Станция обеззараживания воды

Полезная модель предназначена для обеззараживания питьевой и сточной воды и может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях.

Сущность полезной модели состоит в том, что станция обеззараживания воды, содержащая блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи.

Новым в станции является то, что

- блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами и указателями уровней рассола и умягченной воды

- блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами

- блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, снабженные газоанализаторами хлора и водорода

- электролизер, имеющий опорные и прижимные рамы снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками, опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб и снабжены полимерными или стеклянными изоляторами, а аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом

- блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса

- блок хлорирования снабжен датчиком хлора

- баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами

Кроме того станция отличается тем, что блоки могут быть размещены в отдельных, связанных техническими коммуникациями, модулях.

Технический результат предлагаемой станции обеззараживания воды - повышение безопасности и эксплуатации за счет автоматизации контроля, и удобства монтажа, за счет снижения веса оборудования и обеспечения возможности модульного исполнения,

Станция предназначена для обеззараживания питьевой и сточной воды и может быть использована на водопроводно-канализационных сооружениях.

Известными и широко распространенными являются стационарные хлораторные станции обеззараживания воды, осуществляющие хлорирование посредством использования завозимого жидкого хлора в баллонах или контейнерах (Абрамов Н.Н., Водоснабжение - М.: Стройиздат, 1982, с.280-290).

Недостатком таких станций является необходимость постоянного контроля за безопасностью проводимых работ в виду использования взрывоопасного и высоко токсичного хлора, способного в случае утечки поражать не только обслуживающий персонал, но и население районов, прилегающих к водопроводным очистным сооружениям.

Для снижения вероятности возникновения аварийных ситуаций за счет выработки хлорирующего агента непосредственно на месте, используют установки, которые включают:

- блоки приготовления и дозирования хлорида натрия

- электролизеры различных модификаций (в которых хлор и гидроокись натрия связываются в гипохлорит натрия)

- баки-накопители гипохлорита натрия, из которых хлорирующий агент подается в обеззараживаемую воду. (Например патент RU 2090519 С1).

Известная установка (патент RU 2090519 С1) включает электролизер, с разделенными анодной и катодной камерами, блок приготовления и дозирования раствора электролита, систему коммуникаций, проточную магистраль для воды, эжектор, установленный в проточной магистрали для воды и коллектор-сепаратор.

Блок приготовления и дозирования раствора электролита включает растворный блок, осмотический дозатор и трубопроводы, образующие циркуляционный контур электролита.

Установка также содержит блок очистки раствора электролита от солей жесткости и приборы контроля.

Основным недостатком этой и аналогичных станций, является не достаточное соответствие современным требованиям к организации и эксплуатации систем, используемых на водопроводно-канализационных сооружениях, а именно обеспечение постоянного контроля качества и безопасности технологического процесс, удобство монтажа и технического обслуживания оборудования станции.

За прототип предлагаемой полезной модели взята станция для обеззараживания воды (патент RU 2281252 С2), которая, также как и аналоги, включает:

блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи

При этом блок подачи и дозирования рабочих растворов состоит из регулировочного бачка, солевого бака, насоса-дозатора, аккумулирующей емкости, ротаметра.

Электролизер мембранный состоит из биполяра, монополяра анода, монополяра катода, прижимной рамы, опорной рамы, биметаллической плиты, листа перфорированного или просечно-вытяжного, ионообменной сульфокатионитной мембраны

Станция также включает эжектор, фильтр очистки воды, поступающей в электролизер, накопитель щелочи, насос, теплообменник, резервную накопительную емкость, контактный резервуар, тиристорный выпрямитель тока.

Преимуществом данной станции по сравнению с аналогами является то, что установка по получению дезинфектанта позволяет получать хлорагент повышенной бактерицидной активности без использования жидкого хлора, что исключает возможность залпового выброса ядовитых и токсичных веществ в атмосферу и практически сводит к минимуму вероятность возникновения аварий.

Однако применение в системе хозяйственного водоснабжения данной установки для обеззараживания воды не отвечает всем требованиям организации станций обеззараживания воды, поскольку понятие «станция» предполагает создание некой инфраструктуры для управления процессами обеззараживания воды в общей схеме водопроводно-канализационных сооружений.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание безопасного, легко монтируемого и эксплуатируемого технического комплекса.

Поставленная задача решается тем, что в станции обеззараживания воды, содержащей блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки - накопители щелочи

- блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами и указателями уровней рассола и умягченной воды

- блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами

- блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, снабженные газоанализаторами хлора и водорода

- электролизер, имеющий опорные и прижимные рамы снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками, опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб и снабжены полимерными или стеклянными изоляторами, а аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом

- блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса

- блок хлорирования снабжен датчиком хлора

- баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами

Станция также отличается тем, что составные блоки могут быть размещены в отдельных, связанных техническими коммуникациями, модулях.

Описание полезной модели представлено блок-схемой станции обеззараживания воды,

где:

1 - блок подготовки рабочих растворов,

2 - блок подачи и дозирования рабочих растворов,

3 - блок управления и энергетики,

4 - электролизер мембранный имеющий опорные и прижимные рамы,

5 - блок отделения газообразной фазы,

6 - блок хлорирования,

7 - баки-накопители щелочи

Преимущества полезной модели:

- то, что блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами и указателями уровней рассола и умягченной воды позволяет повысить удобство эксплуатации станции

- то, что электролиты, поступающие на электролизер, приготовлены на умягченной воде, продлевает срок безотказной работы сульфатокатионной мембраны, ресурс и надежность работы установки в целом

- то, что блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами позволяет предупредить возможность гипер или гипо-хлорирования воды

- то, что блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, что позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный, а также регулировать вольтамперные характеристики

- то, что блок управления снабжен газоанализаторами хлора и водорода позволяет вести процесс с большой точностью и надежностью в отличие от использования ротаметров

- то, что электролизер снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками позволяет снизить затраты и соответственно увеличить выход хлора на единицу затраченной электроэнергии и соли

- то, что опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб позволяет существенно снизить вес изделия и тем самым упростить монтаж оборудования

- то, что опорные и прижимные рамы снабжены полимерными или стеклянными (а не керамическими) изоляторами, повышает безопасность монтажа или эксплуатации электролизера

- то, что аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом, позволяет практически исключить попадание хлора в рабочую зону и отравление обслуживающего установку персонала

- то, что блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса

- то, что блок хлорирования снабжен датчиком хлора позволяет регулировать процесс обеззараживания воды в режиме реального времени работу установки в целом, изменяя подачу электролитов (насос-дозаторы) и вольтамперные характеристики на электролизере

- то, что баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами

Технический результат - повышение безопасности и эксплуатации за счет автоматизации контроля, и удобства монтажа, за счет снижения веса оборудования и обеспечения возможности модульного исполнения,

1. Станция обеззараживания воды, содержащая блок подготовки рабочих растворов, блок подачи и дозирования рабочих растворов, блок управления и энергетики, электролизер мембранный, имеющий опорные и прижимные рамы, блок отделения газообразной фазы, блок хлорирования, баки-накопители щелочи, отличающаяся тем, что

блок подготовки рабочих растворов снабжен щелевым фильтром и регуляторами, и указателями уровней рассола и умягченной воды,

блок подачи и дозирования рабочих растворов снабжен мембранными дозирующими насосами,

блок управления и энергетики содержит импульсные источники питания, снабженные газоанализаторами хлора и водорода,

электролизер, имеющий опорные и прижимные рамы, снабжен встроенными в электродные камеры теплообменниками, опорные и прижимные рамы выполнены из профильных труб и снабжены полимерными или стеклянными изоляторами, а аноды и биполяры электролизера выполнены из биметаллического листа, полученного сваркой взрывом,

блок отделения газообразной фазы снабжен обратным клапаном и контроллерами температуры ведения процесса,

блок хлорирования снабжен датчиком хлора,

баки-накопители щелочи снабжены указателями уровня отбора готового раствора щелочи и дыхательными клапанами.

2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что блоки могут быть размещены в отдельных связанных техническими коммуникациями модулях.