Установка для знезалізнювання води

Винахід відноситься до установок безреагентної очистки природних вод і може використовуватися в техніці очищення води на підприємствах житлово-комунального, сільського господарства й інших галузях народного господарства. Відома установка для знезалізнювання води, яка містить у собі свердловину, каркасно-засипний фільтр, вакумно-єжекційний апарат, резервуар промивної води, підвищувальний насос, водонапірний бак, трубопроводи вихідної й очищеної води з арматурою /1/. Найбільш близьким аналогом по технічній суті при її використанні є установка для знезалізнювання води, яка містить свердловину, швидкий освітлювальний фільтр, повітродувку, змішувач, водонапірний бак, трубопроводи з арматурою для подачі вихідної і відводу очищеної води /2/. Недоліком відомого рішення є невисока ефективність видалення двовалентного заліза і його комплексних з'єднань через низький окисний потенціал кисню, тривалий період утворення каталітичної плівки на поверхні завантаження, великі енергетичні витрати через безупинно працюючу повітродувку і відсутність установки для знезаражування води. В основу винаходу поставлена задача створити таку установку для знезалізнювання води, у якій використання окислювально-сорбційного завантаження з марганцевого концентрату, а також виконання нових конструктивних елементів і їхнє нове розташування дозволило б підвищити ступінь якісного знезалізнювання і знезаражування води, збільшити продуктивність установки і знизити її енерговитрати. Поставлена задача досягається тим, що у відомої установки для знезалізнування води, яка містить швидкий освітлювальний фільтр, водонапірний бак, трубопроводи з арматурою для подачі вихідної і відводу очищеної води, відповідно до даного винаходу, перед швидким освітлювальним фільтром встановлений реактор конусного типу з розміщеної в ньому окислювально-сорбційним завантаженням і з'єднаний трубопроводами з баками регенераційних розчинів, утворити замкнутий контур, а після водонапірного бака на трубопроводі очищеної води розміщена знезаражуюча бактерицидна установка, причому окислювально-сорбційне завантаження містить марганцевий концентрат. Використання реактора конусного типу з окислювально-сорбційним завантаженням з марганцевого концентрату, яка містить оксиди марганцю, алюмінію і магнію, за рахунок гвинтового висхідного потоку води створює інтенсивний масообмін між ними й іонами двовалентного заліза, у результаті чого відбувається інтенсивне окислювання оксидом марганцю іонів двовалентного заліза з утворенням у виді пластівців гідроксида заліза, а розчинення, що утворилися в реакторі в результаті, оксидів алюмінію і магнію гідроксиди алюмінію і магнію є ефективними сорбентами іонів двовалентного заліза, що при фільтруванні води забезпечують їй глибоке очищення. Виключення зі складу установки для знезалізнювання води повітродувки дозволяє скоротити енерговитрати і тим самим зменшити експлуатаційні витрати, а розміщення знезаражуючої бактерицидної установки після водонапірного баку на тр убопроводі очищеної води забезпечує бактеріальні показники якості питної води. Усі конструктивні ознаки, кожний окремо і їхня нова сук упність і нові зв'язки між ними їхнє конкретне розміщення, а також використання високоефективного окислювально-сорбційного завантаження з марганцевого концентрату дозволяє досягти нового позитивного ефекту, що полягає в удосконаленні виробничого процесу за рахунок підвищення ступеня якісного знезалізнення і знезаражування води, а також зменшення витрат на її експлуатацію. Винахід пояснюється кресленням, де на Фіг.1 показані: вихровий реактор 1 з окислювально-сорбційним завантаженням з марганцевого концентрату 2, із завантажувальним люком 3, підвідним трубопроводом 4 із засувкою 5, трубопроводом для вивантаження марганцевого концентрату 6 із запірним пристроєм 7, патрубком для випуску повітря 8 з вентилем 9, приймальною лійкою 10 з напірним трубопроводом 11 і засувкою 12, скидним трубопроводом 13 із засувкою 14, циркуляційним трубопроводом 15 із запірними пристроями 16 і 17, з'єднані з баками регенераційних розчинів перманганату калію 18 і сульфату марганцю 19, з'єднаних із запірними пристроями 20 і 21, всмоктувальним трубопроводом 22, насосом 23, напірним патрубком 24 і засувкою 2 5,освітлювальний фільтр 26 із трубопроводом, що відводить, 27 і засувкою 28, трубопроводом подачі промивної води 29 із засувкою 30, скидним трубопроводом 31 із засувкою 32, водонапірний бак 33, бактерицидну знезаражуючу установку з запірними пристроями 35 і 36. Знезалізнення здійснюється в такий спосіб. Оброблювана вода зі свердловини по трубопроводу 4 при відкритій засувці 5 надходить у вихровий реактор 1 з окислювально-сорбційним завантаженням з марганцевим концентратом 2. При гвинтовому висхідному потоці води марганцевий концентрат підіймається, утворюючи киплячий шар, що сприяє інтенсивному масообміну вхідних у його склад оксидів марганцю, алюмінію і магнію з іонами двовалентного заліза. У результаті чого, відбувається швидке окислювання двовалентного заліза оксидом марганцю з утворенням гідроксиду заліза у вигляді пластівців бурого кольору, а вхідні до складу марганцевого концентрату оксиди алюмінію і магнію утворять гідроксиди алюмінію і магнію, що є високоефективним сорбентом іонів двовалентного заліза. З ви хрового реактора 1 оброблювана вода, що утворилися гідроксидами заліза, алюмінію і магнію надходить в освітлювальний швидкий фільтр 26, де відбувається їхня повна затримка із сорбируваними на їх поверхні іонами двовалентного заліза. Промивання фільтра здійснюється зворотним струмом води, що надходить з водонапірного бака 33 по трубопроводу 29 при відкритій засувці 30, яка відводиться з фільтра по трубопроводу 31 при відкритій засувці 32. Регенерація марганцевого концентрату 2 здійснюється у вихровому реакторі 1 шляхом поперемінного прокачування через нього розчину сульфату марганцю і перманганату калію. Розчини з бака 18 і 19 насосом 23 по трубопроводу 22 при відкритих засувках 20 і 21 , напірному трубопроводу 24 при відкритій засувці 25, перекачуються в реактор 1,відкіля через лійку 10, трубопроводи 11 і 15 при відкритих запірних пристроях 16 і 17 повертаються в баки 18 і 19. Відмивання марганцевого концентрату 2 від залишків розчину перманганату калію здійснюється водою зі свердловини з відводом її через лійку 10, скидний трубопровід 13 при відкритій засувці 14, засувка 12 при цьому закрита. Випуск повітря з реактора 1 здійснюється за допомогою патрубка 8 при відкритому вентилі 9. Завантаження марганцевого концентрату 2 у вихровий реактор здійснюється через люк 3, а його вивантаження через патрубок 6 при відкритому запірному пристрої 7. Джерела інформації: 1. Г.М. Николадзе. Технологія очищення природних вод. М., «Вища школа» 1987, с.306. 2. П.І. Петимко, І.Т. Прокопчук, М.Ф, Царик. Налагодження роботи систем водопостачання. Київ "Врожай" 1995.