Установка для очистки воды

 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды из открытых водоемов и может быть использовано для получения питьевой воды гарантированного качества при обеспечении водой пострадавшего населения и формирований по ликвидации последствий аварий и катастроф, полевых бригад, вахт и других организаций, работающих в отдаленной местности, летних лагерей, туристических баз, дачных поселков. Установка содержит нагнетающий насос, подводящую магистраль, фильтры предварительной очистки воды, последовательно соединенные стерилизующее устройство и сорбционные фильтры и магистраль сброса. Фильтры предварительной очистки воды и стерилизующее устройство реализованы, соответственно, в виде двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами и озонатора с эжектором и смесительной камерой. Подводящая магистраль соединена через первый и второй вентили, соответственно, с входами первого и второго ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами, выходы пермеата двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами объединены и соединены через третий вентиль с входом озонатора с эжектором и смесительной камерой, а выходы ретанта двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами подключены соответственно через первый и второй вентили установки исходного давления к магистрали сброса, причем подводящая магистраль и магистраль сброса соединены через предохранительный клапан. Сорбционные фильтры выполнены в виде набора двух секций из минералов цеолита и шунгита. Технический эффект - обеспечение высокого качества питьевой воды, автономности использования установки и регенерации ультрафильтрационных аппаратов. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для очистки воды из открытых водоемов и может быть использовано для получения питьевой воды гарантированного качества при обеспечении водой пострадавшего населения и формирований по ликвидации последствий аварий и катастроф, полевых бригад, вахт и других организаций, работающих в отдаленной местности, летних лагерей, туристических баз, дачных поселков.

Общее количество воды на Земле составляет порядка 1,5 млрд км³ (см. Л.А. Кульский, 1983, Химия воды, Киев, Наукова Думка, стр. 75), однако большая часть воды неприемлема для использования человеком из-за высокой концентрации в ней растворенных солей, а запасы пресной воды не превышают 2-3%, так как большая часть пресной воды представлена ледниками и ледниковыми шапками и незначительная часть составляет воды водотоков и водоемов, атмосферная вода.

В этих жестких условиях не должно идти снижение уровня требований к качеству воды, хотя проблема регламентации питьевой воды весьма сложна в силу особенности воды, как химического соединения и как элемента среды обитания человека.

Во все времена требования, предъявляемые к питьевой воде, сводились к тому, чтобы она не вредила здоровью потребителя, при оценке качества воды используются государственные стандарты ГОСТ 2701-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения" и ГОСТ Р 51232-98 "Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль качества", причем вода высоких питьевых качеств - это солевой раствор, оптимизированный по солям жесткости, микроэлементам, не содержащий токсичных веществ и имеющий определенную структуру.

Необходимость обработки воды возникает в том случае, когда качество воды природных источников не удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям (экологические катастрофы), такое несоответствие может быть временным или постоянным, характер и степень несоответствия качества воды источника требованиям потребителя определяют выбор методов обработки воды, если при этом могут быть использованы различные методы очистки, то выбор наиболее эффективного производится на основе технико-экономических расчетов.

Химические, физические и физико-химические процессы, применяемые для обработки воды, можно разделить на два больших класса, первый класс связан с корректированием физических и химических свойств воды, а второй класс объединяет процессы, обеспечивающие обеззараживание воды, т.е. освобождение ее от болезнетворных бактерий и микроорганизмов.

В конечном итоге выбор обусловлен качеством фильтрата (пермеата), свойствами воды и ее загрязнения, а также экономическими соображениями, причем тот или иной тип обработки воды сопряжен с определенными капитальными и эксплуатационными затратами, различается по типу предварительной фильтрации воды (фильтровая оснастка - сетчатые, тканевые), способу промывки аппарата, степени автоматизации процесса и способу контроля за ним.

Известна установка очистки воды (см. патент GB N 2007637, МПК C 02 B 01/00, 1979), содержащая нагнетающий насос, подводящую магистраль, фильтры грубой и высококачественной очистки, стерилизующее устройство и сорбционные фильтры, реализованные на активированном угле, магистраль сброса концентрата, промывочную магистраль.

Известна установка для доочистки питьевой воды (см. Сб. научных трудов АН SU, 1984, ДНЦ, Хабаровский комплексный НИИ, Владивосток, стр. 81-84, А.И. Береза. Использование природных цеолитов для улучшения качества вод. Современные проблемы природопользования), содержащая сорбционный фильтр, выполненный из дробленного природного цеолита размером 1-5 мм, причем очищаемая жидкость пропускается через сорбционный фильтр.

Однако использование природного минерала цеолита в предлагаемом техническом решении имеет существенный недостаток, так как в процессе очистки воды на поверхности цеолита накапливаются микроорганизмы, затем начинается размножение адсорбированных микробов в создаваемой цеолитом щелочной среде, что может привести к незапланированным залповым выбросам микроорганизмов (в том числе патогенных) в поток очищенной воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки воды (см. заявка RU N 96107324, C 02 F 09/00, 27.07.98), содержащее нагнетающий насос, подводящую магистраль, фильтры предварительной очистки, стерилизующее устройство, сорбционные фильтры, магистраль сброса концентрата, промывочную магистраль, причем фильтры предварительной очистки реализованы в виде двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами, а в качестве стерилизующего устройства и сорбционных фильтров использованы соответственно озонатор с эжектором и смесительной камерой и батареей сорбционных фильтров с активированным углем, при этом подводящая магистраль соединена соответственно через первый трехходовой кран соответственно с входами первого и второго фильтров предварительной очистки, а выход концентрата первого фильтра предварительной очистки подключен через второй трехходовой кран соответственно к выходу концентрата второго фильтра предварительной очистки и магистрали сброса, причем выходы фильтрата (пермеата) первого и второго фильтров предварительной очистки соединены через третий и четвертый трехходовые краны соответственно с входами и выходами стерилизующего устройства, кроме того, выходы концентрата (ретанта) первого и второго фильтров предварительной очистки воды связаны через первый и второй регулирующие клапаны с магистралью сброса ретанта.

Метод ультрафильтрации является достаточным для получения питьевой воды необходимых кондиций, пермеат (фильтрат) - поток вещества, проходящий через полупроницаемую мембрану в процессе мембранного разделения, ретант (концентрат, нонпремеат) - поток веществ, не прошедших полупроницаемую мембрану в процессе мембранного разделения. При использовании метода ультрафильтрации в пермеате практически не содержаться микроорганизмы, взвешенные вещества, а также мелкие органические соединения, в том числе отдельные классы поверхностно-активных веществ (ПАВ), в то же время эффективность ультрафильтрационного метода существенно зависит от качества мембран и критерия их пригодности в каждом конкретном случае (качество мембран важный показатель получения ультрачистой и стерильной воды), поскольку в данном случае задерживающая способность мембраны должна быть равной единице, а этому требованию удовлетворяют лишь отдельные мембраны ультрафильтрационного метода, а выбор мембран исходит из молекулярно-ситового механизма ультрафильтрационного метода, ключевым параметром которого является соотношение размеров частиц и пор, причем при величине этого соотношения, меньше 0,25-0,32 частицы проходят через мембрану, и наоборот, больше, 0,32 - полностью задерживаются (см. Тезисы докл. IV Всесоюзная конференции по мембранным методам разделения смесей, 1987, т. 2, стр. 363-368, А.Н.Черкасов. Механизм селективного разделения раствора ультрафильтрационным методом).

Концентрационная поляризация при ультрафильтрационном методе очистки, связанная с повышением концентрации задерживаемых мембраной веществ у поверхности, соприкасающейся с разделяемым раствором, существенно влияет на производительность, так как при переносе через мембрану растворителя, концентрация растворенного вещества у ее поверхности возрастает, что приводит к ряду последствий: - уменьшается движущаяся сила процесса и производительность; - при достижении предела растворимости или гелеобразования на поверхности мембраны образуются осадки (сульфат и карбонат кальция и др.) или гели (белки, полисахариды, и другие высокомолекулярные соединения), что приводит к резкому возрастанию общего гидродинамического сопротивления системы осадок - мембрана, что также обуславливает снижение производительности, которое, как правило, тем существеннее, чем выше начальная проницаемость самой мембраны; - вследствие повышенной концентрации раствора может происходить частичная или полная десктрукция активного слоя мембраны, ее загрязнение или отравление (нарушение гидрофильно-гидрофобного баланса поверхностного слоя и изменение его пористости); - специфическое взаимодействие макромолекулярных веществ с материалом мембраны, при этом данный компонент удерживается у поверхности мембраны не только за счет конвекционных сил, но также за счет сил химического сродства; - в граничном концентрационном и особенно гелевом слое может осуществляться ассоциация и реорганизация (коагуляция) макромолекул и частиц; - постепенное "вдавливание" гель-слоя (осадка) в поровое пространство мембраны, в результате возрастания общего гидродинамического сопротивления мембраны и снижение ее проницаемости.

Все это вместе взятое приводит к значительному ухудшению разделительных характеристик мембран вплоть до полной потери ими полупроницаемых свойств, таким образом, в известном техническом решении мембраны забиваются и/или их поверхность покрывается некоторыми ингредиентами, т.е. проницаемость мембраны снижается, в этом проявляется сложность ультрафильтрационного метода обеспечить стабильную работу для получения питьевой воды высокого качества, так как необходима замена мембран и/или их частая очистка от загрязнения, причем для очистки необходимо дополнительное оборудование.

В известном техническом решении объединены озонатор и адсорбционный фильтр с активированным углем.

Устройство для получения озона в электрическом разряде содержит высоковольтный источник питания, генератор озона, схему защиты, причем генератор озона выполнен в виде плоских электрических электродов, расположенных друг против друга и диэлектрическим барьером между ними, а высоковольтный источник питания состоит из последовательно соединенных задающего генератора, усилителя мощности, ключевого каскада и схемы согласования.

Воздух поступает в озонатор, где часть кислорода воздуха под действием тихого электрического разряда превращается в озон, (т.е. образуется озоно-воздушная смесь), благодаря диэлектрическому барьеру, разряд получается "тихим", т. е. рассеянным без образования искр, озоно-воздушная смесь вводится через эжектор (эмульсатор) в очищаемую воду, образовавшаяся водовоздушная эмульсия смешивается по принципу противотоков с обрабатываемой водой в смесительной камере.

В основе получения озона лежит реакция расщепления молекул кислорода на атомы с последующим присоединением к молекуле одного атома кислорода под действием тихого, полукоронного или коронного разряда.

Озон O₃ является сильным окислителем (нормальный окислительный потенциал E_о = +2,07 В) и энергично вступает во взаимодействие со многими органическими веществами и бактерицидными клетками (например, осуществляет окисление фенола до углекислого газа и хороший реагент для обеззараживания загрязненной фенолом вод), разрушая их, причем важным преимуществом озона является то, что вода при обработке не обогащается дополнительными примесями, чему способствует короткий промежуток времени распада и превращения его в кислород. Озонирование воды приводит не только к ее быстрому обеззараживанию, но и способно устранять запахи и привкусы как естественного, так и промышленного происхождения, а также обесцвечивание природной воды за счет окисления и разложения органических соединений.

Кроме того, в известном техническом решении применена традиционная очистка, основанная на использовании различных марок активированного угля БАУ-МФ или КФГ-М, используемого в сорбционном фильтре (процесс сгущения растворенного вещества, происходящего на поверхности раздела фаз: жидкость - поверхность, так как уголь обладает повышенной активностью в отношении не только отдельных веществ, но и смеси различных соединений). Уголь отличается развитой пористостью и обладает вследствие этого огромной внутренней поверхностью, причем на этой поверхности возникают интенсивные силы межмолекулярного взаимодействия (силы Ван дер Ваальса), благодаря которым удерживаются молекулы растворенных веществ, в результате чего концентрация молекул в растворах уменьшается (гранулированный активный уголь выступает в качестве буфера, устраняющего высокую концентрацию естественных органических соединений).

Таким образом, при прохождении очищаемой воды через активированный уголь осуществляется дополнительное "полирование" и/или очищение воды с целью сорбции остаточных материалов, главным образом органических. Однако поверхность активированного угля со временем покрывается тонкодисперсионными взвесями (невысокая потенциальная возможность сорбирующей массы с невысокой поглотительной способностью), содержащими загрязняющие вещества, поэтому необходима регенерация отработанного угля, но это сложно, так как требуется большой расход воды на промывку фильтров, и ее обычно не применяют, а активированный уголь изымают и засыпают новый слой угля, естественно при этом необходим определенный резерв активированного угля для регулярной замены рабочего тела.

Поэтому использование известного технического решения связано со значительными эксплуатационными трудностями (очистка мембран производится в стационарных условиях с применением специального оборудования), а также частой заменой активированного угля сорбционного фильтра, в противном случае происходит значительная потеря производительности установки и снижение качества воды.

Технический результат предлагаемого решения заключается в улучшении эксплуатационных свойств установки и повышении качества очистки питьевой воды.

Технический результат достигается тем, что в установку очистки воды, содержащей нагнетающий насос, подводящую магистраль, фильтры предварительной очистки воды, а также последовательно соединенные стерилизующее устройство и сорбционные фильтры, магистраль сброса, причем фильтры предварительной очистки воды и стерилизующее устройство реализованы соответственно в виде двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами и озонатора с эжектором и смесительной камерой, а подводящая магистраль соединена через первый и второй вентили соответственно с входами первого и второго ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами, дополнительно выходы пермеата двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами объединены и соединены через третий вентиль с входом озонатора с эжектором и смесительной камерой, и выходы ретанта двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами подключены соответственно через первый и второй вентили установки исходного давления к магистрали сброса, причем подводящая магистраль и магистраль сброса соединены через предохранительный клапан, кроме того, сорбционные фильтры выполнены в виде набора двух секций из минералов цеолита и шунгита.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в применении системы восстановления (регенерации) фильтров предварительной очистки за счет использования чистой воды, вырабатываемой одним из фильтров предлагаемого устройства и направления ее по пути противотока, без требуемых усилий и затрат, после очистки мембран первого фильтра предварительной очистки воды осуществляется промывка (регенерация) второго фильтра, кроме того, эффективный процесс регенерации происходит без демонтажа установки, а также в использовании композиции горных пород и кристаллов, причем в качестве наполнителей взяты цеолит и шунгит с большим содержанием клиноптилолита. Эти минералы выделяют вещества, полезные человеку, цеолит сорбент на ионы тяжелых металлов, на аммиак, а шунгит лучше поглощает органические соединения и проявляет ярко выраженные бактерицидные свойства, причем шунгит проявляет по отношению к органическим соединениям слабую адсорбционную и высокую каталитическую активность, причем вредные органические загрязнители подвергаются деструкции, а обломки этих молекул не являются вредными, так как являются простейшими цепочками и чаще всего это просто углекислый газ, на поверхности шунгита фиксируются только единицы процентов от общего количества органических загрязнителей или обломков, загрязнители на 80-90% разрушаются и их обломки присутствуют в очищенной воде.

Цеолиты относятся к группе алюмосиликатов, причем бесконечный алюмосиликатный каркас которых образуется при сочленении через общие вершины тетраэдров AlO₄ SiO₄, причем каркасы имеют каналы и сообщающиеся между собой полости, в которых находятся катионы и молекулы воды, причем катионы подвижны и обычно могут в той или иной степени обмениваться на другие катионы, однако их специфической особенностью являются калибровочные размеры окон каналов (от 3 до 10 ангстрем), которые однозначно определяются строением элементов решетки каждого типа кристалла, таким образом цеолит - молекулярное сито, причем на основе клиноптилолита, содержащего туфы месторождений Дзегвы, Тедзами и Холинское, показано, что наряду с ионообменной сорбцией катионных токсикантов, таких как аммоний, радионуклиды (Cs - 137, Sr - 90) и др., а также сорбцией органических соединений, этот материал обладает санитарно-гигиенической надежностью, высокими фильтрующими характеристиками и осветительной способностью, которые сохраняются в процессе его длительной эксплуатации и цикл фильтрации увеличивается, промывка уменьшается, по сравнению с активированным углем.

Природные цеолиты являются катионообменниками, причем в обмене главным образом участвуют одно- и двухвалентные металлы (см. Брек, 1976, Цеолитовые молекулярные сита, Москва, Мир, стр. 781), но они обладают также высокой емкостью по отношению к ионам трехвалентных металлов (см. Тезисы докладов Всесоюзного совещания, 1988, Красноярск, стр. 313-314).

Причем дробленая цеолитизированная порода отвечает всем требованиям к фильтрующим загрузкам, обладает более высокой порозностью (пористостью) и удельной проводимостью, меньшей средней плотностью.

Кроме того, использование в виде сорбента шунгита позволяет получить и избавиться от недостатков, внесенных озонированием (шунгитовое вещество специфический углерод - тонко распределенный в алюмосиликатном скелете, и при определенных условиях проявляет ярко выраженные адсорбирующие свойства), причем углерод и его соединения занимают в природе особое положение, потому что он находится в 4-ой группе 2-го периода системы элементов и оказывается единственным элементом, у которого валентность и координационное число совпадают, в результате чего углерод обладает способностью давать соединения с практически любым числом атомов в цепи, в которой может быть любое число кратных связей и в любом сочетании, отсюда безграничное многообразие органических соединений - как природных, так и синтетических, и в 1973 году был предсказан ион с оболочкой из сетки 60 атомов углерода, наиболее устойчивой структурой сферической оболочки, сочетание пятиугольников и шестиугольников, является фуллерен C60, а в шунгите содержание фуллеренов составляет порядка 0,1%.

Высокая каталитическая активность шунгита заключается в содержании металлов и металлоорганических соединений и фуллеренов C60 и C70, которые связаны с жирными кислотами, неизвестен механизм выхода из шунгита углерода в воду из решетки шунгитовой породы, где он не растворяется, а находится в тонковзвешенном и нерастворенном виде, открыта новая форма существования углерода, в шунгите содержится почти что вся таблица Д.И.Менделеева, но в воду выходит только то, что полезно, да еще в форме органических комплексов, а также микроэлементы (а это Fe, Ni, Ti, Ag и др. металлы и Se) находятся в структуре шунгита, а значит попадают в воду в виде металлоорганических соединении, причем выходит заметное количество кальция и серы (см. Материал 2-го международного совещания "Фуллерены и атомные кластеры", июнь 19-24, 1995, СПб, доклад "Физико-химическая модель фуллероноподобного углерода в шунгитах").

Наличие озонированной воды при пропускании через сорбционные фильтры, выполненные из секций дробленного цеолита и шунгита, позволяет исключить возможность размножения адсорбированных микробов на поверхности влажного дробленого цеолита и шунгита, так как при дезинфекции озон способствует превращению биологически трудноразложимых средств в легкоразложимые.

Причем для регенерации дробленого цеолита и шунгита, отработанных по микрокатионам, с точки зрения санитарно-гигиенической надежности используется хлористый натрий (раствор поваренной соли, который заливают через входной патрубок сорбционных фильтров).

Керамические мембраны ультрафильтрационного аппарата могут быть выполнены в виде пакета одноканальных трубчатых микрофильтрационных элементов, причем основной материал каркаса - электрокорунд ( α - Al₂O₃), а основной материал мембраны усы карбида кремния с размерами пор около 0,2 мкм и толщиной мембранного слоя 15-20 мкм.

Вентили могут быть реализованы, см. Ю.Я.Казинер, 1989, Регулирующая арматура: новые материалы и конструкции, Серия: ХМ-10 "Промышленная трубопроводная арматура", Москва, ЦИНТИхимнефтемаш.

Озонатор может быть исполнен в виде электрических озоновых окислителей воды типа РОСС-3, ТУ 3697-001-5449093-97.

Секция цеолита может быть выполнена в виде дробленного минерала - модифицированный полигексаметиленгуанидинхлоридом клиноптилолит месторождения Холинского, зернения 0,25-1,5 мм: цеолит (холинский), вес.%: Al₂O₃ 12,15; MgO 0,62; CaO 1,92; Na₂O 0,83; H₂O 4,56; SrO 0,016, 60-80% клиноптилолит, остальное примеси: глинистые минералы, гирослюда, кварц, кристобалит, полевой шпат, кальций и пр.

Поскольку цеолитосодержащая порода различных месторождений имеет цеолит различных форм и находится в разном соотношении с сопутствующими минералами, фильтрующие и сорбционные свойства могут варьироваться, что может отражаться на составе фильтрованной воды.

Секция шунгита может быть реализована из шунгита 3-го типа, основные компоненты которого, вес.%: C - 37,0; SiO₂ - 51,8; TiO₂ - 0,13; Al₂O₃ - 2,6; Fe₃O₄ - 2,1; FeO - 0,22; MnO - 0,003; MgO - 0,7; CaO - 0,14; Na₂O - 0,86; K₂O - 0,9; H₂O - 0,4; кварц - 44,0; сложные алюмосиликаты - 19,0; микроэлементы мкг/г U - 2,2; Th - 4,1; En - 2,0; Cr - 200,0; Cs - 0,37; Co - 7,0; Ce - 27,0; Ta - 0,21; Yb - 0,97; Tb - 0,47; Hf - 1,2; Sb - 0,35; Sc - 1,3; Ba - 153,0; La - 18,0, шунгит измельченный и отсеянный по крупности частиц 1,5-2,0 мм.

Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют успешно реализовать поставленную цель.

Сущность предлагаемого технического решения будет понятна из следующего описания и приложенного к нему графического материала.

На чертеже представлена гидравлическая схема предлагаемого технического решения.

Установка очистки воды включает в себя нагнетательный насос 1, соединенный с двумя ультрафильтрационными аппаратами с мембранными керамическими элементами 2, 3, разделяющими поступающую жидкость на ретант и пермеат, на входе аппаратов установлен манометр давления 4, первый и второй вентили установки исходного давления 5, 6, а также обратный (предохранительный) клапан сброса 7 в канализационную сеть ретанта, озонатор с эжектором 8 и смесительной камерой 9, сорбционный фильтр 10, содержащий секцию цеолита 11 и секцию шунгита 12, первый, второй и третий вентили 13, 14, 15.

Установка работает следующим образом.

Процесс очистки.

Исходная жидкость поступает по трубопроводу под давлением 4-5 атм нагнетающим насосом 1, которое контролируется манометром 4, через первый вентиль 13 на первый ультрафильтрационный аппарат с мембранными керамическими элементами 2, на котором осуществляется разделение высокомолекулярных соединений и низкомолекулярных компонентов (жидких смесей), под действием давления, основанного на различии молекулярных размеров компонентов разделяемой смеси, причем селективная проницаемость ультрафильтрационного аппарата с мембранными элементами 2 способна разделять вещества без химического превращения, т. е. задерживать молекулы, диаметр которых больше определенной критической величины, и свободно пропускать молекулы меньших размеров. Часть потока, очищенная от задержанной примеси на выходе фильтра (пермеат), подается через третий вентиль 15 в озонатор 8. Далее пермеат поступает через секции фильтров цеолита 11 и шунгита 12 на выход к потребителю, а вторая часть жидкости (ретант) сбрасывается через первый вентиль установки исходного давления 5 в канализационную сеть. При концентрации растворимого озона на входе сорбционного фильтра на природных минералах цеолите и шунгите порядка 5-6 мг/см³ и за 1 мин контактного разложения (время реакции) концентрация озона понижается до такого уровня, при котором химический способ обнаружения озона уже невозможен.

После продолжительной работы 5-8 часов первый вентиль 13 закрывают, а открывают второй вентиль 14, осуществляется очистка жидкости, аналогично первому ультрафильтрационному аппарату с мембранными элементами 2, на втором фильтре 3. Для повышения производительности конструкция установки позволяет осуществлять параллельную работу ультрафильтрационных аппаратов 2, 3.

Процесс регенерации.

Регенерация мембранных элементов выполняется промывкой каждого фильтрационного аппарата очищенной водой другого аппарата, заставив сбросить с себя накопленные загрязнения путем противотока очищенной водой через поры мембран.

Очищенная вода поступает из ультрафильтрационного аппарата 2 на выход ультрафильтрационного аппарата 3 и противотоком промывает поры керамических элементов при закрытых вентилях 13, 15, причем исходное давление системы устанавливается вентилем установки давления 5, а вентиль 6 полностью открыт для слива ретанта в канализационную сеть или утилизацию.

Аналогично происходит регенерация второго фильтра предварительной очистки.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет получить питьевую воду, безопасную в эпидемическом отношении, безвредную по химическому составу (т. е. при соблюдении гигиенических нормативов содержания отдельных химических веществ) и обладающую благоприятными органолептическими свойствами, обеспечивает автономность ее использования и регенерации ультрафильтрационных аппаратов независимо от наличия дополнительного оборудования, тем самым увеличивается ресурс работы мембранных элементов фильтра предварительной очистки и повышается производительность аппарата не менее чем на 10-15% путем увеличения межпромывочного срока работы, кроме того, установка имеет простую конструкцию и потребляет небольшое количество энергии, произведенная очистка питьевой воды на завершающей стадии очистки позволяет предотвратить поступление ксенобиотиков в организм человека и улучшить состояние мембранных барьеров слизистой желудка, клеток крови, тканей, предотвратить дистрофические изменения в слизистой оболочке желудка, активное размножение ферментов, в частности стимулировать тканевый биоэнергетический обмен, активизировать механизм адаптации организма, снять стрессовое состояние людей, оказавшихся в экстремальных условиях.

Формула изобретения

Установка очистки воды, содержащая нагнетающий насос, подводящую магистраль, фильтры предварительной очистки воды, а также последовательно соединенные стерилизующее устройство и сорбционные фильтры, магистраль сброса, причем фильтры предварительной очистки воды и стерилизующее устройство реализованы соответственно в виде двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами и озонатора с эжектором и смесительной камерой, а подводящая магистраль подключена через первый и второй вентили соответственно к входам первого и второго ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами, отличающаяся тем, что выходы пермеата двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами объединены и соединены через третий вентиль с входом озонатора с эжектором и смесительной камерой, и выходы ретанта двух ультрафильтрационных аппаратов с мембранными керамическими элементами подключены соответственно через первый и второй вентили установки исходного давления к магистрали сброса, причем подводящая магистраль и магистраль сброса соединены через предохранительный клапан, кроме того сорбционные фильтры выполнены в виде набора двух секций из минералов цеолита и шунгита.

РИСУНКИ

Рисунок 1