Устройство для очистки воды от соединений железа

Авторы патента:

C02F1/64 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Устройство используется для высокоэффективной очистки подземных вод от соединений железа и других вредных примесей. Общим недостатком существующих устройств, установок и способов для обезжелезивания воды - это применение атмосферного воздуха и неполное перемешивания его с водой за счет высокого (80%) содержания азота. Устройство позволяет достичь высокой степени очистки за счет применения кислорода от кислородного концентратора.

Заявляемая полезная модель предназначена для высокоэффективной очистки подземных вод от соединений железа и других вредных примесей.

Известно, что при контактировании артезианской воды, содержащей двухвалентное железо, с кислородом воздуха происходит его окисление до трехвалентного с последующим выпадением осадка гидроокиси, где на один мг Fe(HCО3)2 требуется 0,143 мг кислорода [4].

Известны установки по обезжелезиванию воды, работающие на принципе перемешивания воды с воздухом с целью окисления двухвалентного железа в гидроокись с последующим фильтрованием в механическом фильтре [1, 2].

Наиболее близким по технической сущности является устройство, состоящее из смесителя для воды и воздуха, сепаратора с фильтрующей насадкой и перфорированным отбойником для разделения водовоздушной смеси [3].

Общим недостатком этих устройств является то, что только 20% атмосферного воздуха (кислорода) используется для окисления двухвалентного железа в трехвалентное.

Предлагаемая полезная модель позволяет устранить эти недостатки.

Это достигается тем, что устройство для очистки воды от соединений железа выполнено в виде смесителя из двух регулируемых встречно ориентированных эжекторов, состоящих каждый из трехзвенного винтового механизма, включающего в себя неподвижное звено, подвижное вращающееся звено и подвижное звено с возвратно-поступательным движением вдоль горизонтальной оси, а внутренний канал эжектора подключен к нагнетательному шлангу кислородного концентратора, на выходном отверстии которого встроен завихритель для струи кислорода с противоположным направлением вращения потока кислорода относительно потока воды.

Техническим результатом является высокая степень очистки воды от примесей железа.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, в состав которого входит смеситель 1, сепаратор 2 с фильтрующей насадкой 3 и перфорированным отбойником 4 для отделения избытков кислорода из водовоздушной смеси.

На фиг.2 изображен один из эжекторов смесителя в разрезе, который представляет собой трехзвенный механизм, состоящий из неподвижного звена 5, подвижного вращающегося звена 6, подвижного звена 7 с возвратно-поступательным движением относительно горизонтальной оси. В подвижное звено 7 встроен завихритель для воды 8 с винтовой прямоугольной нарезкой, который перемещается вдоль горизонтальной оси вращением в нарезной втулке 9. В неподвижном звене 5 установлен болт 10 (фиг.3), конец которого расположен в пазе подвижного звена 7, препятствующий последнему совершать вращательное движение. Подвижное вращающееся звено 6 фиксируется в неподвижном звене 5 с помощью двух полуколец 11. Поворот подвижного вращающегося звена 6 осуществляется с помощью рукоятки 12. В канал завихрителя 8 для воды встроен и завихритель для кислорода 13, придающий потоку последнего вращательное движение, противоположное вращению потока воды, а противоположный конец завихрителя 8 снабжен гнездом 14 для подсоединения к кислородному концентратору (условно не показан).

Устройство работает следующим образом.

В гнезде 14 устанавливаются мановакууметры (не показаны), а на завихритель 8 подается вода под давлением 30-40 м.вод. столба. Поворотом завихрителя 8 регулируется кольцевой зазор между завихрителем 8 и подвижным звеном 7 для достижения максимального разрежения и, следовательно, максимальной скорости истечения потока воды, после чего мановакууметры снимаются и на их место устанавливаются шланги от кислородного концентратора, который включается в работу и начинается процесс окисления двухвалентного железа в трехвалентное.

Поворотом рычагов 12 подвижных звеньев 6 звеньям 7 придается поступательное движение, чем устанавливается оптимальный зазор для достижения полного перемешивания двух встречных потоков, вращающихся в противоположные стороны.

Источники информации:

1. Свидетельство на ПМ 10713.

2. Свидетельство на ПМ 26544.

3. Патент на ПМ 117426 - прототип.

4. Лившиц О.В. Справочник по водоподготовке. Издание 2-ое. Энергия. Москва. 1976 г

5. Васильев Ю.Н. Теория двухфазного эжектора. Машиностроение, 1971 г.

6. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Москва - Наука. 1979 год.

Устройство для очистки воды от соединений железа, выполненное в виде смесителя из двух регулируемых встречно ориентированных эжекторов, состоящих каждый из трехзвенного винтового механизма, включающего в себя неподвижное звено, подвижное вращающееся звено и подвижное звено с возвратно-поступательным движением вдоль горизонтальной оси, отличающееся тем, что внутренний канал эжектора подключен к нагнетательному шлангу кислородного концентратора, а на выходном отверстии канала встроен завихритель для струи кислорода с противоположным направлением вращения потока кислорода относительно потока воды.

Установка для подготовки питьевой воды относится к области водоподготовки и может быть использована для подготовки воды питьевого качества из попутно добываемых из скважин пластовых вод с применением мембранных технологий с целью улучшения состояния и сохранения здоровья человека и охраны окружающей среды, что относит ее к разряду технологий приоритетного стратегического направления развития в России «Здоровье нации».

Индукционная электрохимическая установка // 95329

Индукционная электрохимическая установка содержит устройство для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), выполненное в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками смесителя.

Коагулятор-флотатор для реагентной очистки сточных вод коагуляцией // 132066

Коагулятор-флотатор для реагентной очистки относится к устройствам обработки воды коагуляцией и флотацией и предназначен для удаления примесей из сточных вод в различных отраслях промышленности и транспорта, где требуются компактные установки.

Флотатор с отстойником (система глубокой биологической отчистки бытовых и промышленных сточных вод) // 132434

Флотатор с отстойником (Система глубокой биологической отчистки бытовых и промышленных сточных вод) относится к устройствам для очистки сточных вод.

Установка переработки и утилизации нефтешламов и кислых гудронов для получения гранулированной добавки в асфальтобетонные смеси разных марок и типов // 132435

Установка переработки и утилизации нефтешламов и кислых гудронов относится к области нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использована для комплексной переработки нефтешламов и кислых гудронов - нефтесодержащих отходов производства для получения товарных продуктов, например гранулированной добавки в разные типы и марки асфальто-бетонных смесей.

Комплекс водоподготовки и станция подготовки питьевой воды // 132436

Комплекс водоподготовки и станция подготовки питьевой воды относится к водоподготовке, а именно, к производству обогащенной питьевой воды, которая может быть использована в пищевых, лечебно-профилактических и др. целях.

Система обезжелезивания и умягчения воды с установкой фильтра обезжелезивания воды // 132792

Система обезжелезивания и умягчения воды относится к области очистки природных вод от железа, а также для аэрации и очистки от грубодисперсных примесей. Технический результат - получение очищенной воды с извлеченными ионами железа путем интенсификации процессов аэрации и каталитического окисления органических соединений в исходной воде, снижение эксплуатационных затрат, исключение перемешивания слоев загрузки во время промывки, повышение производительности станции обезжелезивания и умягчения воды при высоких концентрациях железа и углекислоты в подземных водах.