Замкнутая система водоснабжения Советский патент 1981 года по МПК E03B7/04 

(54) ЗАМКНУТАЯ СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть использовано как для общего хозяйственно-питьевого водопользования, так и других нужд.

Известна система водоснабжения, состоящая из последовательно соединенных водозаборов подземных или . поверхностных вод, сооружений по водоподготовке, централизованной водопроводной сети, идущей к потребителю, системы канализации, очистных сооружений и поверхностных водоемов или водотоков 1.

Недостатком такой системы водоснабжения является то, что использованная вода не возвращается в источник, из которого она была получена. При -заборе подземных вод это приводит к истощению их запасов, а сбрасываемые недостаточно очищенные сточные воды загрязняют водоемы.

Известна замкнутая система водоснабжения, состоящая из последовательно соединенных водозаборных скважин с погружными или горизонтальными центробежными насосами, централизованной водопроводной сети, канализационной сети, очистных сооружений, насосной станции второго подъема, трубопровода очищенных стоков к поглощающим скважинам и поглощающих скважин 2.

Недостатком этой системы является ее сложность, обусловленная необходимостью сооружения насосной станции второго подъема, устройства отдельных электросетей для насосов водозаборных и поглощающих скважин и связанных с этим высоких энергозатрат.

Цель изобретения - упрощение системы и сокращение энергозатрат за счет придания замкнутым системам водоснабжения энергетических функций.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена дополнительным трубопроводом, соединяющим водозаборные и поглощающие скважины с установленным на нем механизмом дистанционного гидравлического управлениями присоединенный к нему эластичной мембраной.

На фиг. 1 показана принципиальная схема замкнутой системы водоснабжения, вид в плане; на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез.

Предлагаемая замкнутая система водоснабжения содержит водозаборные скважины 1 с установленным в каждой скважине на пакер 2 гидропоршневым насосом 3 и присоединенным к нему трубопроводом 4, имеющим эластичную мемебрану 5 с механизмом 6 дистанционного гидравлического управления, магистральный трубопровод 7, присоединенный к водозаборной скважине 1 и централизованной водопроводной сети 8, пос..едовательнЬ соединенные канализационную сеть 9, очистные сооружения 10, насос 1, перекачивающий доочищенные стоки, трубопровод 12 доочищенных стоков (он же гидроэнергопровод) и поглощающие скважины 13. Система водоснабжения действует следующим образом. Из водозаборных скважин 1, установленных на пакерах 2, гидропорщневыми насосами 3 вода вытесняется в затрубное пространство скважины или в отдельный трубопровод 4, а затем по магистральному трубопроводу 7 нагнетается в централизованную водопроводную сеть 8, из которой она поступает к потребителям. После использования воды стоки отводятся посредством канализационной сети 9 на очистные сооружения 10. С целью охраны водоисточника, стоки, поступившие на очистные сооружения 10, подвергаются глубокой механической и биологической очистке, преимущественно с третичной очисткой, посредство.м фильтрования через песчаные фильтры и в отдельНЫХ случаях через активированный уголь. После обеззараживания доочищенные стоки насосом 11 по трубопроводу 12 перекачиваются для восполнения водоисточника. При этом насосом 11 доочищенным стокам придается налор не только необходимый для транспортировки их к месту закачки, но с учетом потребной энергии для подъема воды из водозаборных скважин 1 и подачи ее потребителю, поэтому трубопровод 12 одновременно является гидроэнергопроводом. Доочищенные стоки перед закачкой их в поглощающие скважины используются как энергетический источник для работы глубинных гидропорщневых насосов 3, установленных в водозаборных скважинах 1. Вблизи каждой поглощающей скважиiici 13 на ответвлении от трубопровода 12 устанавливается механизм 6 дистанционного гидравлического управления, который трубопроводом 4 соединяется с гидропорщневым насосом 3, установленным в водозаборной скважине 1. Механизм б дистанционного гидравлического управления обеспечивает при цикле всасывания подачу доочищенных стоков в трубопровод 4, а при цикле нагнетания - отвод в поглощающие ск-в.ажины 13. Гидропоршневой насос 3 конструктивно выполнен таким образом, что добываемая им вода из водозаборной скважины 1 не смешивается с рабочей жидкостью, которая приводит в действие этот насос. Поэтому рабочая жидкость, которой заполняется трубопровод 4, выбирается исходя из условий обеспечения надежной работы гидропорщневого насоса 3 (преимущественно для данных систем водоснабжения такой жидкостью должна быть чистая вода). Для исключения смешения доочищенных стоков с рабочей жидкостью (чистой водой), содержащейся в трубопроводе 4 в непосредственной близости от .механизма 6 дистанционного гидравлического управления, на трубоповоде 4 установлена эластичная мембрана 5. При этом аккумулируемые упругие силы мембраны 5 в период поступления доочищенных стоков в трубопровод 4 используются для вытеснения доочищекных стоков через механизм 6 дистанционного гидравлического управления из трубопровода 4 в поглощающие скважины 13. Таким образом, в предлагаемой системе водоснабжения эластичная мембр.ана 5 выполняет две функции: как разделительная перегородка и как силовой орган насоса диафрагменного типа. Для повышения КПД работы гидропорщневого насоса 3 рабочая жидкость, содержащаяся в трубопроводе 4 (гидроприводе), снабжается полимерной добавкой, способствующей уменьшению гидравлических потерь при движении рабочей жидкости в трубопроводе 4, что имеет существенное значение при большой протяженности (1 - 3км) трубопровода 4. Двойное разобщение доочищенных стоков в поверхностных устройствах данной системы, а именно посредством эластичной мембраны 5, установленной в начале трубопровода 4, и аналогичной .мембраны, предусмотренной в конструкции глубинного гидропорщневого насоса 3, соответствует требованиям санитарных органов. Предлагаемая система проще известной за счет возможности исключения насосной станции второго подъема и электросетей для работы насосов водозаборных и поглощающих скважин и дешевле за счет сокращения энергозатрат. Предлагаемая система обеспечивает повторное использование доочищенных сточных вод, что способствует охране подземных воД от загрязнения и истощения. Система позволяет осуществить замкнутый цикл водооборота и энергопривода, что является существенно новым в ней. Формула изобретения Замкнутая система водоснабжения, содержащая последовательно соединенные водозаборные скважины с гидропорщневыми насосами, централизованную водопроводную и канализационную сети, очистные сооружения, трубопровод очищенных стоков и поглощающие скважины, отличающаяся

тем, что, с целью сокращения энергозатрат и удешевления системы, она снабжена дополнительным трубопроводом, соединяющим поглощающие и водозаборные скважины, с установленным на нем механизмом дистанционного гидравлического управления,и присоединенной к нему эластичной мембраной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 334345, кл. Е 03 В 1/02, опублик. 1970.

5 5 5 i

13

х1

- N