УСТАНОВКА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ РАДОНА ИЗ ПРИРОДНЫХ ВОД Российский патент 2004 года по МПК C02F1/20 C02F103/06 

Настоящее изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в системах снабжения питьевой водой населенных пунктов, санаториев, домов отдыха и т.д.

Известен способ дегазации жидкости (десорбции растворенных газов) в токе инертного газа (см., например, В.М. Рамм. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1976, стр. 268-269). В качестве инертного газа обычно применяют атмосферный воздух.

Известна реализующая данный способ установка для дегазации воды, включающая дегазатор с форсуночной головкой для подачи воды (см. патент РФ № 2171230 “Устройство для дегазации воды”, МПК C 02 F 1/20, 27.07.2001). Дегазатор снабжен кольцевой насадкой, отражателем и баком-сборником (накопителем), а форсуночная головка коллектором, имеющим пяту, размещенную в ванне ультразвуковой установки. Недостатком установки является сложность изготовления и эксплуатации и возможность обрабатывать малый поток воды.

Наиболее близка к настоящему изобретению установка для дегазации воды, включающая дегазатор, выполненный в виде колонны с размещенной в ней насадкой и сборником воды, и побудитель расхода атмосферного воздуха (см. патент РФ № 2160712 “Способ дегазации воды”, МПК C 02 F 1/20, 20.12.2000). Установка работает при пониженном против атмосферного давлении. Основной недостаток данной установки состоит в недостаточной степени удаления газов из дегазируемой воды.

Задача настоящего изобретения состоит в формировании простой по конструкции и надежной при эксплуатации установки для удаления радона из питьевой воды.

Техническим результатом является повышение степени дегазации со снижением концентрации радона в питьевой воде до уровня более низкого, чем требуемый по имеющимся санитарным нормам.

Указанный технический результат достигают за счет того, что установка для удаления радона из природных вод, включающая дегазатор, бак-сборник, насос для подачи природных вод в дегазатор и побудитель расхода атмосферного воздуха снабжена дополнительным десорбером, бак-сборник снабжен циркуляционным насосом, десорбер установлен по воздуху и циркулирующей воде в параллель с дегазатором, а на линии подачи циркулирующей воды в дегазатор размещен запорный орган. Дегазатор и десорбер выполнены в виде барботажного, насадочного или пенного аппарата.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Использование природных вод, содержащих радон, допустимо лишь в случае, когда концентрация радона в питьевой воде соответствует санитарным нормам. Наиболее экономичным способом дегазации воды является десорбция в токе инертного газа (известны и другие способы, например нагревание воды вплоть до температуры кипения; при повышении температуры снижается растворимость газа в воде). При однократном контакте дегазируемой воды и атмосферного воздуха, организованном по противоточному принципу, проходит активное, но недостаточное снижение концентрации радона в питьевой воде. При реальной работе установки, снабжающей питьевой водой потребителя, расход питьевой воды не остается постоянным и многократно изменяется в течение суток. При выборе в каждом конкретном случае приемлемого и оптимального по объему бака-сборника возможно организовать циркуляционный поток дегазируемой воды и проводить многократный контакт дегазируемой воды и атмосферного воздуха.

Сущность настоящего изобретения целесообразно изложить при конкретном описании установки и ее работы.

Установка для удаления радона из природных вод приведена на чертеже.

Дегазатор 1 соединен с помощью гидрозатвора с баком-сборником 2 на линии слива дегазированной воды. Также с помощью гидрозатвора на линии слива дегазированной воды с баком-сборником 2 соединен десорбер 3. Установка содержит побудитель расхода атмосферного воздуха, в частности вентилятор 4. Напорная линия вентилятора 4 соединена со штуцерами для подвода воздуха дегазатора 1 и десорбера 3. Штуцера для вывода воздуха из дегазатора 1 и десорбера 3 соединены с единой линией вывода атмосферного воздуха из установки. Бак-сборник 2 снабжен циркуляционным насосом 5, напорная линия которого соединена со штуцерами для подвода воды дегазатора 1 и десорбера 3. Таким образом, десорбер 3 установлен по воздуху и циркулирующей воде в параллель с дегазатором 1. Установка снабжена насосом 6 для подачи в дегазатор 1 исходной дегазируемой воды. На линии подачи циркулирующей воды в дегазатор 1 размещен запорный орган 7. Дегазатор 1 и десорбер 3 могут быть выполнены в виде барботажного, насадочного или пенного аппарата.

Естественно, на объединенной линии для вывода воздуха из установки при необходимости может быть размещен брызгоуловитель. Естественно, что циркуляционный насос 5 и питающий насос 6 должны иметь байпасную линию и т.д. Однако эти признаки не определяют сути изобретения и не нуждаются в особом внимании.

Установка для удаления радона из природных вод работает следующим образом. При уровне воды в баке-сборнике 2, более низком чем верхний уровень, насос 6 подает свежие порции воды в дегазатор 1. В этом случае запорный орган 7 перекрывает подачу циркуляционного потока в дегазатор 1. При достижении верхнего уровня воды в баке-сборнике 2 прекращается подача свежей воды в дегазатор 1 и открывается запорный орган 7. Циркуляционный поток воды поступает одновременно в дегазатор 1 и десорбер 3. Многократный контакт воды и воздуха приводит к снижению концентрации радона в воде. При любом рабочем уровне воды в баке-сборнике 2 циркуляционный поток постоянно поступает в десорбер 3. Постоянно находится в работе и вентилятор 4. Этим обеспечивается многократный контакт воды и атмосферного воздуха. Таким образом, если в десорбере 3 атмосферным воздухом обрабатывают только циркуляционный поток воды, то в дегазаторе 1 атмосферным воздухом обрабатывают либо свежую воду, либо при заполнении до верхнего уровня бака-сборника 2 циркуляционный поток.

Конструкция дегазатора 1 и десорбера 3 может быть различной, но на основании исследований абсорбционных процессов с учетом гидравлического сопротивления наиболее приемлемы насадочные колонны. Могут быть также применены барботажные и пенные аппараты.

При выборе параметров работы дегазатора целесообразно ориентироваться на выбранную производительность установки с соответствующей для указанных типов аппаратов скоростью воздушного потока в свободном сечении аппарата и плотностью орошения. Целесообразно при использовании установок подобного типа рассчитывать десорбер на повышенный против дегазатора поток воды и атмосферного воздуха.

Установка для удаления радона из природных вод была применена в промышленном масштабе (4 м³/час) в зоне расположения одного из детских лечебных учреждений Свердловской области. Содержание радона в исходной воде достигает величины 1300 Бк/л. Санитарная норма составляет 60 Бк/л. При использовании только дегазатора (в виде колонны с насадкой) содержание радона снизилось до величины 360-480 Бк/л. При использовании установки по настоящему изобретению в целом (циркуляционный поток воды на десорбер - 10 м³/час) содержание радона упало практически до 0.

Следует отметить, что размещение десорбера в параллель с дегазатором имеет также следствием снижение содержания радона в выхлопных газах из-за увеличения подачи воздуха в установку.

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в системах снабжения питьевой водой населенных пунктов, санаториев, домов отдыха и т.д. Установка, включающая дегазатор, бак-сборник, насос для подачи природных вод в дегазатор и побудитель расхода атмосферного воздуха, снабжена дополнительным десорбером, бак-сборник снабжен циркуляционным насосом, десорбер установлен по воздуху и циркулирующей воде в параллель с дегазатором, а на линии подачи циркулирующей воды в дегазатор размещен запорный орган. Дегазатор и десорбер выполнены в виде барботажного, насадочного или пенного аппарата. Технический результат состоит в повышении степени дегазации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для удаления радона из природных вод, включающая дегазатор, бак-сборник, насос для подачи природных вод в дегазатор и побудитель расхода атмосферного воздуха, отличающаяся тем, что установка снабжена дополнительным десорбером, бак-сборник снабжен циркуляционным насосом, десорбер установлен по воздуху и циркулирующей воде в параллель с дегазатором, а на линии подачи циркулирующей воды в дегазатор размещен запорный орган.2. Установка для удаления радона по п.1, отличающаяся тем, что дегазатор и десорбер выполнены в виде барботажного, насадочного или пенного аппарата.