Способ получения и продажи щелочной воды Российский патент 2021 года по МПК G07F13/00 

Изобретение относится к области получения щелочной воды и ее продажи с помощью вендинговых автоматов.

В настоящее время известно множество способов подготовки воды для продажи в вендинговых автоматах. В большинстве случаев такая подготовка ограничивается очисткой воды или очисткой и обеззараживанием. Так, например, в вендинговых автоматах широко используются способы, имеющие систему очистки и обеззараживания (Товарное предложение [Электронный ресурс] - URL: https://alivewater.ru/katalog/apparaty-pitevoj-vody (дата обращения 04.01.2021)). Недостатками указанных способов являются отсутствие возможности регулирования свойств воды, в том числе ее рН и ограниченные возможности вариантов выдачи воды потребителям.

Известен также способ подготовки воды для автоматов розничной продажи, использующий фильтры грубой и тонкой очистки, а также устройство электролиза с серебряным электродом, что позволяет получать серебряную воду с заданной концентрацией ионов серебра (патент на изобретение РФ №2495496, МПК G07F 13/02). Недостатком указанного способа является невозможность получения щелочной воды.

Наиболее близким (прототипом) по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ подготовки воды для автомата продажи, имеющий устройства предварительной фильтрации и ультратонкой фильтрации воды, электролизер для обработки воды, с накопительными емкостями для катионита - щелочной воды и анолита - кислотной воды, которые имеют вход и выпуск воды для потребителей, а также систему управления, включающую сенсорный экран управления (заявка WIPO 201910570779.3, номер публикации 110232780, МПК G07F 13/00, 13.09.2019). Для предварительной фильтрации использован фильтр мембранного типа для отделения механических примесей. Для дальнейшей очистки воды перед процессом электролиза использован фильтр с гранулированным активированным углем и каталитическим порошком KDF, который является устройством ультратонкой фильтрации. Недостатком указанного способа является отсутствие устройства обеззараживания поступающей в аппарат воды и невозможность получения и выдачи щелочной воды с заданными параметрами.

Решаемой задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков указанного выше технического решения и достижение технического результата в отношении:

- обеззараживания поступающей в аппарат воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей;

- получение щелочной воды с заданными параметрами;

- поддержание заданного уровня рН католита в электролизере и на выдаче потребителю.

Достижение указанного технического результата в заявляемом изобретении достигается за счет осуществления способа получения и продажи щелочной воды, состоящего из

процесса предварительной фильтрации и ультратонкой фильтрации воды, из процесса электролиза с разделением его продуктов на католит и анолит, а также их выдачи потребителям.

Одновременно с этим в заявляемом способе:

перед очисткой осуществляют обеззараживание исходной воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей путем озонирования с перемешиванием способом рециркуляции,

регулирование степени очистки воды, а также состава католита осуществляют с помощью байпасной трубопроводной линии (линии), расположенной между ступенями тонкой и ультратонкой очистки воды, для чего воду после каждой стадии очистки направляют в необходимом количестве на следующую стадию или на вход электролизера и/или на линию конечной выдачи и/или возвращают на дополнительную очистку,

электролиз осуществляют по периодической схеме, на вход электролизера воду после очистки подают порционно, с определенной регулируемой скоростью течения потока, католит в каждой порции доводят до заданных значений рН согласованным регулированием силы тока процесса электролиза и скорости потока воды на входе, католит с нормализованным до заданного значения рН порционно отбирают на выдачу потребителю,

на выходе из электролизера формируют потоки католита и анолита, причем анолит выводят в канализацию или промежуточную емкость, а католит доводят до заданных значений рН и в требуемом количестве направляют на выдачу потребителю,

затем осуществляют выдачу католита в интервале значений рН от 8 до 11 в заданном объеме и с заданными значениями рН в тару из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов или с деактивированной внутренней поверхностью относительно гидроксид-ионов, при этом выдачу католита осуществляют розливом непрерывного потока или частичного отбора католита из потока, или через дополнительное устройство.

Для однозначного и более полного понимания описания заявляемого изобретения далее приведены уточнения и раскрытия, использованных выше понятий и терминов, а также описание способа.

Назначением заявляемого способа является осуществление получения и продажи щелочной воды со значениями рН от 8,0 до 11. Такая вода может быть использована для различных нужд в различных сферах народного хозяйства и в первую очередь для медицинских целей, в народной медицине, для целей оздоровления. Так как в заявляемом изобретении получение щелочной воды осуществляют с помощью электролитического процесса в катодном пространстве, то эту воду еще называют католитом. Таким образом понятия католита и щелочной воды в данном изложении тождественны. С другой стороны в указанном электролитическом процессе в анодном пространстве получают анолит или кислотную воду. Такая вода тоже может иметь широкое применение, в частности для оздоровления определенных сообществ, о чем, например, сообщается в тексте наиболее близкого аналога к заявляемому изобретению (прототипе).

Для целей оздоровления требуется чистая вода, поэтому в заявляемом изобретении предусмотрен блок очистки, включающий технологически линейно расположенные устройства обеззараживания, предварительной фильтрации и тонкой очистки (фильтрации). Окисление органических и хлорорганических веществ, растворенных в воде, а также ее обеззараживание преимущественно осуществляют озонированием, для чего используют накопительную емкость с генератором озона и с линией рециркуляции для перемешивания. В данном описании под обеззараживанием процессом озонирования понимаем и одновременно происходящее окисление органических и хлорорганических примесей. Устройство предварительной фильтрации преимущественно представляет собой фильтр с тонкопористой мембраной, а устройство тонкой очистки преимущественно - фильтр обратного осмоса. Параллельно упомянутой выше технологической линии очистки располагают вспомогательную технологическую линию - байпас, который имеет соединение с основной технологической линией в технологических узлах между ступенями очистки, перед электролизером и по необходимости за электролизером. Такая конструкция позволяет гибко регулировать состав воды в различных местах линии очистки, направлять потоки на дополнительную очистку, также регулировать концентрацию католита на выходе за счет разбавления. Описанную линию очистки по необходимости, в зависимости от состава исходной воды, могут дополнять устройствами деозонирования, насосом, измерительными и регулирующими устройствами и датчиками, гидроаккумуляторами. Корпуса устройств блока очистки и трубопроводов, а также дополнительных устройств преимущественно изготавливают из полимерных и металлополимерных материалов.

Очищенная вода поступает в блок электролиза, и затем порционно на вход электролизера, где осуществляют ее электролитическую обработку. Размер порции определяется запросом потребителя или преимущественно величиной оплаты. В приэлектродных областях электролизера вода преобразуется в католит и анолит или щелочную и кислотную воду. Электролиз осуществляют до определенных, заданных значений рН в каждой порции, подготавливаемой для выдачи/продажи. Как правило это значения в узких интервалах рН, которые могут составлять 0,1-0,4 рН. Например, для розничной продажи щелочной воды используют воду со значениями рН от 9,4 до 9,8. Общий интервал регулируемых значений рН находится в пределах от 8,0 до 11.

Выдача щелочной воды с заданными значениями рН в интервале рН от 8,0 до 11. является непростой задачей ввиду низкой стабильности гидроксид-ионов в слабо и средне щелочных водных средах, а также взаимодействия с активными внутренними поверхностями и примесями. Такое положение приводит к необходимости осуществления особого режима контроля и регулирования процесса электролиза. На практике при периодическом осуществлении способа такой контроль и регулирование осуществляют при выдаче каждой порции, а при постоянной работе автомата через определенное время или определенное количество выданных порций католита. Поэтому блок электролиза оборудован системой регулирования, которая снабжена датчиками входа и расхода воды и силы тока и, конечно, определителями рН. На основании показаний датчиков процесса и заданных значений рН осуществляют определение согласующихся параметров процесса. Такими параметрами, прежде всего, являются сила тока процесса электролиза и величина потока подачи воды (расход воды) на входе в электролизер, а также чистота воды на входе в электролизер. Параметры являются согласующимися, т.к. изменение одного ведет к изменению другого. Так, например, повышения значения рН католита можно достичь как за счет снижения расхода воды, так и за счет повышения силы тока процесса или компенсационными изменениями обоих параметров. Аналогично и в отношении чистоты подающийся на электролиз воды - повышение чистоты ведет к возможности снижения силы тока. При практическом осуществлении способа в автомате во многих случаях удобно осуществлять установление и поддержку заданного рН по порционно, при этом включение электролизера и подачу необходимого количества воды на вход электролизера осуществляют согласованно после оплаты, а выдачу порции производят после достижения в католите заданного значения рН. Таким образом осуществляют выделение католита с заданными параметрами, а затем производят отбор необходимой порции в выделенном католите. Отбор порции осуществляют отделением части католита с рН, достигшим заданных значений. Отобранная порция поступает на выдачу потребителю. В указанных случаях повышение рН осуществляют за счет осуществления электролитического процесса при постоянном расходе/протоке воды. Следует также уточнить, что вода подходит к электролизеру по одной линии - по линии входа, но при поступлении в электролизер этот основной поток разделяется на два: один направляется в катодное пространство, а другой в анодное. При этом регулирование потока входящей воды может осуществляться как на общей линии подвода к электролизеру, так и на линиях разветвления в катодное и анодное пространство.

Регулирование силы тока процесса электролиза и расхода (потока) воды осуществляют на соответствующих устройствах. Для регулирования силы тока, в частности, используют реостаты или тиристорные регуляторы, для регулирования расхода воды используют, например, шаровые или игольчатые с механическим приводом вентили. Детали электролизера, в том числе корпус и электроды изготавливают преимущественно из нержавеющих материалов, материалами перегородок между электродными пространствами является тонкопористая керамика.

Из анодного пространства электролизера анолит выводят по отдельной линии и направляют в канализацию или промежуточную накопительную емкость. Из катодного пространства по отдельной линии отводят католит и направляют его на выдачу потребителю. Выдачу католита осуществляют разливом в емкости (в тару), изготовленные из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов или с деактивированной внутренней поверхностью относительно гидроксид-ионов.

Католит в розлив можно выдавать по нескольким схемам:

- обычная выдача одной струей через оборудование автомата, в частности через кран с запорной арматурой,

- порционная выдача через кран,

- выдача с отсечением головной порции - используется при пониженном значении рН головной порции.

Оборудование выдачи изготавливает из нержавеющей стали или полимерных материалов с дезактивированными внутренними поверхностями.

Управление и контроль процесса осуществляют с помощью процессорного блока и датчиков контроля процесса. Полученные от датчиков данные обрабатывают в процессорном блоке по специальной программе, в результате чего на контрольные и/или исполнительные устройства направляют соответствующие команды. Исполненные команды осуществляют и поддерживают процесс работы автомата, что в конечном счете реализуется после оплаты в выдачу определенного количества щелочной воды заданного значения рН.

Заявляемое изобретение является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем реализации способа, заключающегося в осуществлении действий над материальными объектами с помощью материальных средств. В данном случае материальными объектами являются вода, озон, католит, анолит. Над этими материальными объектами осуществляются действия подачи (для воды, католита, анолита), обработки окислителями (для воды), очистки путем фильтрации, электролитической обработки, разделения потоков, регулирования подачи и расхода, порционной выдачи. Все действия над указанными материальными объектами выполняются во времени и в определенной последовательности. При этом совокупность указанных действий - существенных признаков данного изобретения технологически и функционально взаимосвязана и объединена единым творческим замыслом.

Данное техническое решение является промышленно применимым в области получения щелочной воды с заданными свойствами и ее продажи с помощью вендинговых автоматов. Осуществление заявляемого технического решения может быть осуществлено специалистами с соответствующей подготовкой. При осуществлении способа получения и продажи щелочной воды используются устройства, приборы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления технологической схемы изобретения являются методы механической обработки металла и пластмасс, электросварка и термическая сварка пластмасс, слесарная обработка, монтаж. Средствами осуществления являются механические средства станочное оборудование и ручной инструмент механической обработки, сварочное оборудование. Практическое использование способа получения и продажи щелочной воды возможно любыми потребителями.

Указанная выше совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их раскрытие позволяет сделать вывод о достижении заявленного технического результата, а именно достижении следующих технических преимуществ по сравнению с прототипом:

1. Обеззараживание поступающей в аппарат воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей - достигается озонированием исходной воды за счет использования генератора озона с применением линии рециркуляции и с возможностью дальнейшего деозонирования на устройствах, сорбирующих озон, например на активированном угле;

2. Получение щелочной воды с заданными параметрами - достигается осуществлением электролиза по периодической схеме при порционной подаче воды после очистки на вход электролизера с определенной регулируемой скоростью течения потока, при этом католит в каждой порции доводят до заданных значений рН согласованным регулированием силы тока процесса электролиза и скорости потока воды на входе, католит с нормализованным до заданного значения рН порционно отбирают на выдачу потребителю,

3. Поддержание заданного уровня рН католита на выдаче потребителю достигается порционной выдачей католита и отбором дозированных порций с заданными значениями рН на выходе из электролизера, а также выполнением линии и оборудования выдачи католита из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов. В случае превышений значения рН на выдаче, его значения можно нормализовать разбавлением очищенной водой с помощью линии байпаса.

Общими с прототипом существенными признаками заявляемого изобретения являются:

- процесс предварительной фильтрации блока очистки воды,

- процесс ультратонкой фильтрации блока очистки воды,

- процесс электролиза воды с отводом католита и анолита

- процесс выдачи продукта с входом и выпуском для католита и анолита.

Отличительными от прототипа, существенными признаками, заявляемого изобретения или их характеристиками являются:

- осуществление обеззараживания исходной воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей путем озонирования с линией рециркуляции;

- осуществление регулирования степени очистки воды, а также состава каталита с помощью байпасной линии, расположенной между ступенями тонкой и ультратонкой очистки воды, для чего воду после каждой стадии очистки направляют в необходимом количестве на следующую стадию или на вход электролизера и/или на линию конечной выдачи и/или возвращают на дополнительную очистку;

- осуществление блока электролиза воды по периодической схеме, при этом на вход электролизера воду после очистки подают порционно, с определенной регулируемой скоростью течения потока, католит в каждой порции доводят до заданных значений рН согласованным регулированием силы тока процесса электролиза и скорости потока воды на входе, католит с нормализованным до заданного значения рН порционно отбирают на выдачу потребителю;

- направление анолита на выходе из электролизера в канализацию или накопительную емкость;

- направление католита на выдачу потребителю после доведения рН до заданных значений;

- осуществление выдачи католита в интервале значений рН от 8 до 11 в заданном объеме и с заданными значениями рН в тару из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов или с деактивированной внутренней поверхностью относительно гидроксид-ионов, при этом выдачу католита осуществляют розливом непрерывного потока или частичного отбора католита из потока, или через дополнительное устройство.

Приведенные существенные признаки являются отличительными от прототипа, т.к. каждый из них не содержится в совокупности существенных признаков прототипа, т.е. не присутствует в перечне признаков, осуществляемых в прототипе, и не является их характеристикой.

Как уже было показано выше, указанные отличительные от прототипа существенные признаки, в том числе их характеристики, обеспечивают достижение заявленного технического результата при использовании других существенных признаков изобретения, указанных в описании.

Таким образом, показано, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, позволяющая достичь заявленного технического результата, отличается от совокупности существенных признаков аналогов, прототипа, а также и других известных источников данных, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с получением заявленного технического результата. Другими словами, заявляемое изобретение не известно из уровня техники.

В ходе изучения уровня техники способов получения щелочной воды и ее продажи с помощью вендинговых автоматов не выявлены технические решения, существенные признаки которых по отдельности или в какой-либо совокупности совпадают с отличительными существенными признаками заявляемого изобретения и позволяют достичь заявляемого технического результата. Таким образом, подтверждено отсутствие известности влияния отличительных существенных признаков заявляемого изобретения на заявленный технический результат.

Следует также обратить внимание, что использование всей заявленной совокупности существенных признаков, в том числе совокупности отличительных признаков, для получения заявленного технического результата не следует явным образом для специалистов из уровня техники, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники, и/или общих знаний специалиста.

Действительно, получение щелочной воды с заданным рН в электролизере и его поддержание на выдаче потребителю не следуют для специалистов явным образом из уровня техники за счет использования следующих технических решений:

- осуществление выдачи католита в интервале значений рН от 8,0 до 11,0 в заданном объеме и с заданными значениями рН в тару из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов или с деактивированной внутренней поверхностью относительно гидроксид-ионов, при этом выдачу католита осуществляют розливом непрерывного потока или частичного отбора католита из потока, или через дополнительное устройство;

- осуществление электролиза по периодической схеме, а именно: воду после очистки на вход электролизера подают порционно с определенной регулируемой скоростью течения потока, доводя РН католита в каждой порции до заданных значений путем согласованного регулирования силы тока процесса электролиза и скорости потока воды на входе, католит с нормализованным до заданного значения рН порционно отбирают на выдачу потребителю.

Приведенные технические решения являются, относительно подтвержденного достижения заявленного технического результата, нестандартными и неизвестными решениями. В дополнение к этому эти решения или эти совокупности существенных признаков следует рассматривать наряду с использованием других существенных признаков, заявленных в формуле изобретения, в единой совокупности.

Повышение эффективности заявленного технического результата достигают в следующих нижеперечисленных модификациях способа, характеризующих частные случаи его выполнения:

1. Заявленный и описанный выше способ получения и продажи щелочной воды, отличающийся тем, процесс предварительной фильтрации осуществляют механической фильтрацией на сетчатом либо дисковом фильтре с порами 10 мкм.

2. Заявленный и описанный выше способ получения и продажи щелочной воды, отличающийся тем, что процесс ультратонкой фильтрации осуществляют на керамическом ультрафильтрационном модуле с порогом отсечения 0,1-0,01 мкм.

3. Заявленный и описанный выше способ получения и продажи щелочной воды, отличающийся тем, что выдачу католита в разлив осуществляют по линии и на оборудовании, выполненными из нержавеющей стали.

4. Заявленный и описанный выше способ получения и продажи щелочной воды, отличающийся тем, что выдачу католита в разлив осуществляют в емкости, выполненные из нержавеющей стали.

Описание заявленного способа пояснено схемой, на которой приведены следующие обозначения его процессов:

1 - обеззараживание исходной воды путем озонирования,

2 - перемешивание способом рециркуляции,

3 - предварительная фильтрация,

4 - ультратонкая фильтрация,

5 - регулирование степени очистки воды с помощью байпасной линии,

6 - электролитическая обработка,

7 - выведение анолита,

8 - выведение католита,

9 - выдача католита.

Заявляемое изобретение - «Способ получения и продажи щелочной воды» осуществляют нижеследующим образом.

Способ получения и продажи щелочной воды предполагает последовательное осуществление следующих процессов:

- обеззараживание исходной воды путем озонирования 1 с перемешиванием способом рециркуляции 2;

- предварительная фильтрация 3;

- ультратонкая фильтрация 4;

- регулирование степени очистки воды, а также состава каталита осуществляют с помощью байпасной линии 5;

- осуществление электролитической обработки 6;

- выведение анолита 7 и католита 8;

- выдача католита 9.

Для осуществления эффективного процесса получения щелочной воды методом электролитического разложения используют воду высокой степени очистки. В противном случае повышается энергопотребление и электролизер засоряется осаждающимися солями, что приводит к необходимости его дополнительных очисток. Поэтому исходная вода подвергается тщательной очистки. Сначала воду обрабатывают озоном, для чего используют генератор озона, например, высоковольтный или ультрафиолетовый. Для повышения эффективности процесса используют рециркуляцию озонируемой воды. В этом процессе воду не только обеззараживают, но и окисляют органические и хлорорганические примеси. Затем воду направляют на фильтр предварительной очистки, с керамической мембраной с величиной порога отсечения примесей 0,1-0,01 мкм. Следующим этапом очистки является очистка на ультратонком фильтре. На практике это преимущественно фильтр обратного осмоса. Параллельно основной линии очистки располагают вспомогательную технологическую линию или байпас. Эта линия имеет соединение с основной технологической линией в технологических узлах между ступенями очистки, перед электролизером и по необходимости за электролизером. Такая конструкция позволяет гибко регулировать состав воды в различных местах линии очистки, а также направлять потоки на дополнительную очистку и регулировать концентрацию католита на выходе путем разбавления. Очищенную воду подают на вход электролизера, в котором осуществляют ее электролитическую обработку до заданных значений католита. Вход снабжен регулирующим устройством расхода воды, преимущественно это шаровой или игольчатый кран, которые могут быть выполнены с механическим приводом. За этим входом поток воды распределяется на два, один направляется в катодное, а другой в анодное пространство электролизера. Из анодного и катодного пространства электролизера по соответствующим линиям выходят анолит и католит, Указанные линии оборудованы устройствами выхода этих продуктов, в качестве которых могут быть использованы, например, шаровые или игольчатые краны. Электролизер также содержит устройства регулирования силы тока и величины потока воды на входе. Регулирование силы тока осуществляют с помощью реостата или тиристорного регулятора. Выход продукта осуществляют порционно по двум линиям - одна для католита, другая для анолита, каждая из которых может быть обеспечена регулирующими устройствами аналогично входу. Заданных значений рН в католите достигают согласованным регулированием расхода воды и силы тока. Порционная выдача обуславливается спецификой автоматической продажи щелочной воды, которую осуществляют порционно, в зависимости от размера оплаты. Поэтому регулирование рН осуществляют на каждой порции подготавливаемой и выдаваемой воды. Выдача воды с заданным значением рН сопряжена с измерением рН, регулированием силы тока, а также выбором и отбором порции щелочной воды с заданными характеристиками. При этом некондиционную воду с меньшими или большими значениями рН направляют в слив. Концентрация гидроксид-ионов в щелочной воде в интервале значений рН от 8,0 до 11,0 очень чувствительна к материалу тары, в которую ее набирают, ввиду взаимодействия гидроксид-ионов с активными центрами и примесями на внутренней поверхности. Поэтому разливать католит можно только в тару с дезактивированной внутренней поверхностью или выполненной из неактивных материалов, например, в тару из нержавеющей стали. На практике католит разливают преимущественно в тару - бутыли из нержавеющей стали.

Пример 1

На входе в систему получения и продажи вода имеет следующие характеристики: рН от 6 до 7,5, содержание железа от 0,1 до 2 мг/дм³, содержания марганца от 0,1 до 1 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 0,5 до 2 мг О₂/дм³, наличие следов хлора и хлорорганических соединений. Для получения щелочной воды со значениями рН от 9,4 до 9,8 сначала осуществляют озонирование в закрытой емкости путем обработки озоном с одновременным перемешиванием смеси путем рециркуляции. Затем воду очищают на фильтрах предварительной и ультратонкой очистки. Очищенная вода с характеристиками - рН от 6 до 7,5, железо от 0,01 до 0,1 мг/дм³, марганец от 0,01 до 0,05 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 0,5 до 1 мг О₂/дм³, отсутствие хлора и хлорорганических соединений, поступает на вход электролизера с рабочим объемом 1 литр. В электролизере воду подвергают электролитической обработке по периодической технологической схеме, т.е. при периодической дозированной подаче воды на вход электролизера и гибком согласованном регулировании параметров силы тока и объема подачи воды с целью поддержания заданного значения рН в католите на выходе из электролизера. В данном случае сила тока составляла 5-8 А, объем подачи воды 0,3-1 м³/час, а рН 9,4-9,8. Католит с указанным значением рН подают на выдачу потребителям в розлив. Розлив осуществляют порционно в объеме, соответствующем произведенной потребителем оплаты.

Пример 2

Осуществление способа получения и продажи воды со значениями рН от 8,9 до 9,0 осуществляли аналогично примеру 1. Вода на входе имела следующие характеристики: рН от 5 до 6,5, железо от 5 до 15 мг./дм³, марганец от 0,5 до 2 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 5 до 7 мг О₂/дм³, наличие следов хлора и хлорорганических соединений. На входе в электролизер вода имела следующие характеристики: рН от 5 до 6,5, железо от 0,05 до 0,3 мг/дм³, марганец от 0,01 до 0,1 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 1 до 5 мг О₂/дм³, отсутствие хлора и хлорорганических соединений. Электролитическая обработка воды проходила при силе тока 3-5 А и величине потока на входе 0,6-1,5 м³/час. Значение рН католита на выходе из электролизера составляло 8,9 до 9,0.

Пример 3

Осуществление способа получения и продажи воды со значениями рН от 10,5 до 11,0 осуществляли аналогично примеру 2. Исходная вода имела следующие характеристики: рН от 7 до 8, железо от 3 до 7 мг/дм³, марганец от 0,8 до 1 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 7 до 8 мг О₂/дм³, наличие следов хлора и хлорорганических соединений. Вода на входе в электролизер имела следующие характеристики: рН от 7 до 8, железо от 0,2 до 0,3 мг/дм³, марганец от 0,08 до 0,1 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 3 до 5 мг О₂/дм³, отсутствие хлора и хлорорганических соединений. Электролитическая обработка воды проходила при силе тока 7-10 А и величине потока на входе 0,1-0,5 м³/час. Значение рН католита на выходе из электролизера составляло 10,5-11,0.

Пример 4

Осуществление способа получения и продажи воды со значениями рН от 9,4 до 9,5 осуществляли в вендинговом автомате аналогично примеру 1. На вход в автомат поступала вода с характеристиками: рН от 6 до 7, железо от 0,1 до 0,3 мг/дм³, марганец от 0,1 до 0,3 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 0,5 до 0,8 мг О₂/дм³. После проведения озонирования и очистки на фильтре предварительной фильтрации характеристики воды были: рН от 6 до 7, железо от 0,01 до 0,1 мг/дм³, марганец от 0,01 до 0,08 мг/дм³, перманганатная окисляемость от 0,1 до 0,5 мг О₂/дм³. Полученная вода с помощью байпаса была разделена на 2 потока: 75% воды направлено на вход в электролизер, 25% было направлено на выдачу для нормализации продаваемого католита.

Приведенные выше варианты примеров не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Напротив, возможны также варианты, модификации и эквиваленты описанных примеров в пределах объема прав, изложенных в формуле изобретения.

Приведенные выше описание осуществления изобретения и примеры его реализации подтверждают достижение заявленного технического результата в процессе осуществлении изобретения. Они также показывают причинно-следственную связь существенных признаков между собой и достигаемым техническим результатом.

Из приведенного выше описания также следует, что достижение технического результата возможно только при осуществлении всей совокупности существенных признаков, что подтверждает также техническое решение задачи осуществления изобретения.

Изобретение относится к области получения щелочной воды и ее продажи с помощью вендинговых автоматов. Техническим результатом изобретения является получение щелочной воды с заданными параметрами. Указанный технический результат достигается за счет реализации способа получения и продажи щелочной воды, включающего обеззараживание воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей озонированием с рециркуляцией, затем ее предварительную и тонкую очистку, регулирование степени очистки с помощью байпасной линии, расположенной параллельно линии очистки, осуществление процесса электролиза воды, позволяющего устанавливать заданное значение рН католита, за счет согласованного регулирования силы тока процесса электролиза и расхода воды, при отборе дозированной порции католита на выходе из электролизера, выведение продуктов электролиза по линии анолита, а также по линии католита, направляющей его на выдачу потребителю, при этом процесс выдачи католита осуществляют по линии выдачи при использовании оборудования выдачи или дозирования с возможностью частичного отсечения католита, а линия выдачи и тара выполнены из материалов дезактивированных относительно гидроксид-ионов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения и продажи щелочной воды, состоящий из процесса предварительной фильтрации и ультратонкой фильтрации воды, из процесса электролиза с разделением его продуктов на католит и анионит, а также их выдачи потребителям,

отличающийся тем, что

перед очисткой осуществляют обеззараживание исходной воды и окисление в ней органических и хлорорганических примесей путем озонирования с перемешиванием способом рециркуляции,

регулирование степени очистки воды, а также состава католита осуществляют с помощью байпасной линии, расположенной между ступенями тонкой и ультратонкой очистки воды, для чего воду после каждой стадии очистки направляют в необходимом количестве на следующую стадию или на вход электролизера и/или на линию конечной выдачи и/или возвращают на дополнительную очистку,

электролиз осуществляют по периодической схеме, на вход электролизера воду после очистки подают порционно, с определенной регулируемой скоростью течения потока, католит в каждой порции доводят до заданных значений рН согласованным регулированием силы тока процесса электролиза и скорости потока воды на входе, католит с нормализованным до заданного значения рН порционно отбирают на выдачу потребителю,

на выходе из электролизера формируют потоки католита и анолита, причем анолит выводят в канализацию или промежуточную емкость, а католит доводят до заданных значений рН и в требуемом количестве направляют на выдачу потребителю,

затем

осуществляют выдачу католита в интервале значений рН от 8,0 до 11,0 в заданном объеме и с заданными значениями рН в тару из материалов, дезактивированных относительно гидроксид-ионов, или с деактивированной внутренней поверхностью относительно гидроксид-ионов, при этом выдачу католита осуществляют розливом непрерывного потока или частичного отбора католита из потока, или через дополнительное устройство.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, процесс предварительной фильтрации осуществляют механической фильтрацией на сетчатом либо дисковом фильтре с порами до 10 мкм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ультратонкой фильтрации осуществляют на керамическом ультрафильтрационном модуле с порогом отсечения 0,1-0,01 мкм.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдачу католита в розлив осуществляют по линии и на оборудовании, выполненном из нержавеющей стали.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выдачу католита в розлив осуществляют в емкости, выполненные из нержавеющей стали.