Система подготовки воды
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение качества очищенной воды, простоту обслуживания и увеличение срока эксплуатации. Сущность полезной модели состоит в том, что предлагаемая системой подготовки воды содержит последовательно соединенные между собой трубопроводом от водозабора до потребителя по потоку очищаемой воды, бак буферный, емкость-смеситель воды с воздухом, фильтр механической очистки, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, резервуар чистой воды и блок ультрафиолетового обеззараживания. Новизна предлагаемой системы подготовки воды заключается в том, что фильтр механической очистки соединен с баком буферным, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом, датчиками контроля и патрубком слива промывочных вод; емкость-смеситель воды с воздухом дополнительно снабжена датчиками контроля, технологическими насосами, сталкивающими встречные потоки воды через форсунки, и откачивающим воду, эжектором, а также патрубком слива промывочных вод и соединена с насыпным фильтром, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом и патрубком слива промывочных вод через коагулятор, снабженным центральным столбом и патрубком слива промывочных вод, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, снабженный засыпкой ионно-обменной смолы, регенерируемой солевым раствором, соединен с резервуаром чистой воды, дополнительно снабженным блоком ультрафиолетового обеззараживания, датчиками контроля и расходомером, кроме того, предлагаемая система подготовки воды снабжена автоматизированным управлением.
При очистке речной воды между фильтром механической очистки и баком буферным устанавливают блок активации, снабженный расходомером. В качестве засыпки каталитически активного к марганцу и железу фильтра возможно использование гранулированного угля с удерживающими слоями в виде кварцевого песка.
Полезная модель относится к области водоподготовки, а именно к системам подготовки воды и может быть применена при очистке артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды с целью промышленного использования.
Известна система подготовки воды, содержащая, последовательно соединенные между собой трубопроводом от водозабора до потребителя по потоку очищаемой воды, бак буферный, емкость-смеситель воды с воздухом, фильтр механической очистки, реакционную камеру озонирования, дегазационную камеру, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, резервуар чистой воды и блок ультрафиолетового обеззараживания, при этом, между каталитически активным фильтром и резервуаром чистой воды проложен параллельный трубопровод с последовательно расположенными на нем вторым буферным баком, вторым блоком ультрафиолетового обеззараживания и блоком мембранного разделения (RU 
69059, 2007 г, прототип).
Недостатками данной системы подготовки воды является низкое качество очищенной воды, сложность обслуживания и короткий срок эксплуатации.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении качества очищенной воды, простоте обслуживания и увеличении срока эксплуатации.
Указанный технический результат решается предлагаемой системой подготовки воды, содержащей, последовательно соединенные между собой трубопроводом от водозабора до потребителя по потоку очищаемой воды, бак буферный, емкость-смеситель воды с воздухом, фильтр механической очистки, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, резервуар чистой воды и блок ультрафиолетового обеззараживания.
Новизна предлагаемой системы подготовки воды заключается в том, что фильтр механической очистки соединен с баком буферным, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом, датчиками контроля и патрубком слива промывочных вод; емкость-смеситель воды с воздухом дополнительно снабжена датчиками контроля, технологическими насосами, сталкивающими встречные потоки воды через форсунки, и откачивающим воду, эжектором, а также патрубком слива промывочных вод и соединена с насыпным фильтром, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом и патрубком слива промывочных вод через коагулятор, снабженным центральным столбом и патрубком слива промывочных вод, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, снабженный засыпкой ионно-обменной смолы, регенерируемой солевым раствором, соединен с резервуаром чистой воды, дополнительно снабженным блоком ультрафиолетового обеззараживания, датчиками контроля и расходомером, кроме того, предлагаемая система подготовки воды снабжена автоматизированным управлением.
Предлагаемая система подготовки воды изображена на фиг.1
Предлагаемая система подготовки воды состоит из фильтра механической очистки 1, соединенного с баком буферным 2, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев 3, перфорированными пластинами 4, центральным столбом 5, датчиками контроля 6, регулирующими в автоматическом режиме уровень воды и патрубком слива промывочных вод 7; емкости-смесителя воды с воздухом 8, дополнительно снабженной датчиками контроля 6, технологическими насосами, сталкивающими встречные потоки воды 9 через форсунки 10, и откачивающим воду 11, эжектором 12, а также патрубком слива промывочных вод 7, соединенной с насыпным фильтром 13, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев 3, перфорированными пластинами 4, центральным столбом 5 и патрубком слива промывочных вод 7 через коагулятор 14, снабженным центральным столбом 5 и патрубком слива промывочных вод 7, каталитически активного к марганцу и железу фильтра 15 снабженным засыпкой ионно-обменной смолы, регенерируемой солевым раствором, соединенного с резервуаром чистой воды 16, дополнительно снабженным блоком ультрафиолетового обеззараживания 17, датчиками контроля 6 и расходомером 18, предлагаемая система подготовки воды снабжена автоматизированным управлением 19.
При очистке речной воды между фильтром механической очистки 1 и баком буферным 2 устанавливают блок активации 20 снабженный расходомером 18.
В качестве засыпки каталитически активного к марганцу и железу фильтра 15 возможно использование гранулированного угля с удерживающими слоями в виде кварцевого песка.
Описание применения предлагаемого устройства для очистки воды: из водозабора вода поступает в фильтр механической очистки, очищенная от механических примесей и взвесей, вода поступает в бак буферный, снабженный фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом, датчиками контроля, регулирующими в автоматическом режиме уровень воды и патрубком слива промывочных вод. Вода, прошедшая через бак буферный, где происходит процесс выравнивания давления и поддержания необходимого объема очищаемой воды, а так же рециркуляция излишков очищаемой воды, поступает в емкость-смеситель воды с воздухом, дополнительно снабженной датчиками контроля, технологическими насосами, сталкивающими встречные потоки воды через форсунки, и откачивающим воду, создавая разряжение, эжектором, с помощью которого происходит обильное насыщение очищаемой воды кислородом, а также патрубком слива промывочных вод, с помощью которого система подвергается обратной промывке чистой водой 1 раз в месяц. В емкости-смесителе воды с воздухом происходит частичное обеззараживание воды, а благодаря обильному насыщению кислородом зарождаются процессы окисления и коагуляции. Из емкости-смесителя воды с воздухом вода по центральному столбу подается в коагулятор, снабженный центральным столбом и патрубком слива промывочных вод, где происходит деаэрация и возврат лишнего объема обратной жидкости в бак буферный, что способствует началу окислительных процессов и коагуляции в исходной неочищенной воде. Коагулятор способствует процессу завершения коагуляции с образованием видимых невооруженным глазом хлопьев и отделением их от воды, которые сбрасываются через патрубок слива промывочных вод 1 раз в 2-3 дня. Из коагулятора вода подается в насыпной фильтр, снабженный фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом и патрубком слива промывочных вод. Вода подается с направлением снизу - вверх, что способствует задержанию хлопьев, образовавшихся в коагуляторе за счет гравитации и благодаря затвердеванию частиц в промежутках засыпки. Насыпной фильтр подвергается обратной промывке через патрубок слива промывочных вод чистой водой 1 раз в месяц. Из насыпного фильтра вода поступает в каталитически активный к марганцу и железу фильтр, снабженный засыпкой ионно-обменной смолы, регенерируемой солевым раствором, что способствует удалению соли жесткости и предотвращает образование накипи воды. При превышении показателей марганца, фенола, а также различных смол, каталитически активный к марганцу и железу фильтр засыпается гранулированным углем с удерживающими слоями в виде кварцевого песка. Из каталитически активного к марганцу и железу фильтра вода поступает в резервуар чистой воды, дополнительно снабженный блоком ультрафиолетового обеззараживания, препятствующему размножению бактерий, датчиками контроля и расходомером. Из резервуара чистой воды вода поступает к потребителю. По перепадам количества подаваемой воды на очистку и количеством воды поступающей в резервуар чистой воды за единицу времени, ведется контроль за состоянием фильтрующей засыпки в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, при достижении критической величины падения производительности, автоматизированным управлением подается сигнал о том, что требуется промывка. Промывка системы осуществляется обратным ходом воды. Периодичность промывки системы - 1 раз в месяц.
При очистке речной воды предлагается использовать реагент, например, сернокислый алюминий или Аква-аурат-30, помещенный в блок активации, снабженный расходомером.
Предлагаемая система подготовки воды работает в безнапорном режиме. Автоматизированное управление осуществляется с помощью датчиков контроля.
В качестве примера приведены данные протокола лабораторных исследований воды до, и после использования заявляемой системы подготовки воды (таблица).
Таким образом, создана система подготовки воды с высоким качеством очищенной воды, простотой обслуживания и увеличенным сроком эксплуатации.
| Таблица | ||||
| Наименование определяемых компонентов | Единица измерения | Показатели до очистки | Результат анализа после очистки |
| 1 | Железо | мг/дм | 4,21 | 0,17 |
| 2 | Мутность | мг/дм | 4,35 | 1,44 |
| 3 | Марганец | мг/дм | 0,51 | 0,048 |
| 4 | Нитраты | мг/дм | 0,44 | 0,17 |
| 5 | Нефтепродукты | мг/дм | 5,0 | 0,002 |
| 6 | Сульфаты | мг/дм | 2,0 | 0,69 |
1. Система подготовки воды, содержащая последовательно соединенные между собой трубопроводом от водозабора до потребителя по потоку очищаемой воды бак буферный, емкость-смеситель воды с воздухом, фильтр механической очистки, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, резервуар чистой воды и блок ультрафиолетового обеззараживания, отличающаяся тем, что фильтр механической очистки соединен с баком буферным, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом, датчиками контроля и патрубком слива промывочных вод; емкость-смеситель воды с воздухом дополнительно снабжена датчиками контроля, технологическими насосами, сталкивающими встречные потоки воды через форсунки, и откачивающим воду эжектором, а также патрубком слива промывочных вод и соединена с насыпным фильтром, снабженным фильтрующей засыпкой в виде кварцевого песка с четырехслойной зернистостью слоев, перфорированными пластинами, центральным столбом и патрубком слива промывочных вод через коагулятор, снабженным центральным столбом и патрубком слива промывочных вод, каталитически активный к марганцу и железу фильтр, снабженный засыпкой ионно-обменной смолы, регенерируемой солевым раствором, соединен с резервуаром чистой воды, дополнительно снабженным блоком ультрафиолетового обеззараживания, датчиками контроля и расходомером, кроме того, предлагаемая система подготовки воды снабжена автоматизированным управлением.
2. Система подготовки воды по п.1, отличающаяся тем, что между фильтром механической очистки и баком буферным устанавливают блок активации, снабженный расходомером.
3. Система подготовки воды по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве засыпки каталитически активного к марганцу и железу фильтра возможно использование гранулированного угля с удерживающими слоями в виде кварцевого песка.
