SU1421702A1 - Походный водоочиститель и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке питьевой воды,В частности к конструкци м средств получени  питьевой воды из поверхностных источников в походных услови х и способам их изготовлени . Цель изобретени  - повьшение производительности водоочистител  и его ресурса , а также исключение расхода дорогосто щих материалов. Походный водоочиститель состоит из фильтрующей кассеты , образованной двум  крышками 5 и 6, соединенными между собой по кольцевому периметру ультразвуковой сваркой, между которыми зажат пакет фильтрующих мембран 7, содержащих в своем составе бактерицидное вещество, ручного насоса, шланга и приемной сетки. Пакет фильтрующих мембран в качестве бактерицидного вещества содержит полидисперсные частицы осадка от растворенной хлорной извести S коде, а между крьппками и пакетом фильтрующих мембран выполнен кольцевой зазор, заполненный водным раствором хлорной извести. Способ изготовлени  походного водоочистител  включает сборку . . фильтрующей кассеты путем укладки ме){щу крышками пакета фильтрутощкх мембран , содержащих в своем составе бактерицидное вещество, обжатик пакета и ультразвуковой сварки крышек по Кольцевому периметру, а также сборку водоочистител  путем присоединеют  приемной сетки к шлангу, шланга к фильтрующей кассете, а фильтрующей кассеты к ручному насосу. Пакет фипьт- ,.., руюпшх мембран до укладки между крышками пропитывают неосветленным водным раствором хлорной извести концентрацией t -5 мас.%. 2 с.п.ф-лы, 2 табл., 5 ил. S.

Description

J

aiffiik .

5 7

rj

фиг.з

1142

Изобретение относитс  к области очистки питьевой воды, в частности к кбнструкции средств получени  питьевой воды из поверхностных источников

в походных услови х и способам их изготовлени .

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности водоочистител  и его ресзфса, а также исключение расхода дорогосто щих материалов.

На фиг. 1 изображен походный водоочиститель в сборе; на фиг. 2 - представлена фильтрующа  кассета до соединени  крышек,разрез; на фиг. 3 то же,после соединени  крьшек; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; на фиг. 5 - узел II на фиг. 2.

Походный водоочиститель (фиг. 1) состоит из ручного насоса 1, фильтрующей кассеты 2, шланга 3 и приемной сетки 4. Шланг 3 соединен одним концом с входным патрубком фильтруго- щ|гй кассеты 2, а другим - с приемной сеткой 4. Выходной патрубок фильтрую щ(ей кассеты 2 соединен с всасывающим патрубком ручного насоса 1, имеющего вСасьшающий и нагнетательный патрубки (не показаны) с расположенньши внутри них невозвратными клaпaнa D.

Фильтрующа  кассета 2 (фиг. 2 и 3 выполнена в виде пустотелого диска, образованного верхней 5 и нижней 6 крышками, между которыми зажат пакет

7фильтрующих мембран. Содержащих в своем составе полидисперсные час тицы

8осадка от растворени  хлорной извести в воде. Полидисперсные частицы 8 имеют размер 50-800 мкм, равномерно распределены по всему сечению пакета (фиг. 4) и состо т на 90-95% из нерастворимого вещества карбонатной природы.

Особенностью частиц осадка  вл етс  то, что они содержат также 5-10% активного хлора, который способен медленно вымьшатьс  водой.

Пакет 7 представл ет собой комбинацию фильтрующих мембран со сравнительно невысоким гидравлическим сопротивлением (фильтровальна  бумага, фильтровальный картон, угольный картон и т.п.) . Микрофильтрадаонна  пленка в состав пакета не входит.

10

5

0

5 сое 0

5

вести (фиг. 4). Концентраци  хлорной извести в водном растворе составл ет 3-5 вес.%. При изготовлений устройства пакет 7 установлен на опоре 11 машины дл  ультразвуково сварки.Сварочный наконечник 12 опущен на верхнюю крышку 5 с рабочим усилием 13, и через него подаютс  ультразвуковые колебани  14.

Водоочиститель работает следующим образом.

Шланг 3 с приемной сеткой 4 опускают в поверхностный водоем (реку, озеро, болото и т.д.) и начинают работать ручным насосом 1. Благодар  создаваемому насосом вакууму исходна  вода засасываетс  в приемную сетку 4 и движетс  по щлангу 3 к фильтрующей кассете 2. Проход  через пакет 7 .фильтруюпхих мембран, вода осветл етс  от взвешенньк и коллоидных примесей. Активный хлор вымываетс  из частиц 8 осадка и через на1 попадает вместе с водой в приемную емкость, где заканчиваетс  качественное обеззараживание воды.

Кольцевой зазор 10 преп тствует подсосу воздуха в полость кассеты через микротрещины в зоне соединени  крьш1ек. Микротрещины могут возникнуть от падени  водоочистител  и удара о твердые предметы, старени  материала некачественной сварки и т.п. Защита от подсоса воздуха позвол ет повысить ресурс и производительность водоочистител . Кольцевой зазор 10, кроме того, вл етс  своеобразным питателем, из которого активный хлор через поры 0 фильтрующих мембран постепенно диффундирует в обрабатываемую воду,обеспечива  тем самым дополнительный бактерицидный эффект, что позвол ет увеличить количество обрабатываемой воды.

5

Способ изготовлени  походного водоочистител  включает сборку фильтрующей кассеты (фиг. 2-5) путем укладки между крышками пакета фильтрующих мембран , обжати  пакета и ультразвуковой сварки крьшек по кольцевому периметру . В качестве фильтрующих мембран используют материалы, имеющие . сравнительно невысокое гидравлическое

Крышки 5 и 6 соединены между собой сопротивление, например фильтровальпо кольцевому периметру 9 ультразвуковой сваркой. Между и пакетом 7 выполнен кольцевой зазор 10, запач- нешшй водным раствором хлорной изную бумагу, фильтровальный картон, угольный картон и т.п. Микрофильтрационную пленку в пакете не используют .

сопротивление, например фильтровальную бумагу, фильтровальный картон, угольный картон и т.п. Микрофильтрационную пленку в пакете не используют .

Приготовленный пакет до укладки между крьппками пропитывают неосветленным водным раствором хлорной извести . Дл  этого в металлическую или пластмассовую герметичную ванну заливают водопроводную воду, засьтают хлорную известь из расчета 1-5 вес.% и включают мешалку. После образовани  однородной суспензии в раствор опускают пакет 7 фильтрующих мембран на 2-3 мин.

Пропитанный пакет содержит на поверхности мембран полидисперсные частицы осадка хлорной извести размером 50-800 мкм. Указанный осадок  вл етс  труднорастворимым веществом карбонатной природы и содержит в своем составе 5-10 вес.% активного хлора, который способен медленно вымыватьс  проточной водой. Внутри пропитанных мембран (в порах) содержитс  водный раствор с высоким содержанием активного хлора (3-15 г/л).

После пропитки пакет 7 укладывают между крьшками 5 и 6, которые устанавливают на опору 11 машины дл  дУльтразвуковой сварки (фиг. 5). Затем на верхнюю крьп ку 5 опускают сва рочньй наконечник 12, придава  ему рабочее усилие 13.. Одновременно через сварочный наконечник 12 подаютс  ультразвуковые колебани  14, под воздействием которых происходит ультразвукова  сварка крышек 5 и 6 по их кольцевому периметру 9.

При подаче рабочего усили  13 происходит обжатие пакета 7 фильтрующих мембран. При этом из пакета 7 часть водного раствора хлорной извести выдавливаетс  в кольцевой зазор 10 между пакетом 7 и внутренней поверхностью крышек 5 и 6, образу  гидрозатвор . . .

Под воздействием ультразвуковых колебаний 14 в пакете 7 возникают, интенсивные диффузионные процессы, в результате которых частицы нераствог ренного осадка хлорной извести с поверхности проникают вовнутрь.слоев фильтровальной бумаги и фильтровального картона (фиг. 4)5 причем, чем меньше частица - тем глубже. В результате весь пакет фильтров оказьша етс  начиненным дисперсными частицами бактерицидного вещества.

Применение осадка в качестве наполнител  в структуре мембранных фильтра1.ионных материалов (фильтровальной бумаги и фщтьтровального картона ) позвол ет произвести модификацию фильтрующей основы путем воздействи  концентрированного окислител  (активного хлора) на органическую основу фильтра (пеллкиозные, вискозные , капроновые и другие волокна). В результате такого воздействи  происход т активирование поверхности отдельных волокон (подобно эрозионному разрушению металла Б коррозионной сре.де) и развитие с т марной по-. верхности объемного фильтра, что при5 дает фильтру новое качество - сорб- цион1гую активность. Именно благодар  сорбционной активности материала и присутствию в фильтре бактерицидного вещества (активного хл ора) обеспечиQ ваетс  высокий эффект обеззараживани  воды при одновременном увеличег- нии производительности.

Кроме того, при обжатии пакета (фиг. 1,2) до начала свар1:и излишки

5 раствора вытекают из кольцевого зазора через кра  крьшек 1 и 2 ч за счет высокой концентраш и активного хлора очищают места сварки от пьши, микроорганизмов и других примесей,

0 Благодар  качество сварки улучшаетс . , I

Таким образом, предлагаемы способ изготовлени  включает не только сборку устройства (с оединение нескольких деталей ультразвуковой свар. кой)5 но и одновременное получение за счет ультразвукового воздей стви. нового фильтрующего материала с новыми свойствами (фильтрующ1-пс мембраи, армированных наполнителем - папи- дисперсныни частицами шлама х-порной извести).

Сборку водоочистител  (фиг, 1) провод т путем присоединени  приемной сетки к шлангу, шланга - к фильтрующей кассете, а фильтрующей кассеты - к ручному насосу.

Пример. Изготовл ют партию водоочистителей в количестве 10 щт.

Используют крышгаа 0 130 мм из ударопрочного полистирола и пакет ф1Шьт- рующих мембран - картон КФДВ,фильтровальна  бумага ФМПС.и угапьный картон марки КАУ.

Пакет фильтрующих мембран каждого водоочистител  до укладки между крьппками пропитывают в водном неосветленном растворе хлорной извести сразлич5

0

5

0

5

ной концентрацией (0,1{ 0,5; 1; 2; 3;

4j 5 10; 25; 50 вес.%).

Сварку фильтрующих кассет выполн - на ультразвуковой сварочной машиют не.

Изготовленные водоочистители провер ют в работе на природной воде в районе сосредоточени  промьпппенных п$)едпри тий.

Качество воды оценивают по микробиологическим показател м. Анализы выполн ют после прокачки 5, 10, 20, 40, 80, 150 и 300 л воды.

Результаты опытов приведены в . табл, 1.

Из табл. 1 видно, что оптимальна  концентраци  неосветленного водного раствора хлорной извести составл ет

15 емной сетки, отличающ.ийс  тем, что, с целью повышени  производительности водоочистител  и его ресурса , а также исключени  расхода до- рогосто щик материалов, пакет фильт1- 5 вес.%. Концентраци  менее 1 вес.% 2о рующих мембран в качестве бактерицидне . обеспечивает требуемое качество обеззараживани  воды. Концентраци  . dBbme 5 вес.% дает тот же результат, iTo и 5%-на , т.е. 100%-ное обеззара зЛивание воды.

Сравнение водоочистителей, изготовленных данным способом, с водоочитител ми , . изготовленными известным способом, показывает (табл. 2), что при одном и том же диаметре кассеты, одинаковом качестве исходной воды При одинаковом качестве очистки воды данный способ обеспечивает повышение производительности водоочистител  в 1,5-2 раза и его.ресурса примерно в 3 раза. Способ одновременно обеспечивает экономию драгметалла (серебра ) - примерно 10 г один водоочиститель.

соли AgNQg на

При зксплуатации водоочистител  утменыпаетс  веро тность повторного заражени  очищенной воды через руки потребител  и насос. Вымываемый из

фильтрующей кассеты хлор одновременно дезинфицирует полость насоса,

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Походный водоочиститель, состо щий из фильтрующей кассеты, образованной двум  крышками, соединенными между собой по кольцевому периметру ультразвуковой сваркой, между которыми зажат пакет фильтрующих мембран , содержащих бактерицидное веще- ство, ручного насоса, шланга и приемной сетки, отличающ.ийс  тем, что, с целью повышени  производительности водоочистител  и его ресурса , а также исключени  расхода до- рогосто щик материалов, пакет фильтрующих мембран в качестве бактерицидного вещества содержит полидисперсные частицы осадка от растворени  хлорной извести в воде, а между крышками и пакетом фильтрующих мембран

   25 выполнен кольцевой зазор, заполненны раствором хлорной извести.
2. 2. Способ изготовлени  пох.одного водоочистител , включающий сборку фильтрующей кассеты путем укладки

   30 между крышками пакета фильтрующих мембран , обжатие пакета, ультразвуковую сварку крышек по кольцевому периметру , сборку водоочистител  присоединением приемной сетки к шлангу,

   35 шланга - к фильтрующей кассете, а фильтрующей кассеты - к ручному на- cocyj отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  производительности водоочистител  и его ресурса,

   40 а также исключени  расхода дорого- сто щих материалов, пакет фильтрую- ших мембран до укладки между крышками пропитьшают неосветленным водным раствором хлорной извести концентрат

   45 цией 1-5 вес.%.

   Таблица 1

   Микробиологические показатели воды

   Норма

   по

   гост

   2874Н 82

   Показатели при пропитке пакета фильтрующих мембран кеосветлённым раствором хлорной извести в концентрации, вес.%

   после очистки фильт- рук цей кассетной воды в количестве , л: 5

   10 20 40 80 180

   300

   (ресурс кассеты исчерпан )

   0,1 То,5 1,0 j 2,0

   3,0

   4,0

   5,0 10,0

   Т25,0 ТзО

   «3

   75

   129

   2511

   40II

   7014

   13021

   20027

   2 2 2 2 3 3 3

   2 2 2 2 2 3 3

   1 1

   . 2 2 2 2 3

   О

   о 1 1 1 1

   2

   О

   о

   О О О О

   о

   о о о о о о о

   о о о о о о о

   Начальна  производительность , л/мин

   Производительность, л/мин, после прокачки

   5л

   . 10 л

   20 л

   100 л

   300 л

   Ресурс фильтрующей кассеты , л

   Коли-ивдекс фильтрата

   (качество очистки воды)

   Расход серебра (в виде соли AgNOa), г

   3,0

   4,0

   5,0 10,0

   Т25,0 ТзО.О

   1 1

   . 2 2 2 2 3

   О

   о 1 1 1 1

   2

   О

   о

   О О О О

   о

   о о о о о о о

   о о о о о о о

   о о о о о о о

   30

   Таблица 2

   0,2

   0,2

   0,15

   0,10

   0,05

   0,0

   100 3 10,0

   9uz.i

   ФигЛ

   f

   В

   /

   Ф1/г.$

   п