СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ Российский патент 2003 года по МПК C02F9/12 C02F9/12 C02F1/28 C02F1/32 C02F1/56 C02F1/76 C02F103/04 

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для подготовки питьевой воды, безопасной для потребления человеком.

За прототип принят способ получения питьевой воды, по которому исходную воду подают через фильтры, контактный резервуар, смеситель, комбинированный осветлитель, сорбционный фильтр, насос, - см. Журба М.Г. Современные методы очистки природных вод в условиях антропогенного воздействия. // Российско-американский симпозиум "Развитие методов очистки природных и сточных вод": Тез. докл. - Нижний Новгород, 1991.

К недостаткам известного способа следует отнести малые технологические возможности по очистке природной воды в связи с неизученностью процесса применительно к реальным природным условиям.

Задачей нового технического решения является устранение недостатков известного способа.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения питьевой воды, по которому исходную воду подают через фильтры, смеситель, комбинированный осветлитель, сорбционный фильтр, насос, отличается тем, что воду для очистки подготавливают в водозаборном и очистных сооружениях и подают от источника водоснабжения, укрепленного монолитным железобетоном через фильтрующие водозаборные оголовки и приемные камеры контейнерной водоочистной установки, водонапорные башни промывной и чистой воды, отстойник загрязненной промывной воды, накопитель осадка и хозяйственно-бытовых сточных вод, с помощью которых очищают воду из поверхностных источников с содержанием взвешенных частиц до 75 мг/л с расходом подаваемой жидкости не менее 200 м³/cyтки, причем подаваемую воду подвергают ультрафиолетовому обеззараживанию, коагуляции, флокуляции, фильтрованию, сорбции и обеззараживанию раствором гипохлорита натрия, а в приемной камере проводят аэрацию воды и удаляют свободную углекислоту, при этом обработанную воду обеззараживают ультрафиолетовым излучением и направляют в камеры реакций, а насосами-дозаторами в воду вводят флокулянт, одновременно регулируют подачу реагентов счетчиками расхода воды на выходе из контактного осветлителя, причем импульсный сигнал от счетчика расхода воды передают на повторитель контактных импульсов, чем обеспечивают оптимальный режим работы насосов-дозаторов, причем осуществляют пропорциональный объем обрабатываемой и расходуемой воды, которая проходит через напорный контактный осветлитель с кварцевой зернистой загрузкой и сорбционный фильтр с гранулированным активным углем, а очищенную воду дополнительно обеззараживают гипохлоритом натрия и насосами подают в водонапорную башню для обеспечения работы распределительной сети, при этом воду подают в водонапорную башню промывной воды, где приводят в действие задвижку с электроприводом на подающем трубопроводе при наполнении водонапорной башни, а для дезинфекции фильтрующих загрузок в воду подают гипохлорит натрия перед фильтрами, которые промывают при полностью заполненной водонапорной башне промывной воды, одновременно осуществляют промывку контактного осветлителя и сорбционного фильтра, при этом открывают задвижку подачи исходной воды на контактный осветлитель и проводят сброс первого фильтрата в отстойник промывной воды и переключают фильтрат на подачу в сорбционный фильтр, а загрязненную промывную воду отстаивают не менее часа, причем осветленную воду сбрасывают в источник водоснабжения, а в контейнерной установке промывают контактный осветлитель, одновременно загрязненный объем промывной воды отстаивают не менее часа, а осветленную воду сбрасывают в поверхностный водный источник, причем осадок сбрасывают в накопитель осадка, а в контактном осветлителе используют кварцевый песок с крупностью зерен от 0,8 до 2 мм с высотой фильтрующей загрузки не более 1 м, при этом общую площадь контактных осветлителей выбирают в пределах 3,05 м², причем полезный расход воды устанавливают в пределах не менее 200 м³ в сутки при объеме промывной воды в 22,2 м³ в сутки, а распределительную систему выполняют с колпачками с ячейкой сит 0,4•0,4 м при гидравлической выгрузке фильтра, одновременно сорбционный фильтр загружают гранулированным активным углем марки АГ-3 с диаметром зерен от 1 до 3 мм при общей площади сорбционных фильтров в 1,55 м², которые промывают не менее чем через 12 часов при расходе промывной воды в 12,5 л/с, а полный расход очищаемой воды устанавливают в пределах 229 м³ в сутки при ее среднечасовом расходе в 2,7 л/с, при этом ультрафиолетовую дезинфекцию первичного обеззараживания осуществляют с номинальной производительностью 6 м³/ч, а в камере реакции формируют хлопья, отделяют воздух для защиты распределительной системы контактного осветлителя, причем в установке приготовления и дозирования растворов реагентов применяют растворно-расходные баки с закрепленными на них насосами-дозаторами и мешалками, а потребность в растворе гипохлорита устанавливают в пределах 173 л в месяц, одновременно используют сооружения для промывки фильтров и приемных оголовков, предназначенных для забора воды, а воду в технологическом процессе очистки соединяют с коагулянтом, флокулянтами и гипохлоритом натрия.

Описание способа с учетом отличительных от прототипа признаков.

Способ получения питьевой воды, по которому исходную воду подают через фильтры, смеситель, комбинированный осветлитель, сорбционный фильтр, насос, отличается тем, что:
- воду для очистки подготавливают в водозаборном и очистных сооружениях и подают от источника водоснабжения, укрепленного монолитным железобетоном через фильтрующие водозаборные оголовки, и приемные камеры контейнерной водоочистной установки, водонапорные башни промывной и чистой воды, отстойник загрязненной промывной воды, накопитель осадка и хозяйственно-бытовых сточных вод, с помощью которых очищают воду из поверхностных источников с содержанием взвешенных частиц до 75 мг/л с расходом подаваемой жидкости не менее 200 м³/сутки;
- подаваемую воду подвергают ультрафиолетовому обеззараживанию, коагуляции, флокуляции, фильтрованию, сорбции и обеззараживанию раствором гипохлорита натрия;
- в приемной камере проводят аэрацию воды и удаляют свободную углекислоту;
- обработанную воду обеззараживают ультрафиолетовым излучением и направляют в камеры реакций;
- насосами-дозаторами в воду вводят флокулянт;
- регулируют подачу реагентов счетчиками расхода воды на выходе из контактного осветлителя;
- импульсный сигнал от счетчика расхода воды передают на повторитель контактных импульсов, чем обеспечивают оптимальный режим работы насосов-дозаторов;
- осуществляют пропорциональный объем обрабатываемой и расходуемой воды, которая проходит через напорный контактный осветлитель с кварцевой зернистой загрузкой и сорбционный фильтр с гранулированным активным углем;
- очищенную воду дополнительно обеззараживают гипохлоритом натрия и насосами подают в водонапорную башню для обеспечения работы распределительной сети;
- воду подают в водонапорную башню промывной воды, где приводят в действие задвижку с электроприводом на подающем трубопроводе при наполнении водонапорной башни;
- для дезинфекции фильтрующих загрузок в воду подают гипохлорит натрия перед фильтрами, которые промывают при полностью заполненной водонапорной башне промывной воды;
- осуществляют промывку контактного осветлителя и сорбционного фильтра;
- открывают задвижку подачи исходной воды на контактный осветлитель и проводят сброс первого фильтрата в отстойник промывной воды и переключают фильтрат на подачу в сорбционный фильтр;
- загрязненную промывную воду отстаивают не менее часа;
- осветленную воду сбрасывают в источник водоснабжения;
- в контейнерной установке промывают контактный осветлитель;
- загрязненный объем промывной воды отстаивают не менее часа;
- осветленную воду сбрасывают в поверхностный водный источник;
- осадок сбрасывают в накопитель осадка;
- в контактном осветлителе используют кварцевый песок с крупностью зерен от 0,8 до 2 мм с высотой фильтрующей загрузки не более 1 м;
- общая площадь контактных осветлителей составляет 3,05 м²;
- полезный расход воды составляет не менее 200 м³ в сутки при объеме промывной воды в 22,2 м³ в сутки;
- распределительную систему выполняют с колпачками с ячейкой сит 0,4•0,4 м при гидравлической выгрузке фильтра;
- сорбционный фильтр загружают гранулированным активным углем марки АГ-3 с диаметром зерен от 1 до 3 мм при общей площади сорбционных фильтров в 1,55 м², которые промывают не менее чем через 12 часов при расходе промывной воды в 12,5 л/с;
- полный расход очищаемой воды составляет 229 м³ в сутки при ее среднечасовом расходе в 2,7 л/с;
- ультрафиолетовую дезинфекцию первичного обеззараживания осуществляют с номинальной производительностью 6 м³/ч;
- в камере реакции формируют хлопья, отделяют воздух для защиты распределительной системы контактного осветлителя;
- в установке приготовления и дозирования растворов реагентов применяют растворно-расходные баки с закрепленными на них насосами-дозаторами и мешалками;
- потребность в растворе гипохлорита устанавливают в пределах 173 л в месяц;
- используют сооружения для промывки фильтров и приемных оголовков, предназначенных для забора воды;
- воду в технологическом процессе очистки соединяют с коагулянтом, флокулянтами и гипохлоритом натрия.

Пример выполнения способа
Способ получения питьевой воды, по которому исходную воду подают через фильтры, смеситель, комбинированный осветлитель, сорбционный фильтр, насос, выполняется таким образом, что:
1. воду для очистки подготавливают в водозаборном и очистных сооружениях и подают от источника водоснабжения, укрепленного монолитным железобетоном через фильтрующие водозаборные оголовки и приемные камеры контейнерной водоочистной установки, водонапорные башни промывной и чистой воды, отстойник загрязненной промывной воды, накопитель осадка и хозяйственно-бытовых сточных вод, с помощью которых очищают воду из поверхностных источников с содержанием взвешенных частиц до 75 мг/л с расходом подаваемой жидкости не менее 200 м³/cyтки;
2. подаваемую воду подвергают ультрафиолетовому обеззараживанию, коагуляции, флокуляции, фильтрованию, сорбции и обеззараживанию раствором гипохлорита натрия;
3. в приемной камере проводят аэрацию воды и удаляют свободную углекислоту;
4. обработанную воду обеззараживают ультрафиолетовым излучением и направляют в камеры реакций;
5. насосами-дозаторами в воду вводят флокулянт;
6. регулируют подачу реагентов счетчиками расхода воды на выходе из контактного осветлителя;
7. импульсный сигнал от счетчика расхода воды передают на повторитель контактных импульсов, чем обеспечивают оптимальный режим работы насосов-дозаторов;
8. осуществляют пропорциональный объем обрабатываемой и расходуемой воды, которая проходит через напорный контактный осветлитель с кварцевой зернистой загрузкой и сорбционный фильтр с гранулированным активным углем;
9. очищенную воду дополнительно обеззараживают гипохлоритом натрия и насосами подают в водонапорную башню для обеспечения работы распределительной сети;
10. воду подают в водонапорную башню промывной воды, где приводят в действие задвижку с электроприводом на подающем трубопроводе при наполнении водонапорной башни;
11. для дезинфекции фильтрующих загрузок в воду подают гипохлорит натрия перед фильтрами, которые промывают при полностью заполненной водонапорной башне промывной воды;
12. осуществляют промывку контактного осветлителя и сорбционного фильтра;
13. открывают задвижку подачи исходной воды на контактный осветлитель и проводят сброс первого фильтрата в отстойник промывной воды и переключают фильтрат на подачу в сорбционный фильтр;
14. загрязненную промывную воду отстаивают не менее часа;
15. осветленную воду сбрасывают в источник водоснабжения;
16. в контейнерной установке промывают контактный осветлитель;
17. загрязненный объем промывной воды отстаивают не менее часа;
18. осветленную воду сбрасывают в поверхностный водный источник;
19. осадок сбрасывают в накопитель осадка;
20. в контактном осветлителе используют кварцевый песок с крупностью зерен от 0,8 до 2 мм с высотой фильтрующей загрузки не более 1 м;
21. общую площадь контактных осветлителей устанавливают в пределах 3,05 м²;
22. полезный расход воды устанавливают не менее 200 м³ в сутки при объеме промывной воды в 22,2 м³ в сутки;
23. распределительную систему выполняют с колпачками с ячейкой сит 0,4•0,4 м при гидравлической выгрузке фильтра;
24. сорбционный фильтр загружают гранулированным активным углем марки АГ-3 с диаметром зерен от 1 до 3 мм при общей площади сорбционных фильтров в 1,55 м², которые промывают не менее чем через 12 часов при расходе промывной воды в 12,5 л/с;
25. полный расход очищаемой воды устанавливают в пределах 229 м³ в сутки при ее среднечасовом расходе в 2,7 л/с;
26. ультрафиолетовую дезинфекцию первичного обеззараживания осуществляют с номинальной производительностью 6 м³/ч;
27. в камере реакции формируют хлопья, отделяют воздух для защиты распределительной системы контактного осветлителя;
28. в установке приготовления и дозирования растворов реагентов применяют растворно-расходные баки с закрепленными на них насосами-дозаторами и мешалками;
29. потребность в растворе гипохлорита устанавливают в пределах 173 л в месяц;
30. используют сооружения для промывки фильтров и приемных оголовков, предназначенных для забора воды;
31. воду в технологическом процессе очистки соединяют с коагулянтом, флокулянтами и гипохлоритом натрия.

Промышленная применимость нового технического решения заключается в осуществлении надлежащей скорости очистки природной воды, которая после осуществления процесса очистки становится пригодной для использования в бытовых условиях человеком.

Экономическая эффективность способа заключается в его практической реализации на ручье Гусиха реки Большой Иргиз Большечерниговского района Самарской области с географической привязкой к пос. Пикелянка.

Строительство сооружений, предназначенных для реализации нового способа очистки воды, планируется к осуществлению с 4 кв. 2001 года по 4 кв. 2002 года.

Изобретение относится к области водоснабжения и может быть использовано для подготовки питьевой воды, безопасной для потребления человеком. Для осуществления способа исходную воду согласно предложенному изобретению подвергают последовательно различным приемам обработки, в частности фильтрации, сорбции, ультрафиолетовому обеззараживанию, коагуляции, флокуляции, сорбции и дополнительному обеззараживанию гипохлоритом натрия, а в приемной камере водоочистной установки проводят аэрацию воды и удаляют свободную углекислоту. Подачу реагентов регулируют счетчиками расхода воды на выходе из контактного осветлителя, причем очистке подвергают воду из поверхностных водоисточников с содержанием взвешенных частиц до 75 мг/л с расходом подаваемой на очистку воды не менее 200 м³/сутки при объеме промывной воды 22,2 м³ в сутки. Сорбционный фильтр загружают активным углем марки АГ-3 с диаметром зерен 1-3 мм при общей площади сорбционных фильтров 1,55 м², которые промывают не менее чем через 12 ч при расходе промывной воды 12,5 л/сутки, а полный расход очищаемой воды устанавливают в пределах 229 м³/сутки, при этом ультрафиолетовую дезинфекцию первичного обеззараживания осуществляют с номинальной производительностью 6 м³/ч, а потребность в расходе гипохлорита устанавливают в пределах 173 л/месяц и воду в технологическом процессе очистки соединяют с коагулянтом, флокулянтом и гипохлоритом натрия. Способ позволяет при высокой скорости очистки воды с исходными условиями загрязненности до 75 мг/л взвешенных частиц получить воду, пригодную для использования в бытовых условиях человеком.

Способ получения питьевой воды, по которому исходную воду подают через фильтры, смеситель, комбинированный осветлитель, сорбционный фильтр, насос, отличающийся тем, что воду для очистки подготавливают в водозаборном и очистных сооружениях и подают от источника водоснабжения, укрепленного монолитным железобетоном, через фильтрующие водозаборные оголовки и приемные камеры контейнерной водоочистной установки, водонапорные башни промывной и чистой воды, отстойник загрязненной промывной воды, накопитель осадка и хозяйственно-бытовых сточных вод, с помощью которых очищают воду из поверхностных источников с содержанием взвешенных частиц до 75 мг/л с расходом подаваемой жидкости не менее 200 м³/сутки, причем подаваемую воду подвергают ультрафиолетовому обеззараживанию, коагуляции, флокуляции, фильтрованию, сорбции и обеззараживанию раствором гипохлорита натрия, а в приемной камере проводят аэрацию воды и удаляют свободную углекислоту, при этом обработанную воду обеззараживают ультрафиолетовыми излучением и направляют в камеры реакций, а насосами-дозаторами в воду вводят флокулянт, одновременно регулируют подачу реагентов счетчиками расхода воды на выходе из контактного осветлителя, причем импульсный сигнал от счетчика расхода воды передают на повторитель контактных импульсов, чем обеспечивают оптимальный режим работы насосов-дозаторов, причем осуществляют пропорциональный объем обрабатываемой и расходуемой воды, которая проходит через напорный контактный осветлитель с кварцевой зернистой загрузкой и сорбционный фильтр с гранулированным активным углем, а очищенную воду дополнительно обеззараживают гипохлоритом натрия и насосами подают в водонапорную башню для обеспечения работы распределительной сети, при этом воду подают в водонапорную башню промывной воды, где приводят в действие задвижку с электроприводом на подающем трубопроводе при наполнении водонапорной башни, а для дезинфекции фильтрующих загрузок в воду подают гипохлорит натрия перед фильтрами, которые промывают при полностью заполненной водонапорной башне промывной воды, одновременно осуществляют промывку контактного осветлителя и сорбционного фильтра, при этом открывают задвижку подачи исходной воды на контактный осветлитель, проводят сброс первого фильтрата в отстойник промывной воды и переключают фильтрат на подачу в сорбционный фильтр, а загрязненную промывную воду отстаивают не менее 1 ч, причем осветленную воду сбрасывают в источник водоснабжения, а в контейнерной установке промывают контактный осветлитель, одновременно загрязненный объем промывной воды отстаивают не менее часа, а осветленную воду сбрасывают в поверхностный водный источник, причем осадок сбрасывают в накопитель осадка, а в контактном осветлителе используют кварцевый песок с крупностью зерен от 0,8 до 2 мм с высотой фильтрующей загрузки не более 1 м, при этом общую площадь контактных осветлителей выбирают в пределах 3,05 м², причем полезный расход воды устанавливают в пределах не менее 200 м³ в сутки при объеме промывной воды в 22,2 м² в сутки, а распределительную систему выполняют с колпачками с ячейкой сит 0,4•0,4 м при гидравлической выгрузке фильтра, одновременно сорбционный фильтр загружают гранулированным активным углем марки АГ-3 с диаметром зерен от 1 до 3 мм при общей площади сорбционных фильтров в 1,55 м², которые промывают не менее чем через 12 ч при расходе промывной воды 12,5 л/с, а полный расход очищаемой воды устанавливают в пределах 229 м³ в сутки при ее среднечасовом расходе 2,7 л/с, при этом ультрафиолетовую дезинфекцию первичного обеззараживания осуществляют с номинальной производительностью 6 м³/ч, а в камере реакции формируют хлопья, отделяют воздух для защиты распределительной системы контактного осветлителя, причем в установке приготовления и дозирования растворов реагентов применяют растворно-расходные баки с закрепленными на них насосами-дозаторами и мешалками, а потребность в растворе гипохлорита устанавливают в пределах 173 л в месяц, одновременно используют сооружения для промывки фильтров и приемных оголовков, предназначенных для забора воды, а воду в технологическом процессе очистки соединяют с коагулянтом, флокулянтами и гипохлоритом натрия.