Озонно-сорбционное устройство для доочистки водопроводной воды

 

Изобретение относится к средствам подготовки питьевой воды и может быть использовано для индивидуальных нужд в малых системах водоснабжения для доочистки водопроводной воды. Озонно-сорбционное устройство содержит компрессор, озонатор, блок управления, контактную камеру, блок подачи доочищаемой воды, водопровод блока подачи доочищаемой воды, газораспределительный блок, сорбционный блок, водопровод сорбционного блока, газопровод компрессора, клапан электромагнитный. В результате повышается эффективность доочистки воды, экологическая безопасность и удобство эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к средствам подготовки питьевой воды и может быть использовано для индивидуальных нужд в малых системах водоснабжения для доочистки водопроводной воды.

Известно устройство для очистки воды с применением озонирования, содержащее блок управления, компрессор, соединенный с озонатором, соединенным с контактной камерой, соединенной с фильтром.

Известное устройство имеет низкие энергетические затраты при высоком выходе озона. Однако в нем не решена проблема использования избыточного озона и предотвращения поступления неиспользованного озона в атмосферу. Не решена также проблема освобождения от содержащегося в водопроводной воде остаточного хлора [1].

Известно устройство для очистки воды с озонированием, содержащее первый и второй компрессоры, озонатор, блок управления, контактную камеру, блок подачи очищаемой воды, газораспределительный блок, фильтр, водопровод фильтра, водопровод блока подачи очищаемой воды, газопроводы компрессора.

В устройстве решена проблема нейтрализации избыточного озона. Однако оно имеет сложную структуру и требует больших энергетических затрат из-за наличия второго компрессора. В нем так же не решен вопрос дехлорирования очищаемой воды перед озонированием [2].

Задачей изобретения является снижение энергоемкости устройства и повышение экологической безопасности при использовании озонирования для доочистки водопроводной воды.

Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности доочистки водопроводной воды за счет ее предварительного дехлорирования отстаиванием, применения рециркуляционной схемы использования избыточного озона, автоматического повторения цикла озонирования воды и повышения удобства эксплуатации устройства для индивидуального потребителя.

Результат достигается тем, что в озонно-сорбционном устройстве для доочистки водопроводной воды, содержащем компрессор, соединенный газопроводом с озонатором, соединенным газопроводом с газораспределительным блоком, установленным на дне контактной камеры, блок управления, выходы которого соединены с входами озонатора и компрессора, блок подачи доочищаемой воды, соединенный водопроводом с контактной камерой, соединенной водопроводом с сорбционным блоком, применяется предварительное отстаивание доочищаемой воды перед озонированием для освобождения от остаточного хлора, и тем, что используется один компрессор, при этом сорбционный блок устанавливается ниже рабочего уровня воды в контактной камере, а подача воды в сорбционный блок происходит самотеком, и тем, что заборный конец водопровода сорбционного блока установлен у дна контактной камеры, и тем, что заборный конец газопровода компрессора установлен выше рабочего уровня воды в контактной камере, и тем, что блок управления соединен с электромагнитным клапаном, и тем, что контактная камера выполнена герметичной.

На чертеже представлена схема предлагаемого озонно-сорбционного устройства для доочистки водопроводной воды.

Устройство содержит компрессор 1, озонатор 2, блок управления (реле времени) 3, контактную камеру 4, блок 5 подачи доочищаемой воды, водопровод 6 блока 5, газораспределительный блок 7, сорбционный блок 8, водопровод сорбционного блока 9, газопровод 10 озонатора 2, газопровод 11 компрессора 1, крышку 12 камеры 4, клапан электромагнитный 13.

Устройство работает следующим образом. Определенная порция воды из блока 5 по водопроводу 6 подается в контактную камеру 4. В камере 4 устанавливается определенный рабочий уровень воды. Включается реле времени 3, переводящее клапан электромагнитный 13 в положение "открыто". Начинается процесс дехлорирования. Остаточный хлор выводится в атмосферу (например, через вентиляцию). Через определенное время τ₀ реле времени переводит клапан электромагнитный в положение "закрыто". Включается питание компрессора 1 и озонатора 2. Воздух из атмосферы через воздушное пространство под крышкой 12 камеры 4 компрессором 1 нагнетается в озонатор 2, который озонирует его и, озоно-воздушная смесь по газопроводу 10 поступает в газораспределительный блок 7 и в воду камеры 4, где производится окисление всех вредных примесей, находящихся в воде. Избыточный озон, не вступивший в реакцию окисления, поступает в воздушное пространство под крышкой 12 камеры 4. Образующаяся озоно-воздушная смесь через газопровод 11 поступает (рециркулирует) в компрессор 1 и подается в озонатор 2, где эта смесь дополнительно озонируется, повышая концентрацию озона, поступающего в доочищаемую воду. Процесс продолжается от момента τ₁ включения компрессора 1 и озонатора 2 до момента выключения озонатора τ₂. Далее компрессор прокачивает через доочищаемую воду озоно-воздушную смесь, скапливающуюся в воздушном пространстве под крышкой 12 камеры 4, обеспечивая лучшее смешивание с водой непрореагировавшего озона. Этот процесс продолжается до момента τ₃ выключения компрессора. Вода по водопроводу 9 самотеком попадает в сорбционный блок 8, где очищается от взвешенных частиц, окисленных в результате озонирования, и может быть использована потребителем. Через определенное время τ₄ реле времени вновь включает компрессор 1 и озонатор 2 и цикл повторяется. Весь процесс при этом полностью автоматизирован.

Таким образом, устройство позволяет повысить эффективность доочистки водопроводной воды за счет ее предварительного дехлорирования и применения рециркуляционной схемы использования избыточного озона. Качество воды в контактной емкости поддерживается на требуемом уровне независимо от времени ее пребывания там. Повышается экологическая безопасность устройства, так как избыточный озон не попадает в атмосферу. Повышается удобство эксплуатации устройства для потребителя, так как исключаются промежуточные операции. Энергетические затраты при этом меньше аналогичного показателя прототипа [2], так как используется только один компрессор, а вода в сорбционный блок поступает самотеком.

Источники информации 1. RU, патент 2062754, кл. С 02 F 1/78, 1996.

2. RU, патент 2108990, кл. С 02 F 1/78, 1998.

Формула изобретения

Озонно-сорбционное устройство для очистки водопроводной воды, содержащее компрессор, соединенный газопроводом с озонатором, соединенным газопроводом с газораспределительным блоком, установленным на дне контактной камеры, блок управления, выходы которого соединены с входами озонатора и компрессора, блок подачи доочищаемой воды, соединенный водопроводом с контактной камерой, соединенной водопроводом с сорбционным блоком, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью предварительного отстаивания доочищаемой воды перед озонированием для освобождения от остаточного хлора, причем сорбционный блок устанавливается ниже рабочего уровня воды, а подача в сорбционный блок происходит самотеком, блок управления соединен с электромагнитным клапаном.

РИСУНКИ

Рисунок 1