Пристрій для знезалізнення води

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для обезжелезивания питьевой воды. Наиболее близким к изобретению является устройство для очистки воды [1], содержащее водонапорную башню включающую бак и стол трубопровод подачи сырой воды проходящий внутри башни и имеющий перфорированный насадок, выведенный через крышу бака, трубопровод отбора чистой воды, приемную емкость аэрированной воды, вертикальную плавающую тр убу проходящую через бак и ствол башни, в котором расположена фильтрующая зернистая загрузка и трубопровод отвода осадка. В данном устройстве наличие фильтрующей зернистой загрузки обуславливает сложность данной конструкции и предполагает эксплуатационные затраты при ее периодической промывке, накопление гидроокиси железа непосредственно в зоне отбора чистой воды и возможность снижения качества питьевой воды в момент ее промывки, что в целом препятствует получению требуемого технического результата. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для очистки воды, в котором путем исключения необходимости в фильтрующей зернистой загрузке, за счет введения в ствол водонапорной башни дополнительного объема воздуха, окисляющего двухвалентное железо и пространственно разделяющего зоны накопления гидроокиси железа и отбора чистой воды, при обеспечении упрощения конструкции устройства, снижении эксплуатационных затрат и повышении качества питьевой воды. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обезжелезивания воды, содержащем водонапорную башню, включающую бак и ствол, с зоной контактной каталитической коагуляции, трубопровод подачи сырой воды проходящий внутри башни и имеющий перфорированный насадок, выведенный через крышу бака, на которой расположена приемная емкость аэрированной воды, трубопровод отвода чистой воды, плавающую трубу проходящую через бак и ствол башни и отстойник, расположенный в нижней части бака с трубопроводом отвода осадка, согласно изобретению в ствол водонапорной башни вводится труба подачи воздуха и устанавливается над ним в нижней части бака направляющий элемент вторая (верхняя) плоскость которого образует со стенками бака отстойник над которым расположен трубопровод удаления шлама с зеркала воды. Согласно изобретению, изменение устройства для очистки воды за счет введения в ствол водонапорной башни трубы подачи воздуха и установки над ним в нижней части бака направляющего элемента над которым расположена плавающая труба удаления шлама с зеркала воды, обеспечивает очистку воды без необходимости наличия фильтрующей зернистой загрузки, а следовательно ее промывки, пространственно разделяет зоны накопления гидроокиси железа и отбора чистой воды, что в свою очередь позволяет значительно упростить конструкцию, снизить эксплуатационные затраты и повысить качество питьевой воды. Таким образом, описанное устройство обеспечивает качественную очистку питьевой воды без необходимости наличия фильтрующей зернистой загрузки, что упрощает конструкцию и снижает эксплуатационные затраты на промывку. На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - то же, в варианте исполнения с внешним источником подачи сжатого воздуха. Устройство для обезжелезивания воды фиг.1 включает в себя водонапорную башню со стволом 1 баком 2, имеющим крышу 3 с установленной на ней емкостью приема аэрированной воды 4 над которой размещен перфорированный насадок 5 с трубопроводом подачи сырой воды 6 и над которой имеется труба аэрированной воды 7 (в варианте исполнения фиг.2 тр убы аэрированной воды 7 в количестве н + 1) проходящей через крышу 3. Бак 2 (в варианте исполнения фиг.2 трубы 7 оканчиваются под крышей 3 у внутренней поверхности стенки бака 2) имеющий в своей нижней части направляющий элемент 8 второй (верхней) своей плоскостью образующий со стенками бака 2 отстойник 9, с трубопроводом отвода осадка 10 закрепленными на направляющем элементе 8 как и трубопровод отвода шлама 11 c установленной в нем с возможностью вертикального перемещения плавающей трубой удаления шлама с зеркала воды 12 имеющей щели 13 и поплавок 14 так и трубопровод отвода чистой воды 15. Проходящая направляющий элемент 8, труба аэрированной воды 7 на своем нижнем конце имеет сужающееся сопло 16 трубы подачи воздуха 17. В варианте исполнения фиг.2 в нижней части ствола 1 располагается трубопровод отвода чистой воды 15. Устройство работает следующим образом. Сырую воду, полученную например, из подземного источника, подают посредством трубопровода подачи сырой воды 6 на перфорированный насадок 5, где она рассекается на струи, вступает в контакт с кислородом воздуха, после чего собирается емкостью аэрированной воды 4 и направляется по трубе аэрированной воды 7 к сужающемуся соплу 16 тр убы подачи воздуха 17 находящейся в нижней части ствола 1. Значительные скорости истечения сырой воды (1,5 - 2м/с) из перфорированного насадка 5, свободное падение струй до соприкосновения с емкостью приема аэрированной воды 4 приводят к насыщению воды кислородом воздуха и захвату потоком воды дополнительного объема воздуха направляемого под давлением создаваемого столбом воды вниз по трубе аэрированной воды 7 в нижнюю часть ствола 1. Наличие свободного (пополнительного) количества воздуха при перемещении воду по всей высоте водонапорной башни сначала вниз, а затем вверх обеспечивает длительный контакт обрабатываемой воды с кислородом воздуха, ее интенсивное перемешивание, что в свою очередь способствует быстрому окислению закисного железа переходу его в окисное, удалению образующегося и соответственно повышению обрабатываемой воды, Поток воды подойдя к сужающемуся соплу 16 трубы подачи воздуха 17, ускоряется, что приводит к диспергации свободного воздуха; образованные в результате этого мелкие пузырьки воздуха и выделяющегося захватывая хлопья гидроокиси железа всплывают к зеркалу воды находящемуся в баке 2, что и обеспечивает основную часть процесса очистки воды. Кроме перечисленного, необходимо отметить, что в нижней части ствола 1 как правило присутствует мелкозернистый песок, выносимый потоком воды из подземного источника (или может быть специально внесен), который под действием кинетической энергии струи выходящей из сужающегося сопла 16 находится во взвешенном состоянии (на чертеже не показан) создает зону контактной каталитической коагуляции, также способствующей окислению двухвалентного железа и переводу его в тре хвалентное состояние. Поток всплывающих комплексов "пузырек воздуха - гидроокись железа" встретив на своем пути нижнюю плоскость направляющего элемента 8, отклоняется к одной из стенок бака 2, что при окончательном всплытии пузырьков локально повышает уровень воды в данном месте и приводит к скатыванию накапливающегося шлама вдоль образующей стенок бака 2 к точке противоположной выходу потока, где и располагается плавающая труба удаления шлама с зеркала воды 12 и имеющая щели 13 удерживаемая у зеркала воды поплавком 14. Шлам пройдя щели 13 попадает в трубопровод отвода шлама 11 в свою очередь сообщающийся посредством трубопровода отвода осадка 10 с отстойником 9, чем и обеспечивается вспомогательный процесс сброса шлама и отстоя за пределы устройства. Очищенная вода собирается в зоне наиболее удаленной от места накопления шлама и осадка, и направляется потребителю посредством трубопровода отвода чистой воды 15. В варианте исполнения с внешним источником подачи сжатого воздуха (фиг.2) устройство работает следующим образом. Аэрированная вода, скатываясь по трубам аэрированной воды 7, количество которых в устройстве н + 1, входит в соприкосновение с внутренней поверхностью стенок бака 2 стекает по ним, попадая в зону накопления шлама у стенок бака 2, топит его, тем самым вызывая его осаждение и накопление в отстойнике 9, откуда он удаляется посредством трубопровода отвода осадка 10. Отбор чистой воды происходит посредством трубопровода отвода чистой воды 15 находящегося в нижней части ствола 1 где и располагается труба подачи воздуха 17.