Система опреснения воды

 

Изобретение относится к обессоливанию природных и сточных вод обратным осмосом. Система опреснения содержит последовательно соединенные трубопроводами водозаборное устройство, выполненное в виде струйного насоса, водовоздушный эжектор, фильтр, дросселирующий клапан, резервуар, насос, обратноосмотический аппарат с линиями слива обессоленной воды и концентрата, причем последняя снабжена дросселирующим клапаном. Трубопровод слива концентрата одновременно сообщен с водовоздушным эжектором и струйным насосом. 1 ил.

Изобретение относится к обессоливанию природных и сточных вод обратным осмосом.

Известна установка для очистки воды, содержащая последовательно соединенные блоки подачи воды, механические фильтры ионообменой очистки с деионизирующим фильтром и блокобратного осмоса с разделительным аппаратом, насосом, линии слива концентрата с переливным клапаном, систему управления, напорную магистраль и систему смачивания разделительного аппарата (авт.св. СССР N 1608192, С 02 F 1/44, 1990).

Недостатком известной установки является то, что не используется энергия концентрата.

Известна технологическая схема обессоливания мутных соленых вод с флотационным их осветлением, выбранная в качестве прототипа, содержащая соединенные трубопроводами водозаборное устройство, фильтр, насос, обратноосмотический аппарат с линиями слива опресненной воды и концентрата, причем последняя снабжена дросселирующим клапаном, и устройство для подачи воздуха (Карелин Ф. Н. Обессоливание воды обратным осмосом,-М. Стройиздат, 1988, с. 129).

Известная технологическая схема не обеспечивает достаточную для подачи на обратноосмотический аппарат степень очистки исходной воды от примесей, так как количество воздуха, необходимое для осуществления процесса их окисления, недостаточное, и для увеличения его требуются большие энергозатраты. Кроме того, не используется энергия потока концентрата.

Задачей предлагаемого изобретения является интенсификация процесса очистки природных и сточных вод при минимальных затратах энергии. Технический результат повышение степени очистки исходной воды от примесей и снижение энергозатрат.

Поставленная задача решается следующим образом.

Система опреснения воды, содержащая последовательно соединенные между собой трубопроводами водозаборное устройство, фильтр, насос, обратноосмотический аппарат с линией слива обессоленной воды и линией слива концентрата, снабженной дросселирующим клапаном, и устройство для подачи воздуха, согласно изобретению снабжена дополнительным дросселирующим клапаном и резервуаром, последовательно размещенными между фильтром, снабженным редукционным клапаном, и насосом, устройство для подачи воздуха выполнено в виде водовоздушного эжектора, водозаборное устройство выполнено в виде струйного насоса, при этом линия слива концентрата одновременно соединена с канализацией через дросселирующий клапан и фильтром через последовательно соединенные между собой струйный насос и водовоздушный эжектор.

Редукционный клапан, установленный на фильтре, и дросселирующий клапан после него позволяют поддерживать избыточное давление, необходимое для создания более благоприятной окислительной среды.

Резервуар необходим для стабильной работы системы и для первоначального пуска ее, а также для сепарации отработанного воздуха, обеспечивая этим стабильную работу насоса.

Выполнение устройства для подачи воздуха в виде водовоздушного эжектора обеспечивает тщательное перемещение воздуха и воды, увеличивая поверхность контакта их, в результате чего повышается скорость окисления примесей в исходной воде. А размещение водовоздушного эжектора перед фильтром обеспечивает процесс насыщения воздухом исходной воды при минимальных энергозатратах, так как закачку воздуха осуществляют в зону низкого давления системы. Кроме того, снижение энергозатрат происходит и в результате использования энергии концентрата, которая используется для привода струйного насоса при заборе исходной воды и для привода водовоздушного эжектора, подающего воздух в систему.

Таким образом, предложенная совокупность признаков, характеризующая данное изобретение, необходима и достаточна для достижения технического результата.

На чертеже представлена принципиальная схема системы опреснения воды.

Система опреснения воды содержит фильтр 1, снабженный редукционным клапаном 2. На выходном трубопроводе 3 фильтра 1 установлен дросселирующий клапан 4. Трубопровод 3 соединен с резервуаром 5, снабженным трубопроводом 6 для выхода воздуха и трубопроводом 7 для выхода воды, на котором установлен насос 8. Нагнетательный трубопровод 9 насоса 8 сообщен с обратноосмотическим аппаратом 10, снабженным трубопроводом 11 для слива концентрата и трубопроводом 12 для слива обессоленной воды. Трубопровод 11 сообщен с водозаборным устройством 13, выполненном в виде струйного насоса, и через трубопровод 14 с водовоздушным эжектором 15. Трубопровод 11 снабжен патрубком 16 с дросселирующим клапаном 17. Водовоздушный эжектор 15 снабжен трубопроводом 18 для входа воздуха и трубопроводом 19 для подачи водовоздушной смеси в фильтр 1.

Система опреснения воды работает следующим образом: Резервуар 5 предварительно заполняют водой. Вода из резервуара 5 по трубопроводу 7 поступает в насос 8 и по трубопроводу 9 под давлением нагнетается в обратноосмотический аппарат 10. В последнем происходит обессоливание воды. Обессоленная вода по трубопроводу 12 подается потребителю. Часть концентрата из обратноосмотического аппарата 10 по трубопроводу 11 подается на привод струйного насоса 13, а другая часть сбрасывается по трубопроводу 16 в канализацию или подается потребителю для технических нужд.

Концентрат под напором по трубопроводу 11 поступает на привод струйного насоса 13, где подсасывает воду из источника и далее по трубопроводу 14 поступает на привод водовоздушного эжектора 15, который по трубопроводу 18 подсасывает воздух, смешивает его с водой и подает эту смесь в фильтр 1 по трубопроводу 19.

В фильтре 1 и трубопроводе 19 под действием кислорода воздуха происходит окисление примесей, например железа, марганца, содержащихся в исходной воде, и переход их в форму нерастворимых окислов. В фильтре 1 вода осветляется и очищается от нерастворимых примесей, в нем поддерживается избыточное давление, которое регулируется редукционным клапаном 2, и дросселирующим клапаном 4. Избыточный нерастворенный воздух из фильтра 1 сбрасывается в атмосферу через редукционный клапан 2. Из фильтра 1 вода по трубопроводу 3 через дросселирующий клапан 4 подается в резервуар 5, где происходит сепарация растворенного воздуха и сброс его по трубопроводу 6 в атмосферу. Дальше цикл повторяется.

Формула изобретения

СИСТЕМА ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ, содержащее последовательно соединенные между собой трубопроводами водозаборное устройство, фильтр, насос, обратноосмотический аппарат с линией слива обессолоенной воды и линией слива концентрата, снабженной дросселирующим клапаном, и устройство для подачи воздуха, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным дросселирующим клапаном и резервуаром, последовательно размещенными между фильтром, снабженным редукционным клапаном, и насосом, устройство для подачи воздуха выполнено в виде водовоздушного эжектора, водозаборное устройство выполнено в виде струйного насоса, при этом линия слива концентрата одновременно соединена с канализацией через дросселирующий клапан и фильтром через последовательно соединенные между собой струйный насос и водовоздушный эжектор.

РИСУНКИ

Рисунок 1