, pH sensors, conductivity sensors, bacteria concentration detection sensors, ion-selective sensors, UV sensors, and the like. The flow cell can measure the amount of treated water.

В предпочтительном варианте осуществления датчики присоединены к системе обработки данных, которая отслеживает работу отдельных модулей на основе измеренных значений и выдает соответствующие сообщения, когда картридж необходимо заменить или восстановить. С помощью указанных датчиков заменой модулей также можно управлять исключительно по времени или по объему. В зависимости от варианта осуществления система обработки данных может запустить процесс автоматического восстановления модуля для умягчения воды или закрыть клапан, чтобы принудительно заменить модули в качестве предварительного условия для продолжения работы.In a preferred embodiment, the sensors are connected to a data processing system that monitors the operation of the individual modules based on the measured values and provides appropriate messages when the cartridge needs to be replaced or remanufactured. Using these sensors, the replacement of modules can also be controlled solely by time or by volume. Depending on the implementation, the data system may start the process of automatic recovery of the water softening module or close the valve to force replacement of the modules as a precondition for continued operation.

Впервые описанные в настоящем документе устройства обеспечивают возможность проведения глубокой очистки питьевой воды в качестве простого решения для домашнего хозяйства, которое превосходит все известные системы с точки зрения качества очищенной воды, эффективности или потребления энергии.For the first time, the devices described herein provide the ability to carry out deep drinking water treatment as a simple household solution that outperforms all known systems in terms of purified water quality, efficiency or energy consumption.

С одной стороны, устройства предназначены для удаления действительно вредных, частично токсичных веществ, а с другой - для общего улучшения качества воды за счет улучшения вкуса (например, за счет удаления «хлора»).On the one hand, devices are designed to remove really harmful, partially toxic substances, and on the other hand, to improve the quality of water in general by improving the taste (for example, by removing "chlorine").

В самом маленьком варианте устройство подходит для использования в домашних условиях и рассчитано на стандартное потребление. В более расширенных вариантах устройство также может использоваться в многоквартирных домах, жилых комплексах, ресторанах, больницах, на кораблях или в других объектах, где требуется питьевая вода высокого качества.In the smallest version, the device is suitable for home use and is designed for standard consumption. In more advanced versions, the device can also be used in apartment buildings, residential complexes, restaurants, hospitals, ships or other facilities where high quality drinking water is required.

Соответственно, другой задачей настоящего изобретения является использование вышеупомянутых устройств для очистки питьевой воды.Accordingly, another object of the present invention is the use of the aforementioned drinking water treatment devices.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Следующие чертежи служат для дальнейшего пояснения настоящего изобретения. На них показано следующее:The following drawings serve to further explain the present invention. They show the following:

Фиг. 1: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем, модулем для умягчения воды, модулем MetCap и модулем обратного осмоса.Fig. 1: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module, a water softener module, a MetCap module, and a reverse osmosis module.

Фиг. 2: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем, модулем MetCap и модулем обратного осмоса.Fig. 2: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module, a MetCap module, and a reverse osmosis module.

Фиг. 3: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем, модулем для умягчения воды, модулем MetCap и ультрафильтрационным модулем.Fig. 3: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module, a water softener module, a MetCap module, and an ultrafiltration module.

Фиг. 4: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем, модулем MetCap и ультрафильтрационным модулем.Fig. 4: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module, a MetCap module, and an ultrafiltration module.

Фиг. 5: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем, модулем для умягчения воды и модулем MetCap с дополнительным бактерицидным действием.Fig. Fig. 5: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module, a water softener module, and a MetCap module with additional bactericidal action.

Фиг. 6: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем с активированным углем и модулем MetCap с дополнительным бактерицидным действием.Fig. Fig. 6: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, an activated carbon module and a MetCap module with additional bactericidal action.

Фиг. 7: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц, модулем для умягчения воды и модулем MetCap с дополнительным бактерицидным действием.Fig. Fig. 7: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter, a water softener module and a MetCap module with additional bactericidal action.

Фиг. 8: Схематическая конструкция устройства для очистки воды с фильтром твердых частиц и модулем MetCap с дополнительным бактерицидным действием.Fig. 8: Schematic design of a water treatment device with a particulate filter and a MetCap module with additional bactericidal action.

Claims (21)

1. Устройство для многоступенчатой модульной очистки питьевой воды, отличающееся тем, что один модуль содержит хелатообразующий гель или хелатообразующий и бактерицидный гель для удаления тяжелых металлов или для удаления тяжелых металлов и бактерий, причем модуль для удаления тяжелых металлов соединен с другими модулями, такими как фильтр твердых частиц, модуль для умягчения воды, модуль с активированным углем и фильтрующая мембрана.1. A device for multi-stage modular drinking water purification, characterized in that one module contains a chelating gel or a chelating and bactericidal gel for removing heavy metals or for removing heavy metals and bacteria, and the module for removing heavy metals is connected to other modules, such as a filter particulate matter, water softener module, activated carbon module and filter membrane. 2. Устройство по п. 1, в котором следующие модули соединены последовательно:2. The device according to claim 1, in which the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, модуль для умягчения воды, хелатообразующий гель, модуль обратного осмоса,particulate filter, activated carbon module, water softener module, chelating gel, reverse osmosis module, или следующие модули соединены последовательно:or the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, модуль для умягчения воды, хелатообразующий гель, ультрафильтрационный модуль,particulate filter, activated carbon module, water softener module, chelating gel, ultrafiltration module, или следующие модули соединены последовательно:or the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, модуль для умягчения воды, хелатообразующий и бактерицидный гель,particulate filter, activated carbon module, water softener module, chelating and bactericidal gel, или следующие модули соединены последовательно:or the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, хелатообразующий гель, модуль обратного осмоса,particulate filter, activated carbon module, chelating gel, reverse osmosis module, или следующие модули соединены последовательно:or the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, хелатообразующий гель, ультрафильтрационный модуль,particulate filter, activated carbon module, chelating gel, ultrafiltration module, или следующие модули соединены последовательно:or the following modules are connected in series: фильтр твердых частиц, модуль с активированным углем, хелатообразующий и бактерицидный гель.particulate filter, activated carbon module, chelating and bactericidal gel. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что обеспечена возможность соединения устройства напрямую с водопроводной системой и возможность работы с давлением в трубопроводе при отсутствии модуля обратного осмоса.3. The device according to claim 2, characterized in that it is possible to connect the device directly to the water supply system and the ability to work with pressure in the pipeline in the absence of a reverse osmosis module. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что устройство дополнительно оснащено насосом при использовании модуля обратного осмоса.4. The device according to claim 2, characterized in that the device is additionally equipped with a pump when using a reverse osmosis module. 5. Устройство по одному из пп. 1-4, отличающееся тем, что обеспечена возможность замены модулей или возможность восстановления независимо друг от друга.5. The device according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the modules can be replaced or restored independently of each other. 6. Устройство по одному из пп. 2-4, отличающееся тем, что модуль для умягчения воды содержит устройство для автоматического, полуавтоматического или ручного восстановления.6. The device according to one of paragraphs. 2-4, characterized in that the water softening module contains a device for automatic, semi-automatic or manual recovery. 7. Устройство по одному из пп. 1-6, отличающееся тем, что устройство содержит датчик рН, датчик проводимости, УФ-датчик или датчики для определения бактерий.7. The device according to one of paragraphs. 1-6, characterized in that the device contains a pH sensor, a conductivity sensor, a UV sensor or sensors for detecting bacteria. 8. Устройство по одному из пп. 1-7, отличающееся тем, что датчики выдают предупредительный сигнал при превышении или недостижении заданных граничных значений.8. The device according to one of paragraphs. 1-7, characterized in that the sensors issue a warning signal when the specified limit values are exceeded or not reached. 9. Устройство по одному из пп. 1-8, содержащее дополнительные элементы, выбранные из резервуара для воды, системы для нагрева воды, системы для (УФ) дезинфекции, окислительно-восстановительного фильтра, блока для дозирования СО2 или устройства для хлорирования.9. The device according to one of paragraphs. 1-8, containing additional elements selected from a water tank, a water heating system, a (UV) disinfection system, a redox filter, a CO 2 dosing unit, or a chlorination device. 10. Применение устройства по одному из пп. 1-9 для очистки питьевой воды.10. The use of the device according to one of paragraphs. 1-9 for drinking water treatment.
RU2020125872A 2018-01-24 2019-01-23 Device for drinking water purification RU2794186C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018100396.8 2018-01-24
DE202018100396.8U DE202018100396U1 (en) 2018-01-24 2018-01-24 Device for cleaning drinking water
PCT/EP2019/051650 WO2019145368A1 (en) 2018-01-24 2019-01-23 Device for purifying drinking water

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020125872A RU2020125872A (en) 2022-02-24
RU2020125872A3 RU2020125872A3 (en) 2022-03-30
RU2794186C2 true RU2794186C2 (en) 2023-04-12

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991019675A1 (en) * 1990-06-20 1991-12-26 Ricoh Kyosan, Inc. Method and device for purifying water
US5464559A (en) * 1994-03-18 1995-11-07 Kansas State University Research Foundation Composition for treating water with resin bound ionic silver
US6080313A (en) * 1997-08-29 2000-06-27 Kelada; Maher I. Point-of-use water purification system with a cascade ion exchange option
RU2221641C2 (en) * 2002-04-08 2004-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Bactericide additive for sorbents and water-treatment sorbent
JP2007152188A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Tung Hai Biotechnology Corp USE OF gamma-POLYGLUTAMIC ACID (gamma-PGA, H-FORM), gamma-POLYGLUTAMATE, OR gamma-POLYGLUTAMATE HYDROGEL FOR REMOVAL OF HEAVY METAL FROM WATER OR WATER SYSTEM, AND DISSOLUTION OF CALCIUM SCALE AND/OR MAGNESIUM SCALE IN WATER OR WATER SYSTEM
RU151928U1 (en) * 2014-09-18 2015-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "МЕДПРИБОР Санкт-Петербург" HOUSEHOLD WATER TREATMENT
GB2527128A (en) * 2014-06-13 2015-12-16 Imp Innovations Ltd Method for reducing arsenic concentration in aqueous solutions
DE102016007662A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Instraction Gmbh Filter cartridge for cleaning water
CN206359334U (en) * 2016-11-22 2017-07-28 青岛海尔智能技术研发有限公司 Water purifier

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991019675A1 (en) * 1990-06-20 1991-12-26 Ricoh Kyosan, Inc. Method and device for purifying water
US5464559A (en) * 1994-03-18 1995-11-07 Kansas State University Research Foundation Composition for treating water with resin bound ionic silver
US6080313A (en) * 1997-08-29 2000-06-27 Kelada; Maher I. Point-of-use water purification system with a cascade ion exchange option
RU2221641C2 (en) * 2002-04-08 2004-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Bactericide additive for sorbents and water-treatment sorbent
JP2007152188A (en) * 2005-12-02 2007-06-21 Tung Hai Biotechnology Corp USE OF gamma-POLYGLUTAMIC ACID (gamma-PGA, H-FORM), gamma-POLYGLUTAMATE, OR gamma-POLYGLUTAMATE HYDROGEL FOR REMOVAL OF HEAVY METAL FROM WATER OR WATER SYSTEM, AND DISSOLUTION OF CALCIUM SCALE AND/OR MAGNESIUM SCALE IN WATER OR WATER SYSTEM
GB2527128A (en) * 2014-06-13 2015-12-16 Imp Innovations Ltd Method for reducing arsenic concentration in aqueous solutions
RU151928U1 (en) * 2014-09-18 2015-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "МЕДПРИБОР Санкт-Петербург" HOUSEHOLD WATER TREATMENT
DE102016007662A1 (en) * 2015-11-27 2017-06-01 Instraction Gmbh Filter cartridge for cleaning water
CN206359334U (en) * 2016-11-22 2017-07-28 青岛海尔智能技术研发有限公司 Water purifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016232986B2 (en) Process and apparatus for treating water
CN201990567U (en) Direct drinking water treatment system on campus
CN101514060B (en) Device for treating emergency drinking water
US20060219613A1 (en) Water purification system and method
RU2010133373A (en) INSTALLATION OF WATER TREATMENT WITH REVERSE OSMOSIS
CN105060593A (en) Central water purifier adopting nano-angstrom combined membrane filtration
AU2019211004B2 (en) Device for purifying drinking water
EP2223898A1 (en) Grey water treatment system
US20080179250A1 (en) Extended-life water softening system, apparatus and method
Bieber Water treatment equipment for in-center hemodialysis
Wittmann et al. Water treatment
Alfa et al. Development and evaluation of a small scale water disinfection system
RU2794186C2 (en) Device for drinking water purification
KR101051597B1 (en) Water purification apparatus for hemodialyzer
Craun et al. Selecting residential or personal water treatment systems
CN203976554U (en) Packed pure drinking water production device
RU153765U1 (en) INSTALLATION FOR NON-REAGENT WATER TREATMENT
Varma et al. An improved technique for reducing water wastage from micro-RO-membrane-based water purification systems: An experimental study
Kajitvichyanukul et al. Membrane Technologies for Point-of-Use and Point-of-Entry Applications
CN203728677U (en) Automatic water vending system
JP5487927B2 (en) Production monitoring system for middle water and tap water
US20200392030A1 (en) Fluid Treatment System
CN203976558U (en) Dining room, field direct-drinking water water supply installation
Cappelli et al. Water treatment for contemporary hemodialysis
Kopzhanova Water treatment system for bottled water