ВОДОПРИЕМНО-ОЧИСТНОЕ УСТРОЙСТВО
WATER RECEIVING-CLEANING DEVICE

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к устройствам, обеспечивающим механическую и химическую очистку воды.
Известна установка для забора и очистки воды из поверхностных источников, содержащая водоприемник, закрытую сверху переходную камеру с обратным клапаном в верхней части, насос, компрессор с воздушной трубой, воздушные вантузы, электрические задвижки, блок управления, камеры электрофореза, погружной электрический насос. Установка состоит из флотационной и электрофорезной камер [1].
Известное устройство сложно по конструкции, использует для своей работы энергию извне.
Известно также устройство, состоящее из всасывающего патрубка с установленным на нем обтекателем с лопастями, патрубка, установленного вертикально. Обтекатель, выполненный в виде цилиндрического стакана, ориентирован вверх дном и установлен на патрубке с кольцевым всасывающим зазором, в котором расположены лопасти обтекателя, закрепленные на его внутренней поверхности. Внешняя поверхность обтекателя выполнена с элементами, формирующими локальные турбулентные зоны при обтекании [2].
Данное устройство обеспечивает создание эффективных гидравлических условий для отвода воды за счет нагнетания, установки дополнительного насосного оборудования, приводящее к затратам энергии, установки сложных элементов, таких как вращательное оборудование с лопастями, и элементов, формирующих локальные турбулентные зоны при обтекании.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является водозаборно-очистное устройство, содержащее корпус, выполненный в виде полуцилиндра, разделенного перфорированными полукруглой формы перегородками, с образованием между ними фильтрующих секций с загрузкой [3]. Известное устройство способно выполнять только механическую очистку воды.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение качества очистки, способность осуществлять как механическую, так и химическую очистку воды дезинфектантом.
Изложенный выше технический эффект реализуется в изобретении за счет механической очистки через загрузку, представляющую собой гранулированный ингредиент, выбранный из ряда: пенополистирол, резиновая крошка или их смесь, и химической очистки для обеззараживания воды за счет нанесения на загрузку химического дезинфектанта - теотропина тетраазатрициклододекана в в количестве 1-10 ммоль на 1 г загрузки.
Водоприемно-очистное устройство представляет собой цилиндрический корпус, разделенный перфорированными перегородками на фильтрующие секции, загрузку, перфорированную вертикальную трубу, установленную по всей длине устройства для сбора очищенной воды, расположенную по центру устройства. Сверху секций установлена крышка. Загрузочные корзины, изготовленные из геосинтетического материала, имеют перфорированные стенки, образующие между собой ячейки. Секции, загруженные фракцией меньшего диаметра, представляют собой зону дезинфектации, являющейся последней стадией механической и химической очисток.
Ни из патентно-технической литературы и документации, а также из практики эксплуатации устройств для очистки воды неизвестно о наличии устройств, имеющих идентичные признаки признакам заявляемого изобретения.
Отсюда правомерен вывод о соответствии заявляемого устройства критерию новизны для изобретения.
Заявляемое устройство может быть неоднократно изготовлено с присущими ему существенными признаками и успешно реализовано на практике с получением указанного выше технического результата.
Техническая сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 показан общий вид устройства сверху;
- на фиг. 2 - продольный разрез устройства по центральной оси сечение (А-А).
Заявляемое техническое решение апробировано на опытном образце водоприемно-очистного устройства в лаборатории.
Ниже приведены результаты апробации.
Водоприемно-очистное устройство включает корпус, разделенный перфорированными перегородками 1 с образованием между ними фильтрующих секций 2 с загрузкой. В средней части устройства установлена вертикальная цилиндрическая перфорированная труба 4 для сбора очищенной воды. Крышка 5 установлена сверху секции 2. Загрузочные корзины 7, изготовленные из геосинтетического материала, имеют перфорированные стенки 8, образующие между собой секции размером 2,0×2,0 мм, в которых находится пенополистирольная загрузка 9. В верхних частях корзин имеются шарнирные петли с проушинами. Загрузочные корзины могут изготовляться целиком на всю секцию или на ее части, т.е. 2, 4, 6. Перегородки 6 цельные или разделенные по высоте на пустоты, шириной из расчета двух сплошных стенок корзин 7.
Водоприемно-очистное устройство работает следующим образом.
Загрузочные корзины 7 заполняют фильтрующим пенополистирольным материалом 9 и опускают с помощью откидных проушин в фильтрующие секции 2 корпуса. Фильтрующие секции 2 накрывают крышкой 5, вода поступает через перфорированную перегородку 1. Пройдя через пенополистирольную загрузку 9 разной крупности, секцию с загрузкой 12, на которую нанесен дезинфектант, перфорацию 3 в сборной цилиндрической вертикальной перфорированной трубе 4 для сбора воды после механической и химической очистки, отвода очищенной воды самотеком по трубопроводу 10, имеющего крепление к дну устройства 13 фланцем 11, снижается скорость фильтрации и увеличивается степень очистки поступающей воды. Разделение на фильтровальные секции 2 позволяет увеличить площадь водоприемника и быструю смену загрузки, а также увеличивается площадь входа воды. Геосинтетические корзины 7 облегчают конструкцию и могут принимать форму сектора, тем самым увеличивается площадь фильтрования.
Предлагаемое водоприемно-очистное устройство обеспечивает забор воды с верхних менее мутных слоев текущего потока, фильтрующие секции из-за многоходового движения воды по их загрузкам обеспечивают улучшенную очистку, а загрузочные корзины снижают затраты и время на заправку устройства и замену засоренной загрузки. В связи с этим предлагаемое устройство найдет широкое использование в городском, производственном и сельском водоснабжении потребителей качественной питьевой воды без дополнительной очистки.
Можно отметить, что предлагаемое мобильное устройство относится к разряду скоростных, т.е. цикл очистки воды по времени снижается до 50% по сравнению с аналогичными устройствами. Устройство работает на водозаборных сооружениях руслового типа при пологих берегах, обеспечивает 100% рыбозащиту, степень механической очистки до 90-99%.
Преимущество заявляемого изобретения перед прототипом также состоит в том, что повышается качество очистки воды за счет воздействия на нее дезинфектанта, отсутствия дополнительного устройства сборного колодца, обеспечения самотечного режима работы.
Источники информации
[1] Заявка в РФ №2010153924/13, МПК Е03В 3/04, 2010.
[2] Заявка в РФ №2005130129/03, МПК Е02В 8/08, 2005.
[3] Заявка в РФ №2011113926/13, МПК Е02В 9/04, Е02В 8/08, 2011.