Ефективний спосіб фільтрації води у резервуарі розважального або декоративного призначення, який здійснюється з малим об’ємом води, а не з усією водою резервуара, і всмоктувальний пристрій для переміщення по д

Реферат: Винахід включає ефективний спосіб фільтрації води з резервуара, де фільтрація здійснюється з малим об'ємом води, а не з усією водою резервуара; цей спосіб включає такі операції: а) випромінювання ультразвукових хвиль у резервуар; b) додання флокулянту до води; с) покриття дна резервуара всмоктувальним пристроєм, який всмоктує водний потік з флокульованими частками для утворення витоку. UA 101832 C2 (12) UA 101832 C2 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується процесу фільтрації води у великих резервуарах, наприклад, фонтанах, декоративних ставках, ставках і озерах з низькими капіталовкладеннями і експлуатаційними витратами. Коли воду вливають у розважальні або декоративні резервуари, вона часто стає мутною, незважаючи на високу якість і низький рівень суспендованих твердих речовин у джерелі води. 3 довкілля у резервуар потрапляє пил, ґрунт, органічні речовини тощо. Однак, головним джерелом суспендованих часток, які викликають помутніння води, є часто неминучий ріст мікроорганізмів, особливо мікроводоростей, які широко розповсюджені у природі і знаходять сприятливі умови для життя у водному середовищі. Водорості є різноманітною групою рослин, які можна знайти у різних довкіллях. Вони є фотосинтетичними рослинами, що містять хлорофіл і мають дуже прості репродуктивні структур, а їх тканини не диференційовані у корінні, стеблах або листі. Середній розмір мікроскопічної одноклітинної водорості становить приблизно 1 мкм. Водорості можна знайти усюди і вони можуть створювати проблеми у резервуарах. Знищення водоростей є давньою проблемою. Водорості є одноклітинними рослинними організмами, здатними розмножуватись під сонячним світлом. Вони присутні у рослинному світі, повітрі, грунті і воді. Їх мікроскопічні спори постійно потрапляють у резервуари і інші водні масиви під дією вітру, піщаних ураганів, дощу тощо. Вони швидко ростуть у стоячій воді, якщо на них потрапляє сонячне світло, при температурі вище 4 °C. Вони можуть створювати мул і/або сморід. Вони можуть заважати фільтрації і суттєво збільшують потребу у хлоруванні громадських водойм. Присутність фосфатів і нітратів у воді сприяє їх росту. Планктонні водорості є одноклітинними мікроскопічними рослинами, що вільно плавають у воді. Коли ці рослини є дуже рясними або "цвітуть", вони роблять воду у резервуарах зеленою. Іноді вони надають воді іншого кольору, наприклад, жовтого сірого, коричневого або червоного. Згідно з одним з аспектів, винахід включає спосіб фільтрації води у резервуарах. Відповідний процес фільтрації проводять з малим об'ємом води, а не з усім резервуаром води. Спосіб включає випромінювання ультразвукових хвиль у резервуар, додання флокулянту до води, покриття дна резервуару всмоктувальним пристроєм, який всмоктує водний потік з флокульованими частками для отримання витоку всмоктувального пристрою, переведення витоку всмоктувального пристрою у лінію збирання витоку, фільтрацію потоку витоку всмоктувального пристрою з зазначеної лінії збирання витоку для отримання фільтрованого потоку і повертання фільтрованого потоку у резервуар. Згідно з іншим аспектом винахід включає всмоктувальний пристрій для проведення води через дно резервуару. Всмоктувальний пристрій всмоктує водний потік з флокульованими частками для фільтрації води зазначеного резервуару. Всмоктувальний пристрій включає каркасну раму з засобами приєднання насосної системи, засобами повертання з горизонтальною віссю для переміщення по дну резервуару, засобами обертального ковзання з вертикальною віссю для переміщення суміжно до стінок резервуар, засобами всмоктування, які включають сукупність всмоктувальних ліній, засобами чищення і засобами обертання між засобами повертання і каркасною рамою. Слід зазначити, що наведений вище опис і подальший розгляд винаходу стосуються лише прикладів і є лише поясненнями для Формули винаходу. Наведені далі креслення ілюструють втілення системи і способів, описаних нижче і не обмежують об'єму винаходу, визначеного Формулою. У кресленнях: фіг. 1 - вигляд згори резервуару для проведення процесу згідно з винаходом, фіг. 2 - вигляд згори резервуару з звичайною системою фільтрації, фіг. 3 - дно резервуар, де утворюються дисперговані флокули внаслідок синергічної взаємодії ультразвуку і флокулянту, фіг. 4 - схематичний вигляд всмоктувального пристрою, фіг. 5 - схематичний вигляд засобу всмоктування з всмоктувальним пристроєм, фіг. 6 - вигляд спереду всмоктувального пристрою, фіг. 7 - вигляд знизу всмоктувального пристрою, фіг. 8 - вигляд спереду поздовжнього перетину всмоктувального пристрою, фіг. 9 - поперечний перетин всмоктувального пристрою, фіг. 10 - вигляд згори деталі всмоктувального пристрою і фіг. 11 - вигляд згори додаткової деталі всмоктувального пристрою. Винаходом запропоновано ефективний і економічний спосіб фільтрації води у резервуарах, наприклад, фонтанах, декоративних ставках, плавальних басейнах і штучних озерах. Суспендована тверда речовина у воді осаджується синергічною дією флокулянту і ультразвукових хвиль і відбираються на дні всмоктуванням всмоктувальним пристроєм. Рідина з виходу зазначеного всмоктувального пристрою потім фільтрується і повертається у 1 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 резервуар, завдяки чому усувається мутність води у резервуарі, а фільтрація здійснюється лише у потоці, що виходить з всмоктувального пристрою, який є малим порівняно з потоками, що обробляються у звичайних системах фільтрації, в яких фільтрується уся вода резервуару. Крім того, описано всмоктувальний пристрій, потрібний для реалізації способу винаходу. Як було відзначено, вода у резервуарі може ставати мутною внаслідок дії багатьох факторів Для видалення суспендованої твердої речовини, наприклад водоростей, пилу, органічних речовин тощо з резервуару звичайно застосовують системи фільтрації. Фільтрація полягає у проведенні суміші твердих речовин і рідин, газів або рідин через пористе або фільтраційне середовище, яка може бути частиною пристрою який називають фільтром, де видаляються тверді компоненти суміші. Процеси фільтрації є поширеними і застосовуються у багатьох галузях, домашньому господарстві і у промислових процесах, у першу чергу хімічних. Фільтрація прогресувала разом з людською еволюцією і, починаючи з 20-го століття, отримала наукову увагу. Класифікація і обладнання процесів фільтрації є різноманітними і, взагалі, класифікаційні категорії не виключають одна одну. Типи фільтраційних пристроїв і фільтрів є такими ж різноманітними, як типи існуючих пористих матеріалів для фільтраційного середовища і конкретних умов застосування: від простих пристроїв, наприклад, домашніх кофейних фільтрів або фільтрувальних воронок для лабораторного розділення до великих комплексних систем з високим рівнем автоматизації, наприклад таких, що використовуються у нафтохімічній і очисній промисловості для відновлення високоякісних каталізаторів, або у системах очищення питної води для великих міст. Фільтрація є механічним або фізичним процесом відділення твердих речовин з текучих середовищ (наприклад, рідин або газів), який передбачає наявність фільтраційного середовища, через яке пропускають потік рідини і в якому затримуються тверді речовини (або щонайменше їх частина). Звичайно розділення є неповним і залежить від розміру пор і товщини середовища, а також від механіки процесу фільтрації. Взагалі фільтраційне середовище має декілька шарів, але можуть бути використані і інші механізми, наприклад, пряме перехоплення, дифузія і центрифугування, в яких частки не можуть проходити через звивисті канали фільтраційного середовища і затримуються у волокнах фільтраційного середовища. Існують два головні типи фільтрації. Фронтальна фільтрація, при якій рідина проходить перпендикулярно до поверхні фільтраційного середовища. Цей спосіб використовується, наприклад, у кофейних фільтрах, в яких затримуються частки, і обмежується накопиченням часток на поверхні фільтраційного середовища, яке зрештою блокується. Тангенціальна фільтрація, при якій рідина проходить тангенціально до поверхні фільтраційного середовища. Тиск рідини забезпечує її проходження через фільтр. У цьому випадку частки залишаються у тангенціальному потоці і тому блокування фільтрів уповільнюється. Цей спосіб використовують лише для дуже малих часток, від одного нм до одного мкм. Типи фільтрації можуть бути класифіковані згідно розмірами пор фільтраційного середовища: - прояснювальна фільтрація: діаметр пор -10 - 450 мкм; - стерилізувальна фільтрація: діаметр пор більше 0,22 мкм; - мікрофільтрація: діаметр пор - 10 нм - 10 мкм; - ультрафільтрація діаметр пор - 1-10 нм; - зворотний осмос діаметр пор - 0,1-1 нм. Ефективність фільтрації залежить від ряду параметрів, наприклад, тиску, фільтраційного середовища, в'язкості, температури, розміру часток і концентрації. Взагалі підвищення тиску викликає значне збільшення потоку або швидкості фільтрації, що є ознакою утворення гранульованого фільтраційного залишку. Однак, при дуже тонких фільтраційних залишках збільшення насосного тиск не викликає значного збільшення фільтраційного потоку. В інших випадках фільтраційний залишок характеризується критичним тиском, вище якого швидкість фільтрації навіть зменшується. На практиці бажано підтримувати постійну швидкість, починаючи з низького тиску, але внаслідок широкого використання роторних насосних систем тиск і потік звичайно є змінними. Згідно з теорією, без урахування характеристик фільтраційного середовища середній потік є зворотно пропорційним до розміру фільтраційного залишу і прямо пропорційним до квадрату площі, що має бути фільтрованою. Внаслідок цього для фільтрування одної й тієї ж кількості потік має бути зворотно пропорційним до квадрату товщини фільтраційного залишку наприкінці процесу. 2 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Це означає, що максимальна продуктивність теоретично досягається при дуже тонких фільтраційних залишках, опір яких перевищує опір фільтраційного середовища. Однак, внаслідок наявності інших факторів, наприклад, часу, потрібного на регенерацію фільтраційного залишку, важкість його видалення і вартість розширення поверхні фільтрації, бажано працювати з товщими фільтраційними залишками. Швидкість фільтраційного потоку у будь-який момент є зворотно пропорційним до в'язкості при фільтрації. З підвищенням температури фільтрації в'язкість зменшується і, отже, швидкість фільтраційного потоку збільшується. Вплив розміру часток на опір фільтраційного залишку і плівки є значними. Навіть малі модифікації обміну часток впливає на коефіцієнт у рівнянні для опору фільтраційного залишку, а значні зміни впливають на стисливість. Внаслідок зазначених причин фільтрація є не простим процесом, особливо при фільтруванні великих потоків. У декоративних і розважальних резервуарах, наприклад, громадських ставках і фонтанах використовуються діатомові і піщані картриджі і системи, причому останні є найбільш поширеними. Піщані фільтри є елементами, що найчастіше використовуються для фільтрації води з низьким або середнім вмістом забруднень, які потребують видалення часток розміром до 20 мкм. Суспендовані частки, що уносяться водою, затримуються фільтраційним шаром піску. Якщо внаслідок заповнення забрудненнями фільтр втрачає ефективність, він може бути регенерований промиванням у зворотному напрямку. Якість фільтрації залежить від різних параметрів, зокрема, від форми фільтру, товщини фільтраційного шару, характеристик і гранулометрії фільтраційної маси, швидкості фільтрації тощо. Фільтри можуть бути виготовлені з поліестерних смол і скловолокна, які є придатними для фільтрації річкової і морської води завдяки стійкості до корозії. Нержавіюча і вуглецева сталі використовуються, коли потрібною є стійкість до тиску. Використання систем фільтрації у декоративних і розважальних резервуарах наприклад, декоративних ставках і плавальних басейнах є широко розповсюдженим, але розмір цих резервуарів обмежується наявністю двох проблем. Першим обмеженням є розмір капіталовкладень і експлуатаційні витрати. У світі є дуже 3 мало розважальних резервуарів з фільтрацією води розміром більше 2500 м (об'єм олімпійського басейну) і ті, що мають близькі до них об'єми, потребують значних експлуатаційних витрат. Наприклад, побутові басейни у житлових комплексах з об'ємом 9000 м і швидкістю фільтрації 416 л/сек. мають задовольняти санітарним вимогам до фільтрації громадських водойм. Такі об'єми є занадто великими для таких будівельних проектів внаслідок значних початкових капіталовкладень, площі, зайнятої системами фільтрацій, складності і, особливо, експлуатаційних витрат. Другим фактором, що ускладнює фільтрацію великих мас води, є важкість гомогенної фільтрації усього об'єму води. У звичайному ставку або фонтані, одної точки всмоктування і одної точки виведення достатньо для забезпечення відносно гомогенної фільтрації усієї води. Для більшого об'єму води ефективність точки всмоктування обмежується оточуючою зоною і не впливає на весь об'єм. Це примушує застосовувати складну і коштовну мережу труб і велику кількість точок всмоктування і зливання. Такий тип системи має великі втрати тиску і створює короткі замикання для потоку фільтрату, тобто одна вода фільтрується декілька разів, що знижує ефективність системи. Отже, економічно недоцільно і дуже неефективно обладнувати великі водні масиви системами фільтрації і тому у світі мало великих фільтрованих резервуарів для декоративного або розважального використання. Слід відзначити чілійський патент CL 43534, орієнтований на використання великих масивів води для розважального використання, в якому описано процес отримання (тобто запровадження і обслуговування) великих об'ємів або масивів води для розважального використання наприклад, озер і ставків з відмінним забарвленням, високою прозорістю і чистотою, подібними ставкам або тропічним морям, з низькими витратами, особливо для масивів води більше 15000 м. Цей винахід пропонує структурні рішення, наприклад, сепаратори для видалення масла, системи збирання води, деталі будинку, типи і кольори облицювання, і системи циркуляції і додання води, вимоги до води, що надходить, вимірювання рН, додання солей, використання інгібіторів водоростей і флокулянтів, швидкість заміни свіжою водою, процеси додання і окислення і всмоктувальні транспортні засоби на човнах. 3 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Згідно з патентом CL 43,534, використано відкриту систему циркуляції води і тому не розглядаються засоби відновлення води не використовується фільтрація. Не вирішено проблему біоплівки, що утворюється на стінках і дні резервуару, яку видаляють вручну у невеликих кількостях, що не є прийнятним у великих резервуарах. Задачі винаходу відрізняються від задач патенту CL 43534, навпаки, у нашому винаході поставлено задачу створення системи фільтрації з низькими втратами коштів, яка забезпечує відновлення води без фільтрації усієї води резервуару, як це здійснюється у відомих дорогих системах фільтрації води резервуарів, без викидання води з всмоктувальної системи, як це здійснюється в описаному вище патенті, де передбачено використання великих мас води з остаточним виливанням води разом з осадженнями. Згідно з CL 43534, воду виливають без застосування системи фільтрації, і отже ефективність всмоктувальної системи і, очевидно, фільтрації як такої не є важливою. Однак, ефективне всмоктування з дна великих резервуарів з використанням малих водних потоків (критичний момент, якщо вихідний потік має бути фільтрований) є комплексною проблемою, оскільки всмоктування має відбуватись з великою швидкістю при обслуговуванні великих поверхонь для усунення гущі осаджень, які роблять воду мутною і зменшують ефективність системи. Існують економічні і регуляторні обмеження при використанні великих кількостей флокулянтів, зумовлені витратами на великі об'єми води і санітарними вимогами. 3 іншого боку, характеристики гущі осаджень не відповідають вимогам ефективній фільтрації. Рішенням проблеми економічної фільтрації води у великих резервуарах без фільтрації усього об'єму води, як це відбувається в існуючих системах, є розвиток і підтвердження можливості сумісного використання флокулянтів і ультразвуку, який створює на дні резервуару окремі дисперговані флокули, які легко всмоктуються спеціально побудованим всмоктувальним пристроєм, здатним швидко обслуговувати великі поверхні і забезпечувати ефективно фільтрований якісний фільтрат з застосуванням простих засобів, наприклад, піщаного фільтру або іншого невеликого і економічного фільтру, наявного на ринку, з використанням малих концентрацій флокулянтів. Застосування ультразвуку у великих резервуарах не лише забезпечує дуже ефективне і легке всмоктування всмоктувальним пристроєм утворених великих і диспергованих флокул з легким всмоктуванням і фільтрацією, але й дозволяє контролювати ріст біоплівки в резервуарах і усувати умови для прилипання водоростей до стінок і дна резервуарів. Біоплівка складається з шарів бактерій, що сформувались на поверхнях, створюючи місця для закріплення водоростей, які важко відірвати від поверхонь резервуарів. У таких випадках ультразвукові хвилі відвертають утворення базового шару біоплівки, щоб уникнути перетворення плаваючих планктонних бактерій у сидячі бактерії здатні прилипати і рости на поверхні базового шару біоплівки вже через 20 хв. - 3 год. після очищення поверхні, зануреної у водойму. Завдяки застосуванню ультразвукових хвиль у процесі флокуляції спосіб винаходу фактично видаляє клітини водоростей, частка, пил і помутніння з води, суттєво підвищуючи ефективність флокуляції впливом ультразвуку на коагуляцію флокулянтів. Для отримання 90 %го видалення водоростей часток, пилу і помутніння обробка ультразвуком знижує кількість флокулянтів на дві третини. Спосіб винаходу дає значні переваги порівняно з існуючими способами фільтрації води завдяки малим капіталовкладенням і вартості експлуатації і високій ефективності фільтрації води. Порівняно з традиційними системами фільтрації для резервуарів були отримані відмінні результати у рівні прозорості води з значно меншими капіталовкладеннями і експлуатаційними витратами, оскільки у винаході використано синергію у системі між обробкою ультразвуком і флокуляцією суспендованих часток, які легко відсмоктуються всмоктувальним пристроєм завдяки утворенню флокул великого розміру, які індивідуально зливаються і легко всмоктуються без біоплівок. Важливою є також ефективна фільтрація, зумовлена якістю осадження невеликими стандартними економічними фільтрами, присутніми на ринку. Ці результати досягаються з використанням дуже низьких кількостей флокулянтів. Зрештою фільтрація лише незначної частки повного об'єму води, яка відповідає вихідному потоку з всмоктувального пристрою дає результати, не гірші за результати застосування традиційних систем, де фільтрується уся маса води. Винахід забезпечує ефективну і економічну фільтрацію води у резервуарі, здійснюючи фільтрацію у малому об'ємі води, а не в усьому резервуарі, причому ця процедура включає такі операції: а) випромінювання ультразвукових хвиль у резервуар; b) додання флокулянту до води; 4 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 c) покриття дна резервуару всмоктувальним пристроєм, який всмоктує водний потік з флокульованими частками і виводить його у лінію збирання витоку; d) фільтрація витоку всмоктувального пристрою, що надходить з зазначеної лінії збирання витоку; і e) повертання фільтрованого потоку у резервуар. Бажано, щоб в операції а) способу винаходу випромінювання ультразвукових хвиль тривало протягом 1-24 год. на день з частотою від 20 до 100 кГц з потужністю від 10 до 45 Вт. Бажано, щоб в операції а) способу винаходу ультразвукові хвилі випромінювались протягом 12-24 год., більш бажано, від 20 до 24 год. Ультразвукові хвилі можна випромінювати випромінювальними пристроями, здатними випромінювати ультразвукові хвилі радіально у межах 180° на відстань 150 м. Випромінювачі ультразвукових хвиль розташовують під поверхнею води і з інтервалом від 100 до 150 м, щоб забезпечити опромінюванням ультразвуковими хвилями усієї води у резервуарі. Звичайно випромінювачі ультразвукових хвиль розташовують по краях резервуарів, однак, у резервуарах діаметром більше 300 м їх розташовують на центральному острівці або центральній платформі, щоб забезпечити випромінювачу центральне положення у резервуарі і, отже, опромінювання усієї поверхні ультразвуковими хвилями згідно з межами дії випромінювача. Метою операції а) способу винаходу є: - зменшення кількості мікроводоростей, які є головним компонентом суспендованої твердої речовини у воді; - сприяння процесу всмоктування і підвищення ефективності подальшої фільтрації екологічним способом при низьких витратах і зменшеному застосуванні хімічних продуктів для досягнення низьких експлуатаційних витрат; - відвернення утворення на стінках і дні резервуару біоплівки, яка є джерелом розростання водоростей, і підвищення цим ефективності використання всмоктувального пристрою і зменшення ручного чищення стінок, з створенням синергічного ефекту; - зменшення кількості флокулянтів і сприяння коагуляції водоростей і часток взагалі для видалення їх з дна всмоктувальним пристроєм; - полегшення всмоктування всмоктувальним пристроєм завдяки синерги між ультразвуковими хвилями і флокулянтом, оскільки це дозволяє отримати більші флокули, які легше всмоктувати, без утворення хмари суспендованих часток що може утворюватись, коли всмоктувальний пристрій лягає на дно резервуару; - забезпечення фільтрації з використанням простих піщаних фільтрів без додаткової флокуляції; і - усунення помутніння води у резервуарі разом з флокулянтом. Бажано, щоб в операції b) способу винаходу, флокулянтом був іонний полімер. Більш бажано, щоб зазначеним іонним полімером був здатний до біорозкладання катіонний поліелектроліт. Бажано, щоб в операції b) способу винаходу, флокулянт додавали до води у резервуарі у концентрації від 0,005 до 2 1/млн щонайменше один раз кожні 6 днів, більш бажано, у концентрації від 0,01 до 0,5 1/млн щонайменше один раз кожні 4 дні, найкраще у концентрації від 0,0125 до 0 04 1/млн кожні 24 год. Бажано, щоб в операції с) способу винаходу водний потік з флокульованими частками становив від 1 до 30 л/сек., більш бажано, від 10 до 20 л/сек. З іншого боку, коли в операції с) способу винаходу дно резервуару покрите всмоктувальним пристроєм, його можна переміщувати різними транспортними засобами, наприклад, човном на поверхні резервуару, кареткою на рейках на дні резервуару, моторизованим, автоматизованим і/або дистанційно керованим роботом, або канатно-роликовою системою. В операції d) водний потік змінюється залежно від розміру всмоктувального пристрою, який, у свою чергу, має відповідати об'єму резервуару. Бажано, щоб в операції d) способу винаходу, виток з всмоктувального пристрою, який фільтрується становив від 1 до 30 л/сек., більш бажано, від 10 до 20 л/сек. Виток всмоктувального пристрою прокачують мобільним насосом, приєднаним до всмоктувального пристрою гнучким всмоктувальним шлангом, розташованим уздовж краю водної поверхні резервуару на мобільній або фіксованій платформі або на човні. Виток з всмоктувального пристрою відводиться у лінію збирання витоку і з зазначеної лінії збирання витоку вода відцентровим насос подається до фільтру потоком, бажано, від 1 до 30 л/сек., більш бажано, від 10 до 20 л/сек. при тиску від 100 до 300 кПа (1-3 бар). Зазначений фільтр 5 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 може бути піщаним, діатомовим або патронним фільтром відповідним витоку з всмоктувального пристрою. Операцією е) фільтрована вода повертається у резервуар рециркуляційним насосом, розташованим на краю резервуару і з'єднаним шлангом або трубою з лінією подачі, через інжектор фільтрованої води від зазначеної лінії подачі для завершення рециркуляційного циклу і збереження води у систем. Слід відзначити, що задачею всмоктувального пристрою є очищення дна резервуару у процесі згідно з винаходом, як це відбувається з всмоктувальними пристроями у звичайних водоймах, але разом з флокулянтом і ультразвуковим опромінюванням, завдяки чому повністю замінюється традиційна система фільтрації громадських плавальних басейнів. Інакше кажучи, всмоктувальний пристрій не лише видаляє матеріал, що звичайно накопичується на дні (листя, гілки, ґрунт тощо), але й усі суспендовані частки, а у громадських плавальних басейнах вини видаляються фільтрацією усієї води 4 рази на день. Згідно з винаходом, суспендовані частки стають флокулами під дією ультразвуку і флокулянту (більші частки легко всмоктуються) і всмоктуються всмоктувальним пристроєм і потім фільтруються, з зменшенням на два порядки витрат на таке видалення. Замість фільтрації усієї води, як у традиційних системах, фільтрується лише виток з всмоктувального пристрою. В іншому варіанті фільтрат згідно з винаходом може включати воду з поверхневих канавок або зливних отворів (піновідділювачів) для видалення, зокрема поверхневого шару води у резервуарі, який може містити масла і плаваючі частки. Евакуйований піновідділювачами потік може бути доданий у лінію збирання витоку для його фільтрування операцією d) винаходу, оскільки піновідділювачі збирають лише поверхневий водний шар, створюючи дуже малий потік, наприклад, 1-5 л/сек. Це не впливає на ефективність наявних на ринку економічних фільтрів, що використовуються у способі винаходу. Слід відзначити, що у деяких традиційних системах фільтрації, воду подають у фільтр з піновідділювачів, але у цьому випадку це стосується великих потоків, які не лише очищають поверхневий шар, але й фільтрують усю воду. У процесі, описаному у цьому Патенті йдеться про фільтрацію лише поверхневого шару, і тому фільтруються потоки, на два порядки менші. Згідно з винаходом, необхідно мати всмоктувальний пристрій, здатний покривати великі поверхні під водою у резервуарі, наприклад покривати 1 га за 3 год., тобто просуватись з швидкістю 0,93 м/сек., зазначені всмоктувальні пристрої відсутні на ринку і тому всмоктувальний пристрій був сконструйований спеціально для виконання операції с) способу винаходу, зазначений пристрій покриває щонайменше поверхню, у 100 разів більшу за дно резервуару за той же час, тобто працює краще, ніж будь-який інший існуючий пристрій. Фіг. 4-11 ілюструють всмоктувальний пристрій, що використовується в операції с) способу винаходу і включає каркасну раму (10); засіб (20) приєднання до насосної системи; засіб (30) повертання з горизонтальною віссю для переміщення по дну резервуару; засіб (40) обертального ковзання з вертикальною віссю для переміщення по стінках резервуару; засіб (50) всмоктування, який включає сукупність всмоктувальних ліній, які всмоктують водний потік з флокульованими частками з дна резервуару у засіб (20) приєднання; засіб (60) чищення, який включає щіткову ліні; засіб (70) обертання між засобом (30) повертання і каркасною рамою (10) для пристосування всмоктувального пристрою до виступів у дні резервуару; каркасна рама (10) має засіб (80) для приєднання транспортного засобу, наприклад, дистанційно керованої роботизованої підводної каретки; і засоби (90) скріплення між засобом (50) всмоктування, засобом (60) чищення і каркасною рамою (10). Засіб (30) повертання (фіг. 5) має горизонтальну вісь (31) з нержавіючої сталі, на якій встановлено напівжорсткі поліуретанові захисні ролики (32), і опорні колеса (33), виготовлені з автозмащуваного пластику, наприклад, поліетилену великої щільності для утримання і переміщення каркасної рами (10). Крім того, зазначений засіб (30) повертання має другу вісь (34), виготовлену з нержавіючої сталі, у підшипниках (35) з епоксидної смоли (35), розташовану по боках засобу (50) всмоктування і засобу (60) чищення на зазначеній другій осі (34) встановлено вторинні колеса (36) виготовлені з автозмащуваного пластику, наприклад, поліетилену великої щільності для утримання і переміщення засобу (50) всмоктування (50) і засобу (60) чищення. Засіб (40) обертального ковзання має вертикальну вісь і бічні захисні колеса, виготовлені з автозмащуваного пластику, наприклад, поліетилену великої щільності. Засіб (20) приєднання (фіг. 6) має шлангову форсунку (21) на гнучкому шлангу, приєднаному до насосної системи, з'єднувачі з ПВХ (22) і гнучкі гофровані труби (23), приєднані до засобу всмоктування, які дозволяють розподіляти всмоктувальну силу насосної системи. Засіб (50) всмоктування (фіг. 7) має згорнутий всмоктувальний канал (51), виготовлений з нержавіючої сталі, який приєднує всмоктувальні вхідні отвори (52),тобто трубки, виготовлені з 6 UA 101832 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нержавіючої сталі і приварені безперервним аргонним зварюванням до зазначеного всмоктувального каналу (51); з'єднувачі (53) з ПВХ і гнучкі гофровані трубки (54), приєднані до засобу (20) з'єднання. Засіб (70) обертання (фіг. 8) з'єднує каркасну раму (10), засіб (30) повертання і обертає засіб (50) всмоктування навколо горизонтальної осі. Засіб (80) приєднання транспортного засобу приєднує транспортний засіб (не показаний) до каркасної рами (10). Засіб (90) скріплення (фіг. 9) має канати, наприклад, пластикові, якими на каркаси рамі (10) підвішено засіб (50) всмоктування і засіб (60) чищення на відстані не більше 2 см від дна резервуару. Каркасна рама (10) (фіг. 10) складається з переплетених дуг (11), що утворюють внутрішній об'єм, який містить засіб (50) всмоктування і засіб (60) чищення підвішені засобами (90) скріплення. Дуги (11) каркасної рами (10) закріплено пластиковими болтами. Нижні кінці зазначених переплетених дуг мають фіксовані засоби (70) обертання, які забезпечують обертання навколо горизонтальної осі (31). Між опорними колесами (33), захисними роликами (32) і вторинними колесами (36), а також між засобом (70) обертання і засобом (80) приєднання транспортного засобу встановлено шайби з поліетилену великої щільності (не показані). Фіг. 11 ілюструє розподілення всмоктувальних отворів (52) засобу (50) всмоктування (50) і засобу (60) чищення на центральній щітковій лінії. ПРИКЛАДИ Для реалізації способу винаходу, який забезпечує ефективну фільтрацію води у резервуарах, наприклад, фонтанах, декоративних ставках, плавальних басейнах і озерах з низькими капіталовкладеннями і експлуатаційними витратами, виконуються такі операції: Приготовляють резервуар (А), подібний до штучного озера, розташованого на центральному 2 3 узбережжі Чілі, площею приблизно 6000 м і об'ємом 90000 м (на фіг. 1 зображено вигляд згори резервуару (А) з структурою, необхідною для реалізації способу винаходу). На фіг. 2 зображено вигляд згори того ж резервуару з структурою необхідною для виконання звичайної фільтрації усієї води резервуару. Фіг. 1 і 2 дозволяють бачити різницю у структурах для традиційної фільтрації і фільтрації згідно з винаходом; структура на фіг. 1 є простішою і більш економічною, ніж структура на фіг. 2. Зокрема на фіг. 2 показано необхідні засоби традиційної фільтрації, де потрібно мати багато труб на краях резервуару, необхідних для фільтрації усього об'єму. Повна інфраструктура потрібна для традиційної фільтрації, потребує великих витрат. З іншого боку на фіг. 1 можна бачити простоту структури, потрібної для фільтрації води згідно з способом винаходу і, отже, менші експлуатаційні і інфраструктурні витрати. Спосіб згідно з винаходом включає такі операції: a) випромінювання ультразвукових хвиль обладнанням (8) для випромінювання ультразвукових хвиль, тобто випромінювачем ультразвуку (LG Sonics model XL на дві частоти 20 і 100 кГц потужністю 45 Вт від LG SOUND, Gerrit van der Veenstraat 752321 CD, Leiden, Netherlands), цей пристрій відвертає утворення біоплівки і знижує витрату флокуляційного полімеру на 75 % і його розташовують на глибині 10 - 30 см під поверхнею води на поплавках і на краях резервуару (фіг. 1). Як показано на фіг. 3, суспендовані частки коагулюються у флокули великого розміру, які диспергуються внаслідок синергії між випромінюванням ультразвукових хвиль і дією флокулянту, завдяки чому полегшується всмоктування і ефективна фільтрація витоку з всмоктувального пристрою. b) додання здатного до біорозкладання катіонного полімеру (Crystal Clear™ від АР Aquarium Product, USA) у концентрації 0,08 1/млн кожні 24 год. c) дно резервуару покривають всмоктувальним пристроєм (фіг. 4-6), який захоплює флокульовані частки у всмоктуваному потоці (15 л/сек.) води з зазначеними флокульованими частками протягом 2 год. кожні 2 дні. Виток (фіг. 1) з всмоктувального пристрою (2с) всмоктується мобільним насосом (2е) потужністю 6,98 кВт (9,5 к. с.), приєднаним до всмоктувального пристрою гнучким пластиковим шлангом (2d) діаметром 10,16 см (4 дюйми) і довжиною 150 м і подається у трубу збирання витоку (4), яка подає воду у декілька бетонних камер (2а) для витоку, з'єднані трубою (4). Зазначений всмоктувальний пристрій покриває дно резервуару площею 1 га і обробляє його протягом 3 год. з швидкістю 0,93 м/сек. Зазначена швидкість перевищує швидкість будь-якого подібного обладнання, наявного на ринку. Цей спеціально сконструйований пристрій обробляє у 100 разів більшу поверхню дна резервуару, ніж будь-який інший існуючий пристрій за той же час. d) виток з всмоктувального пристрою фільтрують, відкачуючи потоком 15 л/сек. з одної або декількох бетонних камер для витоку відцентровим насосом (VOGT® model Serial N 628) потужністю 5,52 кВт (7,5 к. с.), з'єднаним з зливним каналом внутрішнім діаметром 10,16 см (4 7 UA 101832 C2 5 10 дюйми). Використовується піщаний фільтр (Aguasin ® model QMA-210-Е), заряджений опорним гравієм С-5, з двома фільтраційними шарами (CARENTIC-8 і CARENIT AN) Операцією d) весь виток (15 л/сек.) фільтрується всмоктувальним пристроєм за півтори год. е) фільтровану воду повертають у резервуар трьома рециркуляційними насосами (1,84 кВт (2,5 к. с.), потік 5 л/сек.), створюючи рециркуляційний потік 15 л/сек. Біоплівка не утворюється і тому ручне чищення стінок і всмоктувального пристрою не потрібне, легко і ефективно повністю усувається помутніння води і забруднення осадженим полімером, залишаючи дно абсолютно чистим. Пристрій, що всмоктує потік (15 л/сек.) з дна резервуару, залишає поверхню дна резервуару очищеною від часток, флокул і шару залишків, забезпечуючи, таким чином очищення, відмінне від простого драгування. Всмоктувальний пристрій працює на дні озера 2 год. кожні 2 дні, всмоктуючи потік з флокульованими частками з дна резервуару і підтримуючи воду кристально чистою, згідно з вимогами стандарту прозорості для розважальних водойм з прямим контактом і плавальних басейнів країни застосування втілення, тобто Regulation NCh 1333, NCh 209 у NCh 409. 15 Таблиця 1 Порівняльні дані для обробленої води згідно з способом винаходу і вимог для розважальних водойм з прямим контактом NCh 1333* Виміряний розмір водойми Параметр РН 17,7 35 м 6,5-8,3 за винятком випадку, коли природні водні умови дають інші значення, або не менше 5 0 і не більше 9,0 30 Видимі диски Secchi на глибині 1,20 м Відсутні Відсутні