Станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды
Полезная модель относится к способам очистки подземных и поверхностных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности к способам очистки природных вод от загрязняющих минеральных и органических соединений с сохранением полезной минерализации и биологической активности воды.
Технический результат создания полезной модели заключается в возможности очистки поверхностных и подземных вод с высоким содержанием соединений железа, марганца, кремниевых кислот, фосфатов, органических загрязнений.
Станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды содержит последовательно соединенные бак исходной воды с размещенным на входе эжектором, блок электрокоагуляционной обработки воды, дегазатор, осветлитель, буферный бак, осветлительный фильтр, установку ультрафиолетового обеззараживания воды. Станция включает в себя также бак приготовления солевого раствора, снабженный насосом-дозатором, и компрессор, подключенный к блоку электрокоагуляционной обработки воды, к осветлителю, к осветлительному фильтру посредством воздуховодной линии. Между выходом бака исходной воды и входом блока электрокоагуляционной обработки воды размещены насос подачи воды на обработку, кондуктометрическая ячейка и счетчик-расходомер. Между буферным баком и осветлительным фильтром установлены насос подачи воды на фильтр, а на выходе с установки ультрафиолетового обеззараживания воды размещен счетчик учета чистой воды. Станция снабжена вспомогательными линиями: линией дренажа, соединенной с нижними частями бака исходной воды, блока электрокоагуляционной обработки воды, дегазатора, осветлителя, буферного бака и осветлительного фильтра, линией промывки осветлительного фильтра, состоящей из насоса промывки фильтра и счетчика расходомера, соединенной с выходом осветлительного фильтра, линией напорного канализационного слива с осветлительного фильтра и соединенной с его входом и выходом, и линией отвода газов в атмосферу, подключенной к верхним частям бака исходной воды, дегазатора и осветлителя. Кроме того, станция оснащена запорной арматурой.
Полезная модель относится к способам очистки подземных и поверхностных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности к способам очистки природных вод от загрязняющих минеральных и органических соединений с сохранением полезной минерализации и биологической активности воды.
Известно блочное устройство для очистки воды с использованием электрокоагуляционной обработки (патент РФ 
2151106), содержащее блок предварительной очистки воды, блок озонирования, блок электрокоагуляции, блок фильтрации с плавающей загрузкой, блок обессоливания, блок финишной очистки и силовой блок, причем блок предварительной очистки расположен между источником исходной воды и входом блока озонирования, содержащего последовательно расположенные первую и вторую колонны озонирования, к которым подключены соответственно первый и второй генератор озона. Между колоннами озонирования последовательно подключены блок электрокоагуляции и блок фильтрации с плавающей загрузкой. Выход блока озонирования соединен с входом блока обессоливания, выход которого соединен с входом блока финишной очистки. Блок финишной очистки содержит последовательно соединенные фильтр тонкой очистки и УФ-реактор. Силовой блок электрически соединен с генераторами озона, блоком обессоливания, блоком электрокоагуляции и блоком финишной очистки. Колонны озонирования и генераторы озона выполнены с возможностью регулирования подачи озона в колонны, блок фильтрации с плавающей загрузкой выполнен с возможностью перемешивания очищаемой воды вместе с плавающей загрузкой, а электроды блока электрокоагуляции выполнены из алюминия или алюминиевого сплава и подключены с возможностью изменения полярности подключения.
Недостатком данного устройства является недостаточная степень очистки подземных и поверхностных вод с высокой степенью загрязнений минеральными и органическими соединениями.
Известно блочное устройство для очистки воды с использованием электрокоагуляционной обработки (патент РФ 2162448), принятое за прототип, содержащее блок предварительной очистки воды, блок озонирования, блок электрокоагуляции, блок фильтрации с плавающей загрузкой, блок финишной очистки, а также силовой блок. Блок предварительной очистки расположен между источником исходной воды и входом блока озонирования, содержащего последовательно расположенные первую и вторую колонны озонирования, к которым подключены соответственно первый и второй генераторы озона. Между колоннами озонирования последовательно подключены блок электрокоагуляции и блок фильтрации с плавающей загрузкой. Выход блока озонирования соединен с входом блока финишной очистки, содержащего последовательно соединенные фильтр тонкой очистки и УФ-реактор. Силовой блок электрически соединен с генераторами озона, блоком электрокоагуляции и блоком финишной очистки. Колонны озонирования и генераторы озона выполнены с возможностью регулирования подачи озона в колонны. Блок фильтрации с плавающей загрузкой выполнен с возможностью перемешивания очищаемой воды вместе с плавающей загрузкой. Электроды блока электрокоагуляции выполнены из алюминия или алюминиевого сплава и подключены с возможностью изменения полярности подключения. На выходе каждого блока последовательно установлены средство контроля качества выходящей воды и средство, позволяющее осуществить подачу выходящей из данного блока воды на дополнительную очистку в любой из предшествующих блоков. Блок электрокоагуляции выполнен с возможностью полного коагулирования содержащихся в очищаемой воде органических примесей, а также гидроксидов металлов при прохождении очищаемой воды через блок электрокоагуляции.
Недостатком данного устройства является недостаточная степень очистки подземных и поверхностных вод с высокой степенью загрязнений минеральными и органическими соединениями.
Задача настоящей полезной модели заключается в обеспечении требований СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода».
Технический результат создания полезной модели заключается в возможности очистки поверхностных и подземных вод с высоким содержанием соединений железа, марганца, кремниевых кислот, фосфатов, органических загрязнений.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды содержит последовательно соединенные бак исходной воды с размещенным на входе эжектором, блок электрокоагуляционной обработки воды, дегазатор, осветлитель, буферный бак, осветлительный фильтр, установку ультрафиолетового обеззараживания воды, станция включает в себя также бак приготовления солевого раствора, снабженный насосом-дозатором, и компрессор, подключенный к блоку электрокоагуляционной обработки воды, к осветлителю, к осветлительному фильтру посредством воздуховодной линии, между выходом бака исходной воды и входом блока электрокоагуляционной обработки воды размещены насос подачи воды на обработку, кондуктометрическая ячейка и счетчик-расходомер, между буферным баком и осветлительным фильтром установлены насос подачи воды на фильтр, на выходе с установки ультрафиолетового обеззараживания воды размещен счетчик учета чистой воды, станция снабжена вспомогательными линиями: линией дренажа, соединенной с нижними частями бака исходной воды, блока электрокоагуляционной обработки воды, дегазатора, осветлителя, буферного бака и осветлительного фильтра, линией промывки осветлительного фильтра, состоящей из насоса промывки фильтра и счетчика расходомера, соединенной с выходом осветлительного фильтра, линией напорного канализационного слива с осветлительного фильтра и соединенной с его входом и выходом, и линией отвода газов в атмосферу, подключенной к верхним частям бака исходной воды, дегазатора и осветлителя, кроме того, станция оснащена запорной арматурой.
На фиг. приведена схема станции электрокоагуляционной подготовки питьевой воды.
Станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды включает бак исходной воды 1, блок электрокоагуляционной обработки воды 2, дегазатор 3, осветлитель 4, буферный бак 5, осветлительный фильтр 6, установку ультрафиолетового обеззараживания воды 7. На входе в бак исходной воды 1 размещен эжектор водовоздушный 8. Станция снабжена баком приготовления солевого раствора 9 с насосом дозатором 10. В состав станции входит компрессор 11, подключенный посредством воздуховодной линии 12 к блоку электрокоагуляционной обработки воды 2, к осветлителю 4 и к осветлительному фильтру 6. Между выходом бака исходной воды 1 и входом блока электрокоагуляционной обработки воды 2 размещены насос подачи воды на обработку 13, кондуктометрическая ячейка 14 и счетчик-расходомер 15. Между буферным баком 5 и осветлительным фильтром 6 установлены насос подачи воды 16 на осветлительный фильтр 6. На выходе с установки ультрафиолетового обеззараживания воды 7 размещен счетчик учета чистой воды 17. Станция оснащена дренажной линией 18, соединенной с нижними частями бака исходной воды 1, блока электрокоагуляционной обработки воды 2, дегазатора 3, осветлителя 4, буферного бака 5 и осветлительного фильтра 6. Выход осветлительного фильтра оснащен линией промывки 19, состоящей из насоса промывки осветлительного фильтра 20 и счетчика-расходомера 21. Станция снабжена линией напорного канализационного слива 22 с осветлительного фильтра 6, соединенной с его входом и выходом. Верхние части бака исходной воды 1, дегазатора 3 и осветлителя 4 соединены между собой линией отвода газов в атмосферу 23. Станция оснащена запорной арматурой, включающейся и отключающейся в зависимости от режимов работы станции, в момент пуска и остановки станции и во время ее обслуживания.
Станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды работает следующим образом.
Вода, подлежащая очистке, через эжектор 8 подается в бак исходной воды 1. В эжекторе 8 вода освобождается от избыточного количества растворенных газов и насыщается кислородом воздуха. В бак исходной воды 1 из бака приготовления солевого раствора 9 посредством насоса-дозатора 10 подается раствор поваренной соли. Раствор поваренной соли необходим для поддержания оптимальной концентрации хлоридов в исходной воде, с целью обеспечения оптимальной величины электропроводности воды, его количество зависит от химического состава исходной воды.
Из бака исходной воды 1 предварительно подготовленная вода насосом подачи воды на обработку 13 подается в блок электрокоагуляционной обработки воды 2, а ранее выделившиеся из воды газы после эжектора 8 удаляются из бака исходной воды 1 через линию отводов газов 23 в атмосферу.
Перед электрокоагуляционной обработкой воды кондуктометрической ячейкой 14 контролируется электропроводность воды, а счетчиком-расходомером 15 определяется ее расход. В блоке электрокоагуляционной обработки воды 2 вода насыщается электрохимически вводимой гидроокисью алюминия и подвергается воздействию электрического поля.
Для стабилизации процесса электрокоагуляции периодически, по предварительно составленному с учетом мощности станции и состава исходной воды регламенту, на вход блока электрокоагуляционной обработки воды 2 компрессором 11 подается заданный объем воздуха.
Затем вода поступает в дегазатор 3. В дегазаторе 3 присутствующие в воде крупные механические примеси оседают в нижней конической части дегазатора 3, а через линию отвода газов в атмосферу 23 удаляется образовавшийся в процессе гидролиза воды на катоде блока электрокоагуляционной обработки воды 2 газообразный водород, после чего вода поступает в осветлитель 4.
В осветлителе 4 происходит коагулирующее взаимодействие молекул гидроокиси алюминия с молекулами загрязняющих веществ, которое сопровождается осаждением загрязнений, в виде взвеси и хлопьев осадка. Для эффективной работы осветлителя 4 в зависимости от производительности станции и состава исходной воды в осветлитель 4 от компрессора 11 по воздуховодной линии 12 с заданной периодичностью подается воздух. Из осветлителя 4 осветленная вода поступает в буферный бак 5, а из него насосом подачи воды 16 подается на осветлительный фильтр 6, где очищается от оставшихся после предыдущих технологических операций мелкодисперсных взвешенных частиц. Из осветлительного фильтра 6 вода поступает на установку ультрафиолетового обеззараживания воды 7 и через счетчик учета чистой воды 17 подготовленная вода направляется к потребителю.
В станции предусмотрена периодическая промывка фильтующей загрузки осветлительного фильтра 6. Для этого через линию промывки 19 насосом промывки 20 в нижнюю часть осветлительного фильтра 6 осуществляется подача чистой питьевой воды. Расход воды контролируется счетчиком-расходомером 21. Сброс воды после промывки осветлительного фильтра 6 осуществляется через линию напорной канализации 22.
Промывку осветлительного фильтра 6 можно интенсифицировать предварительным разрыхлением загрузки осветлительного фильтра 6 водо-воздушной смесью. Для чего компрессором 11 через воздуховодную линию 12 в нижнюю часть осветлительного фильтра 6 подается воздух, избыток которого отводится в атмосферу через воздушный клапан, размещенный в верхней части осветлительного фильтра 6 (на рисунке не показан). Возможен вариант совместной промывки осветлителя 4 и осветлительного фильтра 6. При этом сначала проводится водовоздушная очистка указанных блоков, а затем промывка водой.
В процессе работы станции из осветлителя 4 с заданной периодичностью через линию дренажа 18 станции сбрасывается осадок, так же через линию дренажа 18 станции перед проведением профилактических работ опорожняются бак исходной воды 1, блок электрокоагуляционной обработки воды 2, дегазатор 3, осветлитель 4, буферный бак 5, осветлительный фильтр 6.
Станция электрокоагуляционной подготовки питьевой воды содержит последовательно соединенные бак исходной воды с размещенным на входе эжектором, блок электрокоагуляционной обработки воды, дегазатор, осветлитель, буферный бак, осветлительный фильтр, установку ультрафиолетового обеззараживания воды, станция включает в себя также бак приготовления солевого раствора, снабженный насосом-дозатором, и компрессор, подключенный к блоку электрокоагуляционной обработки воды, к осветлителю, к осветлительному фильтру посредством воздуховодной линии, между выходом бака исходной воды и входом блока электрокоагуляционной обработки воды размещены насос подачи воды на обработку, кондуктометрическая ячейка и счетчик-расходомер, между буферным баком и осветлительным фильтром установлен насос подачи воды на фильтр, на выходе с установки ультрафиолетового обеззараживания воды размещен счетчик учета чистой воды, станция снабжена вспомогательными линиями: линией дренажа, соединенной с нижними частями бака исходной воды, блока электрокоагуляционной обработки воды, дегазатора, осветлителя, буферного бака и осветлительного фильтра, линией промывки осветлительного фильтра, состоящей из насоса промывки фильтра и счетчика расходомера, соединенной с выходом осветлительного фильтра, линией напорного канализационного слива с осветлительного фильтра, соединенной с его входом и выходом, и линией отвода газов в атмосферу, подключенной к верхним частям бака исходной воды, дегазатора и осветлителя, кроме того, станция оснащена запорной арматурой.
