Установка для отримання очищеної питної водопровідної води

Установка для отримання очищенної питної водопровідної води, що містить корпус в якому розташовано змішувач озоно-повітряної суміши з оброблюваною водою з'єднаний з камерою фільтрування, що має верхню та нижню кришки, підтримуючі сітки, між якими розташована фільтруюча активована вугільна загрузка, захисний кварцовий чохол, в якому розміщені лампові індикатори, бактирицидні УФ лампи, трубопроводи підводу і відведення води, обладнані запірно-регулюючою арматурою та газовим ротаметром відрізняється тим, що змішувач виконан у вигляді циліндра наділеного у вер хній частині кришкою з клапаном тиску, а в нижній частині дисковою фільтросною пластиною з коаксиально встановленою вертикальною трубою, над якою розташован гідродинамічний ка A (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОТРИМАННЯ ОЧИЩЕНОЇ П ИТНОЇ ВОДОПРОВІДНОЇ ВОДИ 31052 гляді гідравлічного емульсатора в зв'язку з недостатнім тиском води у водопровідній мережі, утруднений процес промивки (заміни) фільтруючої загрузки фільтровальної камери, складне конструктивне рішення розподільної колони вимагає спеціального, кваліфікованого обслуговування (спеціальна служба експлуатації та ремонту), ламповий генератор озона не використовується повністю, так як ультрафіолетове випромінення бактерицидних УФ ламп при виробленні озону не застосовується для повторного (контрольного) знезараження води в результаті чого може відбуватись винос органічних речовин, важких металів, хвороботворчих бактерій та завислів із фільтровальної камери беспосередньо до споживача, видалення нерозчинившогося у воді озону дуже складне і вимагає спеціальних умов експлуатації установки, що являє собою небезпеку для людей та оточующого середовища. В основу винаходу поставлена задача створити таку установку яка дозволила б отримати нові корисні властивості установки шляхом підвищення її універсальності, та ефективності очищення води за допомогою подвійного знезаражування води озонуванням та ультрофіолетовим опроміненям, що істотно покращює ступінь очищення вихідної води, а саме, видалення із водопровідної води домішок органічних речовин, важких металів, хвороботворчих бактерій, завислих часток, а також підвищення техніки безпеки. Поставлена задача досягається тим, що установка для отримання очищенної питної води, що містить корпус в якому розташовано змішувач озоно-поітряної суміши з оброблюваною водою з'єднаний з камерою фільтрування, що має верхню та нижню кришки, підтримуючі сітки, між якими розташована фільтруюча активована вугільна загрузка, захисний кварцовий чохол, в якому розміщені лампові індикатори, бактирицидні УФ лампи та трубопроводи підводу і відведення води, обладнані запірно-регулюючою арматурою та газовим ротаметром відповідно даного винаходу, змішувач виконай у вигляді циліндра наділеного у верхній частині кришкою з клапаном тиску, а в нижній частині дисковою фільтросною пластиною з коаксиально встановленою вертикальною трубою, над якою розташован гідродинамічний кавітатор, з'єднаний з підводящим трубопроводом вихідної води, обладнаним дифманометром, вертикальна труба з'єднана безпосередньо з фільтровальною камерою, що виконана у вигляді двох зрізаних циліндричних елементів П-образної форми та з'єднаною з системою трубопроводів відводу води з блоком контрольного знезаражування та озонування, а захисний кварцовий чохол додатково обладнаний всмоктующим патрубком, та розташованим на трубопроводі відводу води патрубком із кварцового скла і з'єднаний з мікрокомпресором-озонатором, що під'єднаний трубопроводом подачі озону до змішувача, який через клапан тиску з'єднай трубкою з газовим поглинаючим фільтром, виконаним у вигляді циліндра з розташованою вугільною загрузкою та трубопроводом видалення дизактивованого повітря, з співвідношенням диаметрів трубки "d" до диаметру газового поглинаючого фільтра "D" виражено співвідношенням d/D £ 1/20, при цьому висота "h" вертикальної труби визнача ється із виразу: h=V/tкон, де V - швидкість руху потока води в змішувачі, а tкон - час необхідного контакту води з озоном. Виконання змішувача озоно-повітряної суміши у вигляді циліндра з розташуванням в середені вертикальної труби з воронкою, над якою розташован гідродинамічний кавітатор, дозволяє поліпшити процес змішування при турбулентному русі води, а також виконання фільтровальної камери у вигляді двох зрізаних циліндричних елементів Побразної форми підвищує універсальність установки. Об'єднання в один блок системи контрольного знезаражування та озонування дозволяє більш ефективно використовувати енергію випромінення бактерицидних УФ ламп не тільки для отримання озоно-повітряної суміши але й для подвійного (контрольного) знезаражування води в активній зоні випромінення УФ ламп, що в свою чергу суттєво поліпшує ступінь очистки питної води від домішок та хвороботворчих бактерій. Застосування газового поглинаючого фільтра та клапана тиску дозволяє безпечно видаляти залишки надлишкової озоно-повітряної суміши, що може утворюватись в змішувачі, що в свою чергу знижує ступінь безпеки експлуатації установки відносно оточуючого середовища та людини. Таким чином, всі конструктивні признаки кожний окремо і їх нова сукупність та нові зв'язки між ними дозволяють досягнути нового позитивного ефекту винаходу, що виражається в її універсальності та ефективності очищення питної води озонуванням та ультрафіолетовим опроміненням, що істотно покращує ступінь очищення вихідної води, а саме, видалення із водопровідної води домішок органічних речовин, важких металів, хвороботворчих бактерій та завислих часток, а також підвищення техніки безпеки. Винахід пояснюється кресленням, де на фігурі наведено загальний вигляд установки. Установка для отримання очищеної питної водопровідної води включає: корпус 1, який виконано у вигляді металевого шкафа, в якому встановлено циліндричний змішувач озоно-повітряної суміши 2, наділений у верхній частині кришкою 3 з клапаном тиску 4, а в нижній частині - дисковою фільтросною пластиною 5 та кришкою 6. В змішувачі 2 коаксиально розташована вертикальна труба з воронкою 7, (при цьому висота вертикальної труби "h" визначається із виразу: h = V/tкон, де V - швидкість руху потоку води в змішувачі, а tкон - час необхідного контакту води з озоном) над якою розташован гідродинамічний кавітатор 8, з'єднаний з підводящим трубопроводом вхідної води 9 наділенний дифманометром 10 та вхідним вентилем 11. Вертикальна труба з воронкою 7 приєднана з фільтровальною камерою 12, що виконана у вигляді двох зрізаних циліндричних елементів П-образної форми наділеною кришками 13 та підтримуючими сітками 14 і фільтруючою вуглевою загрузкою 15 (наприклад, активоване вугілля). Фільтровальна камера 12 з'єднана системою трубопроводів відводу води 16 з розташованими на ньому вихідним 17 і спускним 18 вентилями з об'єднаним блоком контрольного знезаражування та озонування 19, в якому розміщені лампові індикатори 20, захисний кварцовий чохол 21 з всмок 2 31052 тующим патрубком 22, та розташований на трубопроводі відведення води 16 патрубок із кварцевого скла 23 паралельно якого симетрично розташовані дві бактерицидні УФ лампи 24. Кварцовий чохол 21 з'єднаний з мікрокомпресором-озонатора 25, який за допомогою трубопровода подачі озону 26 із розташованому на ньому зворотньому клапану 27, регулюючому крану 28 та газовому ротаметру 29 підєднан до нижньої кришки 6 змішувача 2. Змішувач 2 через клапан тиску 4 з'єднай трубкою 30 діаметром "d" з газовим поглинаючим фільтром 31 діаметром "D", при цьому для гашення енергії викиду залишків озоно-повітряної суміши співвідношення "d" і "D" повинно бути не менше за: d/D£1/20. Газовий поглинаючий фільтр 31 виконаний у вигляді циліндра наділеного нижньою 32 і верхньою 33 кришками, підтримуючими сітками 34 між якими розташована вугільна фільтруюча загрузка 35. Верхня кришка 33 газового поглинаючого фільтра 31 наділена трубопроводом видалення дизактивованого повітря 36. Установка працює наступним чином: Установку під'єднують до міської водопровідної мережі, підключають до електромережі про що сигналізує ламповий індикатор 20, відкривають вихідний вентиль 17 та перевіряють на закриття спускний вентиль 18. За допомогою вхідного вентиля 11 встановлюють розрахунковий видаток води. Дифманометр 10 (параметри якого встановлюються в залежності від місцевих умов експлуатації) при досягненні заданих параметрів, вмикає блок контрольного знезаражування та озонування 19. Об'єднання в один блок системи контрольного знезаражування та озонування 19 дозволяє більш ефективно використовувати енергію випромінення бактерицидних УФ ламп 24 не тільки для отримання озоно-повітряної суміши але й для подвійного (контрольного) знезаражування води в активній зоні випромінення УФ ламп 24, що в свою чергу суттєво поліпшує ступінь очистки питної води від домішок та хвороботворчих бактерій. Вода по підводящьому трубопроводу вхідної води 9 потрапляє у верхню частину змішувача 2 через гідродинамічний кавітатор 8, що призводить до порушень всередені рідини, тобто утворення в краплинній рідині порожнин, що заповнюються газом (озоно-повітряною сумішю) та виникає турбулентний рух води, що в свою чергу сприяє змішуванню води та озоно-повітряної суміши. В той же час повітря всмоктуємо через всмоктующий патрубок 22 до захисного кварцевого чохла 21 проходячи удовж бактерицидних УФ ламп 24 перетворюється на озоно-повітряну суміш та за допомогою мікрокомпресора-озонатора 25, відрегульована в кількісному співвідношені регулюючим краном 28 за допомогою показників газового ротаметру 29, через зворотний клапан 27 по трубопроводу подачі озону 26 озоно-повітряна суміш надходить до нижньої частини змішувача 2, де через дискову фільтросну пластину 5 рівномірно розподіляється по всій площі змішувача 2, що теж сприяє поліпшенню змішування та розчинності його з водою. Оброблена вода по коаксиально розташованій вертикальній трубі з воронкою 7, при цьому висота труби 7 "h" визначається із виразу: h=V/tкон , де V швидкість руху потока води в змішувачі, а tкон - час необхідного контакту води з озоном, надходить із змішувача 2 до фільтровальної камери 12, де із неї видаляються зависли (результат окислення органічних речовин, що знаходились до цього в воді), важкі метали та токсичні речовини (якщо ці речовини знаходилися до цього у водопровідній воді), після чого очищена вода по трубопроводу відводу води 16 через відкритий вихідний вентиль 17 надходить по патрубку із кварцевого скла 23 розташованого на трубопроводі відведення води 16 в блоці контрольного знезаражування та озонування 19, до центральної частини захисного кварцевого чохла 21, де перебуває в активній зоні опромінення бактерицидних УФ ламп 24, тобто проходить останнє, контрольне, знезараження перед надходженням до споживача. Потужність мікрокомпресора-озонатора 25 підібрана таким чином, щоб була можливість протиснути сто вб води у змішувачі 2 та додатково створити за допомогою клапана тиску 4 тиск озоноповітряної суміши наповерхні води в змішувачі 2 до 0,01 Мпа для забезпечення робочого тиску всієї установки при недостатньому тиску в мережі водопроводу, крім того цей повітряний прошарок є запобіжним аварійним контролером на випадок аварійного відключення установки (у випадках зменшення тиску в мережі водопроводу, або при відмові в роботі системи викиду надлишкової озоно-повітряної суміші). При збільшенні надлишкового тиску озоно-повітряної суміші, при нормальних умовах роботи установки, більше за розрахунковий, спрацьовує клапана тиску 4, через який надлишок озоно-повітряної суміші по трубці 30 діаметром "d" потрапляє до газового поглинаючого фільтра 31 діаметром "D", при цьому для гашення енергії викиду залишків озоно-повітряної суміши співвідношення "d" і "D" повинно бути не менше за: d/D£1/20. Завдяки різкому збільшенню діаметра газового поглинаючого фільтра 31 відносно діаметра трубки 30, у ньому ж відбувається гашення енергії викиду залишків озоно-повітряної суміши, що в свою чергу дозволяє в спокійному режимі провести дезактивацію цієї суміші в шарі поглинаючої загрузки 35 і далі трубопроводом видалення дезактивованого повітря 36 вивести в атмосферу абсолютно безпечну повітряну суміш. По закінченню розрахункового часу роботи загрузки 15 фільтровальної камери 12 - установку переводять в режим промивки. Для цього перекривають вхідний вентиль 11, при цьому за допомогою дифманометра 10, автоматично відключаються бактерицидні УФ лампи 24 та мікрокомпресор-озонатор 25. Установка від'єднується від електромережі, перекривається вихідний вентиль 17 та відкривається спускний вентиль 18. Відкручують кришки 13 фільтровальної камери 12 і вона розвертається на 180°, в горизонтальній площина після чого кришки 13 встановлюють на свої місця. Відкривають вхідний вентиль 11 і проводять промивку загрузки 15 фільтровальної камери 12 протягом розрахункованого часу. Виконання фільтровальної камери у вигляді двох зрізаних циліндричних елементів П-образноі форми 12 підвищує універсальність установки. Паралельно з цим проводиться заміна поглинаючої загрузки 35 газового поглинаючого фільтра 31, якщо це необ 3 31052 хідно, а також проводяться регламентні роботи по обслуговуванню бактерицидних УФ ламп 24 та патрубка із кварцевого скла 23. По закінченню вищезазначених робіт перекривається вхідний вентиль 11 та спускний вентиль 18, відкривається вихідний вентиль 17, установка підключається до електромережі і відкривається вхідний вентиль 11, після чого установка переходить в робочий режим. Після запуску установки по завершенню режима промивки, бажанно перші 5 хвилин роботи оброблену воду зливати в каналізацію, бо можливий винос подрібнених часток загрузки 15 фільтровальної камери 12. Таким чином, застосування цієї установки дозволяє суттєво підвищити ступінь очищення питної водопровідної води від домішок органічних речовин, важких металів, хвороботворчих бактерій, завислих часток, підвищити те хніку безпеки при ро боті з озоно-повітряною сумішшю, зменшити енерговитрати на обробку м 3 оброблюваної води, зменшити габаритні розміри установки не знижуючи її продуктивності, а також підвищити ступінь безпеки роботи установки відносно оточуючого середовища та людини. Джерела інформації 1. Преимущества применения озона для обработки води. Ozone advantages in the water industry / Grant D. // Water and water Treatment. (Gr.Brit.). - 1996 - 39, № 3. - С. 7-9. - London. 2. BLUE DIAMOND, Technologies Inc., Ozone water treatment systems: 1707A Little Orchard St., San Jose Ca. 95125. - Feb. 1995. СИНИЙ АЛМАЗ, Компания Технологий, Системы водоочистки озоном: 1707A Небольшой Сад St., Сан-Хосе . 95125. - февраль 1995. Фіг. 4 31052 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5