Водоочиститель


 


Владельцы патента RU 2495828:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью. В зоне замораживания воды установлен подвижно на упругих элементах дополнительный цилиндр с вибратором, при этом на внутренней поверхности цилиндра размещена резьба в направлении перемещения стержня замороженной воды. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды.

Известно устройство для очистки воды, включающее расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда (FR 2858607 А1, 11.02.2005).

Недостатком таких устройств является не достаточно качественная очистка воды, связанная с технологической сложностью осуществления процесса охлаждения и нагрева.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является водоочиститель для получения талой питьевой воды, включающий расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью (патент RU №2368571, C02F 1/22, Б.И. №27, 2009)

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства работы разобщающего устройства. Кольцевая режущая часть не успевает размельчать лед с примесями, что снижает степень чистоты воды.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, согласно изобретению, в зоне замораживания воды установлен подвижно на упругих элементах дополнительный цилиндр с вибратором, при этом на внутренней поверхности цилиндра размещена резьба в направлении перемещения стержня замороженной воды

Установка в зоне замораживания воды подвижно на упругих элементах дополнительного цилиндра с вибратором, при этом на, внутренней поверхности цилиндра размещена резьба в направлении перемещения стержня замороженной воды, позволяет увеличить производительность и степень очистки воды, что позволяет с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство и повышает качество очистки и производительность. При этом снижается сопротивление от трения замороженного стержня на стенки сосуда, что повышает производительность.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На нем приведена схема работы водоочистителя с основными элементами конструкции устройства.

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1 из нержавеющего материала в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде кольца 4 с резьбой 5 на внутренней поверхности, входящей в зацепление с замороженным стержнем 3 в продольном сосуде 1. Наружная поверхность кольца 4 имеет зубчатый привод вращения 6 (например, посредством понижающего редуктора с электродвигателем). В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 7, которая на входе имеет режущую часть в виде зубчатого венца 8, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 9 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 10. В зоне перехода воды из твердого состояния в жидкое расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода талой воды имеется патрубок 12, напротив которого расположены емкости 13 для сбора готового продукта.

В зоне замораживания воды установлен подвижно на упругих элементах 14 дополнительный цилиндр 15 с вибратором 16, при этом на внутренней поверхности цилиндра 15 размещена резьба 17 в направлении перемещения стержня 3 замороженной воды. Витки резьбы 17начинаются в начале зоны замораживания воды, а оканчиваются в зоне кольца 4 с резьбой 5 на внутренней поверхности.

Для подачи воды в водоочиститель используют конструкции устройств с регуляторами 18.

Принцип работы устройства заключается в непрерывном производстве талой воды по временной и температурной схеме повторяющей процесс образования талой воды в природе. Слишком быстрое замораживание не позволит очистить воду от вредных примесей, а слишком быстрое размораживание приводит к нарушению структурирования талой воды, в результате чего свойство биологической активности будет сведено к нулю.

Вода, например, водопроводная, подается в сосуд 1, где посредством кольцевой морозильной камеры 2 замораживается в медленном темпе, при котором промежутки между ледяными кристаллами заполняются новыми кристаллами, а раствор солей и других вредных веществ в воде (то есть рассол) успевает вытечь из межктисталлических промежутков и сосредотачиться в центральной части замороженного стержня 3. При этом замороженный стержень 3 посредством резьбы 5 на вращающемся вокруг своей оси (от зубчатого привода вращения 6) кольце 4 непрерывно надвигается на режущую часть 8 трубы 7, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. При этом за счет резьбы 17 происходит вращение замороженного стержня 3 вокруг своей оси и одновременное поступательное надвижение на режущую часть 8 трубы 7. Отделенные примеси по выходному патрубку 9 поступают в канализацию 10. При вращении кольцо 4 создает условия для вращения замороженного стержня 3 вокруг своей оси, что повышает производительность и степень очистки водоочистителя.

Замороженный стержень 3 по резьбе 17 надвигается при вращении на кольцевой нагревательный элемент 11, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. При этом в зоне замораживания воды установленный подвижно на упругих элементах дополнительный цилиндр с вибратором, обеспечивает наименьшее сопротивление от трения стержня замороженной воды о контактирующую поверхность за счет вибрации.

По патрубку 12 талая вода поступает в емкости 13. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 18.

Температурный режим работы морозильной камеры 2 и кольцевого нагревательного элемента 11 устанавливают экспериментально, в зависимости от габаритных размеров водоочистителя.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 60-75%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 10-12 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 2-4 л 6 часов, для объема 5-8 л - 12 часов.

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет вибрации и проворачивания замороженного стержня, увеличить степень очистки (в 2-4 раза) из-за исключения возможности смешивания талой воды с примесями (рассолом).

Водоочиститель для получения талой питьевой воды, включающий расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, отличающийся тем, что в зоне замораживания воды установлен подвижно на упругих элементах дополнительный цилиндр с вибратором, при этом на внутренней поверхности цилиндра размещена резьба в направлении перемещения стержня замороженной воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.
Изобретение относится к области магнитного обогащения и может быть использовано для разделения исходных руд и продуктов гравитационного обогащения в магнитных жидкостях по плотности.
Изобретение относится к водной полимерной дисперсии, способу ее получения, ее применению и способу получения бумаги. Водная полимерная дисперсия для использования в качестве флоккулянта при изготовлении бумаги или для очистки воды содержит анионный растворимый в воде дисперсионный полимер, включающий в полимеризованной форме мономерную смесь, содержащую (i) один или несколько анионных мономеров, (ii) первый неионный винильный мономер, который представляет собой акриламид, и (iii) по меньшей мере, один второй неионный винильный мономер; растворимую в воде соль и стабилизатор, где растворимая в воде соль присутствует в количестве, равном, по меньшей мере, 2,0% мас.
Изобретение может быть использовано при производстве искусственного грунта, который применяют в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.
Изобретение может быть использовано в дорожно-транспортном строительстве, в производстве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.
Изобретение может быть использовано при производстве композиционных материалов, которые могут быть применены в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.
Изобретение может быть использовано в технологии изготовления искусственного грунта, применяемого в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе.

Изобретение относится к способу и устройству обработки загрязненной воды в электролизере. Устройство для обработки загрязненной воды имеет электрокоагуляционный реактор (26) и отстойник для приема потока, выходящего из реактора.

Изобретение относится к устройствам для получения дезинфицирующих растворов и может быть использовано в различных областях техники, в том числе и в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложены способы получения реагента, обладающего свойствами как коагулянта, так и флокулянта (варианты). В одном варианте способ предусматривает взаимодействие жидкого коллоидного раствора гидроксохлорида алюминия (ГОХА) с динамической вязкостью 50-80 Па·с с хитозаном при одновременном добавлении алюминия марки АГ до достижения динамической вязкости 90-180 Па·с. В другом варианте способ предлагает взаимодействие раствора гидроксохлорида алюминия с динамической вязкостью 90-180 Па·с с хитозаном. В обоих случаях массовое соотношение ГОХА:хитозан составляет 1:(0,01-0,20). Изобретения обеспечивают получение водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод, который не содержит токсичных, пожаро- и взрывоопасных веществ, обладает высокой коагуляционно-флокуляционной активностью, позволяет эффективно устранять из очищаемой системы ионы d-элементов, а также обладает дезинфицирующими свойствами. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 2 пр.
Изобретение может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод. Для осуществления способа проводят контактирование водных растворов в течение 1-20 мин с полимерными сорбентами на основе целлюлозы, модифицированными при микроволновом облучении мощностью 300 Вт с частотой 2,45 ГГц при модуле раствор/сорбент, равном 50-200. Модифицирование сорбентов осуществляют путем их предварительного погружения в водный раствор капролактама или кубового остатка дистилляции капролактама с концентрацией 2-20 г/л при модуле 15-50 с последующим отжимом и микроволновым облучением в течение 1-5 мин при температуре 150-200°C. Контактирование модифицированных сорбентов с водными растворами проводят при pH раствора 3-7. Способ обеспечивает повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из слабокислых растворов с pH менее 5 примерно на 20% при сохранении высокой степени извлечения ионов тяжелых металлов из нейтральных водных растворов, а также позволяет повысить устойчивость сорбента при хранении на открытом воздухе до одного года и сократить число стадий при модифицировании сорбентов. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к технике обработки воды озонированием и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов, для дезинфекции оборотной воды бассейнов. Трехсекционный контактный резервуар включает три сообщающиеся между собой герметичные реакционные емкости. Дополнительно между второй и третьей секциями установлен межсекционный перепускной отсек с перегородкой посередине, в нижней части которой выполнен сквозной канал. Каждая секция контактного резервуара дополнительно оборудована перфорированными трубами, заглушенными с одного торца, одна группа из них установлена вверху под уровень горизонта воды в секции, а другая группа установлена у дна секции ниже диспергаторов озоно-воздушной смеси. Открытые торцы труб, установленные вверху у горизонта воды первой секции, сообщены с напорным отсеком. Открытые торцы придонных труб первой секции состыкованы с придонными трубами второй секции. Открытые торцы труб, установленные под уровень воды второй и третьей секции, сообщены с полостями межсекционного перепускного отсека. Открытые торцы придонных труб третьей секции сообщены со сливным отсеком. Техническим результатом изобретения является повышение качества питьевой воды и эффективности использования произведенного озона. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике обработки воды озонированием и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов, для дезинфекции оборотной воды бассейнов. В трехсекционном контактном резервуаре дополнительно между первой и второй секциями контактного резервуара установлен межсекционный перепускной отсек с перегородкой посередине, разделяющей межсекционный отсек на полости, сообщающиеся через сквозной канал. Каждая секция дополнительно оборудована перфорированными трубами, заглушенными с одного торца. Одна группа установлена вверху под уровень горизонта воды в секции. Другая группа установлена у дна секции, ниже диспергаторов озоно-воздушной смеси. Открытые торцы труб, установленные вверху у горизонта воды первой и второй секции, сообщены с соответствующими полостями межсекционного перепускного отсека. Открытые торцы придонных труб первой секции сообщены с напорным отсеком. Придонные трубы второй и третьей секции состыкованы между собой. Верхние трубы у горизонта воды третьей секции сообщены со сливным отсеком. Техническим результатом изобретения является повышение качества питьевой воды и эффективности использования произведенного озона. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к способу и системе очистки воды и может быть использована для промышленного получения воды, очищенной от тяжелых примесей и со свойствами талой воды. Способ очистки воды включает в себя охлаждение воды до перехода в лед части воды, содержащей тяжелые изотопы, слив незамерзшей воды для последующего ее полного замораживания и оттаивания с получением талой воды, и растапливание льда, оставшегося после слива, в той же емкости. Охлаждение осуществляют, по меньшей мере, в две стадии, на каждой из которых воду охлаждают при постоянном перемешивании до перехода в лед 10-20% воды от ее начального объема. На каждую последующую стадию подают незамерзшую воду с предыдущей стадии, а растопленный лед возвращают на предыдущую стадию, добавляя его к охлаждаемой воде. Растопленный лед с первой стадии, имеющий наибольшее содержание тяжелых изотопов, удаляют в накопитель для последующего использования. Система очистки воды содержит, по меньшей мере, две сообщенные между собой емкости со средствами охлаждения и нагрева. Первая емкость снабжена линией слива тяжелой воды, а последняя - линией слива очищенной воды. Емкости выполнены в виде бассейнов с перекрытием, обеспечивающим возможность доступа атмосферного воздуха, оснащенных средствами перемешивания воды и последовательно сообщенных между собой линиями слива незамерзшей воды и линиями возврата растопленного льда. Линия слива очищенной воды последней емкости соединена с установкой для получения талой воды, включающей средства намораживания льда и льдохранилище. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении качества очистки воды от тяжелых изотопов независимо от объема очищаемой воды. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам получения адсорбентов для очистки вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при очистке сточных вод тепловых электрических станций и удалении разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды. Способ получения гидрофобного адсорбента включает модифицирование шлама осветлителей ТЭС с диаметром зерен 0,01-1,4 мм с последующей термообработкой при температуре 140-160°С в течение 8-10 минут. При этом модифицирование проводят 100%-ной кремнийорганической жидкостью «Силор» при объемном соотношении жидкой и твердой фаз (0,2-0,3):1 соответственно. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки природных и сточных вод от нефти и нефтепродуктов и расширить номенклатуру нефтяных сорбентов. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение может быть использовано для очистки фосфатсодержащих сточных вод. Для осуществления способа проводят обработку сточной воды гидроксидом кальция с образованием нерастворимых частиц трикальцийфосфата и выводят из обработанной воды твердые продукты очистки. При этом обработку ведут в присутствии в воде диспергированных целлюлозных волокон, содержащих, в мас.%, не менее 94% волокон с длиной не более 1,23 мм и не менее 54% волокон с длиной не более 0,63 мм, в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозных волокон. Выведение композиционного материала ведут напорной флотацией с образованием флотошлама. В предпочтительном варианте волокна диспергируют в воде в количестве 40-150 мг/дм3. При проведении напорной флотации часть флотошлама возвращают в процесс очистки, а выводимый из процесса флотошлам утилизируют. 3 з.п. ф-лы, 4 пр.
Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. В способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте в качестве природного сорбента используют сланец с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм. Технический результат - увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение расхода сорбента, что приводит к его экономии. 1 табл.

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната в сочетании с электролизом образующихся содержащих хлорид щелочного металла отработанных водных растворов. Способ получения диарилкарбоната и переработки, по крайней мере, одной части образующегося при этом содержащего хлорид щелочного металла раствора включает следующие стадии: а) взаимодействие фосгена, полученного при взаимодействии хлора с монооксидом углерода, с по крайней мере одним монофенолом в присутствии основания и, при необходимости, в присутствии основного катализатора с образованием диарилкарбоната и содержащего хлорид щелочного металла раствора, б) отделение и выделение образовавшегося на стадии а) диарилкарбоната, в) отделение остающегося после стадии б) содержащего хлорид щелочного металла раствора от остатков растворителя и, при необходимости, остатков катализатора с последующей обработкой адсорбентами, причем перед обработкой адсорбентами значение рН в содержащем хлорид щелочного металла растворе устанавливают равным 8 или менее 8, г) электрохимическое окисление, по крайней мере, одной части содержащего хлорид щелочного металла раствора со стадии в), протекающее с образованием хлора, раствора гидроксида щелочного металла и в соответствующем случае водорода, причем при этом по крайней мере одну часть полученного хлора используют для получения фосгена, и/или д) возвращение по крайней мере одной части полученного на стадии г) раствора гидроксида щелочного металла на стадию получения диарилкарбоната а), где по крайней мере часть образовавшегося на стадии в) содержащего хлорид щелочного металла раствора возвращают на стадию а). Соответствующий изобретению способ наряду с другими преимуществами обеспечивает улучшенную утилизацию с помощью электролиза образующегося при получении диарилкарбоната раствора, содержащего хлорид щелочного металла. 11 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды методом электрофлокуляции, и, в частности, для очистки питьевой воды из проточной воды, озер, подземных вод, сточных вод. Резервуар для очистки воды содержит бак (2), основание (1) у нижней части бака, воронку (8), подсоединенную к верхней части бака, желоб (4), соединенный с воронкой (8) и сливом (5, 11) для хлопьевидного осадка, и трубопровод (7) для отведения твердого осадка. В баке расположен, по меньшей мере, один набор электродов (3). Основание (1) в нижней части выполнено наклонным в сторону трубопровода (7), или основание имеет форму конуса. Бак в своей верхней части имеет поперечное сечение большее, чем в своей нижней части. В желобе (4) установлен распылительный клапан (6). Техническим результатом является повышение эффективности работы и производительности электродов в устройстве для очистки воды. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх