Спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної

Реферат: Спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, при якому виконують комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі (1), щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, що включає подачу початкової води на вхід в очисний модуль (1). Після чого вихідний потік очищеної (доочищеної) води після її багаторазової рециркуляції виводять з основного очисного модуля (1) через його вихід. При фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр (2), в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок (2а) або (2b), або (2с) з завантаженнями, або через комбінацію фільтрувальних блоків (2а)+(2b)+(2с), або (2а)+(2b), або (2b+2с), або (2а+2с) з різними завантаженнями. Для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока (2а) комбінованого насипного фільтра (2) використовують кварцовий пісок і/або "чорний пісок". Для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока (2b) використовують фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження. Для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока (2с) використовують пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію. UA 109638 U (12) UA 109638 U UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технологій комплексного приготування якісної, фізіологічно повноцінної питної води з різних джерел шляхом рециркуляційного очищення води, заснованого на багатоступінчастій обробці води шляхом комплексного рециркуляційного очищення води комбінованою фільтрацією, бактерицидною обробкою, аерацією, флотацією, бульбашковоплівковою екстракцією і біологічною обробкою, і може знайти широке застосування для очищення питних вод у побуті і в харчовій промисловості, наприклад, у водоочисниках "Аквілегія - Оптима". З рівня техніки відомі різні способи очищення (доочищення) питної води, які, наприклад, включають фільтрацію, біологічну очистку мікроорганізмами, бактерицидну обробку в ультрафіолетовому опромінювачі та їх комбінації, наприклад, реалізовані в наступних технічних рішеннях: "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 [1]; "Способ очистки питьевой воды" RU2174956 (С2) (Еремеева В. А. и другие, RU) C02F1/28, 1/68//C02F 103:04, 20.10.2001 [2]; "Способ получения питьевой воды" RU2182128 (C1) (OOO "Космо-Дизайн интернэшнл" C02F1/50, 1/32, l/76//C02F103:04, 10.05.2002 [3]: "Установка получения питьевой воды" RU2209783 (С3) (Боголицын К.Г.) C02F9/14//(C02F9/14, 1:28, 1:78,3:00), 103:02, 10.08.2003 [4]. "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 [5]; "Способ получения питьевой воды" RU2523325C2 (С1) (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный университет" и другие, RU) C02F9/12, C02F1/28, C02F1/56, C02F1/76, C02F103/04; 20.07.2014 [6]; Однак відомі способи [1-6] не забезпечують високий ступінь очищення питної води від спектра її забруднень і вимагають великих витрат. Знайшов поширення також більш простий і економічний спосіб очищення води флотацією з бульбашково-плівковою екстракцією поверхнево активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ), наприклад, реалізований у наступних технічних рішеннях: "Установка для очищення води від поверхнево-активних речовин" UA19391 (С2) (Гевод B.C.), C02F1/24, 25.12.1997 [7]; "Установка для глибокого очищення води" UA23032 (С2) (Гевод B.C.), C02F1/24, 30.06.1998 [8]; "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 [9]. Відомі способи в [7-9] також не забезпечують високий ступінь очищення питної води від спектра її забруднень. Відомий спосіб глибокого очищення питної води, при якому ведуть рециркуляційну обробку в очисному модулі (агрегаті), що включає флотаційну обробку води, що очищається, у флотаторі водоповітряною сумішшю, що надходить з ежектора, бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ), а також вивід очищеної води і видалення поверхнево активних речовин (ПАР), реалізований в пристрої ["Установка для очищення води флотацією" UA58076 (А) (Гевод B.C. та інші) C02F1/24, 15.07.2003] [10]. Недоліком відомого способу [10] є те, що ним не забезпечується необхідна ступінь очищення питної води по всьому спектру забруднень, що підлягають видаленню, що знижує якість води. Викликано це тим, що даним способом здійснюється тільки флотація і бульбашковоплівкова екстракція поверхнево активних речовин (ПАР). Відомий спосіб глибокого очищення питної води, який включає насичення води, що надходить, киснем в аераційній камері за допомогою придонних аераторів, далі невеликі порції води транспортують в магнітну камеру за допомогою ерліфта, магнітну обробку води здійснюють у змінному магнітному полі за допомогою транспортування аерованої води через кільцевий простір, утворений набором постійних магнітів, розташованих з чергуванням полярності, після магнітної обробки здійснюють ультрафіолетову обробку води в пристрої, оброблену воду подають до пасивного фільтра і далі в накопичувач, причому всі процеси впливу на воду багаторазово повторюють з рециркуляцією води, що очищається ["Способ 1 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 комплексной очистки питьевой воды и установка для комплексной очистки питьевой воды" RU2443638C1 (Бобылев К.O.) (RU) C02F9/12, C02F1/74, 27.02.2012] [11]. Недоліком відомого способу [11] є те, що ним також не забезпечується необхідна ступінь очищення початкової питної води по всьому спектру забруднень, що підлягають видаленню, що знижує якість води. Відомий також найбільш близький до технічного рішення, що заявляється, за кількістю загальних ознак і досягуваним результатом спосіб глибокого очищення питної води, при якому виконують комплексне багатоступеневе основне очищення (доочищення) води щонайменше в одному основному очисному модулі, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, що включає подачу початкової води на вхід в очисний модуль, при якому виконують такі операції очищення (доочищення): фільтрацію води через насипний фільтр, бактерицидну обробку води в ультрафіолетовому опромінювачі, флотаційну обробку і насичення киснем води, що очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з генератора бульбашок, наприклад ежектора, у флотаторі, бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ), вивід поверхнево активних речовин (ПАР) з бульбашково-плівкового екстрактора (ППЕ) через його вихід, біологічне очищення води в аеробному біореакторі, з його завантаженням, наприклад, з активованого вугілля, з колоніями аеробних гетеротрофів інкубованих на ньому, після чого вихідний потік очищеної (доочищеної) води після її багаторазової рециркуляції виводять з основного очисного модуля через його вихід ["Спосіб глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної" UA98257 (С2) (Гевод B.C., Беліменко Г.С.); C02F1/24; C02F1/32; C02F3/02; C02F9/02; C02F103/04; 25.04.2012; найбільш близький аналог - прототип] [12]. Відомий спосіб [12], що включає фільтрацію, бактерицидну обробку в ультрафіолетовому опромінювачі, флотацію, бульбашково-плівкову екстракцію і біологічне аеробне очищення води, забезпечує видалення з обсягу рециркулюючої водної фази сукупність речовин, які належать до різних класів за ступенем дисперсності і природою походження. До них належать органічні та неорганічні речовини, седиментуючі і неседиментуючі, колоїдні й істинно розчинені поверхнево-активні і інактивні, а також леткі органічні сполуки і гази. А вихідні потоки води піддаються згаданій вище стерилізації ультрафіолетовими опромінювачами, укомплектованими бактерицидними лампами відповідної потужності. Проте відомий спосіб [12] не забезпечує необхідний ступінь очищення питної води тому, що основну операцію очищення - фільтрацію виконують через насипний піщаний фільтр, що не дозволяє, залежно від видів її забруднень, в тому числі іонами важких металів, забезпечити якість очищеної води, що відповідає рівню питної якості. Технічною задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є удосконалення способу глибокого комплексного очищення (доочищення) питної води шляхом того, що залежно від видів її забруднень, в тому числі іонами важких металів, використовують комбінований збалансований насипний фільтр, в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок або через комбінацію фільтрувальних блоків з конкретними завантаженнями, що складаються із гранульованих фільтруючих матеріалів, вибраних для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів, для осадження фосфатів і для корекції водневого показника - кислотності води. Технічний результат, який досягається при вирішенні поставленої технічної задачі, полягає у підвищенні ступеня очищення води з широким спектром забруднень, в тому числі іонами важких металів, фосфатами та вільними кислотами, і доведенні її показників до нормативів питної якості. Поставлена технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в способі глибокого комплексного очищення (доочищення) питної води, при якому виконують комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води рециркуляцію, що включає подачу початкової води на вхід в очисний модуль, при якому виконують такі операції очищення (доочищення): фільтрацію води через насипний фільтр, бактерицидну обробку води в ультрафіолетовому опромінювачі, насичення киснем води, що очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з генератора бульбашок, флотаційну обробку у флотаторі, 2 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево-активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ), і вивід поверхнево-активних речовин (ПАР) з бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) біологічне очищення води в аеробному біореакторі, після чого вихідний потік очищеної (доочищеної) води після її багаторазової рециркуляції виводять з основного очисного модуля через його вихід, згідно з корисною моделлю, при фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр (2), в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок (2а) або (2b), або (2с) з завантаженнями, або через комбінацію фільтрувальних блоків (2а)+(2b)+(2с) або (2а)+(2b), або (2b+2с), або (2а+2с) з різними завантаженнями, вибраними в тому числі: для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока (2а) комбінованого насипного фільтра (2) використовують кварцовий пісок і/або "чорний пісок", для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока (2b) комбінованого насипного фільтра (2) використовують фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження, а для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока (2с) комбінованого насипного фільтра (2) використовують пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію. У зв'язку з тим, що при фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр, в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок з різними завантаженнями або через комбінацію фільтрувальних блоків з різними завантаженнями, забезпечуються різні варіанти їх використання для ефективної обробки початкової води, залежно від видів її забруднень, зокрема для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів і/або для осадження фосфатів, і/або для корекції кислотності води. Завдяки тому, що для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока комбінованого насипного фільтра використовують кварцовий пісок і/або "чорний пісок", забезпечується більш ефективне очищення початкової води від домішок іонів важких металів, наприклад заліза і марганцю. "Чорний пісок" забезпечує каталітичне вилучення з води домішок іонів важких металів заліза і марганцю, а отримують його зазвичай послідовною обробкою кварцового піску 0,5 % розчинами хлориду марганцю і перманганату калію або термічним розкладанням азотнокислого марганцю. Кварцовий пісок в поєднанні з "чорним піском" забезпечує каталітичне вилучення з води домішок іонів важких металів, наприклад заліза і марганцю. У зв'язку з тим, що для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока комбінованого насипного фільтра використовують фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження, забезпечується більш ефективне очищення початкової води від фосфатів. Пояснюється це тим, що фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження виконують функції центрів кристалізації домішок фосфатів що можуть бути присутніми у воді. Завдяки тому, що для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока комбінованого насипного фільтра використовують пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію, досягається ефективне зниження кислотності води. Викликано це тим, що пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію забезпечують відновлення лужного резерву води. Згадані головні відмітні ознаки в сукупності з відомими ознаками забезпечують в способі глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, що заявляється, підвищення ступеня очищення води з широким спектром забруднень, в тому числі іонами важких металів, фосфатами та вільними кислотами і доведення її показників, до нормативів питної якості. Окрім згаданих головних відмінностей пропонований спосіб, згідно з корисною моделлю, має і наступні додаткові відмінності, які створюють додатковий технічний результат. Комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас, що обводить ультрафіолетовий опромінювач. 3 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 За рахунок цього забезпечується виключення технологічної операції бактерицидної обробки води в ультрафіолетовому опромінювачі, коли немає такої потреби, що знижує витрати і скорочує строки очищення води. Комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас, що обводить аеробний біореактор. Завдяки цьому забезпечується виключення технологічної операції біологічного очищення води в аеробному біореакторі, коли немає такої потреби, що знижує витрати і скорочує строки очищення води. Надалі пропонований спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної пояснюється прикладом його здійснення з посиланнями на креслення, що додаються. На кресленні зображена функціональна схема пристрою глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, за допомогою якого здійснюється спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної. Пропонований спосіб реалізується в пристрої для глибокого очищення (доочищення) питної води, переважно питної (кресл.). Пристрій для глибокого очищення (доочищення) питної води містить: 1) очисний модуль 2) насипний фільтр 2а) фільтрувальний блок 2b) фільтрувальний блок 2с) фільтрувальний блок 3) ультрафіолетовий опромінювач 4) генератор бульбашок 5) флотатор 6) бульбашково-плівковий екстрактор (БПЕ) 7) аеробний біореактор 8) байпас 9) байпас 10) насос 11) трубопровід 12) вхідний трубопровід 13) кран 14) вихідний трубопровід 15) кран 16) вхідний трубопровід 17) компресор 18) зливний патрубок 19) патрубок вихлопу газу 20-23) трубопроводи 24-33) крани 34) байпас 35-37) крани. Спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної (креслення), при якому виконують комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі 1, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, що включає подачу початкової води на вхід в очисний модуль 1, при якому в загальному випадку виконують наступні технологічні операції очищення (доочищення): фільтрацію води через насипний фільтр 2, бактерицидну обробку води в ультрафіолетовому опромінювачі 3, насичення киснем води, що очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з генератора бульбашок 4, флотаційну обробку у флотаторі 5, бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево-активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) 6, і вивід поверхнево-активних речовин (ПАР) з бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) 6, біологічне очищення води в аеробному біореакторі 7, 4 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 після чого вихідний потік очищеної (доочищеної) води після її багаторазової рециркуляції виводять з основного очисного модуля 1 через його вихід - трубопровід 14. Головними особливостями вдосконаленого способу глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної, є наступні технологічні операції: при фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр 2, в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок 2а або 2b, або 2с з завантаженнями або через комбінацію фільтрувальних блоків 2а+2b+2с або 2а+2b, або 2b+2с, або 2а+2с з різними завантаженнями, вибраними в тому числі: для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока 2а комбінованого насипного фільтра 2 використовують кварцовий пісок і/або "чорний пісок", для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока 2b комбінованого насипного фільтра 2 використовують фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження, а для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока 2с комбінованого насипного фільтра 2 використовують пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію. Додатковими особливостями вдосконаленого способу глибокого очищення питної води є наступні. Комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі 1, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас (8), що обводить ультрафіолетовий опромінювач 3. Комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі 1, щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас 9, що обводить аеробний біореактор 7. Джерелом рушійної сили в способі є насос 10, що здійснює кільцеву циркуляцію (рециркуляцію) води в очисному модулі 1 по кільцевому трубопроводу 11, що установлений після насипного фільтра 2 і здійснює ефективне відсмоктування води з насипного фільтра 2 в кільцевий трубопровід 11 очисного модуля 1. Початкову воду підводять через вхідний трубопровід 12 і кран 13. Очищену воду періодично виводять через вихідний трубопровід 14 і кран 15, а кран 37 в цьому випадку переводять в положення "закрито". Повітря, газ, аерозоль підводять в генератор бульбашок 4 через вхідний трубопровід 16 під тиском, що здійснюють компресором 17. Генератор бульбашок 4 додатково з'єднують з вхідним трубопроводом 16 байпасом 34, що обводить компресор 17, а повітря, газ, аерозоль в цьому випадку підводять під магістральним тиском. Переключення режиму підведення повітря, газу, аерозолю здійснюють кранами 35, 36. Бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево-активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) 6, і вивід поверхнево-активних речовин (ПАР) з бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) 6 виконують через зливний патрубок 18, а вихлоп газу через патрубок 19. Для комутації вибраного технологічного процесу циркуляції (рециркуляції) і очищення (доочищення) води в очисному модулі 1 напрямки її руху регулюють за допомогою трубопроводів 12,14,20-23 і кранів 13,15,24-33, 35-37 і байпасів 8,9. Спосіб глибокого очищення (доочищення) води, переважно питної (фіг. 1) практично здійснюють таким чином. Початкову воду через вхідний трубопровід 12 і відкритий кран 13 подають в очисний модуль 1 на фільтрацію через насипний фільтр 2. При фільтрації, якщо типовий прямоточний насипний фільтр має висоту h і при заданій швидкості фільтрації забезпечує десятиразове пониження каламутності фільтрованого розчину, то таке ж пониження каламутності розчину в рециркуляційному процесі очисного модуля 1 забезпечує фільтр з висотою 0,1h, коли число рециркуляційних циклів в цій системі досягає десяти. Фільтрація води в стартовому і наступних циклах через насипний фільтр 2 забезпечує розподіл твердої (дисперсної) і рідкої фаз шляхом осадження домішок води, седиментуючих і колоїдних, в поровому просторі насипного фільтра 2 під дією сили тяжіння і ефектів інерційної і безінерційної гетерокоагуляції Фільтрація в основному затримує частки домішок води в товщі середовища, що фільтрує. 5 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Швидкість локальних потоків води в просторі завантаження охоплює режими "швидкої" і "повільної" фільтрації. Цим забезпечується ефективне вилучення з води тих речовин, які обумовлюють показник "каламутність" та інших забруднень. При фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр 2, в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок 2а або 2b, або 2с з завантаженнями або через комбінацію фільтрувальних блоків 2а+2b+2с або 2а+2b, або 2b+2с, або 2а+2с з різними завантаженнями. При фільтрації води через фільтрувальний блок 2а потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, кран 25, фільтрувальний блок 2а, трубопровід 22, трубопровід 20, кран 26, кран 28, трубопровід 11, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 24, 27, 29, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через фільтрувальний блок 2b потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, трубопровід 21, трубопровід 20, кран 24, трубопровід 20, трубопровід 22, кран 27, фільтрувальний блок 2b трубопровід 23, трубопровід 20, кран 28, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 25, 26, 29, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через фільтрувальний блок 2с потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, трубопровід 21, трубопровід 20, кран 24, кран 26, тоубопровід 23, кран 29, фільтрувальний блок 2с, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 25, 27, 28, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через комбінацію фільтрувальних блоків 2а+2b+2с потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, кран 25, фільтрувальний блок 2а, кран 27, фільтрувальний блок 2b, кран 29, фільтрувальний блок 2с, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 24, 26, 28, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через комбінацію фільтрувальних блоків 2а+2b потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, кран 25, фільтрувальний блок 2а, кран 27, фільтрувальний блок 2b, трубопровід 23, трубопровід 20, кран 28, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 24, 26, 29, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через комбінацію фільтрувальних блоків 2b+2с потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, трубопровід 21, трубопровід 20, кран 24, трубопровід 22, кран 27, фільтрувальний блок 2b, кран 29, фільтрувальний блок 2с, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 25, 26, 28, 30 встановлюють в положення "закрито". При фільтрації води через комбінацію фільтрувальних блоків 2а+2с потік води направляють по маршруту: трубопровід 11, кран 25, фільтрувальний блок 2а, трубопровід 22, трубопровід 20, кран 26, трубопровід 23, кран 29, фільтрувальний блок 2с, кран 31 і далі в ультрафіолетовий опромінювач 3. Крани 24, 27, 28, 30 встановлюють в положення "закрито". Для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока 2а комбінованого насипного фільтра 2 використовують кварцовий пісок, або "чорний пісок", або кварцовий пісок і "чорний пісок", переважно у співвідношенні від (5:95) % до (95:5) %. "Чорний пісок" забезпечує каталітичне вилучення з води домішок іонів важких металів заліза і марганцю, а отримують його зазвичай послідовною обробкою кварцового піску 0,5 % розчинами хлориду марганцю і перманганату калію або термічним розкладанням азотнокислого марганцю. Кварцовий пісок в поєднанні з "чорним піском" забезпечує каталітичне вилучення з води домішок іонів важких металів, наприклад заліза і марганцю. Для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока 2b комбінованого насипного фільтра 2 використовують фосфатний пісок неорганічного походження або фосфатний пісок органічного походження, або фосфатний пісок неорганічного походження і фосфатний пісок органічного походження, переважно у співвідношенні від (10:90) % до (90:10) %. Фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження виконують функції центрів кристалізації домішок фосфатів, що можуть бути присутніми у воді. Для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока 2с комбінованого насипного фільтра 2 використовують пісок карбонату магнію або пісок карбонату кальцію, або 6 UA 109638 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пісок карбонату магнію і пісок карбонату кальцію, переважно у співвідношенні від (10: 90)% до (90: 10)%. Пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію забезпечують відновлення лужного резерву води. Виведення відфільтрованої води після насипного фільтра 2 здійснюють за допомогою дренажно-відсмоктуючого засобу і дії насосу 10, після чого вода надходить на бактерицидну обробку в ультрафіолетовий опромінювач 3. Ультрафіолетовий опромінювач 3, який укомплектовують бактерицидними лампами відповідної потужності, забезпечує стерилізацію циркулюючих і вихідних потоків води. Стерилізація досягається за рахунок деструкції дезоксирибонуклеїнової кислоти (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 міру очищення води. Потім вода насичується киснем генератором бульбашок 4, наприклад ежектором, що подає повітря, газ, аерозоль через вхідний трубопровід 16 під магістральним тиском, або під тиском, що здійснює компресор 17. Далі після бактерицидної обробки потік освітленої і стерилізованої води у флотаторі 5 змішується з потоком бульбашок повітря, продукованих генератором бульбашок 4. При цьому забезпечується накопичення домішок води, що адсорбуються і абсорбуються, на поверхні і в об'ємі бульбашок ежектованого повітря, газу або аерозолю і відбувається їх переміщення з повітряними бульбашками з об'єму води в простір бульбашково-плівкого екстрактора (БПЕ) 6, а потім у вигляді тонких плівок флотаційних продуктів мікробіального метаболізму і інших поверхнево-активних забруднень води концентрат флотаційної обробки видаляється з водного об'єму очисного модуля 1 через простір бульбашково-плівкого екстрактора (БПЕ) 6. Видалення летких речовин відбувається в результаті обмінної абсорбції, при якій бульбашки повітря вилучають з води хлор, хлороформ, метан, аміак, сірководень і інші токсичні леткі речовини, концентрація яких у воді вища, ніж в атмосфері і одночасно насичують воду киснем повітря. Видалення істинно розчинених і колоїдних домішок води - поверхнево-активних речовин (ПАР), молекул білків, ліпідів, синтетичних миючих засобів, їх міцел і комплексних з'єднань з катіонами важких і полівалентних металів відбувається в результаті їх фізичної адсорбції на поверхні бульбашок повітря. У бульбашково-плівковому екстракторі (БПЕ) 6 ці домішки концентруються у вигляді рідкого відходу водоочищення і у міру накопичення видаляються через зливний патрубок 18, а вихлоп газу або повітря виводиться в атмосферу через патрубок 19. У зв'язку з тим, що вода після флотаційної обробки у флотаторі 5 за допомогою генератора бульбашок 4 і бульбашково-плівкого екстрактора (БПЕ) 6 додатково надходить на біологічне очищення в аеробний біореактор 7 із завантаженням, що складається з активованого вугілля з колоніями аеробних гетеротрофів, інкубованих в ньому, то тим самим забезпечується завершуючий етап очищення одного циклу обробки води. Аеробний біореактор 7 є проточний трубчастий елемент (тубус) із завантаженням з гранульованого мезопористого активованого вугілля. Колонії аеробних гетеротрофів біокаталітично очищають потік циркулюючої води від органічних і мінеральних поверхнево-інактивних речовин (ПІР), що є компонентами живлення для зростання і розмноження цього виду мікроорганізмів. Аеробні гетеротрофи в природі є основними чинниками самоочищення водних просторів і тому істотно підвищують міру очищення води. Після біологічного очищення вода з аеробного біореактора 7 надходить знову на фільтрацію в насипний фільтр 2. Процес рециркуляційної комбінованої обробки води в очисному модулі 1 багаторазово повторюють. В залежності від видів її забруднень, коли немає необхідності виконувати бактерицидну обробку води в ультрафіолетовому опромінювані 3 воду, наприклад після фільтрації у насипному фільтрі 2 направлять по маршруту байпас 8, кран 30 і далі на генератор бульбашок 4, оминаючи ультрафіолетовий опромінювач 3, що знижує витрати і скорочує строки очищення води. При цьому кран 31 встановлюють в положення "закрито". А коли немає необхідності виконувати біологічне очищення води в аеробному біореакторі 7, воду, наприклад після бульбашково-плівкової екстракції поверхнево-активних речовин (ПАР) 7 UA 109638 U 5 10 15 бульбашково-плівковим екстрактором (БПЕ) 6, направлять по маршруту байпас 9, кран 33 і далі на фільтрацію у насипний фільтр 2 оминаючи аеробний біореактор 7, що також знижує витрати і скорочує строки очищення води. При цьому кран 32 встановлюють в положення "закрито". Відбір очищеної води після доведення її показників до нормативів питної якості, здійснюють через кран 15 і трубопровід 14 і направляють споживачеві або в накопичувач. Вдосконалений спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, що заявляється, забезпечує підвищення ступеня очищення води з широким спектром забруднень, в тому числі іонами важких металів, фосфатами та вільними кислотами і доведення її показників, до нормативів питної якості. Наведені відомості підтверджують, що заявлений спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, заснований на багатоступінчастій обробці води шляхом комплексного рециркуляційного очищення води комбінованою фільтрацією, бактерицидною обробкою, аерацією, флотацією, бульбашково-плівковою екстракцією і біологічною обробкою, має промислову придатність і може знайти широке практичне застосування для очищення питних вод у побуті і в харчовій промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Спосіб глибокого комплексного очищення (доочищення) води, переважно питної, що включає комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі (1), щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, що включає подачу початкової води на вхід в очисний модуль (1), при якому виконують такі операції очищення (доочищення): фільтрацію води через насипний фільтр (2), бактерицидну обробку води в ультрафіолетовому опромінювачі (3), насичення киснем води, що очищається, водоповітряною сумішшю, що надходить з генератора бульбашок (4), флотаційну обробку у флотаторі (5), бульбашково-плівкову екстракцію поверхнево-активних речовин (ПАР) за допомогою бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) (6), і вивід поверхнево-активних речовин (ПАР) з бульбашково-плівкового екстрактора (БПЕ) (6), біологічне очищення води в аеробному біореакторі (7), після чого вихідний потік очищеної (доочищеної) води після її багаторазової рециркуляції виводять з основного очисного модуля (1) через його вихід, який відрізняється тим, що при фільтрації води, залежно від видів її забруднень, використовують комбінований збалансований насипний фільтр (2), в якому фільтрацію води виконують через один фільтрувальний блок (2а) або (2b), або (2с) з завантаженнями або через комбінацію фільтрувальних блоків (2а)+(2b)+(2с) або (2а)+(2b), або (2b+2с), або (2а+2с) з різними завантаженнями, вибраними в тому числі: для каталітичного окиснення домішок іонів важких металів як завантаження фільтрувального блока (2а) комбінованого насипного фільтра (2) використовують кварцовий пісок і/або "чорний пісок", для осадження фосфатів як завантаження фільтрувального блока (2b) комбінованого насипного фільтра (2) використовують фосфатний пісок неорганічного походження і/або фосфатний пісок органічного походження, а для корекції кислотності води як завантаження фільтрувального блока (2с) комбінованого насипного фільтра (2) використовують пісок карбонату магнію і/або пісок карбонату кальцію. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі (1), щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас (8), що обводить ультрафіолетовий опромінювач (3). 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що комплексне багатоступеневе очищення (доочищення) води щонайменше в одному очисному модулі (1), щонайменше за один кільцевий (оборотний) багатоступінчастий цикл очищення води - рециркуляцію, виконують через байпас (9), що обводить аеробний біореактор (7). 8 UA 109638 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9