СТАНЦИЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Станция предназначена для обеззараживания питьевой и сточной воды и может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях.
Известными и широко распространенными являются стационарные хлораторные станции обеззараживания воды, осуществляющие хлорирование посредством использования завозимого жидкого хлора в баллонах или контейнерах (Абрамов Н.Н., Водоснабжение - М.: Стройиздат, 1982, с.280-290).
Недостатком таких станций является необходимость постоянного контроля за безопасностью проводимых работ в виду использования взрывоопасного и высоко токсичного хлора, способного в случае утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население районов, прилегающих к водопроводным очистным сооружениям.
Для снижения вероятности возникновения аварийных ситуаций за счет выработки хлорирующего агента непосредственно на месте, используют установки, которые включают:
- блоки приготовления и дозирования хлорида натрия
- электролизеры различных модификаций (в которых хлор и гидроокись натрия связываются в гипохлорит натрия)
- баки-накопители гипохлорита натрия, из которых хлорирующий агент подается в обеззараживаемую воду. (Например патент RU 2090519 С1).
Известная установка (патент RU 2090519 С1) включает электролизер, с разделенными анодной и катодной камерами, блок приготовления и дозирования раствора электролита, систему коммуникаций, проточную магистраль для воды, эжектор, установленный в проточной магистрали для воды и коллектор-сепаратор.
Блок приготовления и дозирования раствора электролита включает растворный блок, осмотический дозатор и трубопроводы, образующие циркуляционный контур электролита.
Установка также содержит блок очистки раствора электролита от солей жесткости и приборы контроля.
Основным недостатком этой и аналогичных станций, является не достаточное соответствие современным требованиям к организации и эксплуатации систем, используемых на водопроводно-канализационных сооружениях, а именно обеспечение постоянного контроля качества и безопасности технологического процесс, удобство монтажа и технического обслуживания оборудования станции.
За прототип предлагаемой полезной модели взята станция для обеззараживания воды (патент RU 2281252 С2), которая, также как и аналоги, включает:
блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи
При этом блок подачи и дозирования рабочих растворов состоит из регулировочного бачка, солевого бака, насоса-дозатора, аккумулирующей емкости, ротаметра.
Электролизер мембранный состоит из биполяра, монополяра анода, монополяра катода, прижимной рамы, опорной рамы, биметаллической плиты, листа перфорированного или просечно-вытяжного, ионообменной сульфокатионитной мембраны
Станция также включает эжектор, фильтр очистки воды, поступающей в электролизер, накопитель щелочи, насос, теплообменник, резервную накопительную емкость, контактный резервуар, тиристорный выпрямитель тока.
Преимуществом данной станции по сравнению с аналогами является то, что установка по получению дезинфектанта позволяет получать хлорагент повышенной бактерицидной активности без использования жидкого хлора, что исключает возможность залпового выброса ядовитых и токсичных веществ в атмосферу и практически сводит к минимуму вероятность возникновения аварий.
Однако применение в системе хозяйственного водоснабжения данной установки для обеззараживания воды не отвечает всем требованиям организации станций обеззараживания воды, поскольку понятие «станция» предполагает создание некой инфраструктуры для управления процессами обеззараживания воды в общей схеме водопроводно-канализационных сооружений.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание безопасного, легко монтируемого и эксплуатируемого технического комплекса.
Поставленная задача решается тем, что в станции обеззараживания воды, содержащей блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки - накопители щелочи
- блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами и указателями уровней рассола и умягченной воды
- блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами
- блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, снабженные газоанализаторами хлора и водорода
- электролизер, имеющий опорные и прижимные рамы снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками, опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб и снабжены полимерными или стеклянными изоляторами, а аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом
- блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса
- блок хлорирования снабжен датчиком хлора
- баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами
Станция также отличается тем, что составные блоки могут быть размещены в отдельных, связанных техническими коммуникациями, модулях.
Описание полезной модели представлено блок-схемой станции обеззараживания воды,
где:
1 - блок подготовки рабочих растворов,
2 - блок подачи и дозирования рабочих растворов,
3 - блок управления и энергетики,
4 - электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы,
5 - блок отделения газообразной фазы,
6 - блок хлорирования,
7 - баки-накопители щелочи
Преимущества полезной модели:
- то, что блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами и указателями уровней рассола и умягченной воды позволяет повысить удобство эксплуатации станции
- то, что электролиты, поступающие на электролизер, приготовлены на умягченной воде, продлевает срок безотказной работы сульфатокатионной мембраны, ресурс и надежность работы установки в целом
- то, что блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами позволяет предупредить возможность гипер или гипо-хлорирования воды
- то, что блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, а также регулировать вольтамперные характеристики
- то, что блок управления снабжен газоанализаторами хлора и водорода позволяет вести процесс с большой точностью и надежностью в отличие от использования ротаметров
- то, что электролизер снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками позволяет снизить затраты и соответственно увеличить выход хлора на единицу затраченной электроэнергии и соли
- то, что опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб позволяет существенно снизить вес изделия и тем самым упростить монтаж оборудования
- то, что опорные и прижимные рамы снабжены полимерными или стеклянными (а не керамическими) изоляторами, повышает безопасность монтажа или эксплуатации электролизера
- то, что аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом, позволяет практически исключить попадание хлора в рабочую зону и отравление обслуживающего установку персонала
- то, что блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса
- то, что блок хлорирования снабжен датчиком хлора позволяет регулировать процесс обеззараживания воды в режиме реального времени работу установки в целом, изменяя подачу электролитов (насос-дозаторы) и вольтамперные характеристики на электролизере
- то, что баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами
Технический результат - повышение безопасности и эксплуатации за счет автоматизации контроля, и удобства монтажа, за счет снижения веса оборудования и обеспечения возможности модульного исполнения,