Установка очищення питної води

Изобретение относятся к технологии обработки воды, в частности, к установке для очистки воды методом фильтрация, сорбции и озонирования, которая может быть применена для очистки как питьевой , так и сточной воды. Известны установки доочистки питьевой воды средней производительности, работающие по месту ввода воды к потребителю (point- of entry). Такие установки используются для водоснабжения казарм вооруженных сил, гостиниц, детских садов, школ, больниц, общежитий, бань, ферм и т.п. Большое распространение получат такие установки для снабжения чистой водой микрорайонов насаленных пунктов, где централизованная водоочистка недостаточно совершенна. Использование установок средней производительности позволяет избежать ряда недостатков, присущих бытовым устройствам малой производительности. Кроме того, в установках средней производительности эффективней решаются проблемы централизованной регенерации сорбентов и материалов, существенно снижается себестоимость очистки воды, возможен регулярный контроль качества очищенной воды. Состав и концентрация примесей в питьевой воде зависят от местоположения источника водоснабжения и наличия промышленных предприятий - источников вторичного загрязнения. Применение для очистки воды установок средней производительности позволяет подбирать необходимые физико-химические методы и материалы для использования данных устройств в различных регионах. Преимуществом организации процесса очистки питьевой воды по месту её ввода также является: возможность оперативного контроля за качеством воды, возможность замены, при изменении состава воды, одних блоков установки другими, сокращении затрат на вентили и другие устройства, возможность контроля за эксплуатацией установки и поддержания оптимальных параметров проведения процесса (см.В.В.Гончарук и др. Научные и прикладные аспекты подготовки питьвой воды?., «Химия и технология воды»,1992 г, №7,- 506 с.). Наиболее близкой из известных заявителю является установка для очистки воды, содержащая ёмкость исходной воды, озонаторный агрегат, насос исходной воды, фильтры механической очистки, контактную колонну, разделительную колонну, насос озонированной воды, сорбционные фильтры, промежуточную ёмкость, насос высокого давления, резервуар чистой воды и эжекционный смеситель. Озонаторный агрегат подсоединен параллельно к вводу исходной воды и к фильтрам механической очистки. Остальные узлы установки соединены последовательно (см. Технические условия "Установки УОФВ-100 по улучшению питьевой воды, подаваемой хоз-питьевыми водопроводами "УТУ 883534534-00193, копия прилагается). Данная установка выбрана в качестве прототипа. Общим у заявляемого изобретения и прототипа является в установке: -резервуара исходной воды; -фильтра механической очистки воды: -контактной колонны; -эжекционного смесителя; -озонаторного агрегата; -сорбционного фильтра; -резервуара чистой воды; -соединительных трубопроводов. Установка по прототипу работаем следующим образом. Вода из резервуара исходной воды поступает фильтр механической очистки воды. Очищенная от механических частиц вода поступает к эжекционному смесителю и смешивается с озоно-воздушной смесью, вырабатываемой озонаторным агрегатом. Из эжекционного смесителя вода с озонно-воздушной смесью направляется в контактную колонку, где происходит длительная обработка воды озоном. Из контактной колонны вода поступает в разделительную колонну, где происходит отделение непрореагировавшей части озона от воды. Отделившаяся части озоно-воздушной смеси выбрасывается в атмосферу, а обеззараженная вода из разделительной колонны подается на фильтрацию во второй фильтр механической очистки воды (заполненный песком),а затем в сорбционные фильтры, в которых происходит очистка с помощью гранулированного активированного угля. Очищенная и обеззараженная вода накапливается в промежуточной ёмкости, а затем подается в резервуар чистой воды. Однако, известная установка по прототипу сложная, что объясняется наличием двух фильтров механической очистки воды, двух сорбционных фильтров, разделительной колонии, промежуточной ёмкости и мембранных элементов. Кроме того, у неё очень высокие энергозатраты - 23КВт.ч на 1 г получения озона, а также недостаточная степень очистки воды. В основу изобретения поставлена задача в установке очистки питьевой води путем дополнительного снабжения её новыми элементами, исключения элементов прототипа и иного схемного решения что позволяет обеспечить её упрощение, повышение степени очистки воды и снижечие энергозатрат на производство озона, которым обрабатывается питьевая вода. Поставленная задача решается в установке очистки питьевой воды, включающей подающий, отводящий трубопроводы и соединённые между собой системой технологических трубопроводов резервуар исходной воды, озонаторый агрегат, фильтр механической очистки воды, эжекционный смеситель, контактную колонну - сорбционный фильтр и резервуар чистой воды, тем, что установка дополнительно снабжена устройством осушки воздуха, приспособлением вторичного озонированния воды, установленном в резервуаре чистой воды, адсорбером остаточного (непрореагировавшего) озона и компрессором, при этом фильтр механической очистки воды размещен перед резервуаром исходной воды и его вход через подающий трубопровод соединен с устройством осушки воздуха, а выход с входом резервуара исходной воды, причем вход устройства осушки воздуха соединен с компрессором, а выход - с входом озонаторного агрегата, который соединен с энжекционным смесителем й контактной колонной, которая параллельно так же соединена с приспособлением вторичного озонирования резервуара чистой воды, к которому подсоединен адсорбер остаточного озона. Кроме того, устройство осушки воздуха выполнено в виде соединенных между собой теплообменника и адсорберов, например силикагелевых. Новым в заявляемом изобретении является наличие в установке дополнительно: -устройства осушки воздуха; -приспособления вторичного озонирования воды; -месторасположения приспособления вторичного озонирования воды; -адсорбера остаточного озона; -компрессора; -порядок соединения известных и новых элементов установки. Причинно-следственная связь между совокупностью новых и известных признаков объясняется следующим. Наличие установки осушки воздуха позволяет сократить энергозатраты на генерирование озона, которым обрабатывается питьевая вода. Введение приспособления для вторичного озонирования позволяет увеличить степень очистки воды, за счет дополнительного её окисления. Наличие дополнительно адсорбера остаточного (не прореагировавшего) озона позволяет предотвратить выброс его в атмосферу и защитить окружающую среду от излишнего попадания озона в воздух. Сочетание указанных новых и известных признаков объединенных новым схемным решением позволило: -упростить установку; -сократить энергозатраты на генерирование озона; -повысить степень счистки воды. На чертеже представлена заявляемая установка очистки воды. Установка содержит подающий трубопровод исходной воды 1 , фильтр механической очистки воды 2, резервуар исходной воды 3, насос подачи исходной воды 4, эжекционный смеситель 8, контактную колонну 6. Подающий трубопровод 1 снабжен вспомогательным трубопроводом 7, который подсоединен к устройству осушки воздуха 8. Устройство осушения воздуха выполнено в виде соединенных между собой теплообменника 9 и двух силикагелевых адсорберов 10 и 11. К устройству осушки воздуха 8 подсоединены на входе компрессор 12, а на выходе озонаторный агрегат 13. Озонаторный агрегат 13 соединен с эжекционным смесителем 5 и контактной колонной 6, которая в свою очередь соединена последовательно с сорбциоиным фильтром 14 и параллельно с приспособлением вторичного озонирования 15 резервуара чистой воды 16. К резервуару чистой воды 16 подсоединены адсорбер остаточного озона 17 и отводящий трубопровод 18. Работает установка следующим образом. Вода из водопроводной сети по подающему трубопроводу 1 в фильтр механической очистки воды 2, где очищается от грубых механических примесей. Одновременно около 1,5% воды по вспомогательному трубопроводу 7 поступает в устройство осушки воздуха 8, в котором проходит теплообменник 9 и, например, силикагелевые адсорберы 10 и 11. Из устройства осушки воздуха вода поступает в озонаторный агрегат 13, а оттуда - в контактную колонну 6. Основная масса воды, отфильтрованная в фильтре механической очистки .1. поступает в резервуар исходной воды Э, в котором дополнительно отстаивается, Осветленная вода из резервуара исходной воды 3 насосом 4 подается в ежекторній смеситель 5, в который из озонаторного агрегата 13 подсасывается (эжектируется) озоновоздушная смесь. В эжекторном смесителе 5 происходит интенсивное перевешивание воды, поступившей из емкости исходной воды 3 и озоновоздушной смеси, поступившей из озонаторного агрегата 13. Смесь воды с озоном из ежекторного смесителя поступает в контактную колонну 6, в которой в течение 12-15 мин. происходит взаимодействие очищаемой воды с озоном. Отработанная озоном вода из контактной колонны поступает в сорбционный фильтр 14, заполненный активированным углем. В сорбционном фильтре 14 на активированном угле сорбируются продукты разложения загрязнений, содержащихся в воде. Происходит связывание органических и неорганических остатков. Процесс сорбции длится не менее 10 мин. при скорости сорбции не более 5м/час. Из сорбционного фильтра 14 вода поступает в резервуар чистой воды 16, в котором размещено приспособление вторичного озонирования воды 16. В приспособление вторичного озонирования воды поступает не прореагировавший озон из контактной колонны 6, Непрореагировавший озон из резервуара чистой воды поступает в адсорбер остаточного озона 17, заполненный активированным углем. Чиста: вода насосом 18 подается потребителю. Заявителем изготовлена опытная партия установок очистки питьевой воды, В Научно-техническом инженерном центре "Водообработка" (г. Одесса) изготовлена техническая документация. Таблица Результаты исследований качества воды, очищенной на заявляемой установке Наименование показателей, ед. Результаты исследований ГОСТ 2874-92, ПДК, ТУ изм. до очистки после очистки Запах при 20°С и нагреванни до 60 °С, бал. 2.00 /1 /1 Вкус и привкус при 20°С, бал. Цветность, град. Мутность по стандартной шкале, мг/дм3 рH Окисляемость /КМ -04/ мгО/дм3 Жесткость общая мг - экв/дм3 Гидрокарбонаты, мг-экв/дм3 Железо мг/дм3 Алюминий остат. мг/дм3 Марганец мг/дм3 Алюминий азот мг/дм3 Нитриты, мг/дм3 Нитраты /№03/мг/дм3 Хлороформ, мг/дм3 1, 2-дихлоротан, мг/дм3 Четыреххлористый углерод, мг ДДТ, мг/дм3 Фенол, мг/дм3 СПАВ, мг/дм3 Нефтепродукты, мг/дм3 Суммарная объемная активность бета-излучателей Бк/дм3 Суммарная объемная активность альфа-излучателей, БК/дм3 Общее микробное число, м.т./см3 Индекс НГКП, кол/дм3 Индекс фекальньк колиформ/термоустойчивых Бмкп/кол/дм3 Индекс синегнольной палочки, кол/дм3 Патогенные простейшие кол/25 дм3 Яйца гельминтов кол/25 дм3 Индекс коли-фага, БОЗ/дм3 /1 /8 /0 /1 /1 / 10 / 0.6 / 7.6 / 2.8 / 3.8 / 2.7 / 0.3 / 0.24 / 0.01 н.ч.м. н.ч.м. / 2.5 / 0.08 /0 / 0.01 н.ч.м. / 0.0001 н.ч.м. н.ч.м. / 0.02 / 0.1 / 7.3 / 0.5 / 3.65 / 2.8 / 0.12 / 0.04 / 0.01 н.ч.м. н.ч.м. / 0.4 /0 /0 /0 н.ч.м. /0 н.ч.м. н.ч.м. / 0.012 / 0.5 / 6.0-9.0 менее 2.0 / 1.5-7.0 менее 0.5 менее 0.3 менее 0.5 менее 0.1 менее 2 менее 3.3 менее 45 /0 /0 /0 /0 /0 /0 /0 менее 1.0 / 0.01 / 0.01 менее 0.1 / 12 /0 менее 1,00 /3 /0 /3 /0 менее 3 /0 /0 /0 /0 не обн. не обн. /0 не обн. /0 не обн. /0 /0 /0