Устройство для очистки воды

 

Использование: при очистке воды, в частности, для обезжелезивания питьевой воды. Сущность изобретения: в устройстве для очистки воды трубопровод подачи сырой воды, проходящий внутри корпуса водонапорной башни, выведен сквозь ее крышку и имеет окончанием перфорированный насадок, под которым расположена приемная емкость, заполненная слоем зернистой загрузкой, зерна которой покрыты пленкой катализатора, и установленная на крышке. По периферии крышки расположены отверстия для прохода воды в бак, в нижней части имеющий дно с патрубком, в котором с возможностью вертикального перемещения установлена труба. В верхней части труба имеет поплавок, она сообщается со стволом башни, в котором расположена фильтрующая зернистая загрузка и коллектор сбора промывной воды, сообщающийся с нижней частью бака посредством трубопровода отвода осадка. 1 ил.

Известно устройство для очистки воды, содержащее водонапорную башню, включающую бак с крышкой и ствол, трубопровод подачи сырой воды, проходящий внутри башни и имеющий на конце перфорированный насадок, выведенный через крышку бака, трубопровод отбора чистой воды, приемную емкость аэрированной воды, фильтрующую зернистую загрузку, расположенную в стволе башни, вертикальную трубу, проходящую через бак и ствол башни, и трубопровод отвода осадка.

Недостатками такой конструкции являются недостаточно глубокая обработка воды в части формирования хлопьев гидроокиси и повышенные энергетические затраты.

Задачей предложенного технического решения является повышение качества очистки воды и снижение энергетических затрат.

На чертеже изображено устройство для очистки воды.

Устройство для очистки воды включает водонапорную башню со стволом 1, баком 2, имеющим в верхней части датчик 3 уровня, крышку 4, по периферии снабженную обечайкой 5 и отверстиями 6, а в центре на стороне, обращенной в атмосферу, приемную емкость 7 аэрированной воды, заполненную слоем зернистой загрузки 8 и установленную с зазором (не показан) относительно крышки 4, через которую проходит размещенный внутри корпуса водонапорной башни трубопровод 9 подачи сырой воды, на конце имеющий перфорированный насадок 10. В нижней части бак 2 имеет дно 11 с патрубком 12, в котором с возможностью вертикального перемещения установлена вертикальная труба 13, в верхней части имеющая поплавок 14 и сообщающаяся со стволом 1 башни. В нижней части ствола 1 башни расположен коллектор 15 сбора промывной воды с вентилем 16, сообщающийся посредством трубопровода 17 отвода осадка с баком 2 башни. Над коллектором расположены датчик 18 уровня воды и фильтрующая зернистая загрузка 19, удерживаемая на необходимой высоте сеткой 20 и снабженная дренажным трубопроводом 21 отбора чистой воды с вентилем 22.

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании нижнего датчика 18 уровня происходит подача сырой воды при температуре 8-10^оС из подземного источника на перфорированный насадок (аэратор) 10 посредством трубопровода 9, изолированного от низких температур окружающей среды корпусом водонапорной башни и при ее заполнении массой воды, имеющей большую теплоемкость.

Сырая вода, рассекаясь на струи, вступает в контакт с кислородом воздуха, насыщается им и, обладая большой скоростью падения, соударяется с тяжелой зернистой загрузкой 8, покрытой пленкой катализатора естественного (в процессе зарядки) или искусственного (модифицированного) происхождения, находящейся в приемной емкости 7, что способствует разрушению водной (за счет сил поверхностного натяжения) пленки, обволакивающей зерна загрузки 8, а значит и более полному на молекулярном уровне контакту воды, содержащей двухвалентное железо, непосредственно с катализатором процесса, покрывающим зернистую загрузку 8, что, в свою очередь, значительно интенсифицирует процесс окисления двухвалентного железа.

Пройдя загрузку 8, вода сквозь щель, образованную нижней кромкой приемной емкости 7 и крышкой 4, равномерно растекаясь по крышке 4 или в варианте исполнения для объектов, расположенных в регионах низких температур зимнего времени, по трубам (не показаны), скатывается и собирается у обечайки 5, где сквозь отверстие 6 сливается в бак 2.

Интенсивное окисление двухвалентного железа и переход его в трехвалентное приводит к образованию СО₂, который снижает рН воды и замедляет процесс окисления.

Растекание тонким слоем воды по крышке 4 и продолжительное ее нахождение в месте сбора у обечайки 5 способствует удалению выделяемого СО₂, повышению рН, дополнительному обогащению ее кислородом воздуха, что, в свою очередь, интенсифицирует процесс образования хлопьев гидроокиси железа, которые при попадании воды в бак 2 осаждаются и накапливаются на его дне 11. Верхний тонкий слой воды в баке 2, освободившись от хлопьев гидроокиси железа и двигаясь от периферии к центру посредством трубы 13, удерживаемой у зеркала воды поплавком 14, поступает в ствол 1 водонапорной башни, где размещается фильтрующая зернистая загрузка 19, удерживаемая на необходимой высоте сеткой 20. Продолжительное нахождение воды в стволе 1 башни до момента поступления ее на фильтрующую зернистую загрузку 19 способствует глубокому окислению двухвалентного железа в трехвалентное и формированию хлопьев гидроокиси железа, задерживаемых фильтрующей зернистой загрузкой 19, со временем на зернах которой естественным путем образуется каталитическая пленка из окислов железа, также способствующая переводу двухвалентного железа в трехвалентное.

Количество блоков, состоящих из фильтрующей зернистой загрузки 19, удерживающей сетки 20 и дренажного трубопровода 21 отбора чистой воды, а также расположение ее по высоте водонапорной башни выбирается в зависимости от необходимой производительности устройства.

Очищенную воду собирают дренажным трубопроводом 21 отбора чистой воды и направляют потребителю под напором столба воды в водонапорной башне.

Фильтрующая зернистая загрузка 19 обладает определенной грязеемкостью, при использовании которой производится ее промывка путем перекрытия вентиля 22 и открытия вентиля 16 для сброса промывной воды в канализацию. При этом, учитывая большой расход воды, пропускаемой коллектором 15, происходит расширение фильтрующей зернистой загрузки 19 и вымывание накопившихся загрязнений. Одновременно по трубопроводу 17 отвода осадка происходит сброс накопившихся хлопьев гидроокиси железа из бака 2.

После окончания промывки вентиль 16 перекрывают и открывают вентиль 22, возобновляя подачу чистой воды потребителю.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащее водонапорную башню, включающую бак с крышкой и ствол, трубопровод подачи сырой воды, проходящий внутри башни и имеющий на конце перфорированный насадок, выведенный через крышку бака, трубопровод отбора чистой воды, приемную емкость аэрированной воды, фильтрующую зернистую загрузку, расположенную в стволе башни, вертикальную трубу, проходящую через бак и ствол башни, и трубопровод отвода осадка, отличающееся тем, что приемная емкость аэрированной воды расположена на крышке бака и заполнена слоем зернистой загрузки, зерна которой покрыты пленкой катализатора, бак снабжен в верхней части поплавком, соединенным с вертикальной трубой, и дном с патрубком, в котором установлена вертикальная труба с возможностью осевого перемещения, а крышка бака выполнена по периферии с отверстиями для прохода воды, при этом трубопровод отвода осадка в нижней части снабжен коллектором.

РИСУНКИ

Рисунок 1