RU83940U1 - Картридж для очистки жидкости (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Картридж для очистки жидкости, содержащий перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит загрузку из активированного угля. ! 2. Картридж по п.1, отличающийся тем, что в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь. ! 3. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м2/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г. ! 4. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют активированный уголь, модифицированный серебром, при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%. ! 5. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно от 0,45 до 1,5 мм. ! 6. Картридж по п.1, отличающийся тем, что уровень загрузки зависит от загрязненности жидкости и составляет от 30 до 100% внутреннего объема картриджа. ! 7. Картридж по п.1, отличающийся тем, что размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала. ! 8. Картридж по п.1, отличающийся тем, что используют сорбционный матери

Description

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для очистки жидкости путем фильтрования с использованием процесса сорбции, в частности, для получения питьевой воды и может быть использована в системах подготовки технологической воды для различных производств, для бытовых нужд, а также в полевых условиях.

Одним из основных узлов различных систем очистки жидкости являются сменные фильтровальные элементы, называемые или картриджами, или патронными фильтрами. Такие фильтровальные элементы часто выполняются из нетканых материалов, обеспечивающих различные виды фильтрации. Согласно описанию предлагаемые варианты устройства относятся к сорбционным картриджным фильтрам, а точнее к сменным фильтровальным элементам-картриджам этих фильтров, применяемым в проточных системах очистки жидкости тупиковым методом фильтрации.

Известен [RU 2183493 С2, 2002] патронный фильтрующий элемент, который включает гофрированную фильтрующую пленку и внутреннюю перфорированную трубку, соединенные с торцевыми деталями. Фильтрующая пленка выполнена из политетрафторэтилена и имеет средний размер пор от 1 до 100 мкм при эффективной пористости не менее 40%, толщину 100-900 мкм, предпочтительно 300-600 мкм, при этом внутренняя поверхность пленки выполнена профилированной в виде выступов; точечных, протяженных, высотой, равной до 20% от толщины пленки. Внутренняя перфорированная трубка и торцевые детали фильтрующего элемента также выполнены из политетрафторэтилена. Внутренняя перфорированная трубка и сформированная вокруг нее гофрированная фильтрующая пленка с обеих сторон соединены посредством сварки с торцевыми деталями таким образом, чтобы поток жидкости в зонах сварки был исключен. Фильтрующий элемент может иметь также внешние поддерживающие элементы в форме перфорированного каркаса или поясков из политетрафторэтилена. Одна или обе торцевые детали фильтрующего элемента могут иметь посадочное место для соединения с фильтродержателем или друг с другом.

Слабым признаком известного патронного фильтрующего элемента является материал, из которого выполнен основной фильтрующий элемент, который не обеспечивает микробиологической очистки воды.

Известно устройство для очистки воды [RU 51522 U1, 2006], содержащее цилиндрический корпус с крышкой, средства подачи и отвода воды, распределительную решетку, многослойную сорбционную загрузку, разделительные перегородки между слоями, причем загрузка выполнена из шести слоев, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: пористый фильтрующий материал для удаления взвешенных частиц, уголь активированный микропористый с каталитическими свойствами, карбоксильный катионит в Ag/H-форме, макропористый низкоосновной анионит с объемом пор не менее 0,85 см³/г, уголь активированный мезо-микропористый с суммарным объемом пор не менее 0,44 см³/г, пористый фильтрующий материал. Полезная модель обеспечивает бактериальную стабильность и эффективность очистки воды от нежелательных и вредных примесей без существенного изменения ее минерального баланса.

Известное устройство не предназначено для микробиологической очистки жидкостей.

Известен фильтрующий элемент и фильтрующий материал для глубокой очистки воды [RU 2019291 C1, 1994], используемый в питьевом водоснабжении, очистке технологических и промышленных сточных вод, удалении из воды неприятных запахов. Фильтрующий элемент (ФЭ) содержит стержень, на котором размещен смотанный в рулон фильтрующий материал (ФМ). Рулон через каждые 4-6 слоев ФМ снабжен дренирующими прокладками и неразъемно соединен торцами с уплотнительными крышками. Фильтрующий материал выполнен в виде ткани или трикотажа и состоит из волокон, основу которых составляет активированный углерод, а поверхность покрыта пленкой диоксида кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: активированный углерод 90-99, SiO₂ 1-10, причем активированный углерод имеет следующие параметры пористой структуры: удельная поверхность 1800-2500 м²/г, объем микропор 0,5-0,75 см/г, объем мезопор 0,3-0,55 см³/г. Изобретение позволяет очищать загрязненную воду до норм, соответствующих питьевой воде.

Этот фильтрующий элемент характерен тем же недостатком, что и предыдущий и позволяет очищать воду только от механических примесей и органических соединений, но не предполагает очистку воды от микроорганизмов.

Известен патронный фильтровальный элемент [RU 60874 U1, 2007]. Предлагается два варианта патронного фильтровального элемента, первый вариант патронного фильтровального элемента содержит перфорированную трубку и сформированный вокруг нее слоистый фильтрующий материал, соединенные торцевыми деталями, фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированной трубки в виде цилиндрического рулона, выполнен в виде «сэндвича», нижний и верхний слои которого являются синтетическим нетканым материалом, свободно пропускающим воду, между которыми расположен внутренний слой сорбционного материала на основе волокнистого листового материала органического или неорганического происхождения, модифицированного наноразмерными частицами гидрата оксида алюминия, предназначенного для тонкой очистки воды и очистки воды от микроорганизмов, при этом внутренний слой выполнен в виде гладкой ленты, сформированной из множества слоев сорбционного материала. Второй вариант патронного фильтровального элемента содержит перфорированную трубку и сформированный вокруг нее слоистый фильтрующий материал, соединенные торцевыми деталями, фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированной трубки в виде цилиндрического рулона, выполнен в виде «сэндвича», нижний и верхний слои которого являются синтетическим нетканым материалом, свободно пропускающим воду, между которыми расположен внутренний слой сорбционного материала на основе волокнистого листового материала органического или неорганического происхождения, модифицированного наноразмерными частицами гидрата оксида алюминия, предназначенного для тонкой очистки воды и очистки воды от микроорганизмов, при этом внутренний слой выполнен в виде гофрированной ленты, сформированной из множества слоев сорбционного материала.

Известный патронный элемент эффективен для очистки от микроорганизмов, но не позволяет очищать жидкости от хлора, нефтепродуктов и других органических примесей.

Вышеописанный патронный фильтровальный элемент как наиболее близкий по технической сущности и результату к предлагаемому устройству, выбран в качестве прототипа.

Задачей заявляемого технического решения является разработка сменного картриджа с высокой степенью очистки жидкости от нежелательных и вредных примесей.

Технический результат: расширение области применения предлагаемого картриджа за счет того, что в нем совмещаются стадии механической, микробиологической очистки и очистки от органических загрязнений и остаточного хлора.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что картридж для очистки жидкости содержит перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями.

Отличительной особенностью предлагаемого картриджа является то, что он дополнительно содержит загрузку из активированного угля.

При этом, в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

Предпочтительно используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г.

Предпочтительно используют активированный уголь, модифицированный серебром, при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно, от 0,1 до 0,3 мас.%.

А также предпочтительно используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно, от 0,45 до. 1,5 мм.

Кроме того, уровень загрузки зависит от загрязненности жидкости и составляет от 30 до 100% внутреннего объема картриджа.

При этом, размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала.

Кроме того, используют сорбционный материал на основе нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата окиси алюминия.

При этом, нетканый полимерный волокнистый материал имеет, предпочтительно, диаметр волокон 1,0-3,0 мкм и получен методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона.

Целесообразно, что общая толщина множества слоев сорбционного материала составляет не менее 2 мм.

Кроме того, в качестве защитного материала используют синтетический нетканый материал, например, полипропилен, полиамид, полиэтилен с размером пор 1-100 мкм, преимущественно, 1-50 мкм.

Помимо этого, перфорированный каркас выполнен, по меньшей мере, с четырьмя ребрами жесткости по высоте каркаса и/или, по меньшей мере, двумя ребрами жесткости по окружности каркаса.

При этом, площадь перфорации каркаса составляет 30-60%, преимущественно, 35-50%.

Целесообразно, что на сорбционно-фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированного каркаса, надет поддерживающий элемент, например, полимерная сетка.

При этом, торцевые детали конструктивно совместимы с фильтродержателем.

Поставленная задача и технический результат достигаются также тем, что картридж для очистки жидкости содержит перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя гофрированного полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями.

Новым является то, что он дополнительно содержит загрузку из активированного угля.

Кроме того, в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

Предпочтительно, что используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г.

А также, что используют активированный уголь, модифицированный серебром при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно, от 0,1 до 0,3 мас.%.

Целесообразно, что используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно, от 0,45 до. 1,5 мм.

При этом, уровень загрузки зависит от загрязненности жидкости и составляет от 30 до 100% внутреннего объема картриджа.

Кроме того, размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала.

Кроме того, что используют сорбционный материал на основе нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата окиси алюминия.

Предпочтительно, что нетканый полимерный волокнистый материал имеет, предпочтительно, диаметр волокон 1,0-3,0 мкм и получен методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона.

Также предпочтительно, что общая толщина множества слоев сорбционного материала составляет не менее 2 мм при глубине гофр от 10 до 30 мм, преимущественно, от 15 до 20 мм.

Помимо этого, в качестве защитного материала используют синтетический нетканый материал, например, полипропилен, полиамид, полиэтилен с размером пор 1-100 мкм, преимущественно, 1-50 мкм.

При этом, защитный материал формируют гофрированным совместно с сорбционным материалом.

Кроме этого, перфорированный каркас выполнен, по меньшей мере, с четырьмя ребрами жесткости по высоте каркаса и/или, по меньшей мере, двумя ребрами жесткости по окружности каркаса.

Целесообразно, что площадь перфорации каркаса составляет 30-60%, преимущественно, 35-50%.

При этом, на сорбционно-фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированного каркаса, надет поддерживающий элемент, например, полимерная сетка.

Также, торцевые детали конструктивно совместимы с фильтродержателем.

Термин "жидкость", используемый в данном тексте описания, включает водные растворы для биомедицинского назначения, пищевой индустрии, бытовых и технологических целей.

В картриджах в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

Используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г, модифицированный серебром, при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно, от 0,1 до 0,3 мас.%.

Предпочтительно используется уголь, модифицированный серебром, так как существует необходимость защиты от биообрастания. Такое содержание серебра в активированном угле обеспечивает бактериостатический эффект, т.е. предохраняет картридж от биообрастания.

Предпочтительно выбирают для загрузки фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно, от 0,45 до. 1,5 мм.

Такой размер частиц угля выбран не случайно, чем меньше размер, тем эффективнее очистка от органических загрязнений. Если использовать уголь с мелкими частицами (0,1-0,45 мм), производительность картриджа снижается из-за возрастания гидродинамического сопротивления. Если же использовать уголь с размером частиц более 1,5 мм, то эффективность адсорбции органических примесей снижается. Поэтому выбран диапазон размера частиц угля, позволяющий сбалансировать эти две характеристики картриджа.

Объем загрузки выбирается в зависимости от загрязненности жидкости. Если загрязненность небольшая, то достаточно небольшой загрузки, приблизительно 30% внутреннего объема картриджа. Если же загрязненность высокая (полевые условия), то количество загрузки увеличивают до 100%.

Размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала. Для того, чтобы активированный уголь не вымывался из картриджа и предусмотрены эти перфорированные элементы с размером ячеек меньшим, чем размер частиц активированного угля.

Корпуса фильтров, в зависимости от требуемой производительности, могут быть различных типоразмеров. Мировые производители корпусов фильтров, как правило, выполняют их в одном из двух типоразмеров: Slim Line (высотой 5", 10" или 20" и диаметром 62 мм) и Big Blue (высотой 5", 10" или 20" и диаметром 114 мм). Фильтры Big Blue по сравнению со Slim Line имеют больший диаметр. За счет этого, при прочих равных условиях (давление на входе, температура жидкости, степень ее загрязненности, размер присоединительных портов корпуса фильтра, тонкость фильтрации сменного элемента), фильтры Big Blue по сравнению со Slim Line обладают большей производительностью и грязеемкостью. Это обеспечивается большей по сравнению со Slim Line площадью фильтрующей поверхности. Соответственно и каркасы к сменным фильтрующим элементам тоже выпускаются определенных типоразмеров.

Площадь перфорации каркаса предлагается равной 30-60%, преимущественно, 35-50%. Это объясняется тем, что при перфорации меньшей 30% не обеспечивается необходимая скорость фильтрования. А при перфорации больше 60% не достигается необходимая механическая прочность каркаса, при высоких давлениях в системе происходит деформация каркаса.

Перфорированный каркас выполнен, по меньшей мере, с четырьмя ребрами жесткости по высоте каркаса и/или, по меньшей мере, двумя ребрами жесткости по окружности каркаса. Выполнение перфорированного каркаса с менее 4-мя ребрами жесткости по высоте и с 2-мя по окружности не обеспечивает необходимой механической прочности при давлении более 2-х атм в системе.

В предлагаемых вариантах картриджа используется сорбционно-фильтрующий материал, содержащий слой сорбционного материала на основе волокнистого листового материала органического или неорганического происхождения, модифицированного наноразмерными частицами гидрата окиси алюминия, способными создавать электрический потенциал 50-100 мВ даже при контакте с дистиллированной водой. Такой электроположительный волокнистый материал удаляет из жидкости микробиологические загрязнения вследствие электрокинетического удержания отрицательно заряженных частиц. При этом наблюдаются высокие скорости адсорбции, что дает возможность создания компактной и высокопроизводительной аппаратуры для очистки жидкости. Частицы загрязнений размером, превышающим диаметр пор синтетического нетканого материала, задерживаются на его поверхности.

Сорбционно-фильтрующий материал - это «сэндвич», содержащий внутренний слой сорбционного электроположительного волокнистого материала, представляющего собой гладкую или гофрированную ленту или полотно, выполненную из множества таких слоев. Экспериментально установлено, что для эффективной сорбции общая толщина должна быть не менее 2 мм, что обеспечено намоткой в 7 оборотов двухслойного исходного материала или намоткой в 14 слоев этого материала.

Нижний и верхний слои «сэндвича» выполняют из синтетического нетканого материала, свободно пропускающего воду или иную жидкость. При этом верхний слой играет роль фильтра от механических примесей и защиты от повреждений, а нижний слой удерживает активированный уголь в перфорированном каркасе, т.к. размер частиц угля меньше размера ячеек перфорированного каркаса.

На сорбционно-фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированного каркаса, надет поддерживающий элемент, например, полимерная сетка, для дополнительной защиты от обвисания или от повреждения сорбционного материала.

В случае если сорбционно-фильтровальный материал имеет форму гофры, намотка на перфорированный каркас производится таким образом, чтобы гофры сохраняли свою геометрию. Общая толщина множества слоев сорбционного материала составляет не менее 2 мм при глубине гофр от 10 до 30 мм, преимущественно, от 15 до 20 мм. Применение гофрирования позволяет увеличить площадь фильтрующей поверхности в 4-6 раз, а глубина гофрировки зависит от типоразмера картриджа. Например, фильтры Big Blue могут быть выполнены с максимальной глубиной гофрировки 30 мм, а фильтры Slim Line могут быть выполнены с минимальной глубиной гофрировки 10 мм.

Защитный материал формируют гофрированным совместно с сорбционным материалом. С практической точки зрения это целесообразно, так как очень сложно отдельно гофрированный сорбционный материал соединять с отдельно гофрированным защитным материалом.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-фиг.3.

На фиг.1 представлен вид картриджа (в разрезе), в котором сорбционный материал сформирован в виде гладкого полотна или ленты, уровень загрузки зависит составляет 100% и менее 100% внутреннего объема картриджа.

На фиг.2 изображен картридж (поперечный разрез), в котором сорбционный материал сформирован в виде гладкого полотна или ленты.

На фиг.3 изображен картридж (поперечный разрез), в котором сорбционный материал сформирован в виде гофрированного полотна или ленты.

Картридж (фиг.1) содержит перфорированный каркас 1, на котором сформирован в виде цилиндрического рулона сорбционно-фильтрующий материал с внутренним сорбционным слоем 2. Внутренний сорбционный слой 2 размещен между двумя защитными слоями (верхним и нижним) 3 и 3'. На перфорированном каркасе 1, выполненном из полиэтилена или из полиамида, или из полипропилена, или АБС-пластика формируют цилиндрический рулон сорбционно-фильтрующего материала, предварительно изготовленного в виде «сэндвича», внутренний сорбционный слой 2 которого получают сложением 2-х слоев при намотке в 7 оборотов или намоткой одного слоя материала в 14 оборотов (общая толщина не менее 2 мм в любом случае). Сорбционно-фильтрующий материала изготовлен на основе фильтра Петрянова марки

ФПА-15-2,0, модифицированного наноразмерными частицами гидрата окиси алюминия, имеющими размер ≈0,2-5 мкм или нановолокнами гидрата окиси алюминия, имеющими размер ≈5-8 нм в диаметре и 200 нм в длину, удельную поверхность 200-300 м²/г и пористость ≈30-40%. Внутри перфорированного каркаса 1 размещают загрузку из активированного угля 4. Сверху и снизу загрузки из активированного угля устанавливают удерживающие перфорированные элементы из полимерного материала 5 и 5'.

Сорбционно-фильтрующий материал с внутренним сорбционным слоем 2 и I защитными слоями 3 и 3' дополнительно поддерживаются полимерной сеткой 6, надетой на сорбционно-фильтрующий материал.

Адаптеры 7, 7', расположенные на концах картриджа, механически связанные с перфорированным каркасом 1, не позволяют смещаться вдоль перфорированного каркаса 1 сорбционно-фильтрующему материалу и служат для присоединения картриджа к фильтродержателю (не показан).

Нижний и верхний защитные слои 3 и 3' выполнены из полиэтилена или из полиамида, или из полипропилена с размерами элементарных пор от 1 до 100 мкм, предпочтительно, от 1 до 50 мкм, из этого же материала выполнен дополнительный поддерживающий слой 6 (сетка). Каркас 1 и адаптеры 7, 7' также выполнены из полиэтилена или из полипропилена, или из АБС-пластика или других термопластов пищевых марок.

При использовании гофрированной полосы или ленты ее получают, гофрируя 14 слоев вышеуказанного сорбционного материала вместе с защитным материалом. В этом случае намотка на перфорированный каркас 1 производится таким образом, чтобы гофры сохраняли свою геометрию.

Картридж с сорбционно-фильтрующим материалом, внутренний сорбционный слой которого сформирован в виде полотна или ленты, или гофр, работает следующим образом.

Картридж монтируется в посадочном гнезде фильтродержателя (не показан). Фильтруемая жидкость, подаваемая в корпус фильтродержателя, проходит через поры

слоя 3' синтетического нетканого материала, попадает во внутренний сорбционный слой 2, в котором происходит электрокинетическое удержание отрицательно заряженных частиц - бактерий и вирусов, проходит слои синтетического нетканого материала 3, (в случае гофр-проходит в зазоре между складками), далее через перфорированный каркас 1 во внутреннюю полость картриджа и далее через загрузку из активированного угля 4, где жидкость очищается от органических примесей, и далее через выход фильтродержателя (не показан) попадает к потребителю.

Для подтверждения задач заявляемого технического решения выбирались картриджи с типоразмерами Slim Line (высотой 5", 10" или 20" и диаметром 62 мм). В случае картриджа, сформированного в виде полотна или ленты общая площадь его фильтрующей поверхности получается равной соответственно: S=190 см², 470 см² и 960 см² с максимальной производительностью картриджей соответственно: 2, 4 и 8 л/мин. В случае картриджа, сформированного в виде гофрированной (полосы) ленты общая площадь поверхности равна: S=800 см², 1600 см² или 3250 см² с максимальной производительностью картриджей соответственно: 8, 14 и 27 л/мин. Эффективность очистки воды (жидкости) во всех случаях типоразмеров и производительности картриджей от бактерий и вирусов составляла 100% при исходной концентрации бактерий E.coli 10⁵ КОЕ/мл, вирусов MS 2 10⁴ БОЕ/мл. В эти картриджи всех типоразмеров добавляли загрузку из активированного угля (из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь), модифицированного серебром с содержанием последнего 0,2 мас.%. Фракция активированного угля выбиралась с размером частиц от 0,45 до. 1,5 мм. Загрузка составляла 30%, 60% и 100% внутреннего объема картриджа. Картриджи с типоразмерами Slim Line высотой 5" всегда имели загрузку 100%, т.к. у них небольшой внутренний объем (см. таблицу 1).

Таблица 1
Размер картриджа	Количество засыпки,г
	30%	60%	100%
5"	-	-	110
10"	70	140	230
20"	135	270	450

Очищалась жидкость с исходной загрязненностью нефтепродуктами, хлорфенолом, гексахлорциклогексаном и остаточным хлором.

Результаты, подтверждающие эффективность очистки от органических примесей приведены в таблице 2.

Таблица 2
Показатель		Вещество
		Нефтепродук ты*	хлорфенол	гексахлорциклогексан	остаточный хлор
Исходная концентрация, мг/л		0,5	0,056	0,105	0,5
После фильтрации, мг/л (эффективность очистки, %):	5"/100**	<0,05(>95)	0,0007(98)	0,015(86)	не обнаруж
	10"/30	<0,08(84)	0,018(68)	0,021(80)	не обнаруж
	10"/60	<0,05(>95)	0,0008(98)	0,016(85)	не обнаруж
	10"/100	<0,05(>95)	0,0007(98)	0,015(86)	не обнаруж
	20"/30	<0,05(>95)	0,0009(98)	0,017(84)	не обнаруж
	20"/60	<0,05(>95)	0,0007(98)	0,014(87)	не обнаруж
	20"/100	<0,05(>95)	0,0005(99)	0,014(87)	не обнаруж
ПДК, мг/л		0,05	0,001	0,02	0,3-0,5
*Нефтепродукты представлены стандартной смесью: гексадекан, изо-октан, бензол. **Указан размер картриджа и количество засыпки активированного угля, %.

Предлагаемые варианты полезной модели могут быть использованы, в основном, в питьевом водоснабжении, в бытовых фильтрах для финишной очистки воды от электроотрицательных частиц, например, бактерий, вирусов, коллоидных частиц, пирогенов, нуклеиновых кислот, протеинов, энзимов и др., а также от хлора, хлорорганики, нефтепродуктов.

Claims (31)

1. Картридж для очистки жидкости, содержащий перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит загрузку из активированного угля.

2. Картридж по п.1, отличающийся тем, что в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

3. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г.

4. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют активированный уголь, модифицированный серебром, при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%.

5. Картридж по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно от 0,45 до 1,5 мм.

6. Картридж по п.1, отличающийся тем, что уровень загрузки зависит от загрязненности жидкости и составляет от 30 до 100% внутреннего объема картриджа.

7. Картридж по п.1, отличающийся тем, что размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала.

8. Картридж по п.1, отличающийся тем, что используют сорбционный материал на основе нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата окиси алюминия.

9. Картридж по п.1 или 8, отличающийся тем, что нетканый полимерный волокнистый материал имеет предпочтительно диаметр волокон 1,0-3,0 мкм и получен методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона.

10. Картридж по п.1 или 8, отличающийся тем, что общая толщина множества слоев сорбционного материала составляет не менее 2 мм.

11. Картридж по п.1, отличающийся тем, что в качестве защитного материала используют синтетический нетканый материал, например полипропилен, полиамид, полиэтилен с размером пор 1-100 мкм, преимущественно 1-50 мкм.

12. Картридж по п.1, отличающийся тем, что перфорированный каркас выполнен, по меньшей мере, с четырьмя ребрами жесткости по высоте каркаса и/или, по меньшей мере, двумя ребрами жесткости по окружности каркаса.

13. Картридж по п.1 или 12, отличающийся тем, что площадь перфорации каркаса составляет 30-60%, преимущественно 35-50%.

14. Картридж по п.1, отличающийся тем, что на сорбционно-фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированного каркаса, надет поддерживающий элемент, например полимерная сетка.

15. Картридж по п.1, отличающийся тем, что торцевые детали конструктивно совместимы с фильтродержателем.

16. Картридж для очистки жидкости, содержащий перфорированный каркас и сформированный вокруг него сорбционно-фильтрующий материал, включающий, по меньшей мере, два слоя защитного материала и размещенный между ними многослойный сорбционный материал, множественность слоев которого обеспечена намоткой в виде рулона, по меньшей мере, одного слоя гофрированного полотна или ленты вокруг перфорированного каркаса, соединенные торцевыми деталями, отличающийся тем, что он дополнительно содержит загрузку из активированного угля.

17. Картридж по п.16, отличающийся тем, что в качестве активированного угля используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

18. Картридж по п.16 или 17, отличающийся тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г.

19. Картридж по п.16 или 17, отличающийся тем, что используют активированный уголь, модифицированный серебром при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%.

20. Картридж по п.16 или 17, отличающийся тем, что используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно от 0,45 до 1,5 мм.

21. Картридж по п.16, отличающийся тем, что уровень загрузки зависит от загрязненности жидкости и составляет от 30 до 100% внутреннего объема картриджа.

22. Картридж по п.16, отличающийся тем, что размещают сверху и снизу загрузки из активированного угля удерживающий перфорированный элемент из полимерного материала.

23. Картридж по п.16, отличающийся тем, что используют сорбционный материал на основе нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата окиси алюминия.

24. Картридж по п.16 или 23, отличающийся тем, что нетканый полимерный волокнистый материал имеет предпочтительно диаметр волокон 1,0-3,0 мкм и получен методом электроформования, например, из ацетата целлюлозы или полисульфона.

25. Картридж по п.16 или 23, отличающийся тем, что общая толщина множества слоев сорбционного материала составляет не менее 2 мм при глубине гофр от 10 до 30 мм, преимущественно от 15 до 20 мм.

26. Картридж по п.16, отличающийся тем, что в качестве защитного материала используют синтетический нетканый материал, например полипропилен, полиамид, полиэтилен с размером пор 1-100 мкм, преимущественно 1-50 мкм.

27. Картридж по п.16, отличающийся тем, что защитный материал формируют гофрированным совместно с сорбционным материалом.

28. Картридж по п.16, отличающийся тем, что перфорированный каркас выполнен, по меньшей мере, с четырьмя ребрами жесткости по высоте каркаса и/или, по меньшей мере, двумя ребрами жесткости по окружности каркаса.

29. Картридж по п.16 или 28, отличающийся тем, что площадь перфорации каркаса составляет 30-60%, преимущественно 35-50%.

30. Картридж по п.16, отличающийся тем, что на сорбционно-фильтрующий материал, сформированный вокруг перфорированного каркаса, надет поддерживающий элемент, например полимерная сетка.

31. Картридж по п.16, отличающийся тем, что торцевые детали конструктивно совместимы с фильтродержателем.