UA121806C2 - Спосіб мінералізації питної води - Google Patents

Спосіб мінералізації питної води Download PDF

Info

Publication number
UA121806C2
UA121806C2 UAA201807690A UAA201807690A UA121806C2 UA 121806 C2 UA121806 C2 UA 121806C2 UA A201807690 A UAA201807690 A UA A201807690A UA A201807690 A UAA201807690 A UA A201807690A UA 121806 C2 UA121806 C2 UA 121806C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
micro
mineralization
drinking water
frequency
Prior art date
Application number
UAA201807690A
Other languages
English (en)
Inventor
Ірина Олександрівна Дубовкіна
Original Assignee
Інститут Технічної Теплофізики Нан України
Институт Технической Теплофизики Нан Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Інститут Технічної Теплофізики Нан України, Институт Технической Теплофизики Нан Украины filed Critical Інститут Технічної Теплофізики Нан України
Priority to UAA201807690A priority Critical patent/UA121806C2/uk
Publication of UA121806C2 publication Critical patent/UA121806C2/uk

Links

Landscapes

  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Спосіб мінералізації питної води передбачає введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та перемішування, де перед введенням мікро- і макроелементів проводиться багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, при цьому амплітуда тиску - 350 103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота - 350 с-1, після чого здійснюють введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та проводять перемішування в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15. Технічний результат: покращення якості питної води, зменшення енергетичних і матеріальних витрат, підвищення економічної ефективності.

Description

Винахід належить до галузі обробки води шляхом мінералізації підготовленої води і може бути використаний у харчовій промисловості, медицині, бальнеології, тваринництві і птахівництві та інших галузях для отримання питної води збалансованого складу.
Відомий спосіб мінералізації питної води з дистиляту (патент РФ на винахід, ВО Мо 2417953, бСо2Е1/68, СО2Е103/04, А2312/38 від 15.01.2007 р., опубл. 10.05.2011 р), що передбачає введення в дистилят сульфату магнію, сульфату калію і наступну витримку, додатково вводять сульфат цинку та сульфат марганцю, при цьому сульфат магнію вводять в кількості 24-30 мг/л (в перерахунку на іон Мд2), сульфат калію - 80-100 мг/л (в перерахунку на іон КУ), сульфат цинку - 2,0-4,5 мг/л (в перерахунку на іон 27п"»), сульфат марганцю - 0,04-0,09 мг/л (в перерахунку на іон Мп»), а витримку проводять протягом 1,5-2,0 год.
Недоліками зазначеного способу є значна тривалість процесу витримки для розчинення сульфатів у дистиляті, а відповідно і обмежена продуктивність.
Відомий спосіб створення штучного аналога мінеральної лікувальної води "Нафтуся" Мо 1 курорту Трускавець методом катодної електрохімічної активації (ЕХА) води (патент України на винахід ША Мо 52379, Аб1КЗ33/04, від 18.04.2002 р. опубл. 16.12.2002 р., бюл. Мо 12, 2002 р., 2006 р.|, що полягає в обробці вихідних вод (будь-які мінеральні столові і лікувальні води, будь- які звичайні питні води) катодною електрохімічною активацією (ЕХА) і зниження їх окисно- відновного потенціалу (ЕМ) в межах від 0 до -280 мВ і нижче, чим досягається відтворення у вихідних водах лікувальних властивостей "Нафтусі" Мо 1 курорту Трускавець і створення широкої гами штучних аналогів "Нафтусі" з дозованою "силою" лікувальних властивостей, які перевищують "силу" лікувальних властивостей трускавецької "Нафтусі" Мо 1 у 2-4 і більше разів.
Недоліками даного способу є використання складного енерговитратного обладнання, складність проведення процесу електролізу, неможливість корегування фізико-хімічних параметрів окрім окисно-відновного потенціалу.
Відомий спосіб отримання питної води (патент України на винахід ОА Мо 28034, СО2Е1/48, від 27.08.1996, опубл. 16.10.2000, Бюл. Ме 5, 2000 р.), що передбачає її нагрівання, випаровування, конденсацію та мінералізацію, при цьому випаровування води відбувається за температури 55-65 "С, мінералізація відбувається в процесі випаровування води за рахунок одночасного переносу молекулами води атомів мінералізуючих речовин, а ступінь мінералізації
Зо регулюється шляхом зміни отвору діафрагми, розташованої над поверхнею випаровування.
Недоліками способу є низька продуктивність, неможливість регулювання продуктивності, застосування технологічно складного обладнання, що впливає на значні енергетичні витрати, що в свою чергу підвищує собівартість кінцевого продукту.
Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, який досягається, обраним за прототип, є спосіб мінералізації дистильованої води (патент РФ на винахід, ВО Мо 2616658, СО02
Е1/68, С02 Ру44, СО2Е1/32, С02 Е103/04, від 28.03.2016 р. опубл. 18.04.2017 р., Бюл. Мо 11), що передбачає введення в дистильовану воду мінеральної домішки та перемішування, при цьому мінеральна домішка є концентратом з морської води, в кількості від 0,5 до 1,0 мг/л, який одержаний шляхом розділення морської води на установці зворотного осмосу при тиску від 24,0 до 70,0 атм. на пермеат та концентрат, з подальшим видаленням пермеату, очищенням концентрату від механічних домішок і мікроорганізмів за допомогою ультрафільтрації на розділювальному апараті на порожнистих волокнах з межею затримування 15,0 кдДа, додатковою стерилізацією очищеного концентрату в ультрафіолетовому стерилізаторі, при цьому перемішування здійснюють протягом 10,0-15,0 хв. до повного розчинення мінеральної домішки.
Недоліками способу є складність технологічного процесу одержання мінеральної домішки із використанням енерговитратного обладнання, необхідність підвищеного контролю та періодичного обслуговування обладнання, тривалість проведення процесу змішування, обмеження щодо використання лише концентрату лише в рідкій фазі.
В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу мінералізації питної води шляхом проведення багатоступеневої послідовної обробки в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини та проведення перемішування в умовах гідродинамічної кавітації, що забезпечить підвищення якості води за рахунок покращення органолептичних показників, зниження окисно-відновного потенціалу, підвищення рівня рн, зниження вмісту розчиненого кисню, скорочення тривалості процесу мінералізації і, як наслідок, зменшення енергетичних і матеріальних витрат.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі мінералізації питної води, що передбачає введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та перемішування, згідно з винаходом, бо перед введенням мікро- і макроелементів проводиться багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, при цьому амплітуда тиску - 350-103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота - 350 с", після чого здійснюють введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та проводять перемішування в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15.
Багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини дає змогу змінювати фізичні і хімічні параметри води, оскільки вона є амфіпротним розчинником. При цьому відбувається трансформування структурних утворень на мікро- і нанорівні завдяки ініцюванню автопротолізу та асоціатор утворення між молекулами води.
Рекомбінація молекулярних структур та трансформація їх в асоціати певного типу зумовлює зміну кислотно-лужних властивостей води, що позначається на її сорбційній здатності, при цьому підвищується швидкість перебігу хімічних реакцій та водночас відбувається зниження окисно-відновного потенціалу, підвищення рівня водневого показника, зниження вмісту розчиненого кисню без застосування хімічних домішок та елементів.
Процес мінералізації в таких умовах полягає в інтенсифікуванні гідромеханічних та масообмінних процесів між мікро-, макроелементами та водою. Перемішування в умовах гідродинамічної кавітації сприяє збільшенню поверхні масообміну та утворення гомогенних розчинів за короткий проміжок часу, внаслідок чого зменшуються енергетичні витрати на проведення процесу мінералізації питної води.
На основі експериментальних досліджень було вибрано значення оптимальних параметрів багатоступеневої послідовної обробки в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, а саме: амплітуда тиску - 350-103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота - 350 с" та число кавітації - 0,15 - при перемішуванні в умовах гідродинамічної кавітації.
Результати досліджень органолептичних параметрів зразків мінералізованої питної води, одержаних різними способами мінералізації наведено у таблиці.
Таблиця
Дегустаційне оцінювання зразків мінералізованої питної води (перемішування (перемішування (багатоступенева здійснювалось в апараті |здійснювалось в умовах/| послідовна обробка в періодичної дії з гідродинамічної коливальних перехідних перемішуючим пристроєм, | кавітації, без режимах з тривалість 15 хв., без багатоступеневої високочастотними багатоступеневої послідовної обробки пульсаціями тиску та послідовної обробки в перехідних режимах з | одночасним накладанням перехідних режимах з високочастотними акустичних полів високочастотними пульсаціями тиску та ультразвукового пульсаціями тиску та одночасним діапазону на потік рідини, одночасним накладанням | накладанням перемішування акустичних полів акустичних полів здійснювалось в умовах ультразвукового ультразвукового гідродинамічної кавітації) діапазону) діапазону) мак. ЇЇ 77777750 Ї771717171717171755 ..ЙДЙ..Й|......ЮюЮюЮюЮ.60щДЮКБ х Оцінювання здійснювалось за 20-ти бальною шкалою.
Коо)
Спосіб здійснюється наступним чином.
Підготовлена питна вода, якою може бути звичайна водопровідна вода, джерельна вода, вода з артезіанських свердловин, дистилят, вода, одержана зворотним осмосом та ін. по трубопроводу у безперервному режимі подається до проточного генератора, в якому проводиться багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, при цьому амплітуда тиску -350-103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота - 350 с", оброблена вода мережею трубопроводів направляється на мінералізацію. Введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів проводять відповідно до рецептур та необхідного ступеню мінералізації. Введення мікро- і макроелементів відбувається в безперервному режимі в потоці рідини з одночасним перемішуванням в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15. Після чого мінералізовану питну воду використовують відповідно до потреб або мережею трубопроводів надають споживачу, або подають у бювет, або пакують загальноприйнятими способами, маркують, етикетують та реалізують у відкритій торговельній мережі.
Приклад 1.
Процес мінералізації питної води з метою використання у бюветі здійснюють наступним чином.
Водопровідна вода, з мережі центрального водопостачання, після дослідження компонентного складу, системою трубопроводів у неперервному режимі направляється для багатоступеневої послідовної обробки в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини до проточного генератора, при цьому амплітуда тиску - 350-103 Па, частота пульсацій - 105 Гц та циклічна частота - 350 с". Оброблена вода після генератора мережею трубопроводів направляється на штучну мінералізацію. Кількість мікро- і макроелементів (солей), що використовуються для мінералізації складає:
Ма5о» 125 мг/л;
К»5О» 200 мг/л; 727250» 10 мг/л;
Мпи5О» 0,25 мг/л.
Зо Введення солей відбувається в безперервному режимі безпосередньо в потік рідини з одночасним перемішуванням в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15. При цьому одержують питну воду з наступними параметрами: жорсткість, 2,0 мг екв./л; лужність 0,5 мг екв./л; окислюваність 1,5 мг Ог/л загальний вміст солей 335,25 мг/л.
Вміст катіонів:
Ма? 25 мг/л
К- 90 мг/л 2 пе: 4,0 мг/л
Мапи: 0,09 мг/л
Вміст аніонів: 5О2 212 мг/л
Після чого мінералізовану питну воду по мережі трубопроводів подають у бювет для використання споживачем. Одержана таким способом мінералізована питна вода належить до столових питних вод і не має обмежень щодо терміну вживання.
Приклад 2.
Процес мінералізації питної води з метою одержання бутильованої столової питної води здійснюють наступним чином.
Підготовлена зворотним осмосом вода зі збірної ємності по трубопроводу у безперервному режимі подається до проточного генератора, в якому проводиться багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, при цьому амплітуда тиску - 340-350-103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота - 350- 360 с, оброблена вода мережею трубопроводів направляється на мінералізацію. Для мінералізації використовують концентрат мікро- і мікроелементів, одержаний з морської води.
Введення в підготовлену воду концентрованого розчину мікро- і макроелементів проводять в неперервному режимі в потоці рідини, контролюючи кількість розчину витратоміром, одночасно з введенням концентрату мікро- і макроелементів проводять перемішування в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15. Кількість концентрату мікро- і мікроелементів розраховується таким чином, щоб мінералізована питна вода відповідала наступним вимогам: сухий залишок 108-134 мг/дму, окислюваність 0,48-0,56 мг Ог/дму, твердість 0,8-1,00 мг/л, загальна мінералізація 149,60-173,6 мг/дм3.
Масова концентрація іонів: натрію 22,3-28,1 мг/дму, калію 0,5 мг/дм, кальцію 14,0-18 мг/дм, магнію 1,2-2,4 мг/дм, хлоридів 6,0-7,0 мг/дм, сульфатів 20,0-37,0 мг/дм, гідрокарбонатів 61,2-73,2 мг/дм3.
Після проведення процесу мінералізації питну воду насичують вуглекислим газом до концентрації 4-6 г/дм3 і фасують у пляшки, маркують, етикетують та відправляють на реалізацію через торговельну мережу.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
    Спосіб мінералізації питної води, що передбачає введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та перемішування, який відрізняється тим, що перед введенням мікро- і макроелементів проводиться багатоступенева послідовна обробка в коливальних перехідних режимах з високочастотними пульсаціями тиску та одночасним накладанням акустичних полів ультразвукового діапазону на потік рідини, при цьому амплітуда тиску - 350-103 Па; частота пульсацій - 105 Гц; циклічна частота -350 с", після чого здійснюють введення в підготовлену воду мікро- і макроелементів та проводять перемішування в умовах гідродинамічної кавітації з числом кавітації - 0,15.
UAA201807690A 2018-07-09 2018-07-09 Спосіб мінералізації питної води UA121806C2 (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201807690A UA121806C2 (uk) 2018-07-09 2018-07-09 Спосіб мінералізації питної води

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201807690A UA121806C2 (uk) 2018-07-09 2018-07-09 Спосіб мінералізації питної води

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA121806C2 true UA121806C2 (uk) 2020-07-27

Family

ID=80116648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201807690A UA121806C2 (uk) 2018-07-09 2018-07-09 Спосіб мінералізації питної води

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA121806C2 (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2018266639B2 (en) Water treatment of sodic, high salinity, or high sodium waters for agricultural applications
Ochando-Pulido et al. About two-phase olive oil washing wastewater simultaneous phenols recovery and treatment by nanofiltration
WO2017168425A1 (en) Method for separation of magnesium and calcium ions from saline water, for improving the quality of soft and desalinated waters
WO2007010549A1 (en) A household reverse osmosis based drinking water purifier
JP2001524388A (ja) 液体のpHを調節する方法及び装置
CN204360110U (zh) 反渗透系统阻垢剂智能投加控制装置
CN103964610B (zh) 一种工业废水深度处理方法
RU2004137231A (ru) Способ обработки солоноватых вод, включая воды с повышенной жесткостью, и установка для его осуществления
JP6328403B2 (ja) 機能性水製造装置及び機能性水製造方法
UA121806C2 (uk) Спосіб мінералізації питної води
JP2016131937A (ja) 海水淡水化システム及び海水淡水化方法
CN106995247B (zh) 一种低钠健康水的制作装置和方法
CN205151978U (zh) 一种臭氧净水设备
Gonzalez-Vogel et al. High frequency pulsed electrodialysis of acidic filtrate in kraft pulping
RU2579126C1 (ru) Способ получения глубоко очищенной питьевой воды
RU2135417C1 (ru) Установка для обработки воды ионами серебра
JP5090657B2 (ja) ミネラル水の粉末
WO2014172582A1 (en) Removing ammonia from water
El-Ghzizela et al. Brine recycling impact on nitrate removal and electrochemical disinfection performances: a case study of Sidi Taibi desalination plant
RU2616658C1 (ru) Способ минерализации дистиллированной воды
CN215799933U (zh) 一种用于次氯酸水的生成装置
JP6900641B2 (ja) 除菌水の製造方法および除菌水の製造システム
RU2701342C1 (ru) Способ обессоливания воды методом обратного осмоса и устройство для его осуществления
RU2252919C1 (ru) Способ электроактивирования питьевой воды
Cical et al. Studies on obtaining of drinking water quality in a drinking water treatment plant