МОДУЛЬНАЯ СТАНЦИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРСОДЕРЖАЩЕГО ДЕЗИНФЕКТАНТА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Полезная модель относится к химическому оборудованию, используемому при водоподготовке, в частности, для обеззараживания питьевых, сточных и оборотных вод, где для обеззараживания применяются химические дезинфектанты (хлор, диоксид хлора и др.).
Обеззараживание или дезинфекция - завершающий этап процесса водоподготовки. С целью дезинфекции воды применяют химический (с помощью сильных окислителей) метод, как правило, применяется хлорирование воды. Наиболее часто для хлорирования воды используют газообразный хлор, диоксид хлора, гипохлорид натрия и другие хлорсодержащие дезинфектанты. Хлорирование характеризуется широким спектром антимикробного действия в отношении вегетативных форм микроорганизмов, экономичностью, простотой технологического оформления, наличием способов оперативного контроля за процессом обеззараживания. Однако хлорирование имеет и ряд существенных недостатков, основные из них - образование при обеззараживании хлорорганических соединений, являющихся канцерогенными, и, жесткие требования к технике безопасности.
Известна система обеззараживания воды, состоящая из дозирующей установки, соединенной с магистральной трубой, которая осуществляется через реагентный коллектор с регулирующим вентилем и раздаточными трубками, входящими внутрь магистральной трубы перпендикулярно ее оси. Система дополнительно снабжена напорным коллектором, раздаточные трубки которого размещены внутри магистральной трубы и присоединены к нагнетательным отверстиям гидродинамических акустических излучателей, а сам коллектор через насос и регулирующий вентиль соединен с источником обрабатываемой воды. По первому варианту, свободные концы раздаточных трубок расположены на расстоянии не более 0,2 м перед выходными отверстиями каналов гидродинамических акустических излучателей, установленных в магистральной трубе вдоль по длине так, что оси выходных каналов параллельны оси трубы. По второму варианту, свободные концы раздаточных трубок соединены с всасывающими отверстиями гидродинамических акустических излучателей, установленных в магистральной трубе вдоль по длине так, что оси выходных каналов параллельны оси трубы (см. патент на изобретение РФ №2125973 «Система эффективного обеззараживания воды», 6 МПК C02F 1/72, B01F 3/04 приоритет от 01.04.1997 г., опубликовано 10.02.1999 г.).
Недостатком известной системы обеззараживания воды, в случае применения хлорсодержащих дезинфектантов, является сложность монтажа на объектах водоподготовки, связанная с проведением большого объема проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, необходимость проведения которых связана с хранением, получением и транспортировкой хлорсодержащих дезинфектантов.
Известна автоматическая хлораторная для обеззараживания воды газообразным хлором, представляющая собой комплекс, состоящий из системы подготовки и подачи газообразного хлора в обеззараживаемую воду, включающей баллоны с гребенкой (при расходе хлора до 5 кг/ч) или контейнер на тензометрических весах (при расходе хлора свыше 5 кг/ч) с жидким хлором, уловитель-испаритель (при расходе хлора до 5 кг/ч) или испаритель (при расходе хлора свыше 5 кг/ч) жидкого хлора, дозатор хлора, фильтр механической очистки газообразного хлора, автоматический переключатель, ротаметр и эжектор; из системы автоматического регулирования расхода газообразного хлора, включающей анализатор содержания хлора в воде, который связан с электромеханическим дозирующим вентилем; из системы нейтрализации газообразного хлора, включающей емкость для нейтрализующей жидкости, нейтрализующую жидкость, линию циркуляции нейтрализующей жидкости, в которую встроен блок приготовления, замены и утилизации нейтрализующего раствора. При этом система автоматического регулирования расхода хлора дополнительно содержит аквапроцессор, расходомер воды, автоматику сигнализации, нейтрализации аварийного выброса хлора и локализации аварии, состоящую из датчика хлора, детектора хлора в воздухе и сигнализатора аварийных ситуаций, замкнутых программно на аквапроцессор, при этом комплекс размещен в отдельном помещении с замкнутым объемом, состоящим из трех помещений: кабинета управления, хлораторной и секции нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора, причем хлораторная и секция нейтрализации изолированы от других помещений, но соединены между собой окном с вентиляционным клапаном, расположенным в верхней части перегородки (см. патент на полезную модель РФ №97365 «Автоматическая хлораторная для обеззараживания воды газообразным хлором», 8 МПК C02F 1/76 приоритет от 28.12.2009 г., опубликовано 10.09.2010 г.).
Размещение комплекса в отдельном помещении с замкнутым объемом, состоящем из трех помещений, предназначенных для изоляции баллонов или контейнеров с хлором, обслуживающего персонала и системы нейтрализации аварийных выбросов хлора, от рабочего помещения станции водоподготовки, не устраняет сложности монтажа на объектах водоподготовки, связанной с проведением большого объема проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, необходимость проведения которых связана с хранением, получением и транспортировкой хлорсодержащих дезинфектантов, поскольку обеззараживание воды за счет смешивания в эжекторе газообразного хлора с водой осуществляется вне отдельного помещения с замкнутым объемом.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является станция обеззараживания воды, включающая емкость для хлорсодержащего окислителя (устройство для хлорсодержащего дезинфектанта), соединенную при помощи трубопровода с насосом, обеспечивающим подачу окислителя в водопроводную магистраль. Причем емкость предназначена для заполнения гипохлоритом натрия, в качестве насоса используется объемный дозировочный насос, соединенный трубопроводом с водопроводной магистралью, при этом станция дополнительно снабжена измерителем общего хлора, датчик которого предназначен для размещения непосредственно в водопроводной магистрали или в байпасе водопроводной магистрали, выход измерителя общего хлора соединен с управляющим входом объемного дозировочного насоса непосредственно или через контроллер управления станцией (см. патент на полезную модель РФ №32486 «Станция обеззараживания воды», 7 МПК C02F 1/76 приоритет от 20.06.2003 г., опубликовано 20.09.2003 г.).
Недостатком известной станции обеззараживания воды с применением хлорсодержащих реагентов является сложность монтажа на объектах водоподготовки, связанная с проведением большого объема проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, необходимость проведения которых определяется жесткими требованиями к хранению, получению и транспортировке хлорсодержащих дезинфектантов.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в упрощении монтажа модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды на объектах водоподготовки, а также в повышении надежности и безопасности эксплуатации за счет выполнения ее в компактном модульном контейнере и повышения степени ее готовности при изготовлении в заводских условиях.
Заявляемый технический результат, достигается тем, что в заявляемой модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, содержащей устройство для хлорсодержащего дезинфектанта и линию подачи хлорсодержащего дезинфектанта в обрабатываемую воду согласно полезной модели модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды расположена в компактном модульном контейнере, а устройство для хлорсодержащего дезинфектанта предназначено для получения его водного раствора, при этом модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды дополнительно снабжена линией подачи воды в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, расходно-приемными емкостями для хранения реагентов для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, всасывающими линиями подачи реагентов в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, причем расходно-приемные емкости для хранения реагентов разделены между собой перегородкой.
При этом модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды может быть дополнительно снабжена насосами для подачи воды в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта и подачи реагентов в расходно-приемные емкости для хранения реагентов, приточно-вытяжной вентиляцией, и выполнена с возможностью подвода электроэнергии и отвода стоков.
Автоматизированная система контроля и управления технологическими процессами, которой может быть дополнительно снабжена модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, может включать систему контроля работы устройства для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, систему свето-звуковой сигнализации, систему контроля верхнего уровня реагентов в расходно-приемных емкостях, систему контроля наличия хлорсодержащих компонентов в модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, систему измерения содержания дезинфектанта в полученном водном растворе.
Также модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды может иметь производственный отсек и отсек для хранения реагентов для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, разделенный перегородкой, который может быть дополнительно снабжен роллетными воротами, имеющими смотровые окна.
Кроме того, расходно-приемные емкости для хранения реагентов могут быть установлены в поддоны и снабжены штуцерами, в которые установлены жесткие всасывающие линии подачи реагентов в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта.
В устройстве для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта получают водный раствор диоксида хлора и хлора, а в качестве реагентов используют серную кислоту и хлорат-хлоридный раствор натрия.
Повышение степени готовности при изготовлении в заводских условиях модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, содержащей устройство для хлорсодержащего дезинфектанта, предназначенное для получения его водного раствора, за счет расположения ее в компактном модульном контейнере, и дополнительным снабжением линией подачи воды в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, и расходно-приемными емкостями для хранения реагентов для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, разделенных между собой перегородкой, всасывающими линиями подачи реагентов в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, позволяет сократить, либо исключить объем проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, что не только упрощает монтаж модульной станции обеззараживания воды на объектах водоподготовки, но и повышает надежность и безопасность ее эксплуатации.
Повышение степени готовности при изготовлении в заводских условиях модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды позволяет в полной мере учесть условия техники безопасности, предусмотренные в соответствующих нормативных документах, что ускоряет и упрощает ее монтаж на объектах водоподготовки. Степень готовности при изготовлении в заводских условиях модульной станции обеззараживания воды, ускоряющая и упрощающая монтаж, предоставляет возможность, в случае надобности, оперативно транспортировать модульную станцию получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды с одного объекта водоподготовки на другой.
Надежность и безопасность эксплуатации модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды определяется уменьшением потенциальной опасности возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с хранением, получением и транспортировкой как хлорсодержащих дезинфектантов, так и реагентов, необходимых для их получения, а в случае возникновения чрезвычайных ситуаций быстрой ликвидации за счет их локализации.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждает пример конкретного выполнения модульной станции обеззараживания воды.
На фиг. 1 представлены основные узлы модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, размещенные в компактном модульном контейнере.
На фиг. 2. представлена блок-схема модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, содержит устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1, линию подачи хлорсодержащего дезинфектанта в обрабатываемую воду 2.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды расположена в компактном модульном контейнере 3. Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды дополнительно снабжена линией подачи воды 4 в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1, расходно-приемными емкостями для хранения реагентов 5, 6, всасывающими линиями подачи реагентов 7, 8 в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1. Причем расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6 разделены между собой перегородкой 9.
Все конструктивные элементы модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды надежно закреплены внутри компактного модульного контейнера 3 с учетом жестких требований техники безопасности.
В устройстве для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1 получают водный раствор диоксида хлора и хлора, а в качестве реагентов используют серную кислоту и хлорат-хлоридный раствор натрия.
Для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта может быть использована установка для получения водного раствора диоксида хлора и хлора, например, по патенту на полезную модель РФ №110083.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды работает следующим образом.
После установки и монтажа модульной станции обеззараживания воды перед запуском все узлы подготавливаются к работе.
Воду подают в установку для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора) 1 по линии подачи воды 4 в установку для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1 центробежным насосом 10 (имеется рабочий и резервный) для стабилизации и увеличения напора воды на ее входе. Затем в установку для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора) 1 из расходно-приемной емкости для хранения реагентов 5 поступает серная кислота, далее из расходно-приемной емкости для хранения реагентов 6 поступает хлорат-хлоридный раствор натрия. После получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора) в установке 1, используемого в качестве дезинфектанта, его направляют по линии подачи 2 в обрабатываемую воду.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды может быть дополнительно снабжена насосом для подачи воды 10 в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1 и насосами для подачи реагентов 11, 12 в расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6.
Автоматизированная система контроля и управления технологическими процессами может включать систему контроля работы устройства для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1, систему свето-звуковой сигнализации, систему контроля верхнего уровня реагентов в расходно-приемных емкостях 5, 6, систему контроля наличия хлорсодержащих компонентов в модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды, систему контроля содержания дезинфектанта в полученном водном растворе.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды пространственно может быть разделена на производственный отсек и отсек для хранения реагентов для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта, разделенный перегородкой 9.
Производственный отсек обеспечен всеми сетями инженерно-технического обеспечения (включая необходимое электрооборудование и электроосвещение), приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей 6-ти кратный воздухообмен во всей модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды.
Отсек для хранения реагентов может быть снабжен роллетными воротами 13, имеющими смотровые окна (на чертежах не показаны).
Расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6 установлены в поддоны 14 и снабжены штуцерами (на чертежах не показаны), в которые установлены жесткие всасывающие линии подачи реагентов 7, 8.
Расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6 (соляной кислоты и хлорат-хлоридного раствора натрия) представляют собой резервуары, разделенные перегородкой с отверстием в нижней ее части. Расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6 (соляной кислоты и хлорат-хлоридного раствора натрия) сконструированы таким образом, что подача в них реагентов (соляной кислоты и хлорат-хлоридного раствора натрия) ведется снаружи при помощи насосов 11, 12. Расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6 (соляной кислоты и хлорат-хлоридного раствора натрия) снабжены датчиком верхнего уровня с выводом звукового и светового сигнала к наружной части модульной станции обеззараживания воды. Для ликвидации аварийных проливов из поддонов 14 предусмотрены абсорбирующие салфетки или подушки.
Компактный модульный контейнер 3 выполнен со следующими отверстиями: отверстием для линии подачи воды 4 в устройство для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта 1, отверстием для линии подачи полученного водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора) 2 в обрабатываемую воду, отверстиями 15, 16 для подачи реагентов (соляной кислоты и хлорат-хлоридного раствора натрия) в расходно-приемные емкости для хранения реагентов 5, 6, отверстием для электрического кабеля электроснабжения (на чертежах не показано), отверстием для отвода стоков (на чертежах не показано) (отвод канализации предусмотрен с наружной части в приемную емкость), отверстиями для подключения приточно-вытяжной вентиляции (на чертежах не показано).
Компактный модульный контейнер 3 может быть снабжен петлями для подъема и транспортировки.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды может быть дополнительно снабжена электрическим шкафом 17, шкафом управления 18 для размещения в нем автоматизированной системы контроля и управления технологическими процессами (свето-звуковая сигнализация выведена снаружи), раковиной самопомощи 19, шкафом для средств индивидуальной защиты при работе с серной кислотой 20, шкафом для средств индивидуальной защиты при работе хлорат-хлоридным раствором натрия 21.
Модульная станция получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды может содержать несколько устройств для получения водного раствора хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора), которые могут быть объединены единой линией подачи полученного хлорсодержащего дезинфектанта (водного раствора диоксида хлора и хлора) в обрабатываемую воду.
Заявляемая полезная модель обеспечивает упрощение монтажа модульной станции получения хлорсодержащего дезинфектанта для обеззараживания воды на объектах водоподготовки, а также повышение надежности и безопасности эксплуатации за счет выполнения ее в компактном модульном контейнере и повышения степени ее готовности при изготовлении в заводских условиях.