Водоочиститель

Авторы патента:

Михашев Андрей Викторович (RU)

Усова Татьяна Евгеньевна (RU)

Щербина Денис Витальевич (RU)

Кожокар Дмитрий Георгиевич (RU)

Богачев Анатолий Петрович (RU)

Аникевич Римма Вячеславовна (RU)

Налетов Роман Владимирович (RU)

C02F1/22 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2502675:

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. Водоочиститель для получения талой питьевой воды 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, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью. Приводное устройство перемещения стержня замороженной воды выполнено в виде шнеков, расположенных в окнах в стенках продольного сосуда по периметру продольного сосуда, при этом шнеки имеют привод вращения. Водоочиститель имеет от двух до шести шнеков, которые расположены симметрично относительно оси продольного сосуда. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и увеличение степени очистки воды за счет непрерывности процесса получения талой воды. 1 з.п. ф-лы, 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, 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, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью (патент RU №2312817, C02F 1/22, Б.И. №35, 2007)

Недостатком известного водоочистителя является низкая производительность из-за конструктивного несовершенства приводного устройства перемещения стержня замороженной воды выполненного в виде роликов с зубчатыми поверхностями (зубья имеют точечный контакт, в связи с чем происходит скалывание льда при его сдвиге роликом и стержень не смещается), что снижает производительность известного водоочистителя.

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

Указанная задача достигается тем, что в предлагаемом техническом решении, включающем водоочиститель для получения талой питьевой воды, который 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, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, согласно изобретению, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды выполнено в виде шнеков, расположенных в окнах в стенках продольного сосуда по периметру продольного сосуда, при этом шнеки имеют привод вращения. Кроме того, водоочиститель имеет от двух до шести шнеков, которые расположены симметрично относительно оси продольного сосуда.

Выполнение приводного устройства продольного перемещения замороженного стержня воды в виде шнеков, расположенных в окнах в стенках продольного сосуда по периметру продольного сосуда, при этом шнеки имеют привод вращения, с наименьшими энергетическими затратами обеспечивать надвижение замороженного стержня воды на разобщающее устройство.

Использование от двух до шести шнеков, которые расположены симметрично относительно оси продольного сосуда повышает производительность водоочистителя.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

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

Водоочиститель содержит продольный сосуд 1 из нержавеющего материала, например стали, бронзы, меди, полимера (полиэтилена, фторопласта и др.) с поверхностью контактирующей со льдом, а также высокой чистоты шероховатости (гладкой относительно наружной поверхности стенок), в зоне замораживания воды которого установлена кольцевая морозильная камера 2, за ней смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3, выполненное в виде шнеков 4, расположенных в окнах 5 в стенках продольного сосуда 1 по периметру продольного сосуда 1, при этом шнеки 4 имеют привод вращения (не показан).

Водоочиститель имеет от двух до шести шнеков 4, которые расположены симметрично относительно оси продольного сосуда 1 и имеют зацепление с замороженным стержнем 3 в продольном сосуде 1. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство в виде трубы 6, которая на входе имеет режущую часть в виде зубчатого венца 7, а на выходе - расширяющийся профиль, образующий выходной патрубок 8 для удаления примесей в виде рассола в канализацию 9. Ниже зубчатого венца 7 расположен кольцевой нагревательный элемент 10. Для вывода талой воды имеется патрубок 11, напротив которого расположены емкости 12 для сбора готового продукта.

Для подачи воды в водоочиститель используют конструкции устройств с регуляторами 13.

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 шнеков 4 непрерывно надвигается на режущую часть 7 трубы 6, за счет чего происходит механическое отделение примесей в виде рассола (типа утрамбованного снега) от чистого льда. За счет того, что контакт поверхностей замороженного стержня 3 и шнеков 4 происходит по линии (а не точечно, как в прототипе) обеспечивают надежное смещение замороженного стержня вдоль оси сосуда 1. Отделенные примеси по выходному патрубку 8 поступают в канализацию 9. После освобождения замороженного стержня 3 от центральной части он надвигается на кольцевой нагревательный элемент 10, что позволяет производить размораживание льда с образованием активной питьевой воды, имеющей упорядоченную структуру, сходную со строением талой воды. По патрубку 11 талая вода поступает в емкости 12. Для подачи необходимого количества воды в водоочиститель используют регулятор 13.

Процентное соотношение массы получаемой талой воды к общей массы воды составляет 50-70%, а весь процесс от начала загрузки сырой воды и выхода этой воды в виде талой занимает не менее 12-18 часов. Производительность предлагаемого водоочистителя зависит от его габаритных размеров и составляет для объема 2-4 л 12 часов, для объема 5-8 л - 24 часа.

Предлагаемая конструкция водоочистителя позволяет повысить производительность за счет непрерывности процесса получения талой воды, увеличить степень очистки (в 2-4 раза) из-за исключения возможности смешивания талой воды с примесями (рассолом), что происходит при циклическом производстве талой воды. Кроме того, при использовании водоочистителя технологический процесс полностью становится контролируемый и в случае необходимости может регулироваться температурным режимом.

1. Водоочиститель для получения талой питьевой воды, который 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, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью, отличающийся тем, что приводное устройство перемещения стержня замороженной воды выполнено в виде шнеков, расположенных в окнах в стенках продольного сосуда по периметру продольного сосуда, при этом шнеки имеют привод вращения.

2. Водоочиститель по п.1, отличающийся тем, что водоочиститель имеет от двух до шести шнеков, которые расположены симметрично относительно оси продольного сосуда.

Похожие патенты:

Водоочиститель // 2502674

Изобретение может быть использовано для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой питьевой воды. Водоочиститель включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой 2, 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 11, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды 12, расположенные в нижней части продольного сосуда, приводное устройство перемещения стержня 3 замороженной воды в виде зубчатых роликов 4.

Водоочиститель // 2502673

(57) 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, приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде роликов с зубчатыми поверхностями, входящими в зацепление с замороженным стержнем через прорези в сосуде и расположенными по периметру продольного сосуда, разобщающее устройство, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда.

Способ очистки сточной воды от цианид-ионов // 2501743

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной и черной металлургии, в химических и машиностроительных производствах для очистки сточных вод от цианидов и при получении золота цианидным способом.

Статический декантатор для предварительного сгущения ила с обработки воды и установка, содержащая такой декантатор // 2501742

Группа изобретений относится к статическому декантатору и водоочистной установке, использующей этот декантатор, и может использоваться для предварительного сгущения жидкого ила при очистке сточных вод.

Состав для дезинфекции воды // 2501741

Изобретение может быть использовано для обеззараживания различных типов вод - питьевой воды, городских и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов и системы охлаждения оборудования, а также для защиты трубопроводов и сооружений от патогенных бактерий и биологического обрастания.

Устройство для обезжелезивания подземных вод // 2501740

Изобретение относится к области обработки подземных вод с повышенным содержанием железа и может быть использовано в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей.

Способ приготовления электроактивированной воды // 2501739

Изобретение относится к способам активации воды и может быть использовано в системах активации и обогащения питьевой воды. Способ приготовления электроактивированной воды включает обработку воды путем электролиза для получения двух фракций воды: щелочной - католита, насыщенной ионами OH-, и кислотной - анолита, насыщенной ионами H+.

Способ уменьшения коррозии, образования отложений и снижения потребления воды в системах башен для охлаждения // 2501738

Изобретение относится к способам отслеживания и контроля коррозии, образования отложений и потребления воды в испарительных рециркуляционных системах водного охлаждения.

Способ лечения кожных заболеваний у овец // 2501576

Изобретение относится к медицине, а именно к ветеринарии, и может быть использовано для лечения кожных заболеваний у овец. Для этого осуществляют подготовку пораженных участков кожного покрова.

Способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов // 2500838

Изобретение относится к способу электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов, который может быть использован для получения дезинфицирующих и моющих растворов, а также для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод.

Водоочиститель // 2502676

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде. В зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент. Для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда. Внутри разобщающего устройства размещена форсунка для подачи под давлением горячего воздуха в зону вытеснения примесей. Форсунка выполнена в виде металлической трубки, в которую через шланг посредством воздуходуйки подают горячий воздух. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и степени чистоты воды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Водоочиститель // 2502677

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды 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, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью. Вовнутрь кольца с резьбой вмонтирован нагревательный элемент. Техническим результатом изобретения является повышение производительности за счет непрерывности процесса получения талой воды. 1 ил.

Способ очистки жидкости флотацией // 2502678

Изобретение относится к способу очистки жидкости флотацией и может быть использовано для очистки и получения питьевой воды. Способ очистки жидкости флотацией с использованием всплывающих частиц включает стадию перемешивания, на которой всплывающие частицы добавляют к очищаемой жидкости. Затем осуществляют флотацию, на которой всплывающие частицы поднимаются на поверхность и отделение всплывающих частиц, которые поднялись на поверхность, из очищаемой жидкости. Причем к части или ко всей поверхности по меньшей мере некоторых из всплывающих частиц прикрепляют по меньшей мере один флокулирующий полимерный материал. Достигаемый при этом технический результат заключается в упрощении селективного отделения загрязняющих веществ. 13 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Способ очистки водных растворов от пиридина // 2502679

Изобретение может быть использовано для очистки технологических стоков предприятий химической промышленности. Способ очистки водных растворов от пиридина адсорбцией активным углем включает обработку активного угля хлоридом аммония с концентрацией 5 мг/дм3 в течение 3 часов. Соотношение массы активного угля к объему раствора хлорида аммония составляет 1:100. Адсорбцию пиридина из его водного раствора проводят в статических условиях. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность процесса очистки. 3 табл., 15 пр.

Способ очистки воды и устройство для его осуществления // 2502680

Изобретения могут быть использованы при получении воды для питьевых целей, для медицинских целей, для водных процедур, а также в сельском хозяйстве для растениеводства, животноводства, рыбоводства. Для осуществления способа исходную воду фильтруют через сорбирующий материал, содержащий графены и/или углеродные нанотрубки, и затем - через мембрану, содержащую сквозные поры цилиндрической или конусной формы диаметром 0,005-0,3 микрона. Устройство для очистки воды включает сорбирующий материал, содержащий графены и/или углеродные нанотрубки, и мембрану, содержащую сквозные поры цилиндрической или конусной формы диаметром 0,005-0,3 микрона. Мембрана фильтровального элемента является трековой мембраной. Цилиндрические поры в мембране образованы углеродными нанотрубками. Изобретения позволяют повысить эффективность и надежность очистки воды, а также снизить ее стоимость. В очищенной воде сохраняются полезные для человека минеральные элементы, а вода приобретает повышенную биологическую активность. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

Способ очистки водного потока, поступающего из реакции фишера-тропша // 2502681

Изобретение относится к технологии очистки воды, являющейся побочным продуктом получения жидких углеводородов при помощи реакции Фишера-Тропша. Способ очистки водного потока, поступающего из реакции Фишера-Тропша, включает подачу указанного водного потока, содержащего органические побочные продукты реакции, в один или более блоков диффузионного испарения, причем указанный один или более блоки диффузионного испарения включают по меньшей мере одну полимерную мембрану диффузионного испарения, с получением двух выходящих потоков: водного потока (1), обогащенного спиртами, содержащими от 1 до 8 атомов углерода, предпочтительно от 2 до 4 атомов углерода, и водного потока (2), обогащенного водой. Технический результат - очистка водного потока до качества, позволяющего его использовать как питьевую воду, воду для орошения, повторно использовать в реакции Фишера-Тропша в качестве технической или охлаждающей воды, получение потока, обогащенного спиртами, с возможностью их дальнейшего использования. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ очистки воды // 2502682

Изобретение относится к способам очистки воды от растворенных органических веществ и может быть использовано для очистки природных и сточных вод. Способ включает каталитическое окисление компонентов водного раствора в мембранном реакторе в присутствии растворенных газов-окислителей. Причем обрабатываемый раствор перед мембранным реактором предварительно выдерживают в сатураторе под рабочим давлением трансмембранного фильтрования до полного газонасыщения раствора. В качестве катализаторов могут быть использованы каталитически активные мембраны, растворенные гомогенные катализаторы и/или дисперсии гетерогенных катализаторов. Результат заключается в упрощении и повышении надежности каталитического окисления в мембранных реакторах, например, при очистке загрязненных вод. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 5 пр.

Способ утилизации продувочной воды циркуляционной системы // 2502683

Изобретение может быть использовано на тепловых электростанциях. Способ включает осветлительное фильтрование и глубокое умягчение потока продувочной воды перед утилизацией, подачу в циркуляционную систему добавочной воды и предварительное ее умягчение реагентной декарбонизацией и натрий-катионированием в щелочной среде, умягчение воды натрий-катионированием в режимах первичного и вторичного катионирования, предупреждение непрерывного выброса в атмосферный воздух фенола из состава оборотной воды в процессе ее испарительного охлаждения и бактерицидную обработку потока добавочной воды производным полигексаметиленгуанидина. Продувочную воду после осветлительного фильтрования подвергают коротковолновому ультрафиолетовому облучению и разделяют на два потока. Один поток обрабатывают известью до pH=9,0-10,5, умягчают натрий-катионированием в режиме вторичного катионирования и направляют на подпитку теплосети. Другой поток последовательно подвергают глубокому умягчению натрий-катионированием в режиме вторичного катионирования, первичному и вторичному обратноосмотическому фильтрованию. Способ обеспечивает исключение неконтролируемого выброса фенола в атмосферу в процессе испарительного охлаждения оборотной воды и роста ее коррозионной активности, снижение расхода реагентов на обеспечение безопасности оборотной воды циркуляционной системы охлаждения теплоэлектростанции и получение глубоко обессоленной воды. 1 з.п. ф-лы, 17 пр., 1 табл.

Проточный электролитический элемент модульного типа // 2503173

Изобретение относится к электрохимической технологии обработки скисающего молока, а именно к проточному электролитическому элементу модульного типа, содержащему коаксиальные цилиндрические анодный и стержневой катодный электроды, вертикально установленные в диэлектрических втулках, керамическую диафрагму, коаксиально установленную во втулках между электродами и разделяющую межэлектродное пространство на электродные камеры, линии подвода и отвода обрабатываемых скисающего молока и воды, при этом каналы впускных и выпускных патрубков для подачи молока расположены по касательной к цилиндрической поверхности катодной камеры. Изобретение позволяет исключить появление застойных зон и обеспечить повышение производительности поступления скисающего молока в катодную камеру с ускорением в ней электрохимических реакций. 3 ил.

Способ производства лечебно-профилактических продуктов // 2503271

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для производства лечебно-профилактических продуктов. Способ производства лечебно-профилактических продуктов включает следующие стадии: получение водяного пара, конденсацию пара с получением легкой воды - содержание дейтерия не более 110 ppm и передачей энергии конденсации пара на жидкий теплоноситель, использование легкой воды для выращивания растений или совместного выращивания растений и животных, подачу теплоносителя на устройство отопления или устройство охлаждения помещения, в котором выращивают растения, или растения совместно с животными и вентиляцию этого помещения с извлечением из удаляемого воздуха воды. При этом удаляемую воду дополнительно используют для выращивания растений. Изобретение позволяет снизить энергозатраты на выращивание растений и получить готовый продукт с пониженным содержанием дейтерия. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.