Универсальная модульная станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления

Полезная модель относится к устройствам для обеспечения населения водой питьевого качества и может быть использована в системах индивидуального и коллективного централизованного водоснабжения производственных зданий, жилых домов, коттеджей, дачных участков, поселков и иных населенных пунктов с дифференцированным водопотреблением очищенной воды в зависимости от требуемого качества. Универсальная модульная станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления, состоит из системы подачи воды, выполненной в виде трубопроводов, насоса, электродвигателя, накопительного бака, системы управления расходом и давлением воды, узла коагуляции, осадочного фильтра, универсального фильтра со встроенным внутри его фидером, узла регенерации универсального фильтра типа Ecotar, устройства для дезинфекции, анализатора содержания примесей в исходной и очищенной воде, а в линию водоподготовки встроены частотные регуляторы поддержания давления в водопроводной сети и для дифференцированного водопотребления в зависимости от требуемого качества воды дополнительно на трубопроводе подачи воды потребителю установлены краны: подачи исходной воды; осветленной воды; воды осветленной и очищенной; питьевой воды осветленной, очищенной и обеззараженной; воды особого качества для специальных технологических целей; питьевой воды особого качества минерализованной, при этом для получения воды особого качества для специальных технологических целей и питьевой воды особого качества минерализованной дополнительно в линию водоподготовки после устройства для дезинфекции встроены фильтры с мембраной обратного осмоса типа Гейзер Престиж, Гейзер Престиж М с минерализацией и лампы УФ - обеззараживания воды и расположена станция в компактном модульном мобильном контейнере.

Полезная модель относится к устройствам для обеспечения населения водой питьевого качества и может быть использована в системах индивидуального и коллективного водоснабжения производственных зданий, жилых домов, коттеджей, дачных участков, поселков и иных населенных пунктов, не имеющих централизованного водоснабжения.

Известно множество станций водоподготовки, которые снабжают населенные пункты водой, где нет централизованного водоснабжения, но не могут обеспечить население водой питьевого качества, если источниками забора воды являются водоемы, колодцы, скважины, в которых возможно высокое содержание солей жесткости, растворенного железа, а для болотистых источников забора воды наличие коллоидного и органического железа, придающего воде неприятный запах и неприятный желто-бурый цвет, а также вероятность загрязнений патогенной микрофлорой, биологическими и другими загрязнениями.

В тех населенных пунктах, где источники исходной воды достаточно чистые, т.е. содержание различных примесей в воде не превышает предельно-допустимых концентраций (ПДК) хорошо себя зарекомендовала насосная станция (патент РФ 76401, рис 1). Она наиболее близка к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков среди известных аналогов и содержит систему подачи воды, выполненную в виде трубопроводов, насос, электродвигатель, накопительный бак, систему управления расходом и давлением воды, осадочный фильтр, узел флокуляции, устройство для дезинфекции, анализатор содержания примесей в исходной и очищенной воде.

Однако эта станция не может обеспечить получение питьевой воды необходимого качества, если в населенном пункте нет хорошего источника забора исходной воды, если исходная вода очень проблемная, т.е. содержит очень много солей жесткости, очень много растворенного железа, коллоидного и органического железа и других возможных загрязнений.

Станция имеет высокую производительность и может обеспечить бесперебойное снабжение водой питьевого качества как малые так и большие населенные пункты. Однако данная станция не позволяет рационально использовать очищенную воду. Экономически нецелесообразно очищенную воду питьевого качества использовать для хозяйственно-бытового назначения, например, для поливки сада, мытья тротуаров, машин и т.д. Также данная станция не позволяет гарантированно получать питьевую воду высокого качества из-за повторного загрязнения ее в трубах.

Техническим результатом полезной модели является дифференцированное водопотребление очищенной воды в зависимости от требуемого качества, гарантированное получение воды питьевого качества из любых источников забора исходной воды (скважин, колодцев, заболоченных рек, озер), имеющих очень высокое содержание природных солей жесткости, растворенного железа, коллоидного и органического железа и других загрязнений), а также получение воды для технологических целей и получение питьевой воды с минерализацией, где нет централизованного водоснабжения.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, достигается тем, что в данной полезной модели, состоящей из системы подачи воды, выполненной в виде трубопроводов, насоса, электродвигателя, накопительного бака, системы управления расходом и давлением воды, узла коагуляции, осадочного фильтра, устройства для дезинфекции, анализатора содержания примесей в исходной и очищенной воде, а в линию водоподготовки встроены частотные регуляторы поддержания давления в водопроводной сети, универсальный фильтр со встроенным внутри его фидером, узел регенерации универсального фильтра, и для дифференцированного водопотребления в зависимости от требуемого качества воды, дополнительно на трубопроводе подачи воды потребителю установлены краны: кран подачи исходной воды; кран осветленной воды; кран воды осветленной и очищенной; кран воды осветленной, очищенной и обеззараженной; кран воды для технологических целей; кран питьевой воды минерализованной, при этом для получения воды для технологических целей и питьевой воды минерализованной дополнительно в линию водоподготовки после устройства для дезинфекции встроены фильтры с мембраной обратного осмоса с минерализатором и затем лампа УФ - обеззараживания воды и расположена станция в компактном модульном мобильном контейнере. Фидер - автоматический дозатор с дезинфицирующим раствором

Обеспечение дифференцированного водопотребления очищенной воды в зависимости от требуемого качества достигается благодаря дополнительной установке на трубопроводе подачи воды потребителю кранов: подачи исходной воды; осветленной воды; воды осветленной и очищенной; воды осветленной, очищенной и обеззараженной; воды для технологических целей; питьевой воды минерализованной. Потребитель, исходя из требований к воде, открывает необходимый кран. Для хозяйственных нужд (поливка сада, газонов, мытье тротуаров, и т.д.) потребитель откроет кран подачи исходной неочищенной воды. Для мытья машины потребитель откроет кран осветленной воды. Для стирки в стиральной машине, для заливки радиатора машины, для заполнения отопительной системы коттеджа и т.п., где требуется умягченная вода, потребитель откроет кран осветленной и очищенной воды. Для пищевых целей, приготовления пищи, питья, где требуется очищенная и обеззараженная вода, потребитель откроет кран осветленной, очищенной и обеззараженной воды или кран питьевой воды минерализованной. Для технологических целей (например, если в населенном пункте есть медицинский пункт, стоматолог или малое предприятие) потребитель откроет кран воды для технологических целей. Дифференцированное водопотребление в зависимости от требуемого качества позволяет потребителю рачительно, экономически выгодно использовать очищенную воду.

Обеспечение населенного пункта питьевой водой особой чистоты с минерализацией и для специальных технологических целей достигается благодаря дополнительному введению в линию водоподготовки универсального фильтра со встроенным внутри его фидером, узла регенерации универсального фильтра и фильтра с мембраной обратного осмоса типа Гейзер Престиж М, Гейзер Престиж, встроенного в линию водоподготовки после устройства для дезинфекции. Питьевая вода особого качества получается благодаря обратноосмотической мембране, у которой размер отверстий соизмерим с молекулой воды. Для продления срока службы мембраны фильтр Гейзер Престиж комплектуется механическим фильтром и фильтром с активированным углем. Для получения питьевой воды с оптимальным минеральным составом фильтр типа Гейзер Престиж М комплектуется с минерализатором для обогащения полезными минеральными солями и микроэлементами.

Фильтр Гейзер Престиж разработан и протестирован в лабораториях компании Гейзер, сертифицирован Главным Испытательным Центром Питьевой Воды России.

Для гарантированного получения воды питьевого качества из любых источников забора воды не только на выходе очищенной воды со станции водоподготовки, но и из крана потребителя, например, на кухне, после доставки ее по водопроводным магистралям, в линию водоподготовки после фильтра Гейзер Престиж встроена лампа УФ - обеззараживания для предотвращения повторного загрязнения воды в трубопроводах патогенной микрофлорой.

Частотные регуляторы поддержания давления в водопроводной сети, встроенные в водопроводную сеть, при подаче воды из скважины или другого поверхностного источника позволяют заменить водонапорную башню, необходимую для создания напора в водопроводной сети, громоздкую, дорогостоящую при строительстве и экономически невыгодную при эксплуатации.

Последовательность основных узлов станции и их взаимное расположение, взятое из прототипа, способствует эффективной очистке воды от загрязнений из любых источников забора исходной воды (скважин, колодцев, заболоченных рек, озер), имеющих очень высокое содержание природных солей жесткости, растворенного железа, коллоидного и органического железа и других загрязнений. В осадочном фильтре загрязнения виде коллоидных растворов в процессе флокуляции и коагуляции переходят в рыхлые, хлопьевидные осадки и отфильтровываются осадочным фильтром вместе с механическими загрязнениями. Более чистая вода поступает на ионообменный универсальный фильтр типа Ecotar и затем на дальнейшую доочистку от патогенной микрофлоры. Благодаря этому в устройстве для дезинфекции дезинфицирующая среда тратится более эффективно. Далее для получения питьевой воды особого качества и воды для специальных технологических целей вода проходит через фильтр Гейзер Престиж М или фильтр Гейзер Престиж с обратноосмотической мембраной и перед самым выходом воды из крана у потребителя обрабатывается лампой УФ - обеззараживания.

Станция расположена в удобном компактном модульном мобильном контейнере, который можно располагать в любом месте и легко перевозить с одного места на другое.

На рис.2 изображена универсальная модульная станция водоподготовки дифференцированного водопотребления, общий вид.

Станция водоподготовки состоит из системы подачи исходной воды, выполненной в виде трубопроводов подачи воды с байпасом 1 и водоводом обработки исходной воды 2, на которых установлены краны: кран подачи исходной воды 3, кран осветленной воды 4, кран осветленной и очищенной воды 5, кран осветленной.очищенной и обеззараженной воды 6, кран питьевой воды особого качества 7, кран питьевой воды особого качества минерализованной 8, краны забора проб для анализа исходной воды 9 и очищенной воды 10, содержит скважинный насос с фильтром грубой очистки 11 с частотным регулятором поддержания давления в водопроводной сети скважинного насоса 12 при заборе исходной воды из скважины или насос первого подъема с фильтром грубой очистки 11 с частотным регулятором поддержания давления в водопроводной сети 12 при заборе исходной воды из поверхностного источника, насос 13 для подачи исходной воды из бака, расходомер 14, накопительный бак с датчиком уровня 15, узел коагуляции 16 с дозирующим насосом 17, осадочный фильтр 18 с блоком автоматического управления промывкой осадочного фильтра 19, универсальный фильтр 20 с блоком автоматического управления промывкой и регенерацией 21, узел регенерации универсального фильтра с емкостью для солевого раствора KCL 22, внутри которого встроен фидер (автоматический дозатор с дезинфицирующим раствором), устройство для дезинфекции с емкостью для дезинфицирующего раствора 23 с дозирующим насосом 24, фильтр Гейзер Престиж 25, состоящий из фильтра грубой очистки 26, фильтра с активированным углем 27, обратноосмотической мембраны 28 и минерализатора 29, УФ - лампы обеззараживания 30. При этом станция снабжена набором реактивов для экспресс-анализа калориметрическим методом исходной и очищенной воды и вся станция размещена в компактном модульном мобильном контейнере 31. Модуль снабжен инфракрасным обогревателем 32, потолочным светильником 33 и огнетушителем 34. Вода после промывки осадочного фильтра и фильтра грубой очистки Гейзер Престиж сливается в дренажную трубу и сбрасывается. Вода после регенерации универсального фильтра хлоридом калия и его промывки сливается в накопительно-дренажную систему и в дальнейшем используется в качестве калийных удобрений. Участие человека в обслуживании станции заключается в периодических анализах исходной и очищенной воды, периодической регенерации фильтров и пополнение баков с растворами.

Подача питьевой воды населению с помощью станции водоподготовки для дифференцированного водопотребления осуществляется следующим образом.

После установки и монтажа модульного контейнера со станцией водоподготовки перед первым запуском все узлы станции подготавливаются к работе: заполняется осадочный фильтр фильтрующей средой, рекомендованной для конкретного источника данной местности. Затем заполняется универсальный фильтр Ecotar ионообменной смолой. В каждом конкретном месте вода имеет свои особенности и состав загрязнений. Чтобы получить чистую воду конкретно этой станцией, фильтр должен очищать присутствующий состав загрязнений. Для универсального фильтра Ecotar компанией Гейзер разработано 5 типов загрузки. Подбирается соответствующий состав фильтра. Для очистки исходной воды с аномально высоким содержанием растворенного железа 30 мг/л устанавливается фильтр Ecotar - В30. Бак для регенерации заливается 8-12% солевым раствором КС 1, внутри бака с солевым раствором устанавливается фидер с дезинфицирующим раствором. Устройство для дезинфекции патогенной микрофлоры заполняется гипохлоритом натрия. Устройство для дозирования гипохлорита натрия настраивается для работы в автоматическом режиме на дозирование необходимого хлора в воде. Для этого производится экспресс-анализ исходной воды и затем производится настройка дозирующего устройства для работы станции в автоматическом режиме.

Для первого запуска станции открывается кран подачи исходной воды на трубопроводе, включаются насосы, устанавливается требуемый напор воды частотными регуляторами поддержания давления в водопроводной сети, включаются блоки автоматического управления фильтрами, дозирующие насосы и вся магистраль заполняется водой. Исходная вода подается в водовод обработки исходной воды, в который из узла коагуляции подается коагулянт, затем вода подается на осадочный фильтр, фильтруется от агрегатных, механических и коллоидных загрязнений и затем поступает на универсальный фильтр. Фильтр очищает воду по всему спектру загрязнений, в том числе и от железа при аномально высоком его содержании. Затем вода поступает на дезинфекцию патогенной микрофлоры и далее на фильтр с мембраной обратного осмоса для получения воды особого качества. Станция готова для обеспечения потребителя водой. Для дифференцированного водопотребления в зависимости от требуемого качества потребитель устанавливает на трубопроводе подачи воды краны в удобных для использования местах.

Таким образом, предлагаемая конструкция универсальной модульной станции водоподготовки обеспечивает население дифференцированное водопотребление в зависимости от требуемого качества питьевой воды из любых источников (скважин, колодцев, заболоченных рек, озер), имеющих аномально высокое содержание растворенного железа, коллоидного и органического железа и других загрязнений, где нет централизованного водоснабжения, что позволяет потребителю экономно использовать очищенную воду.

Предлагаемая станция водоподготовки может обеспечить питьевой водой особого качества с оптимальным минеральным составом, а также водой особого качества для специальных технологических целей. Предлагаемая станция компактна, размещена в компактном модульном мобильном контейнере, который можно перевозить и устанавливать в любом удобном месте.

Универсальная модульная станция водоподготовки для дифференцированного водопотребления, состоящая из системы подачи воды, выполненной в виде трубопроводов, насоса, электродвигателя, накопительного бака, системы управления расходом и давлением воды, узла коагуляции, осадочного фильтра, устройства для дезинфекции, анализатора содержания примесей в исходной и очищенной воде, отличающаяся тем, что в линию водоподготовки встроены частотные регуляторы поддержания давления в водопроводной сети, универсальный фильтр со встроенным внутри его фидером, узел регенерации универсального фильтра, и для дифференцированного водопотребления в зависимости от требуемого качества воды дополнительно на трубопроводе подачи воды потребителю установлены краны: кран подачи исходной воды; кран осветленной воды; кран воды осветленной и очищенной; кран питьевой воды осветленной, очищенной и обеззараженной; кран воды для технологических целей; кран питьевой воды минерализованной, при этом для получения воды для технологических целей дополнительно в линию водоподготовки после устройства для дезинфекции встроен фильтр с мембраной обратного осмоса, для получения питьевой воды минерализованной встроен фильтр с мембраной обратного осмоса с минерализатором и затем лампы УФ - обеззараживания воды, и расположена станция в компактном модульном мобильном контейнере.