Установка очищення води

1. Установка очищення води, що включає послідовно з'єднані в єдину магістраль насос, мембранний вузол, стерилізуючий пристрій (9) і фінішну сорбційну установку (8), яка відрізняється тим, C2 2 92105 1 3 Установка [2] містить послідовно з'єднані насос, мембранний вузол, стерилізуючий пристрій та фінішну сорбційну установку. При цьому, мембранний вузол реалізований як два паралельні ультрафільтраційні апарати із мембранними керамічними елементами, стерилізуючий пристрій представлений озонатором з ежектором і камерою змішування, а фінішна сорбційна установка завантажена цеолітом. Установка працює наступним чином. Вихідну воду насосом подають на мембранний вузол, який представлений мембранними керамічними елементами, де вода розділяється на концентрат та пермеат. Пермеат направляють в стерилізуючий пристрій (озонатор) для знезараження з наступним фільтруванням через фінішну сорбційну установку і подають споживачеві. Концентрат зливають у каналізацію, а промивку фільтрів проводять очищеною водою. Як випливає із конструктивного виконання відомої установки [2], при очищенні води із підвищеним (до 5г/дм3) солевмістом остання не забезпечує одержання питної води, що відповідає вимогам ДержСанПіну «Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого, господарськопитного водопостачання» Затв МОЗ України 23.12.1996 №386. т. 1 [3] в зв'язку з неможливістю зниження солевмісту очищеної води. При цьому, в процесі експлуатації установки, відбувається бактеріологічне та механічне забруднення мембран, що призводить до зниження продуктивності мембран. Таким чином, недоліками відомої установки є неможливість одержання питної води із води з підвищеним (до 5г/дм3) солевмістом та зниження продуктивності мембран в процесі очищення води. В основу винаходу поставлена задача розробити установку очищення води, в якій додаткове установлення стерилізуючого пристрою, дозатора інгібітору і байпасної лінії освітленої вихідної води та просторове розташування всіх конструктивних елементів установки забезпечило б одержання високоякісної питної води із води з підвищеним (до 5г/дм3) солевмістом та збереження продуктивності мембран в процесі експлуатації за рахунок суттєвого зменшення бактеріологічного і механічного забруднення мембран. Для вирішення поставленої задачі запропонована установка очищення води, що включає послідовно з’єднані в єдину магістраль насос (не зображений на схемі), мембранний вузол, стерилізуючий пристрій (9) і фінішну сорбційну установку, яка, згідно з винаходом, додатково містить фільтри попереднього очищення, дозатор інгібітору, з’єднаний з магістраллю, насос підвищення тиску, розташований перед мембранним вузлом, стерилізуючий пристрій (3), установлений в магістралі після фільтрів попереднього очищення і перед введенням інгібітору, крім того магістраль обладнана байпасної лінією, яка з'єднує через регулюючий клапан точку після стерилізую чого пристрою (3) і точку перед стерилізуючим пристроєм (9), при цьому, як фільтр попереднього очищення установка містить картріджний механічний та вугільний фільтри, які розташовані послідо 92105 4 вно; як мембранний вузол містить зворотноосмотичну установку; як стерилізуючий пристрій установка містить ультрафіолетові лампи, а як фінішний сорбційний фільтр містить картріджний вугільний фільтр. Конструктивне виконання елементів установки, що заявляється, та їх просторове розташування, а саме: обладнання установки очищення води двома стерилізуючими пристроями, розташованими на лінії вихідної води та після фінішного сорбційного фільтра, дозатором інгібітору, розміщеним перед мембранним зворотноосмотичним вузлом, а також використання картріджного механічного та вугільного фільтрів попереднього очищення - забезпечує в процесі експлуатації установки очищення вихідної води з підвищеним солевмістом від механічних, органічних і бактеріологічних забруднень, суттєве зниження солевмісту, її стерилізацію та одержання високоякісної питної води. При цьому підтримується продуктивність мембран в процесі експлуатації. Винахід пояснюється кресленням, де на Фіг. приведена принципова технологічна схема установки. Установка очищення води (Фіг.) містить картріджний механічний фільтр 1, картріджний сорбційний фільтр 2, стерилізуючий (знезаражуючий) пристрій освітленої води (С1) 3, зворотний клапан 4, дозатор інгібітору 5, насос підвищення тиску води 6, мембранний вузол 7, фінішний сорбційний фільтр 8 та стерилізуючий пристрій очищеної води (С2) 9. Мембранний вузол 7 обладнаний регулятором потоку рециркуляції 10, з’єднаним через клапан 11 із трубопроводом, який подає воду на насос підвищення тиску води 6. Крім того, мембранний вузол 7 має регулятор потоку концентрату 12. Установка очищення води містить також байпасну лінію 13, яка з єднає через регулюючий клапан 14 точку А, розташовану між стерилізуючим пристроєм (С1) 3 та зворотним клапаном 4, і точку Б, розташовану між фінішним сорбційним фільтром 8 та стерилізуючим пристроєм (С2) 9. У механічних картріджних фільтрах використовували п'ятимікронні поліпропіленові картриджі виробництва США та Польщі [каталог СП УДТ Україна, 2007p.] [4]. Сорбційні картріджні фільтри містили патрони з активованим вугіллям виробництва США та Польщі [4]. Як стерилізуючі пристрої використовували установки знезараження води ультрафіолетом типу «Промінь» [ТУ України 88.099.005 - 97] [5]. Дозатор інгібітору виконаний у вигляді поліетиленової ємності з насосами-дозаторами ΤΕΚΝΑ виробництва Франції [Каталог фірми НТ engineering, Україна, 2009] [6]. Як насос підвищення тиску води використовували насос діафрагменного марки UPRIGHT. У мембранному вузлі 7 використовували мембрани TFC (поліамідні) [Каталог фірми JE "Electric" Desal, США, 2004p.] [7], продуктивність 6,110,4дм3/год при тиску 3,0-7,0 бар. Відсоток виділення солей складає 95-97%. Установка працює в такий спосіб. 5 92105 Вихідну воду із вмістом солей 3г/дм3 під тиском 0,35МПа направляють трубопроводом на механічний картріджний фільтр 1, де видаляються іржа, завислі речовини та всі механічні домішки, що більші розміром, ніж 5мкм. Освітлену воду подають на сорбційний (вугільний) фільтр 2, на якому вода очищується від залишкового хлору, хлорорганічних сполук, гумінових та фульвокислот, і далі направляють на стерилізуючий пристрій (С1) 3 для видалення мікроорганізмів, бактерій та вірусів. Після (С1) воду розділяють на два потоки - основний та байпасний, причому кран на байпасній лінії закритий. В основний потік, який проходить через зворотний клапан 4, дозують розчин інгібітору із дозатора 5 і направляють насосом підвищення тиску 6 на мембранний вузол 7. При цьому продуктивність складає 10дм3/год під тиском 7 бар. Із мембранного вузла 7 частково знесолену воду (пермеат) подають на фінішний сорбційний фільтр 8 для видалення слідів органічних речовин та зне 6 заражують на стерилізуючому пристрої (С2) 9. Одержують частково знесолену воду - пермеат з вмістом солей 100-150мг/дм3. Солевий склад останнього свідчить про збіднення стану води солями твердості і не відповідає вимогам ДержСанПіну України [3], таблиця, графи 5, 7, відповідно. Для одержання високоякісної питної води з показниками, що відповідають вимогам [3], відкривають кран на байпасній лінії і змішують 10 частин знесоленої води із 1 частиною освітленої води з наступним знезараженням (табл., графа 6). Одержаний у мембранному вузлі 7 концентрат розділяють на два потоки - рециркуляції та концентрату. Потік рециркуляції через регулятор потоку 10 та клапан 11 повертають на вхід насосу 6, а потік концентрату через регулятор 12 зливають у каналізацію. При роботі установки протягом 3 місяців продуктивність мембран не зменшувалась і залишалась на рівні 10,0дм3/год. Таблиця № п/п 1 1 2 3 4 Показники якості води 2 Запах Водневий показник Твердість загальна Солевміст Одиниця виміру 33 Бал Вихідна вода 4 1 Частково знеОчищена вода солена вода 5 6 0 0 Україна ДСанПін [3] 7 2 Одиниці pH 8,0 6,0 7,5 6,5-8,5 мг-екв/дм3 25 0,7 1,5-3,0 1,5-7,0 3000 100-150 300-500 1000 3 мг/дм Конструктивне виконання установки, що заявляється, у порівнянні з відомою установкою забезпечує ефективне очищення води з підвищеним солевмістом і дозволяє: - одержати високоякісну питну воду, відповідно до вимог ДержСанПіну України [3], яка є фізіологічно повноцінною водою; - підтримувати початкову продуктивність мембран в процесі експлуатації установки та усувати бактеріологічне забруднення мембран. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 92105 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601