УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА Российский патент 1999 года по МПК C02F1/64 E03B3/06 

Изобретение относится к установкам для очистки подземных вод водозаборных скважин от железа и марганца и может быть использовано для водоснабжения населенных пунктов, а также для местного и домового водоснабжения.

Известна установка для обезжелезования подземных вод водозаборных скважин (описание изобретения к патенту РФ N 2069190, МКИ C 02 F 1/64), состоящая из устройства для аэрации, аэрационно-дегазационной емкости с вантузом и соединенного с ней оголовка скважины.

Недостатком известной установки является необходимость повышенных расходов аэрированной жидкости для закачки в водоносные пласты скважины в течение длительного времени, что приводит к значительным затратам в процессе эксплуатации установки.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности признаков является установка для очистки воды от железа и марганца (описание к патенту WO 95/19937 МКИ 6 C 02 F 1/64, E 03 B 1/04), содержащая первую насосную систему для откачки из водоисточника воды, подлежащей очистке, устройство для аэрации воды, резервуар для очистки воды, состоящий из верхней камеры, в которой размещено устройство для промывки средней камеры, заполненной фильтрующей загрузкой, и нижней камеры для очищенной воды. Установка снабжена также напорным резервуаром и второй насосной системой для подачи очищенной воды в напорный резервуар и подачи очищенной воды из напорного резервуара в нижнюю камеру первого резервуара для осуществления процесса промывки.

Недостатком известной установки является необходимость использования двух насосных систем и двух резервуаров, один из которых напорный, а также использование для промывки уже очищенной воды, и нерешенность задач, связанных с выносом фильтрата с промывочной водой во время промывок фильтра.

Эти недостатки снижают эффективность известной установки и повышают затраты на использование.

Кроме того, эффективность работы установки и эксплуатационные затраты зависят также от количества выносимого сухого остатка из самого водоисточника.

Задачей предложенного изобретения является повышение эффективности и снижение затрат за счет объединения в одну систему всех используемых систем для очистки подземных вод водозаборных скважин от железа и марганца.

Поставленная задача решается описываемой установкой для очистки воды от железа и марганца, содержащей павильон и кондуктор водозаборной скважины, устройство для аэрации воды с воздуховодом и кольцевой резервуар, включающий верхнюю камеру для аэрации с внутри размещенным устройством для промывки, среднюю камеру для фильтровой загрузки и нижнюю камеру для очищенной воды. При этом, кольцевой резервуар с устройством для аэрации воды установлен в павильоне скважины, а верхняя камера в нижней части сообщена посредством соленоидного клапана с кондуктором скважины, в процессе промывки, причем соленоидный клапан размещен над кондуктором в полной части кольцевого резервуара, а устройство для аэрации воды выполнено с радиальными окнами в нижней части и снабжена обратным клапаном, размещенным под радиальными окнами.

Кроме того, устройство для промывки выполнено в виде кольцевого радиального клапана, снабженного верхним и нижним корпусами, а в средней части жесткозакрепленным поплавком, а кольцевой радиальный клапан установлен подвижно в верхней и нижней части корпуса и на нижней части устройства для аэрации воды, а в верхней части радиального клапана совместно с верхним корпусом выполнены радиальные окна соосно радиальным окнам устройства для аэрации и нижний корпус сообщен с нижней камерой для очищенной воды с и водопроводной трубой.

Также устройство для аэрации снабжено воздушным клапаном, соединенным с верхней частью кольцевого радиального клапана.

Целесообразно, чтобы воздухозаборная часть вохдуховода была установлена над павильоном скважин.

Целесообразно также, чтобы верхний корпус устройства для промывки был снабжен раструбами, установленными в створе с радиальными окнами верхнего корпуса.

На фиг. 1 показан общий вид установки для очистки воды от железа и марганца.

На фиг. 2 - продольный разрез устройства для аэрации и устройства для промывки.

Заявляемая установка для очистки воды от железа и марганца содержит: павильон 1, кондуктор 2 водозаборной скважины, устройство для аэрации воды 3 и кольцевой резервуар 4.

Кольцевой резервуар 4 включает в себя верхнюю камеру 5 с устройством для промывки 6, среднюю камеру 7 для фильтровой загрузки и нижнюю камеру 8 для очищенной воды.

Верхняя камера 5 сообщается с внутренней полостью кондуктора 2 через соленоидный клапан 9, который установлен во внутренней полости кольцевого резервуара и над кондуктором в нижней части верхней камеры 5.

Устройство для промывки (фиг. 2) включает кольцевой радиальный клапана 10, верхний 11, и нижний 12 корпуса и в средней части жестко закрепленный поплавок 13.

Нижняя часть устройства для аэрации размещена внутри верхней части верхней камеры и выполнена с радиальными окнами 14. Верхний корпус 11 и кольцевой радиальный клапан 10 соответственно выполнены радиальными окнами 15 соосно радиальным окнам 14. Верхний корпус 11 имеет конические раструбы 16 с радиальными окнами в створе с радиальными окнами 14, 15. Нижний корпус 12 сообщен с нижней камерой 8 патрубком 17 и соединен с водопроводной трубой 18.

Устройство для аэрации воды включает эжектор 19, снабженный воздушным клапаном 20, который подпружинен и соединен штоками 21 с верхней частью кольцевого радиального клапана 10.

Устройство для аэрации воды снабжено воздуховодом 22, воздухозаборная часть 23 которой установлена над павильоном 1. В нижней части устройства для аэрации, под радиальными окнами 14, установлен обратный клапана 24.

Верхняя камера 5 снабжена вантузом 25 и реле давления 26. Павильон 1 оснащен пультом управления 27, включающим таймер для периодического включения соленоидного клапана 9.

Заявляемая установка работает следующим образом.

При включенном скважинном насосе, вода подается под напором к соплу эжектора 19 и, проходя через эжектор, смешивается с засасываемым эжектором воздухом и в аэрированном виде подается через радиальные окна 14, 15 и конические раструбы 16 в верхнюю камеру 5, радиальные окна 14, 15 и конические раструбы 16 размещены в кольцевом направлении и в верхней части камеры 5, что обеспечивает полную аэрацию воды с одновременным выделением нерастворенной части воздуха, которая по мере выхода из конических раструбов 16 скапливается в верхней части верхней камеры 5.

Конструктивные параметры кольцевого резервуара 4 и емкость, особенно верхней камеры 5, выбраны из расчета, чтобы в верхней камере происходило интенсивное расслоение водовоздушной смеси, и, чтобы кольцевой резервуар 4 использовался также в качестве напорного. Поэтому вантуз 24 приспособлен для выпуска только излишнего воздуха.

После аэрации и расслоения аэрированная вода вместе с образовавшимися хлопьями и вынесенными из скважины сухим остатком проходит через фильтровую загрузку и очищенная вода подается в нижнюю камеру 8, а из нее через патрубок 17 и корпус 12 в водопроводную трубу 18.

В процессе промывки по команде таймера на пульте управления 27 включается соленоидный клапан 9 и сообщаются верхняя камера 5 с кондуктором 2 и содержимое камеры 5 протекает в кондуктор 2, а из него в затрубное пространство скважины.

По мере снижения уровня воды в камере 5 поплавок 13 перемещается из верхнего положения в нижнее, при этом, перекрываются радиальные окна 15 в верхнем корпусе 11 и выпускное отверстие в корпусе 12 для подачи очищенной воды в водопроводную трубу 18. Подпружиненный воздушный клапан 20 также перемещается в нижнее положение и перекрывает доступ воздуха к эжектору 19, после чего нагнетаемая вода из скважины через эжектор 19 попадает в кольцевую полость 28, которая в нижнем положении радиального клапана 10 сообщается с нижней полой частью клапана 10 и нижним корпусом 12, а из корпуса 12 через патрубок 17 камеры 8, 7, 5 через клапан 9 в кондуктор 2. Происходит обратная циркуляция сырой воды и производится промывка фильтровой загрузки камеры 7 и верхней камеры 5.

После окончания процесса промывки соленоидный клапан 9 по команде таймера на пульте управления 27 перекрывает проходное сечение клапана и нагнетаемая вода через эжектор 19 и камеры 8, 7 вновь заполняет камеру 5 и по мере заполнения кольцевой клапан 10 вместе с поплавком 13 перемещается в верхнее положение, перекрывая кольцевую полость 27 от нижней внутренней полости клапана 10 и совмещая радиальные окна 14, 15. Воздушный клапан 20 перемещается в верхнее положение и открывает доступ воздуха к эжектору 19. Цикл очистки воды возобновляется.

Обратный клапана 23 срабатывает при отключенном скважинном насосе.

Изобретение предназначено для очистки подземных вод, используемых для водоснабжения населенных пунктов и местного домового водоснабжения. Установка для очистки воды от железа и марганца содержит павильон и кондуктор водозаборной скважины, устройство для аэрации и кольцевой резервуар, включающий верхнюю камеру с внутри размещенным устройством для промывки, среднюю камеру для фильтровой загрузки и нижнюю камеру для очищенной воды. Кольцевой резервуар вместе с устройством для аэрации установлен в павильоне скважины и сообщается в процессе промывки с кондуктором через соленоидный клапан, установленный над кондуктором в полой части кольцевого резервуара, а устройство для аэрации выполнено с радиальными окнами и снабжено обратным клапаном, установленным под радиальными окнами. Предложенное устройство позволяет снизить затраты на очистку подземных вод. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для очистки воды от железа и марганца, содержащая павильон и кондуктор водозаборной скважины, устройство для аэрации с воздуховодом и кольцевой резервуар, включающий верхнюю камеру для аэрации с внутри размещенным устройством для промывки, среднюю для фильтровой загрузки и нижнюю камеру для очищенной воды, отличающаяся тем, что кольцевой резервуар с устройством для аэрации воды установлен в павильоне скважины, а верхняя камера в нижней части сообщена посредством соленоидного клапана с кондуктором скважины в процессе промывки, причем соленоидный клапан размещен над кондуктором в полой части кольцевого резервуара, а устройство для аэрации выполнено с радиальными окнами в нижней части и снабжено обратным клапаном, расположенным под радиальными окнами. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для промывки выполнено в виде радиального клапана, снабженного верхним и нижним корпусами, а в средней части жестко закрепленным поплавком, причем кольцевой радиальный клапан установлен подвижно в верхнем и нижнем корпусах и на нижней части устройства для аэрации, кроме того, в верхней части кольцевого радиального клапана и верхнем корпусе выполнены радиальные окна соосно радиальным окнам устройства для аэрации и нижний корпус сообщен с нижней камерой для очищенной воды и водопроводной трубой. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для аэрации снабжено воздушным клапаном, соединенным с верхней частью кольцевого радиального клапана. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что воздухозаборная часть воздуховода устройства для аэрации воды установлена над павильоном скважины. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что верхний корпус устройства для промывки снабжен коническими раструбами, установленными в створе с радиальными окнами верхнего корпуса.