Наполнитель для обеззараживания питьевой воды в портативном устройстве трубчатого типа

 

Изобретение относится к обезжириванию воды и может быть использовано в качестве наполнителя в портативных устройствах трубчатого типа с постоянным сечением для обеззараживании питьевой воды в полевых условиях. Наполнитель содержит последовательно расположенные по ходу воды слои галогенированной анионообменной смолы, активированного угля и катионита КУ-КУ-23 в серебряной форме при следующем соотношении слоев, об. % : галогенированная анионообменная смола - 40-60; активированный уголь - 30-58, катионит КУ-23 в серебряной форме - остальное. Использование наполнителя позволяет в 10-30 раз повысить эффективность обеззараживания воды при функционировании устройства в течение 30 сут, беспрерывной работы. 1 табл.

Изобретение относится к обеззараживанию воды и может быть использовано в устройствах для обеззараживания питьевой воды, в частности в портативных устройствах для обеззараживания питьевой воды в полевых условиях. Цель изобретения - повышение эффективности обеззараживания воды при многократном использовании устройства. Изобретение осуществляется следующим образом. В портативное устройство для обеззараживания питьевой воды, представляющее собой полимерную трубку постоянного сечения 10 мм, снабженную с одного конца мундштуком для засасывания воды ртом, вводят посекционно компоненты наполнителя (со стороны входа в устройство загрязненной воды), при следующем их объемом содержании, % : Галогенированная анионообменная смола 40-60 Активированный уголь 30-58 Катионит КУ-23 в серебряной форме Остальное При этом катионит КУ-23 размещен в портативном устройстве в виде отдельной секции непосредственно перед выходом воды из устройства. В качестве галогенированной анионообменной смолы используют сильноосновный анионит АВ-17-8, получаемый йодированием исходной смолы АВ-17-8 в хлоридной форме 30% -ным водным раствором йода с Kl, взятых в молярном соотношении 1: 2,5. Йодирование проводят в стеклянных колонках при 20 ± 5^оС в течение 30-60 мин. В качестве активированного угля используют синтетические активированные угли марок СКН. В качестве катионита в серебряной форме используют ионит бактерицидного действия КУ-23С. Через устройство при помощи вакуумного насоса, создающего разрежение 0,2 атм, просасывают речную воду с содержанием кишечной палочки 10⁵ клеток/л. Через каждые 5 л измеряют скорость прохождения воды через устройство и проводят контроль содержания кишечных палочек по известной методике. При многократном использовании устройства через заданный интервал времени (1, 5, 10, 30 сут) через него повторно пропускают речную воду и проводят контроль зараженности и скорости прохождения воды. Результаты эффективности обеззараживания воды при использовании предлагаемого наполнителя, полученные через определенные интервалы времени при различном количественном содержании слоев наполнителя, представлены в таблице. Для сравнения приведены данные по прототипу, полученные при обеззараживании воды из естественных водоемов при естественном обсеменении. Эффективность функционирования устройства представлена скоростью прохождения воды через устройство V мл/мин ("комфортная" скорость прохождения воды для человека составляет не менее 100 мл/мин) и концентрацией (К) кишечной палочки, клеток/л. Наполнитель портативного устройства для обеззараживания питьевой воды, представляющий собой последовательные слои гранулированного угля и бактерицидной анионообменной смолы, обеззараживает воду от микроорганизмов, обеспечивая их остаточное содержание до 10 клеток/л, при этом происходит сорбция избыточного количества галогена, выделяемого смолой, и происходит частичная очистка воды от механических примесей. Введение в наполнитель для обеззараживания воды дополнительного компонента катионита КУ-23С в серебряной форме, расположенного за слоем активированного угля, обеспечивает повышение эффективности обеззараживания воды до 3 клеток/л, не более, и увеличение срока службы наполнителя до 30 суток. Увеличение количества катионита КУ-23С в составе наполнителя портативного устройства (более 10 об. % ) хотя и обеспечивает эффективность функционирования устройства, однако при этом способствует возрастанию концентрации ионного серебра в питьевой воде до содержания, превышающего ПДК. Уменьшение количества катионита КУ-23С в составе наполнителя (менее 2 об. % ) не обеспечивает обеззараживания воды уже на первых литрах функционирования устройства. При применении катионита КУ-23С в серебряной форме ионы серебра связываются ионами галогена, выделяемыми смолой, в нерастворимую соль, и поэтому слой катионита КУ-23С в серебряной форме располагают в наполнителе на выходе воды из устройства после слоя активированного угля. Известно, что степень обеззараживания воды зависит от концентрации ионов серебра в растворе и времени контакта с бактериями группы кишечной палочки Е. coli: при дозе 1 мг/л гибель кишечной палочки наступает через 3 мин, при дозе 0,5 мг/л - через 20 мин, 0,2 мг/л - через 50 мин. Обеззараживание воды при использовании заявляемого наполнителя обеспечивается совместным действием всех компонентов при крайне малых временах контакта с обеззараживаемой средой: ≈ 3-5 с, скорости прохождения воды ≈ 100 мл/мин и концентрации ионов серебра 0,4-0,6 мг/л. (56) Патент США N 4298475, кл. 210-266, 1982.

Формула изобретения

НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ В ПОРТАТИВНОМ УСТРОЙСТВЕ ТРУБЧАТОГО ТИПА постоянного сечения, содержащий последовательно расположенные по ходу воды слои галогенированной анионообменной смолы и активированного угля, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обеззараживания воды при многократном использовании устройства, после слоя активированного угля он дополнительно содержит слой катионита КУ-23 в серебряной форме при следующем объемном соотношении слоев, % : Галогенированная анионообменная смола 40 - 60 Активированный уголь 30 - 58 Катионит КУ-23 в серебряной форме Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1