Способ очистки воды и аппарат для его осуществления

1 Данное изобретение относится к аппарату для очистки воды, которая инфицирована или может быть инфицирована микроорганизмами,и превращения ее в питьевую, а также к способу осуществления вышеуказанного. Во многих районах нет безопасного и надежного источника воды. Водопроводная система может отсутствовать или зачастую такая система может и существовать, но поставляет воду, которая небезопасна или может быть небезопасной и непригодной для питья из-за того,что она загрязнена, в частности, микроорганизмами. Проблеме обеспечения таких районов безопасной питьевой водой уделяется большое внимание, и было предложено множество способов ее решения. Одним из способов, которые можно использовать, является фильтрация. В большинстве случаев используемые в аппаратах для очистки воды фильтры действуют при постоянном режиме давления, а именно фильтр помещают в источник постоянного давления и фильтруют им воду до тех пор, пока его скорость фильтрации не станет ниже некоторого заданного неприемлемого уровня. В некоторых случаях предусматривают некоторую степень управления скоростью потока. Например, в патенте США 5503735 описана система очистки жидкости, в которой фильтрующий патрон содержит фильтрующую мембрану обратного осмоса. Не вся вода проходит через мембрану, и вода, не прошедшая через мембрану, проходит через клапан сброса давления, который можно регулировать так, чтобы изменять давление воды и скорости потоков в системе. Устройства, которые поддерживают постоянную скорость потока и переменное давление, используют в системах, где протекает вода, например в ирригационных системах. Также известны способы управления проточной скоростью фильтрующих устройств. Одно из таких устройств описано в патенте США 5238559. В патенте Японии 05185070 (Kokai5185070) отмечается, что в бытовых водоочистителях нужно заменять фильтрующий модуль,когда количество прошедшей через него воды превышает допустимую абсорбционную емкость поглотителя в модуле, и что известны водоочистители, которые снабжены счетчиком,который показывает, когда необходимо заменить фильтрующий модуль. Тем не менее, утверждают, что эти известные устройства ненадежны, так как они измеряют только время протекания воды, а это не обеспечивает надежной индикации из-за колебаний скорости потока воды. Следовательно, указанная заявка предлагает бытовой водоочиститель, который содержит клапан постоянной скорости потока, датчик регистрации начала и конца водотока и генерирования соответствующих сигналов, а также средства измерения суммарной продолжительности эксплуатации на основе указанных сигна 002256 2 лов и подачи сигнала, когда указанная суммарная продолжительность достигает заданного значения. В заявке описаны различные конструкции клапанов постоянной скорости потока,но не описаны конструкции фильтрующего модуля с оговоркой, что в изобретении можно использовать различные уже известные конструкции. Известные системы очистки воды, особенно те, которые предназначены не просто для удаления твердых веществ, а для удаления микроорганизмов и получения полностью пригодной для питья воды, не являются оптимальными с нескольких точек зрения. Обычно они имеют низкую пропускную способность, так что необходимо часто менять фильтры, которые должны иметь большую площадь поверхности, и обладают очень высокой ценой. Задачей данного изобретения является создание аппарата для очистки питьевой воды, свободного от недостатков существующих устройств. Задачей данного изобретения также является создание способа очистки воды, свободного от недостатков известных способов. Кроме того, задачей данного изобретения является обеспечение способа оптимизации эксплуатации аппарата для очистки питьевой воды. Задача и преимущества данного изобретения станут очевидными из описания. В данном изобретении предложен аппарат для очистки воды, включающий впускное отверстие для поступающей воды и выпускное отверстие для очищенной воды, фильтр, имеющий объемные фильтрующие слои и слои микропористой фильтрующей мембраны, помещенный между указанными впускным и выпускным отверстиями, средства пропускания воды через фильтр с постоянной скоростью потока, средства контроля времени, прошедшего с момента установки фильтра, средства контроля суммарного времени, в течение которого вода протекала через фильтр, и средства предотвращения протекания воды через фильтр, когда любое из указанных времен достигает заданного порогового значения. Средства пропускания воды через фильтр с постоянной скоростью потока могут включать средства приложения давления к фильтру и средства управления скоростью потока независимо от изменений в падении давления на фильтрующих слоях, например ограничитель потока известного типа. В предпочтительном варианте аппарата средства объемной фильтрации и микропористые мембранные средства сконструированы и собраны так, как будет описано ниже, чтобы составить фильтрующее устройство, но указанное фильтрующее устройство как таковое не является частью изобретения и здесь оно само по себе не заявлено; аппарат, предлагаемый в данном изобретении, можно снабдить фильтра 3 ми различной конструкции при условии, что они включают средства объемной фильтрации и микропористые мембранные фильтрующие средства, через которые последовательно протекает вода, подлежащая очистке. Фильтрующее устройство предпочтительного варианта осуществления изобретения составлено из ряда составляющих его фильтрующих элементов, хотя каждый из фильтрующих элементов был бы способен к фильтрованию сам по себе. Такой фильтрующий элемент включает: а) находящийся глубоко внутри дренажный слой, предпочтительно это по существу неплотная пластмассовая сетка; б) два слоя микропористой мембраны, каждый из которых предпочтительно находится на несущем матерчатом слое, помещенном между ним и указанным дренажным слоем и более предпочтительно имеющим удерживающую способность по отношению к микроорганизмам больше 95%, причем два указанных слоя расположены симметрично так, что они прилегают к двум сторонам указанного дренажного слоя; в) два слоя объемного фильтра или предварительного фильтра (в данном патентном описании эти два термина используются как синонимы), предпочтительно стекловолокнистого фильтра, расположенные симметрично так, что они прилегают к двум внешним сторонам указанных слоев микропористой мембраны; г) указанные слои микропористой мембраны и указанные слои объемного фильтра герметично соединены вместе вдоль верхней кромки,предпочтительно тянущейся над верхней частью указанного дренажного слоя и указанных несущих матерчатых слоев, если они присутствуют; д) указанный дренажный слой и указанные слои микропористой мембраны, так же как и указанные несущие матерчатые слои, если они присутствуют, имеют нижнюю часть, которая проходит ниже нижней части указанных слоев объемного фильтра, причем указанные слои микропористой мембраны герметично соединены с указанными слоями объемного фильтра в нижней части последних; и е) указанные слои микропористой мембраны и указанные слои объемного фильтра имеют ширину, которая превышает ширину указанного дренажного слоя и ширину указанных несущих матерчатых слоев, если они присутствуют, и герметично соединены вместе вдоль своих боковых кромок. Термины верхний и нижний относятся к позиции, которую будет занимать фильтрующий элемент в собранном фильтрующем устройстве. Указанное фильтрующее устройство включает опорную плиту, имеющую отверстие в центре и верхнюю поверхность, а также множество элементов, расположенных параллельно 4 друг другу и перпендикулярно указанной опорной плите, как представлено в описании, а нижняя часть слоев объемного фильтра этих элементов пересекает указанное отверстие в центре опорной плиты на уровне указанной внешней поверхности опорной плиты, причем указанные элементы фильтра герметично соединены с указанной опорной плитой заполнением пространства между ними и внутренним краем указанного отверстия в центре опорной плиты связующим веществом. Кроме того, указанный фильтр включает герметичный корпус, в котором компактно размещена опорная плита с герметично соединенными с ней фильтрующими элементами. В одном из вариантов указанного фильтра слои микропористой мембраны и слои объемного фильтра или слои предварительного фильтра вышеприведенного фильтрующего элемента герметично соединены вместе посредством связующего вещества. В другом варианте указанного фильтра слои объемного фильтра представляют собой слоистые материалы, каждый из которых включает слой пористой термопластичной ткани, а слои микропористой мембраны и их несущие слои термопластичны. Если температура плавления слоя микропористой мембраны, по меньшей мере, на 50 С выше, чем температура плавления, по меньшей мере, одного из оставшихся термопластичных слоев, то эти слои можно герметично соединить вместе воздействием давления и тепла, как это лучше объяснено в дальнейшем. В типичном варианте осуществления изобретения аппарат включает: предварительный фильтр; мембранный фильтр, который может быть обособлен от предварительного фильтра или объединен с ним в одну структурную единицу; регулятор давления; расходомер; таймер; выпускное отверстие для очищенной воды; и клапаны и манометры, если они могут понадобиться. В изобретении также предложен способ очистки питьевой воды, который включает пропускание воды с постоянной скоростью потока через аппарат, содержащий очищающий фильтр, который включает объемный фильтр или предварительный фильтр и микропористые мембранные фильтрующие средства, контроль времени, прошедшего с момента установки фильтра, контроль общего времени, в течение которого вода протекает через фильтр, и предотвращение протекания воды через фильтр,когда любое из указанных времен достигает заданного порогового значения. Средства пропускания воды через аппарат с постоянной скоростью потока могут включать средства подачи 5 воды, подлежащей очистке, путем приложения давления и средства управления скоростью потока, такие как ограничитель потока известного типа. Предпочтительно, чтобы средства объемного фильтрования и микропористые мембранные фильтрующие средства были сконструированы и собраны в виде описанного выше фильтрующего элемента, так чтобы фильтр как целое представлял собой описанное выше устройство для фильтрования, но предлагаемый способ может быть осуществлен и при наличии аппарата,включающего фильтры другой конструкции,при условии, что они содержат средства объемного фильтрования и микропористые мембранные фильтрующие средства, через которые последовательно протекает вода, подлежащая очистке. Предлагаемый согласно данному изобретению способ предназначен для очистки питьевой воды, и очистка воды для непитьевых целей здесь не заявлена. Выражение "очистка питьевой воды", используемое в этом описании и формуле изобретения, подразумевает как превращение воды,которая непригодна для питья, в питьевую, так и повышение степени чистоты воды, которая уже пригодна для питья, поскольку она питьевая. Желательно, чтобы очищенная вода была по существу стерильной. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - поперечный разрез фильтрующего элемента, соответствующего варианту осуществления изобретения; фиг. 2 - вид спереди того же самого элемента; фиг. 3 - перспективное изображение фильтрующего устройства, соответствующего варианту осуществления изобретения, на промежуточной стадии его изготовления; фиг. 4 - поперечный разрез фильтрующего устройства, соответствующего варианту осуществления изобретения, в плоскости, проходящей по осевой линии фильтрующих элементов; фиг. 5 - поперечный разрез фильтрующего устройства фиг. 4 в плоскости, проходящей параллельно фильтрующему элементу и по осевой линии фильтрующего элемента; фиг. 6 - поперечный разрез, подобно фиг. 1, фильтрующего элемента, соответствующего другому варианту осуществления изобретения; фиг. 7 - график, на котором представлена зависимость полной пропускной способности в 103 л, которая необходима для достижения падения давления в 2,5 атм (2,5101325 Па), от скорости жидкости в см/мин; и фиг. 8 - блок-схема устройства, отвечающего варианту осуществления изобретения. Как показано на фиг. 8, аппарат по данному изобретению включает впускное отверстие 50, предпочтительно оснащенное манометром и регулятором давления любого известного типа. Давление для пропускания воды через аппарат может быть обеспечено с помощью самого ис 002256 6 точника воды, такого как кран водопроводной магистрали, либо, если он отсутствует или этого недостаточно, с помощью насоса 51 любого подходящего вида. 52 и 53 соответственно указывают на предварительный фильтр и мембранный фильтр, которые можно собрать в единое фильтрующее устройство 54, как это показано штриховыми линиями на фиг. 8. Предпочтительно, чтобы за фильтром следовал выходной манометр 55 и регулятор постоянного давления 56. За указанным регулятором может находиться игольчатый клапан 57. От него вода течет через узел 58, который предпочтительно является объединенным блоком, включающим расходомер, таймер и запорный клапан, и достигает выпускного отверстия. Фиг. 1-5 иллюстрируют фильтрующее устройство, используемое в предпочтительном варианте изготовления аппарата, отвечающего данному изобретению. Как изложено выше, указанное фильтрующее устройство само по себе не является частью данного изобретения и является темой другой находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявки. На указанных фигурах фильтрующий элемент 10 включает два внешних слоя 11 и 11' объемного фильтра или предварительного фильтра, которые предпочтительно изготовлены из стеклянного волокна. С внутренней стороны слоев 11 и 11' в фильтрующем элементе находятся слои 12 и 12' микропористой мембраны,предпочтительно имеющие более чем 95% удерживающую способность по отношению к микроорганизмам; эти слои опираются на соответствующие несущие матерчатые слои 13 и 13'. Все вышеназванные слои расположены симметрично относительно по существу неплотной пластмассовой сетки 14, которая составляет дренажный слой, предназначенный для выведения жидкости, проходящей через вышеназванные слои 11-11' 12 и 12' и 13-13'. Слои 11-11' и 12-12' соответствуют друг другу и герметично соединены друг с другом посредством связующего вещества, в частности термоплавкого клея,или путем сваривания. Слои 11-11' объемного фильтра и слои 12-12' микропористой мембраны также герметично соединены вместе вдоль кромок 22. Дренажный слой 14 и несущие матерчатые слои 13-13' не доходят до верхнего края элемента, т.е. до места 15 герметизации, хотя в том варианте осуществления изобретения, где используется сварка, слои 13 и 13' могут достигать кромки герметизации, где их сваривают вместе термопластичным способом. На фиг. 1 и 2 оба слоя 11-11' предварительного фильтра не достигают нижней части элемента, но слои микропористой мембраны, несущие матерчатые слои и дренажные слои, выдаются за их пределы по направлению к нижней части. Слои 11-11' объемного фильтра герметично соединены вдоль кромок 20-20' со слоями 12-12' микропористой мембраны. Несущие слои 13-13' и дре 7 нажный слой 14 являются более узкими, чем другие слои, и не включены в места 22 герметизации. Ряд фильтрующих элементов 10 соединен так, чтобы образовать фильтрующее устройство,как показано на фиг. 4 и 5, а фиг. 3 иллюстрирует промежуточную стадию изготовления фильтрующего устройства. Это последнее, обозначенное здесь как 30, включает опорную плиту 31, имеющую отверстие 32 в центре, периферическая кромка которого обозначена как 33. Фильтрующие элементы 10 пропущены через указанное отверстие 32 в центре и расположены таким образом, что их кромки 20 находятся на том же уровне, что и верхняя кромка опорной плиты 31. На фиг. 3 отверстие 32 в центре не заполнено фильтрующими элементами 10, и перед ними в нем оставлено пространство, как это видно на чертеже. На фиг. 4 и 5 фильтр собран, и отверстие 32 в центре заполнено элементами 10. Фильтрующие элементы находятся на месте, они герметично соединены с опорной плитой путем заполнения пустого пространства между ними и внутренней кромкой 33 отверстия 32 подходящим связующим веществом, так что между элементами 10 и опорной плитой 31 не существует пути для протекания жидкости. Опорную плиту 31 затем герметично соединяют механическим путем с подходящим корпусом 35 для фильтра. Корпус открыт сверху, как обозначено цифрой 36, чтобы обеспечить впуск подлежащей фильтрованию воды. Вода проходит через различные слои каждого элемента 10, поступая от слоев 1111' внешнего объемного фильтра и выходя из дренажного слоя 14, и достигает отверстия в корпусе 35, обозначенного числом 37 и представляющего собой выпускное отверстие для профильтрованной воды. В варианте фильтрующего элемента, проиллюстрированном на фиг. 6, слои предварительного фильтра заменены слоистыми материалами стекловолокнистого фильтрующего слоя 40-40' и слоями 41-41' пористой синтетической ткани с температурой плавления T1, слои 42-42' микропористой мембраны изготовлены из термопластического материала, имеющего температуру плавления Т 2, а несущие слои 43-43' также изготовлены из пористой синтетической ткани с температурой плавления Т 3 и совпадают с предыдущими слоями своими кромками 15 и 22 (последние не изображены на этой фигуре,но изображены на фиг. 2). При условии, что Т 2,по меньшей мере, на 50 С выше, чем T1 или Т 3,вышеназванные спаи 15 и 22 элемента можно создать в одну стадию путем сваривания под давлением горячим штампом, температура которого выше, чем температуры T1 и Т 3. В соответствии с изобретением питьевую воду очищают, пропуская ее через фильтрующий элемент или множество фильтрующих элементов с постоянной скоростью потока. На 8 примере фильтров, включающих объемный фильтр и микропористую мембрану, было обнаружено, что при постоянной скорости потока фильтр функционирует более эффективно, чем при постоянном давлении, так как фильтрующее устройство, работающее при постоянной скорости потока, требует намного меньшей площади поверхности мембраны (даже в десять раз меньше) для того, чтобы достичь такой же полной пропускной способности, что и при использовании устройства, функционирующего при постоянном давлении. Фильтрующее устройство, включенное в аппарат, соответствующий варианту данного изобретения, имеющее площадь фильтрующей поверхности 0,05 м 2, может производить 3000 л профильтрованной воды при постоянной скорости потока 2 л в минуту при функционировании на водопроводной воде,при среднем значении индекса фильтрации 10 и не требует замены до получения указанного объема профильтрованной воды, т.е. не чаще,чем раз в три месяца. При работе при постоянном давлении в фильтре, включающем предварительный фильтр и микропористую мембрану, происходят следующие явления. В начале процесса гидравлическое сопротивление фильтра самое низкое,скорость потока максимальная, и производительность предварительного фильтра самая низкая, так как она уменьшается при увеличении скорости частиц. Вследствие этого частицы проходят через предварительный фильтр и захватываются поверхностью микропористой мембраны, блокируя поры и уменьшая скорость потока. При продолжении фильтрации скорость жидкости продолжает уменьшаться, и в результате улавливающая эффективность предварительного фильтра в конце концов повышается. Сопротивление предварительного фильтра и мембраны увеличивается до тех пор, пока объединенное сопротивление не станет таким, что фильтр уже не обеспечивает приемлемой скорости потока. При функционировании при постоянной скорости потока можно установить скорость жидкости на таком уровне, чтобы максимальное число частиц улавливалось предварительным фильтром с начала процесса фильтрации, с тем, чтобы полная пропускная способность фильтра значительно возросла. Распространенный метод оптимизации работы аппарата, соответствующего вышеназванному предпочтительному варианту осуществления изобретения, т.е. включающего фильтр, как в частности описано выше, и более широко,фильтра, составленного из объемного фильтра и микропористого мембранного фильтра, состоит из следующих стадий: 1. Фильтрующий элемент, работающий при некоторой первоначально подходящей постоянной скорости потока, испытывают до тех пор, пока не будет достигнуто заданное общее падение давления на фильтре. 9 2. Результаты наносят на график, как на фиг. 7, где отражена зависимость полной пропускной способности от скорости жидкости (которую получают делением скорости потока на площадь поверхности фильтрующего элемента). 3. Испытание продолжают, изменяя либо постоянную скорость потока, либо площадь поверхности элементов до тех пор, пока не будет получена вся зависимость фиг. 7. 4. Выбирают желаемую полную пропускную способность, а затем выбирают подходящее сочетание постоянной скорости потока и площади поверхности мембранного элемента. 5. Фильтр эксплуатируют в режиме постоянного потока в соответствии с приведенным выше п.4. Данные о полной пропускной способности(для падения давления 2,5 бар - 1 бар=101325 Па) показаны на фиг. 7 для гладкого листового мембранного фильтрующего элемента, содержащего стекловолокнистый объемный фильтр и микропористую мембрану с номинальным размером пор 0,2 микрона. Хорошо видно, что при эксплуатации при постоянном потоке ниже критической скорости полная пропускная способность мембранного фильтра может быть увеличена в несколько раз. Материал предварительного фильтра, или слоя 12 объемного фильтра, предпочтительно является любым известным в данной области техники материалом, не ограничиваясь только волокнистым или в виде частиц, неорганическим или органическим материалом, таким как стекловолокно, уголь, целлюлоза, полиолефины или другие синтетические полимерные материалы. Предварительный фильтр также может быть в форме спрессованного высокопористого блока из волокон, микроволокон или частиц,имеющих поры, по крайней мере, в 5 раз превосходящие диаметр пор в мембране, или в форме тканого или нетканого материала, любой из которых известен в данной области техники. Для использования при фильтрации водопроводной воды особо предпочтительным является нетканый стекловолокнистый материал, не содержащий связующих веществ, имеющий приблизительную толщину 45010-6 м и номинальную величину удаляемых частиц 1 микрон. Микропористый мембранный слой 14 предпочтительно является микропористым фильтром с порами между 0,0510-6 м и 0,4510-6 м, который обычно изготавливают из высокотемпературных термопластических полимеров, таких как полисульфон, найлон, поливинилиденфторид, или неорганических материалов,таких как керамические материалы или металлы, и который имеет водопроницаемость между 0,05 и 30 см 3/см 2/с/атм, как общеизвестно в данной области техники и описано в главах 2-4 книги Теодора X. Мельцера Фильтрация в фармацевтической промышленности/"FiltrationMelzer, Marcel Dekker Inc. N.Y., Copyright 1987,ISBN 0-8247-7519-8. Слои 13-13', несущие мембрану, предпочтительно изготовлены из тканых или нетканых материалов, или из синтетического материала,который не набухает и не деформируется в воде. Нетканые материалы, полученные из полиолефинов, особенно пригодны для этой цели, так как интервал их температур плавления находится намного ниже интервала температур плавления многих полимеров, используемых для изготовления мембранного слоя 14. В идеале этот слой должен иметь максимальную проницаемость, но в любом случае не меньше чем в десять раз превышающую проницаемость поддерживаемого мембранного слоя. Пластмассовая сетка 14, предназначенная для разделения слоев фильтрующего материала,чтобы создать проход для жидкости, хорошо известна в данной области техники и доступна в виде ряда термопластичных материалов, получаемых экструзией или другими процессами,например плетением непрерывных пластмассовых волокон. Примером такого материала являются полипропиленовые сетки, производимыеNaltex. Следующий пример иллюстрирует действие аппарата, соответствующего вышеназванному предпочтительному варианту осуществления изобретения. Мембранный фильтрующий элемент с эффективной площадью поверхности фильтра приблизительно 24 см 2 был изготовлен из стекловолокнистого материала А/Е (Gelman Sciences, Ann Arbor, Mi, USA) предварительного фильтра, микропористой мембраны Super 200(Gelman Sciences, Ann Arbor, Mi, USA), полипропиленового нетканого материала в качестве несущего мембрану слоя и полипропиленовой сетки (Nalle Plastics, Texas, USA), создающей дренажный проход. Для создания клеевых герметичных соединений использовали эпоксидное связующее вещество. Ряд таких элементов герметично прикрепляли с помощью эпоксидного связующего вещества к пластмассовой опорной плите толщиной 4 мм для получения сборной конструкции фильтра, с целью создания фильтрующих сборных конструкций с эффективными площадями фильтрующей поверхности между 50 и 500 см 2. Термоплавкие клеи, одобренные для непосредственного контакта с жидкими пищевыми продуктами, имеются в продаже, например, их производят компании Bostik, H.B.Fuller и Collano. Каждую фильтрующую сборную конструкцию закрепляли в подходящем корпусе и сначала испытывали ее целостность с помощью методики определения появления пузырьков. После кратковременного пропускания воды вход в корпус соединяли с источником давления 11 газа, а выходную трубку, проводящую профильтрованную воду из корпуса, помещали в сосуд с водой. Давление газа медленно увеличивали до тех пор, пока не становилось видно,что из выходной трубки корпуса начал исходить устойчивый поток пузырей. Было обнаружено,что это давление в 3,2 атм (3,2101325 Па),которое называют точкой появления пузырьков,находится в пределах установленного производителем мембраны Supor 200 давления с точностью 0,1 атм (0,1101325 Па), тем самым подтверждая, что корпус и фильтрующая сборная конструкция являются единым целым, и что мембрана имеет поры установленного номинального размера. Аппарат для очистки воды, соответствующий одному из вариантов осуществления изобретения и включающий указанную фильтрующую сборную конструкцию, испытывали при постоянной скорости потока 2 л в минуту. Манометры на входе и выходе из аппарата измеряли падение давления; испытание завершали,когда падение давления превышало 2,6 бар (1 бар=101325 Па). Интегрирующий водомер измерял совокупную пропускную способность. Данные испытаний таких сборных конструкций отражены на фиг. 7. Качество воды периодически контролировали с помощью методики определения плотности осадка или индекса фильтрации, и обнаружили, что значение индекса изменяется от 8 до 15 в течение дня, а среднее значение составляет 10-12. Согласно фиг. 7, можно сконструировать такой фильтр, в котором используется минимально возможное количество предварительных фильтров и мембранных фильтров, необходимое для того, чтобы достичь заранее заданного значения пропускной способности фильтра и скорости потока: например, такой фильтр, какой описан здесь, который должен обеспечивать полную пропускную способность, равную 10000 л при максимальном падении давления 2,5 атм(2,5101325 Па) и скорости потока 2 л в минуту. Как показано на фиг. 7, максимальная скорость жидкости для указанной пропускной способности не должна превосходить 8 см/мин. Так как необходимая скорость потока составляет 2000 см 3/мин, то необходимая площадь поверхности фильтра (как предварительного фильтра,так и мембранного фильтра), равная полной скорости потока, деленной на скорость жидкости, составляет 250 см 2. Конечно, можно обеспечить и более значительную площадь для того,чтобы гарантировать действие фильтра и учесть возможные различия в качестве воды (которое,как было обнаружено для приведенных на фиг. 7 данных, является вполне постоянным). В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения (см. схему на фиг. 8) стандартный центробежный насос, имеющий 12 мощность 10-20 л в минуту при давлении до 10 атм (10101325 Па), присоединяли к пятидесятилитровой емкости, которую постоянно пополняли из источника водопроводной воды. За выходным отверстием насоса следовал стандартный регулятор подачи воды на 0-6 атм, снабженный манометром (Braukmann GbH, Ger.) и установленный на входное давление в 4 атм. Его присоединяли к корпусу фильтра, содержащего фильтрующий элемент, изготовленный так, как описано здесь. За манометром на выпускном отверстии следовал второй регулятор, установленный на 0,5 атм, т.е. на самое низкое значение давления, при котором он эффективно функционирует. За ним следовал интегрирующий водомер (Arad ltd., Israel) и шаровой расходомер с интегральным игольчатым клапаном (FisherPorter, USA). Отдельный электронный контроллер управлял стандартным соленоидным клапаном для отключения в соответствии со временем. Из иллюстративного описания вариантов осуществления изобретения понятно, что специалисты в данной области могут осуществлять это изобретение на практике со многими модификациями, вариациями и приспособлениями для конкретных нужд, не выходя за пределы формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Аппарат для очистки питьевой воды,включающий впускное отверстие для поступающей воды, сливное выпускное отверстие для очищенной воды и фильтрующее устройство,помещенное между указанными впускным и выпускным отверстиями, отличающийся тем,что фильтрующее устройство включает средства предварительного фильтрования и микропористую мембрану, а аппарат дополнительно включает средства регулирования потока воды для пропускания ее через указанное выпускное отверстие с постоянной скоростью потока в течение всего срока службы указанного фильтрующего устройства. 2. Аппарат по п.1, дополнительно включающий средства контроля времени, прошедшего с момента установки фильтрующего устройства, средства контроля суммарного времени, в течение которого вода протекала через фильтрующее устройство, и средства предотвращения протекания воды через фильтрующее устройство, когда любое из указанных времен достигает заданного порогового значения. 3. Аппарат по п.1, в котором средства пропускания воды через фильтр с постоянной скоростью потока включают средства приложения давления к фильтру и средства управления скоростью потока независимо от изменений давления. 13 4. Аппарат по п.1, в котором средства управления скоростью потока включают ограничитель потока. 5. Бытовой аппарат для очистки питьевой воды по п.1, в котором фильтрующее устройство содержит, по меньшей мере, фильтрующий элемент, включающий 1 - находящийся глубоко внутри дренажный слой; 2 - два слоя микропористой мембраны,расположенные симметрично так, что они прилегают к двум поверхностям указанного дренажного слоя; 3 - два слоя предварительного фильтра,расположенные симметрично так, что они прилегают к двум внешним поверхностям указанных слоев микропористой мембраны; 4 - указанные слои микропористой мембраны и указанные слои предварительного фильтра герметично соединены в единое целое вдоль верхней кромки; 5 - указанный дренажный слой и указанные слои микропористой мембраны герметично соединены с указанными слоями предварительного фильтра в нижней части последних; и 6 - указанные слои микропористой мембраны и указанные слои объемного фильтра имеют ширину, которая превышает ширину указанного дренажного слоя, и герметично соединены друг с другом вдоль своих боковых кромок; и, кроме того, фильтрующее устройство включает: а) один или более таких фильтрующих элементов, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно опорной плите,имеющей отверстие в центре и верхнюю поверхность, причем нижняя часть слоев предварительных фильтров этих элементов пересекает указанное отверстие в центре опорной плиты на уровне внешней поверхности указанной опорной плиты; б) причем указанные фильтрующие элементы соединены в единое целое с опорной плитой путем заполнения связующим веществом пространства между ними и внутренним краем указанного отверстия в центре опорной плиты; 14 в) причем указанные фильтрующие элементы и опорная плита герметично соединены в единое целое с герметизируемым корпусом для жидкости таким образом, что входящая в корпус нефильтрованная вода вынуждена проходить через фильтрующие элементы, чтобы выйти из корпуса в фильтрованном состоянии. 6. Способ очистки питьевой воды, который включает пропускание воды с постоянной скоростью потока через очищающее фильтрующее устройство, включающее средства предварительного фильтрования и микропористые мембранные фильтрующие средства. 7. Способ по п.6, дополнительно включающий контроль времени, прошедшего с момента установки фильтрующего устройства,контроль суммарного времени, в течение которого вода протекает через фильтрующее устройство, и предотвращение протекания воды через фильтрующее устройство, когда любое из указанных времен достигает заданного порогового значения. 8. Способ эксплуатации фильтра по п.5,включающий следующие стадии:I. Эксплуатация фильтрующего элемента при первоначальной постоянной скорости потока до тех пор, пока не будет достигнуто заданное общее падение давления на фильтре.II. Контроль во время указанной операции и нанесение на график зависимости изменения полной пропускной способности от скорости жидкости, получаемой путем деления скорости потока на площадь поверхности фильтрующего элемента.III. Повторение указанных операций при различных скоростях жидкости, определяемых изменением скорости потока или изменением площади фильтрующей поверхности, и нанесение на график зависимости пропускной способности как функции скорости жидкости.IV. Выбор желаемой пропускной способности и определение по вышеуказанному графику соответствующей скорости жидкости.V. Выбор сочетания скорости потока и значений площади поверхности фильтрующего элемента в соответствии с выбранной пропускной способностью.