Установка для очистки и осветления воды

 

Изобретение относится к установкам предварительной очистки поверхностных и подземных вод с высокой жесткостью (до 300-400 мг-экв/л) и большим содержанием железа и может быть использовано в комплексе с системами обессоливания для получения воды хозяйственно-питьевого назначения. Изобретение позволило создать установку для очистки и умягчения как поверхностных, так и подземных вод с получением полезных продуктов: сухого осадка окиси железа (пигмента), умягченной и осветленной воды. Установка содержит аэратор, осветлитель и песчаный фильтр. В качестве аэратора использован водяной эжектор с насосом подачи, всасывающий патрубок которого соединен с магистралью исходной воды из зоны взвешенного осадка осветлителя, а также подведена магистраль подачи реагентов. Установка дополнительно содержит осветлитель с насосом отвода воды на песчаный фильтр и два фильтр-пресса с насосами подачи осадка, всасывающие патрубки которых присоединены к соответствующим фланцам отбора осадка из осветлителей. 1 ил.

Изобретение относится к установкам очистки и осветления воды для хозяйственно-бытового водопользования. Установка может быть использована в составе комплекса очистки природных и сточных вод. В качестве полезных продуктов при помощи установки очистки и осветления воды можно получить сухие продукты, а также осветленную и очищенную воду, пригодную для приготовления питьевой воды.

Известна установка для умягчения воды (В. А. Клячко, И.Э. Апельцин "Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения", Москва, 1962 г. , стр. 487), которая состоит из вихревого реактора, фильтра, эжектора, устройства дозирования реагентов. Установка позволяет производить умягчение воды известкованием или известково-содовым методом. В результате работы установки можно получить умягченную и осветленную воду и осадок. В состав осадка могут входить соли жесткости, различные гидроокиси: железа, марганца, магния и др. Осадок содержит полезные продукты, но они, находясь в смеси, не могут быть использованы. Установка не позволяет производить достаточно полной очистки воды от железа.

Известна установка (В. А. Клячко, И.Э. Апельцин "Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения", Москва, 1962 г. , стр.627), предназначенная для удаления железа из поверхностных вод методами коагуляции, окисления, известкования. Установка состоит из аэратора-смесителя, осветлителя, песчаного фильтра. Установка позволяет достаточно полно очищать воду от железа при небольших концентрациях последнего. При повышенном содержании железа аэратор, использованный в установке, не позволяет насытить воду необходимым количеством воздуха для полного окисления железа. Установка только частично умягчает воду, при этом выпадает в осадок только часть солей кальция, соли магния в осадок практически не выпадают.

Целью изобретения является создание установки для очистки и умягчения как поверхностных, так и подземных вод с получением полезных продуктов: сухого осадка окиси железа (пигмент), умягченной и осветленной воды.

Поставленная цель достигается тем, что в установке, содержащей аэратор, осветлитель, песчаный фильтр, в соответствии с нашим изобретением, в качестве аэратора использован водяной эжектор с насосов подачи, всасывающий патрубок которого соединен с магистралью исходной воды, к которой присоединен через соответствующую магистраль насос отбора воды из зоны взвешенного осадка осветлителя, а также подведена магистраль подачи реагентов. Кроме того, установка дополнительно содержит осветлитель с насосом отвода воды на песчаный фильтр и два фильтр-пресса с насосами подачи осадка, всасывающие патрубки которых присоединены к соответствующим фланцам отбора осадка из осветлителей.

Установка водяного эжектора позволяет забирать из атмосферы воздух и эффективно перемешивать его с исходной водой. Количество забираемого из атмосферы воздуха прямо пропорционально расходу воды через аэратор-эжектор, поэтому подмешивание к исходной воде воды из зоны взвешенного осадка осветлителя позволяет обеспечить требуемый расход воздуха для полного окисления железа. Дозирование щелочи перед аэратором позволяет создать оптимальную для протекания реакции концентрацию ионов водорода. Частицы взвешенного осадка в потоке воды за эжектором ускоряют процесс коагуляции окиси железа. Установка дополнительного осветлителя позволяет разделить процесс осаждения солей железа от процесса осаждения солей жесткости. Фильтр-прессы позволяют получать сухие продукты - пигмент и соли жесткости.

На чертеже представлена принципиальная схема установки. Установка содержит аэратор 1, осветлитель 2, песчаный фильтр 3, в качестве аэратора использован водяной эжектор с насосом подачи 5. Всасывающий патрубок насоса подачи 5 соединен с магистралью подачи исходной воды. К магистрали подачи исходной воды через соответствующую магистраль подсоединен насос отбора воды 6 из зоны взвешенного осадка. Освобожденная от железа вода самотеком поступает во второй осветлитель 4, где под воздействием соды протекает реакция осаждения солей жесткости. Осветленную и умягченную воду из осветлителя 4 отбирают насосом 7, нагнетательный патрубок которого соединен с песчаным фильтром 3. К фланцам вывода осадка 8, 9 присоединены насосы подачи осадка 10, 11. Нагнетательные фланцы насосов 10, 11 присоединены к фильтр-прессам 12, 13. Установка работает следующим образом. Исходную воду подают на вход в насос подачи 5. Предварительно в нее подмешивают щелочь и воду из зоны взвешенного осадка осветлителя 2. Вода из зоны взвешенного осадка отбирается насосом 6. Исходная вода насосом 5 подается в аэратор-эжектор, в котором за счет высокой скорости возникает разрежение и как следствие насыщение потока воздухом. После эжектора вода поступает в осветлитель 2, где происходит полное окисление и осаждение железа. Осветленная вода без железа самотеком из осветлителя 2 перетекает в осветлитель 4. В осветлителе 4 под воздействием соды протекает реакция осаждения солей жесткости. Из осветлителя 4 осветленную и умягченную воду насосом 7 подают в песчаный фильтр 3. Из песчаного фильтра 3 воду отбирают для приготовления питьевой воды. Суспензию гидроокиси железа отбирают из осветлителя 2 через фланец 8 насосом 10 и подают в фильтр-пресс 12. В фильтр-прессе гидроокись железа освобождают от воды. Фильтрат из фильтр-пресса 12 возвращают обратно в осветлитель 2, сухой осадок отбирают для последующей переработки. Суспензию солей жесткости отбирают из осветлителя 4 через фланец 9 насосом 11 и подают в фильтр-пресс 13. В фильтр-пресса соли жесткости освобождаются от воды. Фильтрат из фильтр-прессе 3 возвращается обратно в осветлитель 4, сухой осадок отбирают для захоронения.

Пример. Установка для очистки и осветления воды позволила получить из каждого м³ исходной воды с жесткостью 300 мг/л по CaCO₃ и содержанием железа 500 мг/л пигмента 1 кг и 0,2 кг сухого осадка солей жесткости.

Формула изобретения

Установка для очистки и осветления воды, содержащая аэратор, осветлитель, песчаный фильтр, отличающаяся тем, что в качестве аэратора использован водяной эжектор с насосом подачи, всасывающий патрубок которого соединен с магистралью исходной воды, к которой присоединен через соответствующую магистраль насос отбора воды из зоны взвешенного осадка осветлителя, а также подведена магистраль подачи реагентов, кроме того, установка дополнительно содержит осветлитель с насосом отвода воды на песчаный фильтр и два фильтр-пресса с насосами подачи осадка, всасывающие патрубки которых присоединены к соответствующим фланцам отбора осадка из осветлителей.

РИСУНКИ

Рисунок 1