УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Полезная модель относится к установкам для очистки подземных вод, добываемых водозаборными скважинами, от растворенных в них агрессивных газов и может быть использована для улучшения качества воды при водоснабжении населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, частных домов.
Известна установка для очистки воды от железа, сероводорода, углекислого и других газов, содержащая рабочую камеру с крышкой, нижним дырчатым днищем, на котором расположена насадка из колец Рашига и верхним распределительным поддоном с отверстиями, систему искусственной приточной вентиляции, трубопровод для подачи исходной воды и фильтр (RU 2145577 С1, 20.02.2000).
Известно также устройство для дегазации воды аэрацией, содержащее цилиндрический корпус, имеющий смесительный конус на одном конце, сальник на другом конце и патрубок подачи воздуха, и водяное сопло с патрубком подачи воды и конусом, расположенным внутри корпуса (RU 2255789 С2, 04.06.2003).
2
2
Известные устройства используются на специально построенных станциях водоочистки, расположенных, как правило, на некотором расстоянии от водозаборных скважин. При транспортировке воды с высоким содержанием агрессивных газов (СО, НS) по стальным водоводам из скважин до станции водоочистки происходит их интенсивная коррозия. Вследствие этого содержание железа в воде возрастает иногда в несколько раз, что требует дополнительной очистки воды от железа. Кроме того, вода, содержащая агрессивные газы, разрушает и железобетонные резервуары для питьевой воды.
Известна также конструкция установки для очистки воды, наиболее близкая к заявляемой по совокупности существенных признаков (RU 2128146 С1, 27.03.1999)
Известная установка для очистки воды содержит павильон водозаборной скважины, водозаборную скважину, кондуктор с оголовком, отвод оголовка, установленные в павильоне водозаборной скважины устройство для аэрации с воздуховодом и кольцевой резервуар с камерой для аэрации, средство для отвода газов (вантуз) и установленные в стволе скважины водоподъемную колонну и погружной насос.
Принимаем известное решение за прототип.
Известная установка имеет достаточно сложную конструкцию, предполагающую использование специальной камеры для аэрации.
2
2
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание простой в изготовлении конструкции установки, не требующей значительных затрат при изготовлении, монтаже и эксплуатации и, в то же время, позволяющей эффективно очищать (нейтрализовать) в водозаборной скважине подземные воды от растворенных агрессивных газов (СО, НS и др.). Это значительно снизит коррозию стальных водоводов и, как следствие, содержание железа в воде не увеличится при ее дальнейшей транспортировке.
Для решения этой задачи использована установка для очистки воды, содержащая павильон водозаборной скважины, водозаборную скважину, кондуктор с оголовком, отвод оголовка, устройство для аэрации с воздуховодом, средство для отвода газов и установленные в стволе скважины водоподъемную колонну и погружной насос.
Новым является то, что устройство для аэрации закреплено на водоподъемной колонне в верхней части ствола водозаборной скважины, и аэрирование воды происходит непосредственно в стволе водозаборной скважины. Устройство для аэрации может быть выполнено в виде как минимум
одного водо-воздушного эжектора. Водо-воздушный эжектор сообщен посредством воздуховода с приточной вентиляционной трубой павильона и соединен трубопроводом с отводом оголовка. Для отвода выделяемых газов служит газоотводящая трубка, выведенная в вытяжную вентиляционную трубу павильона скважины.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
2
2
2
2
2
3
2
При работающем погружном насосе часть воды подается потребителям, а часть, по водоподводящей трубе, к устройству для аэрации, например водо-воздушному эжектору. Проходя через водо-воздушный эжектор, вода с засасываемым воздухом в аэрированном виде ударяется о стенки скважины и еще больше диспергируется. При этом вследствие падения парциального давления происходит выделение из воды газов СО, HS, а также дополнительное насыщение воды кислородом воздуха. Часть выделившихся газов, в первую очередь HS, удаляется через газоотводящую трубку. Газ СО частично удаляется вместе с HS, а частично окисляется кислородом воздуха и переходит в карбонат кальция (СаСО). В результате этого часть воды, подаваемой погружным насосом, аэрируется, дегазируется и теряет свою агрессивность. При падении по кольцевому зазору между стенками скважины и водоподъемной колонной вода в виде водо-воздушной смеси дополнительно насыщается кислородом воздуха. При контакте падающей аэрированной воды с динамическим уровнем воды в водозаборной скважине образуется «кипящий слой», где происходит дополнительное окисление содержащихся в воде газов, в первую очередь СO. Рациональным является размещение устройства для аэрации на водоподъемной колонне в верхней части ствола водозаборной скважины, что обеспечивает максимальную эффективность названных процессов.
В результате процессов, происходящих в водозаборной скважине: аэрирование части воды эжектором, дополнительное аэрирование воды при
2
2
падении до контакта с динамическим уровнем, аэрирование в «кипящем слое» - происходит эффективная очистка воды от СO и HS, уменьшение концентрации агрессивных газов в не аэрированной воде, находящейся в скважине, а также ее обогащение излишками кислорода, захваченного в «кипящем слое».
Предлагаемая установка для очистки воды позволяет получить технический результат - эффективную очистку подземных вод от растворенных агрессивных газов непосредственно в стволе водозаборной скважины. Это позволит исключить значительные затраты на строительство водоочистных станций при эксплуатации подземных вод с агрессивными газами и снизит коррозию стальных водоводов.
На чертеже схематично изображена предлагаемая установка;
Установка для очистки воды содержит павильон 1 водозаборной скважины 2 с вентиляционными трубами: приточной 3 и вытяжной 4, кондуктор 5 с оголовком 6 и отвод 7 оголовка. В оголовке 6 установлена газоотводящая трубка 8, выведенная в вытяжную вентиляционную трубу 4. В стволе 9 скважины 2 установлена водоподъемная колонна 10 и погружной насос 11. На водоподъемной колонне 10 закреплен водо-воздушный эжектор 12 для аэрирования воды. Количество устанавливаемых на водоподъемной колонне 10 водо-воздушных эжекторов 12 определяется исходя из производительности скважины. Водо-воздушный эжектор 12 соединен водоподводящей трубой 13, имеющей регулировочный вентиль 14, с отводом 7 оголовка 6 скважины. Воздуховод 15 водо-воздушного эжектора 12 выведен в приточную вентиляционную трубу 3 павильона 1.
Установка работает следующим образом.
При работающем насосе 11 часть воды подается к водо-воздушному эжектору 12. Вода вместе с засасываемым из приточной вентиляционной
2
2
трубы 3 воздухом проходит через водо-воздушный эжектор 12, аэрируется, ударяется о стенки скважины 2. Вследствие падения парциального давления, происходит выделение CO и HS, которые удаляются через газоотводящую трубку 8 в вытяжную вентиляционную трубу 4. При падении воды по кольцевому зазору между водоподъемной колонной 10 и стенками скважины 2 происходит ее дополнительное насыщение кислородом, а при контакте с динамическим уровнем воды образуется «кипящий слой» и дополнительное окисление растворенных в воде газов.
При этом не аэрированная вода, находящаяся в скважине, обогащается кислородом аэрированной воды и излишками кислорода, захваченного в «кипящем слое», вследствие чего концентрация агрессивных газов в ней уменьшается за счет их окисления.
Предлагаемая установка отличается простотой конструкции и позволяет получить технический результат - эффективную очистку подземных вод от растворенных агрессивных газов непосредственно в стволе водозаборной скважины.