УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ВОДЫ

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ВОДЫ
Полезная модель относится к области очистки воды, а более конкретно к обезжелеэиванию воды, и может использоваться в устройствах для удаления из воды, например, подземных источников, ионов двухвалентного и трехвалентного железа.
Известна установка для обезжелезивания воды, включающая бак-аэратор, насос подкачки и напорные фильтры первой и второй ступеней, содержащие корпус с размещенными в нем фильтрующей загрузкой, дренажным устройством для отвода фильтрата и системой регенерации фильтрующей загрузки, обеспечивающей ее промывку обратным током воды / 1 /.
Эта установка требует постоянного контроля за работой фильтров с обеспечением регенерации не реже одного раза в сутки, тщательной сортировки и промывки фильтрующей загрузки при ее замене, использования части очищенной воды для промывки фильтрующей загрузки, полного отключения фильтров при регенерации фильтрующей загрузки. Это усложняет зксплуатацию установки и не позволяет достичь высокой производительности.
Из известных устройств наиболее близким к заявленному устройству является установка для обезжелезивания воды, содержащая корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой, внутри которого размещены фильтрующая загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор с расположенным вдоль вертикальной оси фильтра напорным трубопроводом, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки дренажное устройство, расположенное в верхней ее части распределительное устройство и расположенный над ним экран-отражатель, систему трубопроводов подачи исходной воды и отвода ее, снабженных задвижками и состоящую из основного трубопровода исходной воды.
первого дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с распределительным устройством, второго дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с гидроэлеватором, трубопровода промывной воды, и трубопровода фильтрата, соединенного с дренажным устройством, а также узел принуд1тельной подачи воздуха, снабженный насосом / 2 /.
В этой установке воздух, необходимый для окисления ионов двухвалентного железа в гидрат окиси железа, вводится в напорный скважинный трубопровод исходной воды. Узел принудительной подачи воздуха состоит из рабрызгивающих насадок, подключенных к этому трубопроводу, через который подается насосом вода из скважины. Разбрызгиваясь, вода активно аэрируется и собирается в контактном резервуаре, через отверстие в дне которого аэрированная вода по трубопроводу поступает собственно в фильтр внутрь корпуса через распределительное устройство. Распределительное устройство о установке размещено над верхней кромкой фильтрующей загрузки. Узел принудительной подачи воздуха при этом не может обеспечить необходимого регулирования расхода подаваемого воздуха, в результате чего его количество в воде оказывается значительно больше нормы. В водяной подушке над фильтрующей загрузкой двухвалентные ионы железа быстро окисляются и гидролизуются с образованием крупных по размеру хлопьев (более 1 мм), которые очень быстро заполняют поры верхнего слоя фильтрующей загрузки, что приводит к уменьшению грязеемкости фильтрующей загрузки и, как следствие, к резкому сокращению продолжительности полезного цикла фильтрации. В случае использования артезианских вод, где обычно содержится бикарбонат эакисного железа, возможно замедление и даже прекращение реакции окисления двухвалентного железа в трехвалентное и гидролиза из-за избытка образующейся при окислении свободной угольной кислоты, которую необходимо удалять. Кроме того, фильтрующая загрузка в фильтре требует промывки, которая в этой установке осуществляется отдельной операцией, требующей прекращения полезной фильтрации. Таким образом, эта установка не обеспечивает высокой эффективности обезжелезивания воды.
- 2 .Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании установки, лишенной недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эффективности обезжелезивания воды.
Этот технический результат достигается тем, что в установке для обезжелезивания воды, содержащей корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой, внутри которого размещены фильтрующая загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор с расположенным вдоль вертикальной оси корпуса напорным трубопроводом, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки дренажное устройство, расположенное в верхней ее части распределительное устройство и расположенный над ним экран-отражатель, систему трубопп одов подачи исходной воды и отвода ее, снабженных задвижками и состоящую из основного трубопровода исходной воды, первого дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с распределительным устройством, второго дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с гидроэлеватором, трубопровода промывной воды и трубопровода фильтрата, соединенного с дренажным устройством, а также узел принудительной подачи воздуха, снабженный насосом, узел принудительной подачи воздуха выполнен в виде воздухопровода, снабженного на одном конце воронкой, а другим концом соединенного с распределительным устройством, а в качестве насоса, установленного в воздухопроводе, выбран объемный перистальтический, с регулируем. производительностью по воздух;,, при этом насос связан через введенные в установку исполнительный механизм, трубопровод контроля расхода воды и дифманометр с первым дополнительным трубопроводом исходной воды, распределительное устройство размещено в толще фильтрующей загрузки, а трубопровод промывной воды соединен с внутренним объемом корпуса установки через крышку и дополнительно
соединен с гидроэлеватором вспомогательным трубопроводом, Напорн 1й трубопровод в своей верхней части может быть снабжен рассеиваталем пульпы, расположенным над верхней кромкой фильтрующей загрузки.
Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
На чертеже показана конструкция заявленной установки.
Она содержит корпус, выполненный s виде цилиндрической обечайки 1 и конической обечайки 2. Корпус снабжен крышкой 3, например, эллиптической формы, сферической, в форме усеченного конуса или иной формы. Внутри корпуса размещены фильтрующая загрузка 4, гидроэлеватор 5 с напорным трубопроводом 6, дренажное устройство 7, распределитольное устройство 8 и экран-отражатель 9. Фильтрующая загрузка 4 может быть песчаной, керамзитовой или металлокерамической. Дренажное 7 и распределительное 8 устройства выполнены, например, в виде набора трубок с поперечными просечками в стенках. Экран-отражатель 9 выполнен преимущественно сплошным в форме усеченного конуса с юбкой или иной формы, например, сферической. Установка содержит также основной трубопровод исходной воды 10, первый дополнительный трубопровод исходной воды 11, второй дополнительный трубопровод исходной воды 12, трубопровод промывной воды 13 и трубопроаод фильтрата 14. Трубопроводы 11, 12, 13, 14 снабжены задвижками 15, 16, 17, 18 соответственно. Узел присудительной подачи воздуха состоит из воздухопровода 19 с воронкой 20 и насоса 21. Воздухопровод 19 соединен с распределительным устройством 8. Насос 21 - объемный перистальтический, с регулируемой производительностью по воздуху. Он связан через исполнительный механизм 22, например, электромеханический, трубопровод контроля расхода воды 23 и дифманомер 24, например типа ДМ-3574, с первым дополнительным трубопроводом исходной воды 11. Трубопровод промывной воды 13 дополнительно соединен вспомогательным трубопроводом с гидроэлеватором 5. Напорный трубопровод 6 может быть снабжен рассеивателем пульпы 26. В установку могут быть введены также устройство выделения загрязне-ний 27 и сборник отходов 28. На трубопроводах 12, 13, 14, 15, 27 могут быть установлена манометры (на чертеже не показаны).
-  -4i
из скважины, подается через открытые задвижки 15, 16 в гидрозлеватор 5 и распределительное устройство 8. Одновременно с началом подачи исходной воды включается насос 21 , подающий атмосферный воздух, забираемый воронкой 20, в распределительное устройство 8. Производительность насоса регулируется с помощью исполнительного механизма 22, связанного с первым дополнительным трубопроводом исходной воды 1 1. При этом обеспечивается подача воздуха в количестве, пропорциональном содержанию в исходной воде ионов железа и ее расходу (не более 0,6 мг/л воздуха на 1 мг/л двухвалентного железа). С помощью распределительного устройства 8 воздух диспергируется во всем объеме воды, поступающей в фильтрующую загрузку 4. Химическая реакция окисления двухвалентного железа в трехвалентное и гидролиз последнего происходят в толще фильтрующей загрузки 4, зерна которой легко адсорбируют положительно заряженный золь гидроокиси железа. Это значительно увеличивает грязеемкость фильтрующей загрузки 4. Выделяющийся в процессе химической реакции окисления углекислый газ (углекислота) также оказывается в толще фильтрующей загрузки 4, Освобо)кденная от ионов железа вода собирается дренажным устройством 5 и по трубопроводу 14  задвижку 18 подается потребителю. Гидроэлеватор 5 через отверстия конфузора непрерывно забирает зерна фильтрующей загрузки 4 и вместе с водой, подаваемой по второму дополнительному трубопроводу исходной воды 12 через задвижку 16, в виде водопесчаной пульпы перекачивает их по напорному трубопроводу б в верхнюю часть установки. Подпитка гидрозлеватора 5, для экономии исходной воды, осуществляется дополнительно через вспомогательеный трубопровод 25. Скорость движения водопесчаной пульпы достигает 20-35 м/с, в результате чего зерна фильтрующей загрузки 4 хорошо отмываются от хлопьев гидроокиси железа. Свободная угольная кислота, освободившись из пор фильтрующей загрузки 4, также поднимается по напорному трубопроводу 6 в верхнюю часть установки. Отмытые зерна фильтрующей загрузки 4, ударяясь о экран-отражатель, направляются на ее поверхность. Грязная промывная вода, содержащая хлопья гидроокиси железа и пузырьки углекислоты.
по трубопроводу промывной воды 13 через задвижку 17 направляется в устройство выделения загрязнений 27 (гидрата окиси железа). Регулирование оптимальных соотношений величин давленияПв различных зонах установки осуществляется задвижками 15 - 18 и контролируется манометрами. В таком режиме рН среды внутри корпуса установки остается всегда выше равновесной и поэтому реакция обезжелезивания не замедляется, а в фильтрате гарантированно отсутствуют ионы железа. Работа установки осуществляется непрерывно, без циклических промывок обратным током воды.
Установка обеспечивает высокую эффективность обезжелезивания воды, большую, чем известные аналогичные установки. Это обусловлено высоким качеством очистки ( в фильтрате практически не содержится ионов железа), непрерывностью функционирования установки, высокой производительностью. Установка не сложна по конструкции и проста в эксплуатации.
Источники информации:
1.Николадзе Г.И. Улучш1ение качества подземных вод. Стройиздат. М., 1987, с.89-91.. .
2.КЛЯ.ЧКО В.А., Апельцин И.Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. Гос.издательство
литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. М., 1962, с.304-306, 623.
- 6 Форма