УСТАНОВКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C02F1/52 C02F9/00 C02F1/00 

Изобретение относится к установкам водоснабжения небольших населенных пунктов, отдельных объектов коммунального, промышленного и сельскохозяйственного назначения из открытых и подземных водоисточников для питьевых целей.

Известна установка водоснабжения типа "Струя", включающая реагентное хозяйство и последовательно расположенные блок тонкослойного отстаивания, зернистый фильтр, водонапорную башню для промывной воды и насосы подачи очищенной воды в водопроводную сеть (авт. св. СССР 1263299, кл. B 01 J 29/10, заявлен 27.03.85, опублик. 15.10.86).

Недостатками этой установки являются ограниченный диапазон ее применения и недостаточный эффект очистки при наличии в воде растворенных органических соединений (СПАВ, нефтепродуктов, пестицидов), а также необходимость наличия значительного регулирующего объема воды в отдельно расположенном резервуаре чистой воды для использования согласно графика потребления, необходимость строительства отдельной насосной станции второго подъема и водонапорной башни для промывки водоочистных элементов.

Известна установка водоснабжения контейнерного типа фирмы "Wodrol" (Проспект фирмы "Kolmex Co. ltd." Ihe automatic container water treatment plant. 1990, Вроцлав, Польша), включающая блок реагентного хозяйства, камеру хлопьеобразования, отстойник, фильтр, насосы второго подъема, автоматический блок контроля и управления технологическими процессами и поддержки заданного температурного режима, смонтированные последовательно внутри контейнера, и резервуар чистой воды, смонтированный снаружи контейнера и соединенный с насосами и фильтром трубопроводами.

Недостатком установки является недостаточный эффект очистки и ограниченный диапазон ее применения при наличии в воде трудноокисляемых растворенных органических соединений (СПАВ, пестицидов, нефтепродуктов, фенолов).

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эффективности очистки, расширение диапазона применения установки водоснабжения при наличии в воде трудноокисляемых органических примесей и болезнетворных бактерий, сокращение строительных и эксплуатационных затрат за счет отказа от строительства отдельно расположенного здания насосной станции, водонапорной башни и уменьшения объема резервуара чистой воды.

Технический результат достигается тем, что установка водоснабжения Zh-2(Cw), включающая контейнер и размещенные в нем последовательно блок изменения фазо-дисперсного состояния очищаемых вод (реагентное хозяйство), блок осветления воды, состоящий, в свою очередь, из контактной камеры хлопьеобразования, тонкослойного отстойника, фильтра с плавающей загрузкой, блок автоматического контроля и управления технологическими процессами водоочистки и водоподачи, трубопроводы подачи исходной, отвода чистой, промывной воды и осадка, дополнительно оборудована внутри контейнера блоком для получения и расщепления в воде озоно-воздушной смеси (БО), блоком ультрафиолетового излучения (УФ), сорбционным фильтром, причем система распределения озоно-воздушной смеси размещена в надфильтровом пространстве фильтра, источник ультрафиолетового излучения смонтирован на трубопроводе, соединяющем блок осветления с сорбционным фильтром, а блок автоматического контроля и управления технологическими процессами снабжен анализатором контроля качества воды и электронным пультом включения и выключения в работу (БО) и (УФ).

На чертеже представлен общий вид установки.

В контейнере смонтирован бак 1 затворения коагулянта, оборудованный грубым сетчатым фильтром 2, фильтром 3 тонкой очистки раствора коагулянта и насосом-дозатором 4, трубопровод 5 подачи исходной воды, бак 6 осветления воды, сорбционный фильтр 7, технологические трубопроводы 8 - 12 для подачи исходной и отвода очищенной и промывных вод и осадка, блок 13 получения озоно-воздушной смеси, блок 14 ультрафиолетового облучения, насосы 15 второго подъема, блок 16 управления работой очистных устройств и насосов, экспресс-лаборатория 17, баллон 18 с хлором. Снаружи контейнера 27 размещен резервуар чистой воды 19. Трубопроводы предназначены для: 8 - отвода частично очищенной воды на адсорбер 7; 9, 10 и 11 -отвода чистой воды в РЧВ; 12 - отвода промывной воды в канализацию; 20 - подачи очищенной воды в водопроводную сеть; 21 - подачи чистой воды на обратную промывку сорбционного фильтра и блока осветления; 28 - забора чистой воды на промывку из РЧВ.

Блок 6 осветления воды состоит из контактной камеры 22 хлопьеобразования, тонкослойного отстойника 23, фильтра 24 с плавающей загрузкой, в надфильтровом пространстве которого расположена система 25 распределения озоно-воздушной смеси, изготовленная из пористых металлокерамических труб и вертикальных перегородок. Вода на растворение коагулянта подается из блока 6 по трубопроводу 26, а хлор-газ поступает в РЧВ по трубопроводу 29.

Установка работает следующим образом.

Исходная вода по трубопроводу 5 подается на блок 6 осветления воды. Перед поступлением воды в этот блок в трубопровод 5 насосом-дозатором 4 подается осветленный 10 %-ный раствор коагулянта (например, Al₂(SO₄)₃•18H₂O или Fe₂SO₄•6H₂O). Частично очищенная вода после осветления в случае наличия в ней трудноокисляемых примесей, определяемых анализаторами окисляемости, и болезнетворных бактерий и вирусов, дополнительно подвергается в надфильтровом пространстве фильтра обработке озоно-воздушной смесью, вырабатываемой генератором 13 озона, а затем облучается в блоке 14 ультрафиолетового излучения.

В отличие от известных способов такая обработка воды позволяет более экономно и эффективно использовать совместно окислительную мощность озона и ультрафиолета и тем самым обезвредить трудноокисляемую органику с последующим задержанием продуктов озонолиза на сорбционном фильтре. Дополнительная обработка воды озоном и ультрафиолетовыми лучами производится лишь по мере необходимости, определяемой автоматически с помощью анализаторов 17 лаборатории экспресс-анализов. Если такая необходимость частично или вовсе отсутствует, то вода либо не озонируется, либо обрабатывается только озоном или только УФ-лучами, либо подается по трубопроводу 8 непосредственно на сорбционный угольный фильтр 7, в которм происходит глубокая доочистка воды, что позволяет значительно экономить электроэнергию на получение озона и ультрафиолета. После сорбционного фильтра вода по трубам 11 под необходимым напором поступает в резервуар 18 чистой воды, а оттуда по трубе 28 насосами 15 подается в водовод 19 в соответствии с графиком почасового водопотребления конкретного водопотребителя. По мере загрязнения инертной и сорбционной загрузок в блоке 6 и адсорбере 7, а также по мере необходимости промывки контактной камеры хлопьеобразования, тонкослойного отстойника, фильтра и удаления осадка из осветлительного блока чистая вода по трубопроводам 9, 10, 11 и 21 подается на последовательную или раздельную промывку этих блоков. Полностью очищенная и обеззараженная через трубопровод 29 хлорным раствором вода по трубопроводу подается в коллектор 19 водопроводной сети. Вода на растворение коагулянтов поступает по трубопроводу 26 из блока осветления воды 6.

Автоматический режим работы всех блоков очистки и подачи воды потребителям поддерживается специальными приборами и электронной системой управления, смонтированными в шкафу 16. Электронная схема управления дает команду на включение и выключение озонатора и генератора ультрафиолетового облучения по команде анализатора контроля качества воды, фиксирующего фенолы, СПАВ и пестициды. В шкафу 16 смонтированы также приборы, регулирующие температурно-влажностный режим внутри контейнерной станции.

В отличие от известных предлагаемая установка гибко реагирует на возможное изменение качества очищаемой воды в водоисточнике, особенно при появлении в ней примесей антропогенного характера. Установка работает в экономичном режиме, используя озон, ультрафиолет и сорбент только в случае необходимости и способна обеспечить водоподачу в сеть по графику водопотребителей без водонапорной башни и регулирующих объемов воды в РЧВ.

При трудноокисляемых органических примесях (пестициды, фенолы) совместная обработка воды озоном и ультрафиолетом наиболее эффективна, а последующая сорбция продуктов окисления на активных углях позволяет достичь самой высокой степени очистки воды, содержащей антропогенные примеси.

Монтаж в одном контейнере нескольких насосов с разными напорно-расходными характеристиками позволяет отказаться от строительства отдельно расположенной насосной станции и водонапорной башни, а также сократить необходимый регулирующий объем воды в резервуаре чистой воды.

Таким образом, наличие существенных отличительных признаков заявленной установки обеспечивает как повышение эффективности очистки, так и экономию строительных и эксплуатационных затрат.

Использование: установка водоснабжения. Сущность изобретения: исходная вода подается на блок осветления воды, при этосм перед поступлением воды в этот блок в трубопровод насосом-дозатором подается осветленный 10 %-ный раствор коагулянта. Частично очищенная вода после осветления в случае наличия в ней трудноокисляемых примесей, определяемых анализаторами окисляемости, и болезнетворных бактерий и вирусов дополнительно подвергается в надфильтровом пространстве фильтра обработке озоно-воздушной смесью, вырабатываемой генератором озона, а затем облучается в блоке ультрафиолетового излучения. Дополнительная обработка воды озоном и ультрафиолетовыми лучами производится лишь по мере необходимости, определяемой автоматически с помощью анализаторов лаборатории экспресс-анализов. Если такая необходимость частично или вовсе отсутствует, то вода либо не озонируется, либо обрабатывается только озоном или только УФ-лучами, либо подается по трубопроводу непосредственно на сорбционный угольный фильтр, в котором происходит глубокая доочистка воды. После сорбционного фильтра вода по трубам под необходимым напором поступает в резервуар чистой воды, а оттуда по трубе насосами подается в водовод в соответствии с графиком почасового водопотребления конкретного водопотребителя. Автоматический режим работы всех блоков очистки и подачи воды потребителям поддерживается специальными приборами и электронной системой управления, смонтированными в шкафу. 1 ил.

Установка водоснабжения, включающая контейнер и размещенные в нем последовательно блок изменения фазодисперсного состояния очищаемых вод, блок осветления воды, состоящий из контактной камеры хлопьеобразования, тонкослойного отстойника, фильтра с плавающей загрузкой и надфильтрового пространства, блок автоматического контроля и управления технологическими процессами водоочистки и водоподачи, трубопроводы подачи исходной, отвода очищенной, промывной воды и осадка и блок для хлорирования воды, отличающаяся тем, что она дополнительно оборудована внутри контейнера блоками для получения и распределения озоновоздушной смеси, блоком ультрафиолетового облучения, сорбционным фильтром, причем система распределения озоновоздушной смеси размещена в надфильтровом пространстве фильтра с плавающей загрузкой, источник ультрафиолетового излучения смонтирован на трубопроводе, соединяющем блок осветления и сорбционный фильтр, а блок автоматического контроля и управления технологическими процессами снабжен анализатором контроля качества воды и электронным пультом включения и выключения в работу генераторов озона и ультрафиолетового излучения.