RU2169917C1 - Aid for concentration of aqueous suspension of microbiological objects - Google Patents

Abstract

FIELD: sanitary microbiology, hydrobiology, parasitology, analysis of water. SUBSTANCE: aid includes filter composed of body housing filtering element used as base to form alluvial layer of auxiliary filtering material, inlet and outlet branch pipes, pipe-line, cock, manometer and flowmeter. Body of filter can be compressed elastically to ensure wash-out of alluvial layer together with biological objects trapped in it by reverse current of filtrate. Separable body can be employed for transportation of obtained concentrate. Quantity-produced bottles of polyethylenterephtalate can be used in the capacity of elastically compressed separable body. EFFECT: simplification of process and acceleration of analysis. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к санитарной микробиологии, гидробиологии, паразитологии, анализу воды и может быть использовано для санитарного и экологического контроля водоемов и производства питьевой воды. The invention relates to sanitary microbiology, hydrobiology, parasitology, water analysis and can be used for sanitary and environmental control of water bodies and the production of drinking water.

Ввиду очень низкой инфицирующей концентрации в воде некоторых микроорганизмов для определения ее безопасности по этому показателю приходится фильтровать большие (25-500 л) по объему пробы воды. Известны устройства, разработанные специально для этой цели. Например, специальный фильтровальный аппарат, включающий фильтр, состоящий из корпуса с патрубками входа и выхода и размещенного в нем нитяного фильтрующего элемента, трубопроводы, краны и расходомер (Инструкция к аппарату HACH Company. P.O. Box 907 AMES lowa 50010 USA, System for analysis). Для концентрирования из воды микробиологических частиц пробу воды фильтруют через фильтр, извлекают из корпуса фильтрующий элемент, разрезают его на части, которые промывают в элюирующем растворе, и получают таким образом концентрат частиц, который подвергают дальнейшему анализу. Due to the very low infectious concentration of some microorganisms in the water, to determine its safety by this indicator, it is necessary to filter large (25-500 l) by volume of water sample. Known devices designed specifically for this purpose. For example, a special filter apparatus, including a filter consisting of a housing with inlet and outlet nozzles and a filter element placed in it, pipelines, taps and a flow meter (Instructions for the apparatus of HACH Company. P.O. Box 907 AMES lowa 50010 USA, System for analysis). To concentrate microbiological particles from water, the water sample is filtered through a filter, the filter element is removed from the housing, cut into parts, which are washed in an eluting solution, and thus a particle concentrate is obtained, which is subjected to further analysis.

Недостатками описанного устройства являются сложность изготовления фильтра из нитей разной толщины путем намотки по специальной технологии, необходимость разрезания и промывания фильтра по окончании фильтрования. The disadvantages of the described device are the difficulty of manufacturing a filter from threads of different thicknesses by winding according to a special technology, the need to cut and rinse the filter after filtering.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для определения паразитарных возбудителей кишечных заболеваний в воде, содержащее фильтр, включающий корпус с входным и выходным патрубками и размещенный в нем фильтрующий элемент, служащий основанием для формирования намывного слоя вспомогательного фильтрующего материала, трубопроводы, краны, манометры и расходомер, снабжено баком для регенерации фильтрующего материала и напорной емкостью для регенерации фильтрующего элемента, корпус фильтра снабжен дополнительным сливным патрубком и патрубком для подачи сжатого газа, а емкость для регенерации фильтрующего элемента соединена с патрубком выхода фильтрата. Работает устройство следующим образом. Поток анализируемой воды, проходя через бак для вспомогательного фильтрующего материала, захватывает частицы последнего и, попадая на поверхность фильтрующего элемента, формирует на ней намывной слой вспомогательного материала, удерживаемый на поверхности силами гидродинамического напора. После окончания фильтрации за счет давления воды в напорной емкости для регенерации фильтрующего элемента создается давление, которое обеспечивает обратный ток фильтрата через фильтрующий элемент, смывающий с элемента намывной слой вспомогательного фильтрующего материала после вытеснения из корпуса фильтра сжатым воздухом воды. Смытый фильтрующий вспомогательный материал отстаивают, а взвесь паразитарных объектов декантируют и подвергают дальнейшему анализу. В описанном устройстве применяется легко формируемый и легко разрушаемый фильтрующий слой (RU, патент N 2109815, C 12 N 1/00, G 01 N 33/18, 1998). The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for determining parasitic pathogens of intestinal diseases in water, containing a filter that includes a housing with inlet and outlet nozzles and a filter element placed in it, which serves as the basis for the formation of an alluvial layer of auxiliary filtering material, pipelines, taps, manometers and a flow meter, equipped with a tank for the regeneration of the filter material and a pressure tank for the regeneration of the filter element, which the filter housing is equipped with an additional drain pipe and a pipe for supplying compressed gas, and the capacity for regeneration of the filter element is connected to the outlet of the filtrate. The device operates as follows. The flow of the analyzed water, passing through the tank for the auxiliary filter material, captures the particles of the latter and, falling on the surface of the filter element, forms an alluvial layer of auxiliary material on it, which is held on the surface by the forces of hydrodynamic pressure. After filtration is completed, due to the pressure of water in the pressure vessel for regeneration of the filter element, a pressure is created that provides a reverse flow of the filtrate through the filter element, washing away from the element the wash-up layer of the auxiliary filter material after water is displaced from the filter housing with compressed air. The washed filter aid is defended, and the suspension of parasitic objects is decanted and subjected to further analysis. The described device uses an easily formed and easily destructible filter layer (RU, patent N 2109815, C 12 N 1/00, G 01 N 33/18, 1998).

Недостатками этого устройства является сложность его конструкции и эксплуатации. The disadvantages of this device is the complexity of its design and operation.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в разработке модифицированного устройства, позволяющего упросить процесс анализа. The technical problem to which the invention is directed is to develop a modified device that allows to simplify the analysis process.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в упрощении и ускорении способа анализа. The technical result obtained as a result of the implementation of the invention consists in simplifying and accelerating the analysis method.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем фильтр, состоящий из корпуса и размещенного в нем фильтрующего элемента, служащего основанием для формирования намывного слоя вспомогательного фильтрующего материала, а также входной и выходной патрубки, трубопроводы, краны, манометры и расходомер, корпус выполнен упруго сжимаемым при приложении к нему внешней силы со степенью сжатия внутреннего объема, обеспечивающей вытеснение из корпуса объема воды, достаточного для смыва намывного слоя вспомогательного фильтрующего материала с фильтрующего элемента обратным током фильтрата, проходящего через указанный элемент с восстановлением, за счет упругости корпуса, его объема после снятия внешней силы. The specified technical result is achieved by the fact that in the known device comprising a filter consisting of a housing and a filter element located therein, which serves as the basis for the formation of an alluvial layer of auxiliary filter material, as well as inlet and outlet pipes, pipelines, taps, manometers and a flow meter, housing made elastically compressible when an external force is applied to it with a compression ratio of the internal volume, which ensures the displacement of the water volume from the casing, sufficient to wash away the alluvial layer atelnogo filter material of the filter element with filtrate reverse current flowing through said element by reduction, by the elasticity of the body, its volume after removal of the external force.

Желательно корпус фильтра выполнить сменным, что позволяет, не освобождая его от смытой смеси фильтрующего вспомогательного материала и искомых объектов, использовать корпус в качестве контейнера для транспортировки полученного концентрата пробы. При этом предпочтительно для конструктивного обеспечения сменности корпуса входной и выходной патрубки присоединить к корпусу через съемную распределительную головку входного и выходного потоков, к которой присоединяют также фильтрующий элемент. Для реализации предлагаемого устройства возможно применить в качестве упругосжимаемого, сменного корпуса, пригодного в качестве контейнера для транспортировки пробы, использованную полиэтилентерефталатную (ПЭТФ) бутылку массового производства. It is desirable to make the filter housing replaceable, which allows, without releasing it from the washed-out mixture of filtering auxiliary material and desired objects, to use the housing as a container for transporting the obtained sample concentrate. In this case, it is preferable to structurally ensure the change of housing of the inlet and outlet nozzles to be connected to the housing through a removable distribution head of the input and output flows, to which a filter element is also connected. To implement the proposed device, it is possible to use a mass-produced used polyethylene terephthalate (PET) bottle as an elastically compressible, replaceable body suitable as a container for transporting a sample.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1. A diagram of the proposed device is shown in FIG. 1.

Устройство содержит фильтр, состоящий из корпуса 1 и размещаемого в нем фильтровального элемента 2, которые прикреплены независимо друг от друга к распределительной головке 3 с входным 4 и выходным 5 патрубками; трубопроводы (без указания позиций); кран 6; манометр 7; расходомер 8. The device comprises a filter consisting of a housing 1 and a filter element 2 placed therein, which are independently attached to the distribution head 3 with inlet 4 and outlet 5 nozzles; pipelines (without specifying positions); crane 6; manometer 7; flow meter 8.

Работает устройство следующим образом. Вспомогательный фильтрующий материал (ФМ) засыпается в корпус 1, который присоединяется к распределительной головке 3. Открывается кран 6, и проба воды (ПВ) через патрубок 4 поступает в распределительную головку 3 и далее в корпус 1, взмучивает вспомогательный фильтрующий материал ФМ, фильтруясь через фильтрующий элемент 2, формирует на его поверхности намывной слой вспомогательного фильтрующего материала (НС) и через распределительную головку 3 и выходной патрубок 5 покидает устройство. Микробиологические частицы задерживаются в намытом слое вспомогательного материала. После того, как через установку пройдет установленное количество воды, кран 6 закрывается, к корпусу 1 прикладывается сжимающая сила Д (фиг. 2), при этом некоторое количество воды вытесняется из корпуса через намывной слой вспомогательного фильтрующего материала НС в линию фильтрата. Затем (фиг. 3) деформирующая сила снимается, корпус 1 под действием сил упругости (У) восстанавливает свои прежние форму и объем, вода из линии фильтрата под действием атмосферного давления возвращается в корпус 1 и при этом смывает с поверхности фильтрующего элемента 2 намывной слой вспомогательного фильтрующего материала НС вместе с задержанными им микробиологическими объектами. The device operates as follows. The auxiliary filtering material (FM) is poured into the housing 1, which is attached to the distribution head 3. The valve 6 is opened, and a water sample (PV) through the pipe 4 enters the distribution head 3 and then into the housing 1, stirs up the auxiliary filtering material FM, filtering through the filter element 2 forms an alluvial layer of auxiliary filtering material (HC) on its surface and leaves the device through the distribution head 3 and the outlet pipe 5. Microbiological particles are trapped in the reclaimed layer of auxiliary material. After the set amount of water passes through the installation, the valve 6 closes, a compressive force D is applied to the casing 1 (Fig. 2), while a certain amount of water is displaced from the casing through an alluvial layer of auxiliary filtering material HC into the filtrate line. Then (Fig. 3), the deforming force is removed, the housing 1, under the action of elastic forces (Y), restores its former shape and volume, water from the filtrate line under the influence of atmospheric pressure returns to the housing 1 and at the same time rinses away from the surface of the filter element 2 an alluvial auxiliary layer NS filtering material together with microbiological objects detained by it.

Корпус 1 отсоединяют от распределительной головки 3, и полученный концентрат транспортируют в нем для проведения дальнейшего анализа. The housing 1 is disconnected from the distribution head 3, and the resulting concentrate is transported therein for further analysis.

Выполнение корпуса фильтра упругодеформируемым и сменным позволяет упростить конструкцию устройства - исключить бак для вспомогательного фильтрующего материала, напорную емкость для регенераций фильтрующего элемента, сливной патрубок корпуса и патрубок для сжатого газа а с ними и 8 обслуживающих их кранов, поскольку все функции, выполняемые ими, обеспечиваются упругосжимаемым сменным корпусом. Упрощение конструкции приводит к очевидному снижению трудоемкости: вместо оперирования 9-ю кранами теперь достаточно только одним. The implementation of the filter housing by elastically deformable and replaceable allows simplifying the design of the device — eliminating the tank for auxiliary filtering material, the pressure head for regeneration of the filtering element, the drain pipe of the housing and the pipe for compressed gas and with them 8 taps serving them, since all the functions performed by them are provided elastically compressible removable housing. Simplification of the design leads to an obvious reduction in labor intensity: instead of operating 9 cranes, now only one is enough.

Claims (3)

1. Устройство для концентрирования водной взвеси микробиологических объектов, включающее фильтр, содержащий корпус с расположенным в нем фильтрующим элементом, служащим основанием для формирования намывного слоя вспомогательного фильтрующего материала, а также входной и выходной патрубки, трубопровод, кран, манометр и расходомер, отличающееся тем, что корпус фильтра выполнен упругосжимаемым при приложении к нему внешней силы со степенью сжатия внутреннего объема, обеспечивающей вытеснение из корпуса объема воды, достаточного для смыва намывного слоя вспомогательного фильтрующего материала с фильтрующего элемента обратным током фильтрата через указанный элемент при восстановлении, за счет упругости корпуса, его объема после снятия внешней силы. 1. A device for concentrating an aqueous suspension of microbiological objects, including a filter containing a housing with a filter element located therein, which serves as the basis for the formation of an alluvial layer of auxiliary filter material, as well as an inlet and outlet pipe, pipeline, tap, pressure gauge and flow meter, characterized in that the filter housing is made elastically compressible when an external force is applied to it with a compression ratio of the internal volume, which ensures that sufficient water is displaced from the housing a precoat filter aid with a filter element the filtrate reverse current through said element during recovery due to the elastic body, its volume after removal of the external force. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус фильтра выполнен сменным в виде контейнера для транспортировки полученного концентрата. 2. The device according to claim 1, characterized in that the filter housing is removable in the form of a container for transporting the obtained concentrate. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в качестве корпуса фильтра применяется использованная бутылка массового производства из полиэтилентерефталата. 3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the used bottle of mass production from polyethylene terephthalate is used as a filter housing.

Images