Пристрій для глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної

Реферат: UA 98887 C2 (12) UA 98887 C2 Винахід належить до галузі багатоступінчастої обробки води, зокрема до пристроїв рециркуляційної обробки води флотацією у поєднанні з іншими засобами обробки, і може бути використаний для очищення питних вод в побуті і харчовій промисловості, а також для доочищення технічних і стічних вод промислових підприємств. Пристрій для глибокого очищення (доочищення ) води, переважно питної, що містить очисний модуль (агрегат) (1), що включає флотатор (2) для флотації обробки води, яка очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора (3), зв'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) (4) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР). Згідно з винаходом, він містить щонайменше один очисний модуль (агрегат) (1), який додатково включає насипний піщаний фільтр (5) для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб (6) для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) (7) для бактерицидної обробки води і аеробний біореактор (8) із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, а згадані засоби очищення розміщені і з'єднані за технологічною схемою, що забезпечує щонайменше один кільцевий багатоступінчатий цикл очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) (1) в наступній послідовності: насипний піщаний фільтр (5) для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб (6) для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) (7) для бактерицидної обробки води, флотатор (2), для флотаційної обробки води, яка очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора (3), зв'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) (4) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР) і аеробний біореактор (8) із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, вихід якого розташований над насипним піщаним фільтром (5) для повторного замкненого багатоступінчастого циклу очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) (1). Технічний результат: підвищення ступеня очищення (доочистки) і якості води. UA 98887 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі багатоступінчастої обробки води, зокрема до пристроїв рециркуляційної обробки води флотацією в поєднанні з іншими засобами обробки, і може бути використаний для очищення питних вод в побуті і харчовій промисловості, а також для доочищення технічних та стічних вод промислових підприємств. З рівня техніки відомі різні пристрої для очищення питної води, що, наприклад, включають фільтрацію, біологічне очищення мікроорганізмами, бактерицидну обробку ультрафіолетовим опроміненням (УФ-опроміненням) та їх комбінації, наприклад, реалізовані в наступних технічних рішеннях: «Устройство для очистки питьевой воды» RU2371233 (С2) (Дорофеев С.П. и другие) B01D24/00. C02F1/64, C02F103/04; 27.10.2009 [1]; «Способ очистки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения и устройство для его осуществления» RU2282594 (С2) (Гамарник В.Г. и другие) C02F1/74, B01F3/04; 27.08.2006 [2]; «Способ очистки воды и устройство для его осуществления» RU2060963 (С1) (Хабаровский завод металлоконструкций) C02F3/00; 27.05.1996 [3]; «Микрофильтровальное устройство водоподготовки» RU2069191 (С1) (Хабаровский завод металлоконструкций) C02F3/00; 20.11.1996 [4]; «Модульное устройство для очистки воды» RU2367500 (С1) (Закрытое Акционерное Общество (ЗАО) «МЕТТЭМ-Техногия» (RU)) B01D25/02; B01D29/56; 20.09.2009 [5]; «Устройство обеззараживания жидкости ультрафиолетовым излучением» RU101702 (U1) (Общество с ограниченной ответственностью «НПО ЭНТ» (RU)) C02F1/32, 27.01.2010 [6]; «Способ получения питьевой воды» RU2220115 (С1) (Федеральное государственное унитарное предприятие «Пермский завод им. С.М. Кирова» C02F9/12//(C02F9/12,l:28, 1:32, 1:52, 1:56, 1:72), 103:04; 27.12.2003 [7]; «Способ очистки воды и модульное устройство для его осуществления» RU2151106 (С1) (Боголицын К.Г. и другие) C02F9/14//(C02F9/14, 1:78, 1:463), 103-04; 20.06.2000 [8]; «Установка получения питьевой воды» RU2209783 (С3) (Боголицын К.Г.) C02F9/14//(C02F9/14, 1:28, 1:78, 3:00), 103:02, 10.08.2002 [9]. Проте відомі пристрої [1-9] не забезпечують високий ступінь очищення питної води від спектру їх забруднень. Знайшли розповсюдження також економічні пристрої очищення води флотацією, наприклад в наступних технічних рішеннях: «Установка для очищення води від поверхнево-активних речовин» UA19391 (С2) (Гевод B.C.), C02F1/24, 22.06.1994 [10]; «Установка для глибокого очищення води» UA23032 (С2) (Гевод B.C.), C02F1/24, 31.07.1996 [11]; «Пристрій для очищення води» UA25068 (С2) (Інститут колоїдної хімії ім. А.І.Думанського Національної академії наук України, UA) C02F1/24, C02F1/40, 25.12.1998 [12]. Відомі пристрої в [10-12] також не забезпечують високий ступінь очищення питної води від спектру її забруднень. Найбільш близьким до винаходу за кількістю загальних ознак є пристрій для глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної, що містить очисний модуль (агрегат), що включає флотатор для флотаційної обробки води, яка очищується водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора, зв'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР) [«Установка для очищення води флотацією» UA58076 (А) (Гевод B.C. та інш.) C02F1/24, 15.07.2003; найбільш близький аналог -прототип] [13]. Недоліком відомого пристрою [13] є те, що ним не забезпечується необхідний ступінь очищення (доочищення) води по всьому спектру забруднень (домішок), що підлягають видаленню, що знижує якість води. Викликано це тим, що даним пристроєм здійснюється тільки флотація і бульбашковоплівкова екстракція поверхнево активних речовин (ПАР). Задачею, на вирішення якої спрямований винахід, є удосконалення відомого пристрою шляхом установки в ньому додаткових засобів для очищення води додатковими методами (стадіями), що забезпечують багатоступінчасту її обробку по замкненому циклу, що неодноразово повторюється, в очисному модулі (агрегаті) з ефектом активізації індивідуальних водоочисних процесів на кожному ступені (стадії) рециркуляційної технології очищення води. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої задачі і використанні удосконаленого пристрою, полягає у підвищенні ступеня очищення (доочищення) та якості води. 1 UA 98887 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Поставлена задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що пристрій для глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної, що містить очисний модуль (агрегат), що включає флотатор для флотаційної обробки води, яка очищається водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора, пов'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР), згідно з винаходом, він містить щонайменше один очисний модуль (агрегат) (1), який додатково включає насипний піщаний фільтр для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) для бактерицидної обробки води і аеробний біореактор із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, а згадані засоби очищення розміщенні і з'єднані за технологічною схемою, що забезпечує, щонайменше, один кільцевий багатоступінчастий цикл очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) в наступній послідовності: насипний піщаний фільтр для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) для бактерицидної обробки води, флотатор, для флотаційної обробки води, яка очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора, зв'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР) і аеробний біореактор із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, вихід якого розташований над насипним піщаним фільтром для повторного замкненого багатоступінчастого циклу очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті). Крім того, у пристрої дренажно-відсмоктуючий засіб виконано у вигляді заглибленої в насипний піщаний фільтр перфорованої дренажної коробчастої насадки, забезпеченої насосом, який встановлений всередині або зовні очисного модуля. Очисний модуль (агрегат) пристрою також включає вхідний патрубок з краном для подачі початкової води на очищення, вихідний патрубок з краном для виведення очищеної води і зв'язаний з виходом ультрафіолетового опромінювача (УФ-опромінювача), зливний патрубок для видалення поверхнево активних речовин (ПАР), зв'язаний з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ), вхідний патрубок ежектора для ежекції повітря з атмосфери, вхідний патрубок ежектора для підведення води з ультрафіолетового опромінювача (УФ-опромінювача) і вихідний патрубок ежектора, введений всередину флотатора для подачі водоповітряної суміші та здійснення флотації. При великому споживанні очищеної води очисні модулі можуть бути з'єднані за паралельною схемою. У зв'язку з тим, що пристрій містить щонайменше один очисний модуль (агрегат), тим самим забезпечується багатофункціональна система глибокого очищення води. Наявність насипного піщаного фільтра забезпечує фільтрацію води в стартовому і подальших циклах, при якій відбувається поділ твердої (дисперсної) і рідкої фаз шляхом осадження седиментуючих і колоїдних домішок води, в поровому просторі піщаного фільтра під дією сили тяжіння і перепаду тиску. Фільтрація, переважно, затримує частинки в товщі фільтруючого середовища. Швидкість локальних потоків води в просторі завантаження охоплює режими "швидкої" і "повільної" фільтрації. Цим забезпечується ефективне вилучення з води тих речовин (домішок), які обумовлюють показник «каламутність». Установка в очисному модулі дренажно-відсмоктуючого засобу для відбору відфільтрованої води забезпечує її подачу під тиском, тобто напірний перебіг (рушійну силу) води для подальшого очищення іншими засобами обробки, що забезпечує її циркуляцію (рециркуляцію) у системі очищення в очисному модулі. Наявність в пристрої ультрафіолетового опромінювача (УФ-опромінювача) для бактерицидної обробки води забезпечує стерилізацію циркулюючих і вихідних потоків води ультрафіолетовим опромінювачем (УФ-опромінювачем), який укомплектований бактерицидними лампами відповідної потужності. Стерилізація досягається за рахунок деструкції ДНК в клітинах бактерійної мікрофлори, у вірусах, в спорах грибків і мікроводоростей під дією квантів світла ультрафіолетового випромінювання (наприклад з довжиною хвилі 264 нм), що підвищує ступінь очищення води. Установка в очисному модулі аеробного біореактора із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, забезпечує завершальний етап очищення одного циклу обробки води. Аеробний біореактор являє собою проточний тубус із завантаженням з гранульованого мезопористого активованого вугілля. Колонії аеробних гетеротрофів біокаталітично очищають потік води, що циркулює, від органічних і мінеральних поверхнево-інактивних речовин, що є 2 UA 98887 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 компонентами живлення для росту і розмноження цього виду мікроорганізмів. Аеробні гетеротрофи в природі є основними чинниками самоочищення водних просторів і тому істотно підвищують ступінь очищення води. У зв'язку з тим, що в очисному модулі пристрою згадані засоби очищення розташовані і з'єднані за технологічною схемою, що забезпечує щонайменше один кільцевий багатоступінчастий цикл очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) в наступній послідовності: насипний піщаний фільтр для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) для бактерицидної обробки води, флотатор для флотаційної обробки води, що очищається водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора, пов'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР) і аеробний біореактор із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, вихід якого розташований над насипним піщаним фільтром для повторного замкненого багатоступінчастого циклу очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті), то тим самим забезпечується рециркуляційний процес комбінованої обробки (очищення) води різними, але доповнюючими один одного засобами, які з одного боку допускають можливість мінімізації габаритів очисного модуля (агрегату) та його функціональних вузлів, а з іншого боку ініціюють виникнення зворотних зв'язків між засобами, що використовуються і складовими процесами рециркуляційної технології, що відбуваються в них, які оптимізують процес ефективного очищення води. Особливістю рециркуляційної системи комбінованої обробки води є те, що з одного боку така система допускає можливість мінімізації габаритів її функціональних вузлів, а з іншого боку в ній забезпечується виникнення зворотних зв'язків, що оптимізують її роботу в цілому. Так, якщо типовий прямоточний піщаний фільтр має висоту h і при заданій швидкості фільтрації забезпечує десятиразове пониження каламутності фільтрованого розчину, то таке ж зниження каламутності розчину в рециркуляційній системі забезпечує фільтр з висотою 0,1 h, коли число рециркуляційних циклів в цій системі досягає десяти. Аналогічним чином інтенсифікація процесу очищення відбувається при флотації. При роботі рециркуляційної системи фільтраційної флотації залишкова концентрація і-го виду домішки в оброблюваному полікомпонентному водному розчині може бути знижена до будь-якого бажаного рівня, так як кінетика вилучення речовин підкоряється закону зворотної експоненти. При рециркуляційної фільтрації базові механізми відділення речовин з фільтрованої рідини при біологічному очищенні води в аеробному біореакторі із завантаженням, залишаються такими ж, як і в будь-якому іншому зернистому фільтрі. Зокрема, великодисперсні домішки осідають на поверхні фільтра з утворенням «місткових» структур та пухкого осаду, частково блокуючого переріз гирл вхідних пор фільтра. Колоїдні частинки утворюють коагулюм всередині фільтра за механізмами інерційної і безінерційної гетерокоагуляції. Але особливістю роботи зернистого фільтра в аеробному біореакторі в рециркуляційному режимі разом з флотатором і бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ), є та обставина, що в поровий простір завантаження, що складається з активованого вугілля, безперервно надходить розчин, збагачений атмосферним киснем за рахунок обмінної абсорбції при флотації у флотаторі. Одночасно цей розчин виявляється збіднений поверхнево-активними інгібіторами мікробіального метаболізму за рахунок роботи бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ). Насичення потоку, що фільтрується, атмосферним киснем та вилучення з нього поверхневоактивних інгібіторів мікробіального метаболізму також стимулює активність біообростання при фільтрації через насипний піщаний фільтр всередині піщаної маси і тим самим перетворює її на біофільтр і біореактор. Таким чином, реалізуються позитивні зворотні зв'язки між функціональними вузлами комплексу фільтраційної флотації. Внесок цих складових у «продуктивність» рециркуляційної фільтрації залежить від віку і видового складу біообростання на зернинах піску, а також від наявності у потоці, що фільтрується, речовин, що є субстратами для бактерійного живлення. Біообростання поглинають з потоку фільтрованої рідини ті органічні речовини, які легко засвоюються ферментними системами бактерійних клітин. У міру утилізації цих речовин бактерії приступають до «перетравлення» більш складних органічних сполук. При цьому потік води на виході з фільтру і біореактора виявляється додатково очищеним від розчинених органічних сполук. Одночасно у вихідний потік з піщаного фільтра і біореактора надходять продукти життєдіяльності біообростання. Це вуглекислий газ, вода, ендогенні сурфактанти, а 3 UA 98887 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 також фрагменти відмираючих бактерійних колоній, що важко розкладаються. З рециркулюючого об'єму водної фази їх евакуює бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ). У вдосконаленому пристрої забезпечується видалення з об'єму рециркулюючої водної фази сукупності речовин (домішок), які відносяться до різних класів за ступенем дисперсності і природи походження. До них відносяться органічні та неорганічні речовини, що седиментують і не седиментують, колоїдні і істинно розчинні поверхнево-активні і інактивні, а також летючі органічні сполуки і гази. А вихідні потоки води піддаються згаданій вище стерилізації ультрафіолетовими опромінювачами (УФ-опромінювачами), які укомплектовано бактерицидними лампами відповідної потужності. Надалі винахід пояснюється прикладом його здійснення з посиланнями на креслення, що додаються. На фіг. 1 схематично зображено пристрій для глибокого очищення (доочищення ) води, переважно питної. На фіг. 2 схематично зображено декілька пристроїв для глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної, що з'єднані за паралельної схеми. Пристрій для глибокого очищення (доочищення ) води, переважно питної (фіг. 1, 2), що містить очисний модуль (агрегат) 1, що включає флотатор 2 для флотаційної обробки води, яка очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора (3), зв'язаного з бульбашковоплівковим екстрактором (БПЕ) (4) для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР). Особливістю пристрою є те, що він містить щонайменше один очисний модуль (агрегат) 1, який додатково включає насипний піщаний фільтр 5 для фільтрації води, дренажновідсмоктуючий засіб 6 для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФопромінювач) 7 для бактерицидної обробки води та аеробний біореактор 8 із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води. При цьому згадані засоби очищення розташовані і з'єднані по технологічній схемі, що забезпечує, щонайменше, один кільцевий багатоступінчастий цикл очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) 1 в наступній послідовності: насипний піщаний фільтр 5 для фільтрації води, дренажно-відсмоктуючий засіб 6 для відбору відфільтрованої води, ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) 7 для бактерицидної обробки води, флотатор 2, для флотаційної обробки води, яка очищається водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора 3, зв'язаного з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) 4 для екстракції поверхнево активних речовин (ПАР) і аеробний біореактор 8 із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води, вихід якого розташований над насипним піщаним фільтром 5 для повторного замкненого багатоступінчастого циклу очищення (доочищення) води в очисному модулі (агрегаті) 1. У пристрої дренажно-відсмоктуючий засіб 6 виконаний у вигляді заглибленої в насипний піщаний фільтр 5 перфорованої дренажної коробчастої насадки 9, забезпеченої насосом 10, який встановлений всередині або зовні очисного модуля 1. Очисний модуль (агрегат) 1 включає вхідний патрубок 11 з краном 12 для подачі початкової води на очищення, вихідний патрубок 13 з краном 14 для виведення очищеної води і зв'язаний з виходом ультрафіолетового опромінювача (УФ-опромінювача) 7, зливний патрубок 15 для видалення поверхнево активних речовин (ПАР), пов'язаний з бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) 4, вхідний патрубок 16 ежектора 3 для ежекції повітря з атмосфери, вхідний патрубок 17 ежектора 3 для підведення води з ультрафіолетового опромінювача (УФопромінювача ) 7 і вихідний патрубок 18 ежектора 3, введений всередину флотатора 2 для подачі водоповітряної суміші і здійснення флотації. У пристрої очисні модулі 1 можуть бути з'єднані по паралельній схемі для збільшення обсягу споживаної очищеної води.. Пристрій працює наступним чином. Початкову воду через вхідний патрубок 11 і кран 12 подать всередину очисного модуля (агрегата) 1 і заповнюють його до необхідного рівня. При цьому, кран 14 вихідного патрубка знаходиться в положенні «закрито», а насос 10 вимкнений. Спочатку роблять витримку, щоб початкова вода просякла через насипний піщаний фільтр 5 і проникла всередину перфорованої дренажної коробчастої насадки 9 дренажно-відсмоктуючого пристрою 6. Потім включають насос 10 дренажно-відсмоктуючого пристрою 6, який відфільтровану воду (фільтрат) з перфорованої дренажної коробчастої насадки 9 подає в ультрафіолетовий опромінювач (УФ-опромінювач) 7, де здійснюється бактерицидна обробка води. 4 UA 98887 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Після цього вода, що зазнала бактерицидну обробку, з ультрафіолетового опромінювача (УФ-опромінювача) 7 по вхідному патрубку 17, а повітря з атмосфери по вхідному патрубку 16 надходять в ежектор 3, змішуються і у вигляді водоповітряної суміші через вихідний патрубок 18 ежектора 3 надходить у флотатор 2, де здійснюється її флотаційна обробка і вилучення поверхнево-активних речовин (ПАР) бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) 4. Оброблена флотацією вода з флотатора 2 надходить в аеробний біореактор 8 із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, для біологічного очищення води. Після цього вода з аеробного біореактора 8 через насипний піщаний фільтр 5 проникає всередину перфорованої дренажної коробчастої насадки 9 дренажно-відсмоктуючого засобу 6, тобто надходить на наступний кільцевий багатоступінчастий цикл очищення води рециркуляцію. Виведення очищеної води здійснюється після багаторазової рециркуляції через вихідний патрубок 13 і відкритий клапан 14. Поверхнево-активні речовини (ПАР) евакуюються з бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) 4 через зливний патрубок в міру їх накопичення. У запропонованому пристрої, в якому технологія водоочищення реалізується у рециркуляційному технологічному ланцюжку, піщаний фільтр, аеробний біореактор 8 із завантаженням, що складається з активованого вугілля, флотатор 2 і бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 4 з'єднані послідовно і працюють в рециркуляційному режимі, що підсилює функції один одного. Тобто, насичення водного потоку киснем повітря у флотаторі 2 стимулює біофільтраційну активність мікрофлори в поровому просторі завантаження, що складається з активованого вугілля, в аеробному біореакторі 8 і в піщаному фільтрі 5. При цьому концентрація поверхнево-активних речовин (ПАР) - продуктів мікробіального метаболізму на вході в бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 4 підвищується. Ці речовини є природними флокулянтами, які забезпечують агрегацію колоїдних частинок в очисному модулі 1, полегшуючи їх евакуацію через бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 4 і тим самим дозволяють скоротити, або зовсім відмовитися від застосування синтетичних флокулянтів. При флотації продукти мікробіального метаболізму разом з іншими домішками безперервно виводяться з потоку рециркулюючої рідини через бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 4. Як наслідок, в системі фільтраційної флотації реалізується ще один позитивний зворотний зв'язок. Його суть полягає в тому, що мікробіальні метаболіти при їх накопиченні в середовищі існування бактерій пригноблюють активність клітин відповідно до законів хімічної кінетики. Завдяки цим законам бактерійна активність зростає, коли продукти бактерійного метаболізму вилучаються з інкубаційного середовища. Тому піщаний фільтр 5 і аеробний біореактор 8 із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, які інкубовано в ньому, флотатор 2 і бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 4, що функціонують в рециркуляційному варіанті, забезпечують один одного додатковими можливостями сепарації за рахунок синергетичного ефекту. Іншими словами, біообростання в зернистому піщаному фільтрі 5 і в аеробному біореакторі 8, тобто в його завантаженні, що складається з активованого вугілля, збагачують фільтрат речовинами, які є природними флокулянтами, і тим самим забезпечують ефективність флотації у флотаторі 2 і бульбашково-плівковій екстракції поверхнево-активних речовин (ПАР) в бульбашково-плівковому екстракторі (БПЕ) 4. А бульбашково-плівкова екстракція, принцип дії якої пов'язаний з насиченням водного потоку киснем повітря і видаленням продуктів життєдіяльності бактерій, підсилює роботу біофільтра. Це продовжується до тих пір, поки в об'ємі рециркулюючої рідини не вичерпаються компоненти живлення для біообростань. Але на цьому переваги рециркуляційної технології очищення (доочищення) води, що використовується в пристрої, не вичерпуються. Дуже важливою обставиною є те, що при такому послідовному розміщенні очисних засобів (5, 6, 7, 2, 4, 8) в очисному модулі (агрегаті) 1, що забезпечує рециркуляційну технологію водоочищення, відпадає необхідність застосовувати декілька послідовно сполучених фільтрів. Функцію громіздкого ланцюжка, що фільтрує, тут забезпечує один фільтр, розташований всередині малогабаритного водоочисного модуля (агрегата) 1. При оптимальній площі розділових поверхонь в поровому просторі цього фільтра, поглинання речовин в його робочому об'ємі відбувається одночасно за механізмами блокування прохідних перетинів пор, гравітаційного осадження, інерційної і безінерційної гетерокоагуляції, біопреципітації і біокаталізу. Сумарний ступінь вилучення домішок з об'єму оброблюваної води в цьому випадку підкоряється рівнянню: С  k   exp   С0  V , (1) 5 UA 98887 C2 5 де: С - концентрація домішок води після обробки; С0 - початкова концентрація домішок води; k - узагальнена константа швидкості обробки води; τ - тривалість рециркуляційного режиму обробки води V - об'єм оброблюваної води. Показники якості очищеної заявленим пристроєм води наведені в таблиці. Таблиця № Найменування показника п/п 1 Кольоровість, град. (°) платиновокобальтової шкали 2 Запах, бали 3 3 Каламутність, мг/дм 4 Водневий показник рН 5 Смак і присмак, бали 3 6 Залишковий хлор (Сl), мг/дм 3 7 Хлороформ (СНСl3), мг/дм 3 8 Чотирихлористий вуглець, (CCU) мг/дм 3 9 Нітрати (HNO3), мг/дм 3 1 Нітрити (NaNO2, HNO2), мг/дм 0 1 Алюміній (А1), мг/дм 1 3 1 Залізо (Fe), мг/дм 2 1 Кадмій (Cd), мг/дм 3 3 1 Марганець (Мn), мг/дм 4 3 1 Мідь (Сu), мг/дм 5 3 1 Стронцій (Sr), мг/дм 6 3 1 Аміак (NH3), мг/дм 7 1 ПАР (поверхнево-активні речовини), 3 8 мг/дм 1 СПАР (синтетичні поверхнево-активні 3 9 речовини), мг/дм 3 2 Миш'як (As), мг/дм 0 2 Перманганатна окислюваність, міліграм 3 1 О2/дм 2 ЗМЧ (загальне мікробне число), число 2 колоній бактерій на 100 мл 2 Колі-індекс, кількість бактерій Колі на 3 100 мл 10 15 Початкова вода Очищена вода Норма 20-50