Устройство очистки воды для бытового потребления

0бласть использования: полезная модель относится к области питьевого водоснабжения и может быть использована для глубокой очистки водопроводной воды. Сущность полезной модели: насос 12 подает водопроводную воду на последовательно соединенные механические фильтр 1, 2, 3. Фильтрационная способность последующего механического фильтра выше предыдущего. После механических фильтров 1, 2, 3 насосом 13 вода подается на вход 7 мембранного фильтра 4. Отфильтрованная вода - фильтрат поступает на вход 10 угольного фильтра 5 и далее через установку ультрафиолетового излучения на выход устройства к потребителю. Неотфильтрованная вода - концентрат поступает с выхода 8 мембранного фильтра 4 в бак накопитель 15 для хозяйственных нужд: полив растений, стирка, душевые комнаты и т.п. Достигаемый технический результат: повышение качества очистки воды, повышение экологичности установки, снижение расхода исходной водопроводной воды, повышение производительности устройства, увеличение срока службы.

Полезная модель относится к области питьевого водоснабжения и может быть использована для глубокой очистки водопроводной воды, скваженной воды и воды открытых водоемов.

Известно устройство для очистки водопроводной воды мембранный бытовой прибор "Ручеек" (АО "Мембраны", дочернее предприятие АО "Полимерсинтез", руководство по эксплуатации, г.Владимир, 1966, с.5, рис.1). Устройство содержит фильтрующий элемент и угольный патрон, которые размещены друг над другом в герметичном сосуде. Вход фильтрующего элемента соединен с вводом для водопроводной воды, размещенным в нижней части сосуда. По оси фильтрующий элемент соединен с угольным патроном, выход которого является выходом фильтрованной воды. В верхней части герметичного сосуда имеется выход для неочищенной воды, которая спускается в канализацию.

Недостатком известного устройства является невысокая очистка воды от низкомолекулярных металлорганических соединений и коллоидных веществ. В выходной воде после мембранного и угольного фильтров анализы показали присутствие железоорганических комплексов, слабогидратированных ионов и молекул с относительно малыми размерами. При этом в известной установке предварительно неочищенная от коллоидов и механических примесей вода быстро загрязняет поверхность мембраны фильтрующего элемента, что снижает его пропускную способность, а, следовательно, снижает производительность устройства. К тому же снижается срок службы мембраны, которая является одноразовой, что, в сою очередь, снижает срок службы устройства. Кроме того, неочищенная вода спускается в

канализацию, что увеличивает расход водопроводной воды и снижает экологичность установки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство очистки воды для бытового потребления, описанное в патенте РФ, №2092452, C 02 F 1/78, 1/42, 10.10.97.

Устройство содержит мембранный фильтр, контактную емкость, угольный фильтр и озонаторную установку. Мембранный фильтр снабжен вводом для исходной воды, первым отводом для фильтрата и вторым отводом для очищенной воды, который соединен с первым вводом контактной емкости. Второй ввод контактной емкости соединен с выводом озонаторной установки. Отвод для воды контактной емкости соединен с вводом для воды угольного фильтра, ввод для озона которого соединен с соответствующим отводом контактной емкости. Выход угольного фильтра является выводом для очищенной воды.

Недостатки известного устройства следующие. В известном устройстве предварительно неочищенная от коллоидов и механических примесей вода быстро загрязняет поверхность мембраны фильтрующего элемента, что снижает его пропускную способность, а, следовательно, снижает качество очистки. Кроме того, озон в присутствии молекул воды всегда образует нитратные соединения. К тому же, имея высокую реакционную способность, озон вступает в реакции с озотсодержами веществам воздуха, которые попадают в очищаемую воду. Для того чтобы минимизировать в выходной воде образование вредных веществ за счет реакционной способности озона необходимо четко соблюдать оптимальный массообмен между озоном и озонируемой водой. В результате снижается качество очистки. Известно, что процент растворимости в воде озона от 0,7 до 1%. Остальное уходит в атмосферу. В результате при озонировании воды происходит выброс в атмосферу озона и озотсодержащих веществ, что снижает экологичность устройства.

Кроме того, низкий процент растворимости озона в воде обусловливает невысокую производительность устройства: устройства по прототипу имеют производительность до 5 литров в час.

В известном устройстве концентрат из мембранного фильтра выводится в канализацию, что так же снижает экологичность устройства, а так же увеличивает расход водопроводной воды.

Таким образом, выявленные в результате патентного поиска устройства очистки воды для бытового потребления, аналог и прототип заявленного, при осуществлении не обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении качества очистки воды, в повышении экологичности установки, в снижении расхода исходной водопроводной воды, в повышении производительности устройства и в увеличении срока службы.

Заявленная полезная модель решает задачу создания устройства очистки воды для бытового потребления, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении качества очистки воды, в повышении экологичности установки, в снижении расхода исходной водопроводной воды, в повышении производительности устройства и в увеличении срока службы.

Сущность полезной модели заключается в том, что в устройство очистки воды для бытового потребления, содержащее мембранный фильтр и угольный фильтр, при этом мембранный фильтр содержит вход для исходной воды и выходы для концентрата и фильтрата, а угольный фильтр содержит вход для фильтрата и выход для очищенной воды, дополнительно введены установка ультрафиолетового излучения, включенные последовательно первый, второй и третий механические фильтры - картриджи, насос подачи водопроводной воды и насос для перекачивания жидкости, при чем фильтрационная способность

последующего механического фильтра выше предыдущего, вход первого фильтра соединен с насосом подачи водопроводной воды, выход третьего механического фильтра через вход насоса для перекачивания жидкости соединен с входом для исходной воды мембранного фильтра, у которого выход для концентрата является выходом устройства и, кроме того, соединен с входом насоса для перекачивания жидкости, а выход для фильтрата соединен с входом для фильтрата угольного фильтра, у которого выход для очищенной воды соединен со входом установки ультрафиолетового излучения, выход которой является выводом для очищенной воды. Кроме того, у мембранного фильтра выход для концентрата соединен с бачком накопителем,

Технический результат достигается следующим образом. Благодаря тому, что дополнительно введены, включенные последовательно первый, второй и третий механические фильтры - картриджи, при чем фильтрационная способность последующего механического фильтра выше предыдущего, обеспечивается последовательная глубокая очистка от коллоидов и механических примесей водопроводной воды перед поступлением на мембранный фильтр. В результате в исходной воде, поступающей на мембранный фильтр, отсутствуют вещества, загрязняющие поверхность мембраны и селективность мембранного фильтра в процессе фильтрации не изменяется, что повышает срок службы мембраны фильтра, а, следовательно, срок службы устройства и качество очистки, по сравнению с прототипом. Кроме того, концентрат, выводимый из мембранного фильтра, по сравнению с концентратом прототипа, так же не содержит коллоидов и механических примесей, что позволяет использовать его для бытовых нужд: для мытья посуды, устройства душевых секций и т.п. Это позволяет не сбрасывать его в канализацию, а, соединив у мембранного фильтра выход для концентрата с бачком накопителем, собирать для дальнейшего использования. В

результате снижается расход исходной водопроводной воды и повышается экологичность устройства.

Насос подачи водопроводной воды и насос для перекачивания жидкости обеспечивают работоспособность устройства, создавая стабильное давление воды в устройстве: стабильное давление воды в фильтрах, что повышает качество очистки и производительность устройства. Кроме того, насос для перекачивания жидкости создает турбулентный поток в мембранном фильтре, удаляя солевой слой с поверхности мембранной пленки, что сохраняет селективность мембранного фильтра. При этом благодаря связи выхода для концентрата мембранного фильтра с входом насоса для перекачивания жидкости часть концентрата возвращается в фильтр для организации турбулентного потока в мембранном фильтре, создавая дополнительное давление, что повышает эффективность воздействия турбулентным потоком на поверхность мембраны. При этом часть концентрата очищается и поступает в фильтрат. В результате увеличивается срок службы устройства, сокращается расход исходной воды и повышается производительность устройства.

Благодаря тому, что у мембранного фильтра выход для фильтрата соединен с входом для фильтрата угольного фильтра, обеспечивается фильтрация угольным фильтром загрязнений, выделенных мембранным фильтром, что повышает качество очистки. Поскольку у угольного фильтра выход для очищенной воды соединен с входом установки ультрафиолетового излучения, очищенная угольным фильтром вода, проходя через установку, выход которой является вывод ш для очищенной воды, обрабатывается ультрафиолетовым светом, который благодаря своим высоким бактерицидным способностям максимально снижает бактериальную загрязненность воды, что повышает качество очистки.

Кроме того, высокие бактерицидные способности ультрафиолета обеспечивают высокую производительность заявленного устройства, по сравнению с устройством по прототипу: 0,5 м ³ в минуты, против 5 литров в час, соответственно.

При этом ультрафиолет не является химическим элементом и, следовательно, не образует в выходной воде каких-либо дополнительных вредных примесей в результате химических реакций, что так же повышает качество очистки воды.

Таким образом, заявленное устройство очистки воды для бытового потребления при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении качества очистки воды, в повышении экологичности установки, в снижении расхода исходной водопроводной воды, в повышении срока службы устройства, в повышении производительности. Это достигается благодаря возможности глубокой очистки водопроводной воды (ведение трех последовательно соединенных фильтов), поступающей на мембранный фильтр, что позволило сохранить его селективную способность, повысить срок службы и использовать концентрат после мембранного фильтра для бытовых нужд, а так же благодаря обеззараживанию воды ультрафиолетовым облучением, что позволило исключить образование в выходной воде дополнительных вредных примесей. Кроме того, использование ультрафиолетового излучения для обеззараживания воды позволило получить дополнительный технический результат: повышение производительности устройства.

На фигуре изображено устройство очистки воды для бытового потребления.

Устройство очистки воды для бытового потребления содержит первый 1, второй 2 и третий 3 механические фильтры - картриджи, включенные последовательно. При чем фильтрационная способность

последующего механического фильтра выше предыдущего. Например, с картриджами на 100, 20 и 5 микрон соответственно. Кроме того, устройство содержит мембранный фильтр 4, угольный фильтр 5 и ультрафиолетовую установку 6, которая может быть выполнена в виде ультрафиолетовой лампы. Мембранный фильтр 4 содержит вход 7 для исходной воды и выходы 8, 9 для концентрата и фильтрата соответственно; угольный фильтр 5 содержит вход 10 для фильтрата и выход 11 для очищенной воды. Кроме того, в устройство введены насос 12 подачи водопроводной воды и насос 13 для перекачивания жидкости. Вход первого фильтра 1 соединен с насосом 12 подачи водопроводной воды, выход третьего механического фильтра 3 через насос 13 для перекачивания жидкости соединен с входом 7 для исходной воды мембранного фильтра 4, у которого выход 8 для концентрата является выходом устройства и, кроме того, соединен со входом насоса 13 для перекачивания жидкости, а выход 9 для фильтрата соединен с входом 10 для фильтрата угольного фильтра 5, у которого выход 11 для очищенной воды соединен со входом установки ультрафиолетового излучения, выход которой является выводом 14 для очищенной воды. Кроме того, у мембранного фильтра 4 выход 8 для концентрата соединен с бачком накопителем 15.

Устройство очистки воды для бытового потребления работает следующим образом. Насос 12 подает водопроводную воду на первый механический фильтр 1, который выделяет из воды частицы размером 100 микрон и выше. Затем вода поступает на второй механический фильтр 2, который очищает воду от взвесей размером 20 микрон и выше. Далее третий фильтр 3 удаляет из воды частицы, размером до 5 микрон. После механических фильтров 1, 2, 3 насосом 13 вода подается на вход 7 мембранного фильтра 4. Часть концентрата с выхода 8 поступает на вход насоса 13 для организации турбулентного потока на поверхности

мембранного фильтра 4. Отфильтрованная вода - фильтрат поступает на вход 10 угольного фильтра 5, а с выхода 11 фильтра 5 поступает на вход установки ультрафиолетового излучения. Обеззараженная вода с выхода 14 устройства поступает к потребителю. Неотфильтрованная вода -концентрат поступает с выхода 8 мембранного фильтра 4 в бак накопитель 15 для хозяйственных нужд: полив растений, стирка, душевые комнаты и т.п.

Установка ультрафиолетового излучения может содержать, например, ультрафиолетовую лампу, помещенную в прозрачный для ультрафиолета герметичный корпус, который, в свою очередь концентрично закреплен внутри проходной трубы. Очищаемая вода, протекая через трубу, облучается.

1. Устройство очистки воды для бытового потребления, содержащее мембранный фильтр и угольный фильтр, при этом мембранный фильтр содержит вход для исходной воды и выходы для концентрата и фильтрата, а угольный фильтр содержит вход для фильтрата и выход для очищенной воды, отличающееся тем, что дополнительно введены установка ультрафиолетового излучения, включенные последовательно первый, второй и третий механические фильтры - картриджи, насос подачи водопроводной воды и насос для перекачивания жидкости, причем фильтрационная способность последующего механического фильтра выше предыдущего, вход первого фильтра соединен с насосом подачи водопроводной воды, выход третьего механического фильтра через вход насоса для перекачивания жидкости соединен с входом для исходной воды мембранного фильтра, у которого выход для концентрата является выходом устройства и, кроме того, соединен с входом насоса для перекачивания жидкости, а выход для фильтрата соединен с входом для фильтрата угольного фильтра, у которого выход для очищенной воды соединен со входом установки ультрафиолетового излучения, выход которой является выводом для очищенной воды.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что у мембранного фильтра выход для концентрата соединен с бачком накопителем.