УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ ВОДЫ

Заявляемая полезная модель относится к области очистки воды с помощью фильтров, используемых в периодическом режиме.
Известно устройство для очистки воды (патент РФ №2346724 опубл. 20.02.2009 г.), используемое в периодическом режиме, включающее последовательно соединенные насосное устройство очищаемой воды, регулятор очищаемой воды, обратный клапан и фильтрующее устройство
Недостатком устройства является низкая степень очистки от растворенного железа и марганца, вследствие недостаточно интенсивного протекания окислительных процессов, и недостаточный уровень улучшения органолептических показателей, обусловленный отсутствием механизмов удаления растворенных газов.
Техническим результатом полезной модели является улучшение органолептических показателей очищаемой воды и увеличение глубины очистки от растворенного железа и марганца, за счет повышения интенсивности окислительных процессов.
Дополнительным техническим результатом, в случае промышленного применения заявляемого устройства, является упрощение и удешевление процесса очистки воды, со значительным содержанием растворенных газов, растворенных железа и марганца.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки воды, содержащем средства регулирования потока очищаемой воды, вход которых соединен с источником очищаемой воды, а выход соединен с входом фильтрационного устройства, последовательно соединенные емкость очищенной воды, циркуляционное насосное устройство и средства регулирования потока очищенной воды, выход которых соединен с потребителем, и циркуляционный трубопровод, содержащий средства регулирования подачи циркуляционной воды, вход которого соединен с выходом средств регулирования очищенной воды, а выход соединен с входом фильтрационного устройства, в соответствии с полезной моделью, на выходе фильтрационного устройства установлено аэрационное устройство, выход которого соединен с емкостью очищенной воды.
Средства регулирования потока очищаемой, очищенной и циркуляционной воды могут быть выполнены в виде последовательно соединенных обратного клапана и пассивного регулятора дросселирующего типа.
В частных случаях выполнения, на входе устройства очистки воды может быть установлен насос очищаемой воды, соединенный с входом средств регулирования потока очищаемой воды.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых приведены:
фиг. 1 - функциональная схема устройства очистки воды при достаточном давлении очищаемой воды.
фиг. 2 - функциональная схема устройства очистки при недостаточном давлении очищаемой воды.
Устройство очистки воды (фиг. 1) содержит средства 1 регулирования потока очищаемой воды, вход которых соединен с источником очищаемой воды (не показан), а выход соединен с входом фильтрационного устройства 2. На выходе фильтрационного устройства 2 установлено аэрационное устройство 3, выход которого соединен с входом емкости 4 очищенной воды, к выходу которой подключено циркуляционное насосное устройство 5. На выходе циркуляционного насосного устройства 5 установлены средства 6 регулирования потока очищенной воды, с выхода которых, очищенная вода подается потребителю. Одновременно, к выходу средств 6 регулирования потока очищенной воды, подключен циркуляционный трубопровод 7 с установленными средствами 8 регулирования потока циркуляционной воды.
На выходе очищенной воды потребителю может быть установлен дополнительный регулятор, ограничивающий расход очищенной воды в пределах производительности фильтра.
Средства 1, 6 и 8 регулирования потока, соответственно, очищаемой, очищенной и циркуляционной воды, преимущественно, выполняют в виде последовательно соединенных обратного клапана 9 любого типа и пассивного регулятора дросселирующего типа 10.
В качестве регуляторов 10 могут применяться любые краны или задвижки, имеющие необходимое сечение, обеспечивающее требуемый расход очищаемого и циркуляционного потока, например шаровые краны.
В качестве фильтрационного устройства 2 могут быть применены любые напорные фильтры. Условием выбора типоразмера фильтра является необходимая производительность по очищаемой воде.
В качестве фильтрующей загрузки фильтрационного устройства 2 может применяться любой зернистый материал, например кварцевый песок. Применение активных фильтрующих загрузок, например БИРМ, МЖФ, повышает эффективность работы устройства.
В качестве емкости 4 очищенной воды может применяться любая емкость, имеющая объем не менее часовой производительности устройства очистки воды. Емкость должна быть выполнена из коррозионно-устойчивых материалов либо иметь антикоррозионное покрытие. Емкость должна иметь дыхательное отверстие, обеспечивающее свободный выпуск газов в атмосферу.
В качестве аэрационного устройства 3 могут применяться эжекторы, аэрационные колонны, сатураторы.
В качестве насосного устройства 5 может быть, например, применен центробежный, вихревой или иной насос, не создающий пульсаций давления на выходе.
Устройство очистки воды (фиг. 2) дополнительно содержит установленный на входе устройства насос 11 очищаемой воды, вход которого соединен с входом очищаемой воды, а выход соединен с входом устройства регулирования потока очищаемой воды 1. Насос применяется в случае недостаточности давления очищаемой воды на входе в устройство (например, при работе от емкости).
Устройство работает следующим образом:
Исходная вода, через средства 1 регулирования потока очищаемой воды, обеспечивающие нормированный расход очищаемой воды, за счет давления источника очищаемой воды, подается на вход фильтрационного устройства 2, где происходит очистка воды от окисленных загрязнителей. С выхода фильтрационного устройства 2 очищенная вода поступает на аэрационное устройство 3, где производится избыточная аэрация очищенной воды. Для достижения достаточного уровня улучшения органолептических показателей и наиболее полного обеспечения окислительных процессов - уровень аэрации должен превышать уровень насыщения очищаемой воды растворенными газами атмосферы (кислород, азот). В случае применения эжектора, уровень аэрации достигается созданием достаточно высоких скоростей потока на срезе сопла (не менее 5 м/сек). В случае применения аэрационных колонн или сатураторов, давление аэрируемой воды должно превышать атмосферное не менее, чем на 10 м вод. ст.
С выхода аэрационного устройства 3 избыточно аэрированная вода поступает в емкость 4. В результате насыщения очищаемой воды кислородом и азотом воздуха выше уровня насыщения при нормальных условиях, избыток внесенных, при аэрации, газов улетучивается в атмосферу, унося при этом растворенные газы, содержащиеся в очищаемой воде и ухудшающие органолептические показатели очищенной воды (например, аммиак и сероводород). Вытесненные газы улетучиваются в атмосферу через дыхательное отверстие емкости 3.
При этом в воде сохраняется, на уровне насыщения, растворенный кислород.
Часть очищенной воды, из емкости 4, насосным устройством 5, через средства 6 регулирования очищенной воды, по линии 7 циркуляции воды, через средства 8 регулирования потока циркуляционной воды, устанавливающие необходимый объем циркуляционного потока, направляется на вход фильтрационного устройства 2. Объем циркуляционного потока определяется потребностью в количестве растворенного кислорода, необходимого для нормального окисления растворенных загрязнителей (железо, марганец) и устанавливается в ходе пусконаладочных работ. Остаточный растворенный кислород, поступающий на вход фильтрационного устройства 2 с циркуляционным потоком, окисляет растворенные во вновь поступающей очищаемой воде загрязнители, которые улавливаются фильтрационным устройством 2.
Таким образом, применение аэрационного устройства 3, за счет постоянного и непрерывного введения в очищаемую воду кислорода воздуха, обеспечивает значительное улучшение органолептических показателей очищенной воды и значительно повышает интенсивность и полноту прохождения окислительных процессов, что позволяет более качественно отфильтровать очищаемую воду, значительно снизив содержание железа и марганца.
Кроме того, в случае промышленного применения заявляемого устройства, процесс очистки воды, со значительным содержанием растворенных газов, растворенного железа и марганца существенно упрощается и удешевляется, так как отсутствует необходимость введения специальных химических реагентов и фильтрующих загрузок, имеющих конечный невосстановимый ресурс.