Устройство для очистки воды
Полезная модель относится к устройствам для очистки воды, а именно, для очистки питьевой, хозяйственной, поливочной, сточных вод от растворенных в воде примесей до их предельно-допустимых концентраций. Технический результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, увеличение эффективности очистки воды от примесей. Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что устройство включает электропроводящий заземленный корпус колонки с адсорбентом в виде песка природного цеолита, через который пропускают воду; с подводящим и отводящим трубопроводами с запорными клапанами, электроды одной полярности, расположенные в слоях адсорбента, и центральный электропроводящий заземленный стержень, создающие в слоях адсорбента при подаче на электроды напряжения одной полярности электрическое поле напряженностью не менее 100 В/м между электродами с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; электрические выводы от электродов чрез гермовводы в корпусах колонки; переключатель полярности подаваемого напряжения на различные электроды; выпрямитель.
Полезная модель относится к устройствам для очистки воды, а именно, для очистки питьевой, хозяйственной, поливочной, сточных вод от растворенных в воде примесей до их предельно-допустимых концентраций.
Известны устройства для очистки воды - скорые фильтры-сорбенты, включающие протяженные по длине емкости, через которые пропускают воду, заполненные фильтрующими материалами, сорбирующими растворенные в воде примеси: кварцевым песком (SiO 2), глауконитом (зеленый песок, SiO4 ), рядом алюмосиликатов: цеолитами - силикатами с непрерывным трехмерным каркасом из тетраэдров (Si,Al)O4 в кристаллических структурах и сравнительно большими расстояниями между узлами решетки, монтмориллонитом; тальком Mg 3[Si4O10]·[OH] 2, антрацитом, керамзитом, сульфоуголем, активированным углем [Абрамов Н.Н. Водоснабжение. М., «Стройиздат», 1982, с.151-283, 304-318, 323-328].
Недостатком этих широко применяемых в бытовой технике, коммунальном, сельском хозяйстве, промышленности устройств для очистки воды является относительно низкая сорбционная способность применяемых для очистки сорбентов по сравнению, например, с ионообменными смолами, но которые намного дороже, более дефицитны и потому применяются в особых случаях, например, для очистки воды в первых контурах атомных реакторов.
Наиболее близким по числу совпадающих существенных признаков и максимально достижимому положительному эффекту и потому принятому за прототип является устройство для очистки воды в виде скорого фильтра-сорбента, содержащего гранулы сорбента из цеолита в колонках с подводящим и отводящим трубопроводами с запорными клапанами, с электродами, разграничивающими слои сорбента в колонках, где положительный полюс подключен к первому от корпуса колонки электроду, к третьему и т.д. ко всем нечетным по номерам электродам, а отрицательный полюс подключен ко второму, четвертому и т.д. ко всем четным по номерам электродам [см.
патент Ru 2075994, B01D 15/00 27.03/1997, 7 с.].
Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, относительно слабая эффективность очистки воды от примесей.
Технический результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, увеличение эффективности очистки воды от примесей.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что устройство включает электропроводящий заземленный корпус колонки с адсорбентом в виде песка природного цеолита, через который пропускают воду; с подводящим и отводящим трубопроводами с запорными клапанами, электроды одной полярности, расположенные в слоях адсорбента, и центральный электропроводящий заземленный стержень, создающие в слоях адсорбента при подаче на электроды напряжения одной полярности электрическое поле напряженностью не менее 100 В/м между электродами с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; электрические выводы от электродов чрез гермовводы в корпусах колонки; переключатель полярности подаваемого напряжения на различные электроды; выпрямитель.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 показан поперечный, на фиг.2 - продольный разрез устройства для очистки воды.
Устройство для очистки воды включает: электропроводящий заземленный корпус колонки с фланцем 1 с подводящим 2 и отводящим 3 трубопроводами с запорными клапанами 4, с адсорбентом 5 в виде песка природного цеолита, через который пропускают воду; электроды 6 одной полярности, расположенные в слоях адсорбента, и центральный электропроводящий заземленный стержень 7, создающие в слоях адсорбента электрическое поле напряженностью не менее 100 В/м между электродами с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; электрические выводы 8 от электродов чрез гермовводы 9 в корпусе колонки; переключатель полярности 10 подаваемого напряжения
на различные электроды; выпрямитель 11.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
Через устройство пропускают очищаемую воду, открывая запорные клапаны 4 на входе и выходе из устройства; на два противоположных друг другу электрода 6 на несколько минут подают от выпрямителя 11 через переключатель полярности 10, гермовводы 9, электрические выводы 8 постоянное положительное (отрицательное) напряжение величиной, достаточной для создания в слоях адсорбента электрического поля напряженностью не менее 100 В/м между электродами одной полярности, с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; затем на те же электроды подают на такое же количество времени постоянное отрицательное (положительное) напряжение, т.е. напряжение противоположной полярности такой же по величине; затем ту же операцию повторяют с двумя другими противоположными электродами; такие операции проводят с периодичностью 5-10 суток.
Пример. Устройство для очистки воды включает: заземленный цилиндрический корпус колонки с фланцем 1 из нержавеющей стали 1Х18Н9Т внутренним диаметром 0,6 м, толщиной стенки 0,005 м, высотой 0,4 м с подводящим 2 и отводящим 3 трубопроводами с запорными клапанами 4, с верхним и нижним выводами для пропускания воды через колонку, заполненную адсорбентом 5 в виде песка природного цеолита, через который пропускают воду; электроды 6 одной полярности, расположенные в слоях адсорбента, в виде коаксиальных сеток из нержавеющей стали 1Х18Н9Т на расстоянии 0,13 м от центра и центральный электропроводящий заземленный стержень 7 из нержавеющей стали 1Х18Н9Т, создающие в слоях адсорбента электрическое поле напряженностью Е=800 В/м между электродами одной полярности, с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; электрические выводы 8 с изоляцией от электродов чрез гермовводы 9 известного типа в корпусе колонки; переключатель полярности 10 подаваемого напряжения на различные электроды;
стандартный выпрямитель 11. Предлагаемое устройство очищает воду от взвесей до 0 баллов, от растворенных в воде примесей на 98% при скорости поступления воды 100 л/час, подаче напряжения на электроды величиной + или - 120 В. Устройством-прототипом примерно таких же геометрических размеров в виде колонки, заполненной гранулами цеолита, с таким же расходом очищаемой воды взвеси очищаются до 3 баллов, растворенные примеси - до 80%
Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в фильтрах-сорбентах для очистки воды от всего спектра веществ, вредных или излишних для растительных и живых биологических объектов;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».
Устройство для очистки воды включает колонку с подводящим и отводящим трубопроводами с запорными клапанами, через которую пропускают воду; электроды, разграничивающие слои сорбента в колонке, отличающееся тем, что корпус колонки электропроводен и заземлен, заполнен адсорбентом в виде песка природного цеолита, электроды имеют одну полярность электрического напряжения; центральный электропроводящий заземленный стержень, создающие в слоях адсорбента при подаче на электроды напряжения одной полярности электрическое поле напряженностью не менее 100 В/м между электродами с одной стороны и электропроводящим заземленным корпусом колонки и центральным стержнем с другой стороны; электрические выводы от электродов через гермовводы в корпусах колонки; переключатель полярности подаваемого напряжения на различные электроды; выпрямитель.
