Устройство для очистки воды

 

Изобретение относится к фильтрам для очистки воды и может быть использовано, в частности в быту. Фильтр содержит корпус с крышкой и днищем, впускным и выпускным патрубками и закрепленный внутри корпуса коаксиально с ним элемент для очистки воды в форме полого, с крышкой, имеющей центральное отверстие, и дном цилиндра, боковая стенка которого выполнена из материала, содержащего слой сорбента, в котором вышеуказанный материал боковой стенки содержит дополнительно, по крайней мере, по одному слою фильтрующего полотна с каждой стороны от сорбента, в качестве сорбента он содержит углеродное нетканое волокнистое активированное полотно, при этом материал уложен соосно с полым цилиндром гофрами и помещен между металлическими сетками, кроме того крышка и дно элемента для очистки воды выполнены металлическими, а элемент для очистки воды снабжен распорным элементом, установленным внутри полого цилиндра. Изобретение расширяет область применения фильтра и позволяет повысить удельную скорость фильтрации благодаря упрочнению конструкции фильтра. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к экологии и охране здоровья человека и может быть использовано, например, в быту для очистки питьевой воды, а также для очистки вод различного происхождения, в том числе артезианских, ливневых, сточных промышленных и др.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус с верхней и нижней торцевыми крышками, впускной патрубок, установленный на верхней крышке, и выпускной патрубок, установленный на нижней крышке, причем между корпусом и крышками расположены перфорированные диски, между которыми помещен слой сорбента из зерненого активного угля [GB, 2232092, А1].

Недостатком известного фильтра является возможность очищать только питьевую воду, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному техническому решению является фильтр для очистки воды, содержащий корпус с крышкой и днищем, впускным и выпускным патрубками и закрепленный внутри корпуса коаксиально с ним элемент для очистки воды в форме полого, с крышкой, имеющей центральное отверстие, и дном цилиндра, боковая стенка которого выполнена из материала, содержащего слой сорбента.

При этом элемент для очистки воды выполнен из активного угля и полимерного связующего, крышка и дно выполнены из полимерного материала, имеют с внешней стороны ребристую поверхность, а с внутренней стороны - штыри для закрепления на элементе для очистки воды, при этом впускной патрубок расположен на днище корпуса около его боковой стенки, а выпускной патрубок - в центре днища, причем расстояние между стенкой корпуса и элементом для очистки воды составляет 0,6-1,2 толщины последнего [RU, 2091314 С1].

Этот фильтр может быть использован только для очистки питьевой воды, что ограничивает область его применения, крышка и дно элемента для очистки воды выполнены из полимерных материалов, что уменьшает прочность конструкции в случае гидравлического удара, ограничивает срок его эксплуатации.

Задача предлагаемого изобретения - расширение области применения фильтра для очистки воды при увеличении удельной скорости фильтрации и повышении прочности его конструкции.

Задача решена с помощью предлагаемого устройства, содержащего корпус с крышкой и днищем, впускным и выпускным патрубками и закрепленный внутри корпуса коаксиально с ним элемент для очистки воды в форме полого, с крышкой, имеющей центральное отверстие, и дном цилиндра, боковая стенка которого выполнена из материала, содержащего слой сорбента, согласно предлагаемому изобретению вышеуказанной материал боковой стенки содержит дополнительно, по крайней мере, по одному слою фильтрующего полотна с каждой стороны от сорбента, в качестве сорбента он содержит углеродное нетканое волокнистое активированное полотно, при этом материал уложен соосно с полым цилиндром гофрами и помещен между металлическими сетками, кроме того, элемент для очистки воды снабжен распорным элементом, установленным внутри полого цилиндра.

Использование указанной совокупности признаков в предложенном фильтре позволяет расширить область применения, поскольку фильтр можно использовать как для горячей, так и для холодной воды различного происхождения (артезианской, ливневой, сточной промышленной и др.), причем очистку можно производить как от растворенных, так и от нерастворенных примесей. Кроме того, предлагаемый фильтр позволяет обеспечить повышение удельной скорости фильтрации. Предлагаемый фильтр имеет также более прочную конструкцию. Фильтр удобен в эксплуатации, имеет длительный срок службы за счет возможности многократного использования элемента для очистки воды после его обратной промывки и регенерации.

Рекомендуется, чтобы распорный элемент внутри полого цилиндра элемента для очистки воды был выполнен соосно с ним в виде спирали из металла или сплава.

Использование указанного признака позволяет увеличить прочность конструкции в случае гидравлического удара.

Желательно также, чтобы в дне корпуса был выполнен патрубок для отвода осадка.

Это позволяет производить слив образующегося осадка, проводить обратную промывку элемента для очистки воды, что увеличивает срок эксплуатации фильтра.

Рекомендуется также, чтобы впускной и выпускной патрубки были расположены в крышке фильтра, при этом выпускной патрубок неподвижно соединялся с центральным отверстием в крышке элемента для очистки воды.

Это позволяет достичь удобства в эксплуатации, например, при монтаже в трубопроводе.

Предлагаемый фильтр изготавливается, как правило, в виде цилиндров, колонн и др.

Желательно, чтобы на вышеуказанные металлические сетки, дно и крышку элемента для очистки воды было нанесено покрытие из серебра.

Это позволяет обеспечить антибактериальную очистку воды.

Для иллюстрации предлагаемого изобретения ниже приведены следующие чертежи.

На фиг. 1 приведен общий вид фильтра; на фиг.2 - элемент для очистки воды.

Фильтр включает в себя корпус 1, днище 2, крышку 3, впускной 4 и выпускной 5 патрубки, элемент для очистки воды 6 (фиг.1). Корпус фильтра 1 выполнен из нержавеющей стали, однако он может быть выполнен и из любого другого химически стойкого материала (стекла, стеклопластика, технического фарфора). Элемент для очистки воды 6 имеет форму полого цилиндра, содержит крышку с центральным отверстием 7, дно 8 (фиг. 2). Крышка 7 и дно 8 элемента для очистки воды выполнены из металла, например из нержавеющей стали. Внутри полого цилиндра элемента для очистки воды 6 установлен распорный элемент 9, который выполнен соосно с ним, например в виде спирали из металла или сплава, например из нержавеющей стали (фиг.2). В днище 2 корпуса 1 может быть предусмотрен патрубок для отвода осадка 10. Боковая стенка выполнена из материала 11, который содержит, по крайней мере, два слоя фильтрующего полотна 12 и расположенный между ними слой сорбента 13. Материал 11 уложен гофрами соосно с полым цилиндром и помещен между металлическими сетками 14 (фиг.2).

В качестве фильтрующего полотна 12 могут быть использованы полиэфирные полотна с различной пропускной способностью. В качестве сорбента используется углеродный нетканый волокнистый активированный материал.

На металлические сетки 14, дно 8 и крышку 7 элемента для очистки воды может быть нанесено покрытие из серебра (не указанное на чертеже).

При этом впускной 4 и выпускной 5 патрубки могут быть расположены в крышке 2 фильтра, а выпускной патрубок 5 соединен неподвижно с центральным отверстием в крышке 7 элемента для очистки воды 6.

На случай гидравлического удара предусмотрен распорный элемент 9, предостерегающий от деформации элемент для очистки воды 6.

В случае выполнения корпуса 1 из нержавеющей стали крышка 3 крепится к нему при помощи болтов (не указаны), а в днище 2 помещается патрубок для отвода осадка 10.

Фильтр работает следующим образом.

Через впускной патрубок 4 и выпускной патрубок 5 при помощи переходников и вентилей (не показаны) фильтр подсоединяется к водопроводным трубам. Поток воды поступает в пространство корпуса 1 фильтра, проходит через элемент для очистки воды 6 по принципу "снаружи-внутрь" и очищенный от загрязнений, в частности от механических примесей, железа, хлорорганических соединений и нефтепродуктов, через выпускной патрубок 5, поступает к потребителю. Степень очистки воды по железу составляет 98%, при этом сорбционная емкость составляет 6,5 г железа. Степень очистки по взвешенным веществам составляет до 88% при номинальном размере частиц 8 мкм. Для нефтепродуктов степень очистки составляет 97%. Для хлорорганических примесей очистка составляет 78%.

После определенного времени эксплуатации фильтра закрывают вентиль на впускном патрубке 4, открывают вентиль на патрубке отвода осадка 10, пускают воду через выпускной патрубок 5, тем самым производя обратную промывку фильтра.

Для регенерации элемент для очистки воды 6 вынимается из корпуса 1 и подвергается обработке слабым раствором кислоты или щелочи. При этом достигается 100%-ное восстановление фильтра.

В таблице приведены расчетные скорости фильтрации в зависимости от площади фильтрации и производительности предлагаемого фильтра.

При необходимости увеличения производительности фильтра по воде увеличивается количество элементов для очистки воды, входящих в состав фильтра, которые крепятся при помощи патрубков к крышке фильтра.

Таким образом, предлагаемый фильтр позволяет расширить область применения фильтра для очистки воды при повышении удельной скорости фильтрации, повысить прочность его конструкции.

Формула изобретения

1. Фильтр для очистки воды, содержащий корпус с крышкой и днищем, впускным и выпускным патрубками и закрепленный внутри корпуса коаксиально с ним элемент для очистки воды в форме полого, с крышкой, имеющей центральное отверстие, и дном цилиндра, боковая стенка которого выполнена из материала, содержащего слой сорбента, отличающийся тем, что вышеуказанный материал боковой стенки содержит дополнительно, по крайней мере, по одному слою фильтрующего полотна с каждой стороны от сорбента, в качестве сорбента он содержит углеродное нетканое волокнистое активированное полотно, при этом материал уложен соосно с полым цилиндром гофрами и помещен между металлическими сетками, кроме того, крышка и дно элемента для очистки воды выполнены металлическими, а элемент для очистки воды снабжен распорным элементом, установленным внутри полого цилиндра.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что распорный элемент, установленный внутри полого цилиндра элемента для очистки воды, выполнен соосно с ним в виде спирали из металла или сплава.

3. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что в днище корпуса выполнен патрубок для отвода осадка.

4. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что впускной и выпускной патрубки расположены в крышке фильтра, при этом выпускной патрубок неподвижно соединен с центральным отверстием в крышке элемента для очистки воды.

5. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что на вышеуказанные металлические сетки, дно и крышку элемента для очистки воды нанесено покрытие из серебра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3