Прежде чем чистая вода попадет в пластиковую бутылку, в систему водоснабжения или в сельскохозяйственные поливальные установки, требуется предварительная подготовка. Соли, металлы и другие примеси из горных пород, почвы насыщают воду природного происхождения многочисленными микроэлементами, которые могут оказывать негативное влияние на организм человека или рост растений. Воде нужна промышленная очистка.
Редакция ПМ
При непосредственном участии Федеральной службы по интеллектуальной собственности («Роспатента») мы решили ввести на сайте рубрику «Патент недели». Еженедельно в России патентуются десятки интересных изобретений и усовершенствований — почему бы не рассказывать о них в числе первых.
Патент: 2641132
Авторы: Олег Говоров, Василий Семеновых, Жанна Говорова
Патентообладатель: Научно-технический центр «ФОНСВИТ»
Для очистки или предварительной подготовки природных вод от железа, марганца и взвешенных веществ используются множество видов фильтров и промышленных установок. Но ни одну из них нельзя назвать идеальной. В каких-то установках в процессе эксплуатации снижается степень очистки исходной воды поскольку постепенная кольматация — естественное проникновение частиц в элементы фильтра — окисленным железом или любое нарушение центровки штока приводят к уменьшению зазора между элементами установки и корпусом, нарушению работы механизма и массообмена между водой и воздухом. В других — снижается эффективность дегазации и степень очистки воды от железа, поскольку «зерна плавающей загрузки» плотно облепляют узел газоотвода, элементы которого постепенно обрастают, что приводит к невозможности работы узла газоотвода и так далее.
Установка российских изобретателей состоит из вертикального корпуса, который по горизонтали поделен решеткой на зону аэрации в верхней части и зону фильтрования. В корпус вдоль его оси встроена цилиндрическая камера смешения. Исходная (природная) вода подается через трубопровод в зону аэрации. К нему подключено еще два трубопровода: через один подается водо-воздушная смесь, другой — подает воду на промывку. Зона аэрации снабжена узлом газопровода со сбросным клапаном и газоотводящей трубой, длину которой внутри зоны аэрации можно менять. В зоне фильтрования находится фильтрующая смесь — плавающая загрузка с размером зерен 3−5 миллиметров, а также сборная система, которая соединена с трубопроводами отвода очищенной и промывной воды.
Подземная вода подается в нижнюю часть камеры смешения. В процессе подачи за счет конструктивных особенностей происходит ее интенсивная аэрация. Струя водо-воздушной смеси, ударяясь о стенку камеры смешения, закручиваясь за счет так называемой тангенциальной подачи, создает эффект, подобный кипению воды. Благодаря вращательному движению в камере смешения происходит веерный выход воды в свободный объем зоны аэрации. Вода попадает в воздушный «мешок», где одновременно с процессом аэрации происходит процесс дегазации растворенных в воде углекислоты, сероводорода и других газов, которые выводятся через узел газоотвода.
Затем аэрированная и освобожденная преимущественно от углекислоты и сероводорода вода поступает в зону фильтрования, в слой плавающей загрузки, где вода очищается от взвешенных веществ, железа и других примесей. Пройдя через загрузку, вода попадает в нижнюю часть установки и через сборную систему по трубопроводу отвода очищенной воды подается на другие сооружения.
За счет наличия подобной камеры смешения, трубопровода подачи водо-воздушной смеси и возможности тангенциальной подачи в предложенной установке вода максимально насыщается кислородом. В установке ускоряется окисление содержащегося в воде двухвалентного железа в трехвалентное. За счет отвода газов через сбросной клапан узла газоотвода повышается степень дегазации, удаляются, в частности, углекислота и сероводород. Следовательно — повышается рН воды, что способствует ускорению процесса окисления и гидролиза железа и частично марганца с образованием гидроксидов, которые задерживаются на зернах плавающей загрузки в зоне фильтрования. Отсутствие движущихся элементов, в свою очередь, облегчает обслуживание и эксплуатацию установки.
Предложенная установка также позволяет повысить степень очистки воды от примесей за более короткое время, чем ранее известные запатентованные аналоги.
Подробности изобретения и его чертежи — в опубликованном патенте.
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.