CZ36439U1 - Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody - Google Patents
Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody Download PDFInfo
- Publication number
- CZ36439U1 CZ36439U1 CZ202240255U CZ202240255U CZ36439U1 CZ 36439 U1 CZ36439 U1 CZ 36439U1 CZ 202240255 U CZ202240255 U CZ 202240255U CZ 202240255 U CZ202240255 U CZ 202240255U CZ 36439 U1 CZ36439 U1 CZ 36439U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- unit
- water treatment
- drinking water
- treatment plant
- tank
- Prior art date
Links
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims description 27
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims description 26
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 22
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 13
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 11
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 10
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 8
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims description 7
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 5
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 10
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 4
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 4
- LHORCXXUZJAMPU-UHFFFAOYSA-N 1,7,11-trimethyl-4-(propan-2-yl)cyclotetradecane Chemical compound CC(C)C1CCC(C)CCCC(C)CCCC(C)CC1 LHORCXXUZJAMPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930001594 cembrane Natural products 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- METKIMKYRPQLGS-GFCCVEGCSA-N (R)-atenolol Chemical compound CC(C)NC[C@@H](O)COC1=CC=C(CC(N)=O)C=C1 METKIMKYRPQLGS-GFCCVEGCSA-N 0.000 description 2
- CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N Naproxen Natural products C1=C(C(C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002274 atenolol Drugs 0.000 description 2
- MXWJVTOOROXGIU-UHFFFAOYSA-N atrazine Chemical compound CCNC1=NC(Cl)=NC(NC(C)C)=N1 MXWJVTOOROXGIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- FFGPTBGBLSHEPO-UHFFFAOYSA-N carbamazepine Chemical compound C1=CC2=CC=CC=C2N(C(=O)N)C2=CC=CC=C21 FFGPTBGBLSHEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000623 carbamazepine Drugs 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N naproxen Chemical compound C1=C([C@H](C)C(O)=O)C=CC2=CC(OC)=CC=C21 CMWTZPSULFXXJA-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- 229960002009 naproxen Drugs 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical class ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/006—Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/447—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/007—Modular design
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/008—Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/009—Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Description
Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody
Oblast techniky
Technické řešení se obecně týká oblasti úpravy pitné vody ze zdrojů povrchové nebo podzemní vody, konkrétněji úpravy pitné vody pomocí membránové filtrační jednotky s předřazenou koagulací a flokulací, ještě konkrétněji mobilní, energeticky nezávislé jednotky úpravny pitné vody.
Dosavadní stav techniky
Úprava surové vody (podzemní či povrchové) na pitnou je založena na kombinaci různých procesů. Konkrétní podoba úpravy vody je volena v závislosti na charakteru a kapacitě primárního zdroje vody. Mezi standardní procesy patří mechanické předčištění, koagulace, sedimentace či čiření, písková filtrace a dezinfekce. Někdy jsou zařazovány procesy odstraňování Fe a Mn, As, AI, Rn či H2S, odkyselování/stabilizace (odstraňování CO2 eventuálně dalších nežádoucích složek, např. sloučenin dusíku). Ačkoliv se jedná o prověřené a provozně spolehlivé procesy, nedokážou vždy v plném rozsahu reagovat na změny v kvalitě surové vody.
Dále se užívají membránové separační technologie, které dosahují vysoké účinnosti při odstraňování nerozpuštěných látek, rozpuštěných látek i mikrobiologického znečištění. Mezi další výhody patří i poměrně malá energetická náročnost a velká technologická odolnost a stálost zařízení.
Stále častěji se při úpravě vody využívají také nej různější sorbenty na bázi aktivního uhlí pro odstraňování organických polutantů, které konvenční technologií úpravny z velké části procházejí. Nejčastější formou je práškové a granulované uhlí. K dezinfekci vody se standardně používá roztok chlornanu sodného, který však vede v přítomnosti organických látek ke vzniku trihalogen metanů (karcinogeny) a chloraminů (pokud je ve vodě přítomen amoniakální dusík). Snahou proto je tento hojně využívaný (levný a provozně snadno aplikovatelný) dezinfekční prostředek nahradit (např. za UV záření, ozonizaci, oxid chloričitý). Tyto nové technologie byly doposud aplikovány na velkých úpravnách vody.
Přes existenci řady různých zařízení pro úpravu surové vody na vodu pitnou existuje stále velká potřeba optimalizovat tato zařízení, a to jak ve směru zvýšení jejich efektivity a účinnosti čištění, tak ve směru jednoduchosti a variability instalace, jejich mobilnosti a možnosti je instalovat na různých lokalitách a případně je specificky a bez větších nároků upravit pro podmínky dané lokality.
Podstata technického řešení
Předložené technické řešení se týká mobilní, energeticky nezávislé jednotky úpravny pitné vody, která zahrnuje řídicí jednotku, dieselovou elektrocentrálu, nátokové potrubí osazené sadou hrubých filtrů, které je propojeno s vyrovnávací nádrží, přičemž vyrovnávací nádrž je dále opatřena na svém vstupu dávkovacími čerpadly chemikálií a na svém výstupu dávkovačem koagulantu a dále je propojena s jednotkou přípravy suspenze, přičemž jednotka přípravy suspenze je propojena s membránovou komorou, v níž jsou nainstalovány membránové moduly, přičemž membránová komora je dále propojena s nádrží permeátu, která je na svém výstupu opatřena filtrem s nanouhlíkovým filtračním materiálem, přičemž za nádrží permeátu je umístěna desinfekční jednotka.
- 1 CZ 36439 UI
Jednotka úpravny pitné vody je vybavena řídicí jednotkou, která ovládá veškeré procesy (dávkování chemikálií, čerpání vody) a která umožňuje řídit proces úpravy vody v plně automatickém režimu dle nastavených algoritmů. K jednotce je možné se připojit přes vzdálený přístup a celý proces úpravy pitné vody je možné sledovat a ovládat na dálku.
Jednotka úpravny pitné vody zahrnuje dieselovou elektrocentrálu, která zajišťuje provoz jednotky nezávisle na okolní elektrické síti.
Jednotka úpravny pitné vody dále zahrnuje nátokové potrubí, které přivádí vodu ze zdroje surové vody. Zdrojem může být voda povrchová (například voda z řeky či vodní nádrže), ale i voda podzemní.
Jako první stupeň úpravy vody je na nátokové potrubí osazena sada hrubých filtrů, která odstraní nejhrubší částice obsažené v surové vodě. Filtry (typicky jsou přítomné dva filtry) mohou mít základní velikost 500 pm, ale mohou být použity i filtry s menší zrnitostí, např. 200 pm. Filtry mohou být prány vodou v manuálním i automatickém režimu.
Takto předčištěná (přefiltrovaná) voda natéká potrubím do vyrovnávací nádrže. Vyrovnávací nádrž může mít objem např. 2 m3.
Vyrovnávací nádrž je na svém vstupu dále opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií, které typicky zahrnují hydroxid sodný a kyselinu sírovou pro případnou úpravu pH.
Na svém výstupu je vyrovnávací nádrž dále opatřena dávkovačem koagulantu. Koagulantem je typicky síran železitý.
Výhodně je na výstupu vyrovnávací nádrž dále opatřena dávkovačem oxidačního činidla. Oxidační činidlo je potřebné zejména pro oxidaci manganu, pokud je přítomný v surové vodě.
Vyrovnávací nádrž je dále propojena s jednotkou příprava suspenze.
V rámci jednoho výhodného provedení je jednotkou přípravy suspenze flokulační nádrž, trubkový flokulátor, nebo flotační jednotka.
První alternativou jsou flokulační nádrže, přičemž jde o několik samostatných komor, typicky dvě či čtyři, které jsou osazeny míchadly, přičemž každá nádrž má objem 0,625 m3.
Druhou alternativou je trubkový flokulátor.
Třetí alternativou je flotační jednotka. Použita může být například flotační jednotka se separační plochou 0,36 m2.
Suspenze připravená v jednotce přípravy suspenze následně natéká do membránové komory. Ta může mít objem například 1,5 m3. V membránové komoře jsou nainstalovány membránové moduly, například ponorné podtlakové membránové moduly. V membránové komoře může být například umístěno 12 kusů podtlakových keramických membránových modulů ve dvou věžích (sloupcích). Plocha každého membránového modulu činí 6,9 m2, celková plocha je pak 82,8 m2.
V rámci jednoho výhodného provedení je membránová komora dále opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií pro zpětný proplach a je propojena s neutralizační nádrží. V pravidelných časových intervalech či podle poklesu transmembránového tlaku tak může probíhat zpětný proplach membrány. Při vyšším zanesení membrány je možné provést tzv. chemický proplach (CEB Chemical Enhanced Backwash). Chemický proplach může být buď kyselý, nebo oxidační a chemikálie zahrnují kyselinu citrónovou, kyselinu sírovou, chlornan sodný a hydroxid
-2CZ 36439 UI sodný. Odpadní vody z chemických proplachů jsou vedeny do neutralizační nádrže, která může mít například objem 1 m3.
Z membránové komory je permeát čerpán do nádrže permeátu, která může být o objemu například 2 m3. Na svém výstupu je nádrž permeátu opatřena filtrem s nanouhlíkovým filtračním materiálem, typicky ve formě nanouhlíkových trubiček, který z upravené vody odstraní případné pesticidní látky či mikropoulanty.
Posledním krokem úpravy pitné vody je její dezinfekce, která probíhá v desinfekční jednotce, a je možná buď pomocí UV záření či dávkováním chlornanu sodného. Výhodně je desinfekční jednotkou potrubí opatřené UV zářičem a/nebo dávkovačem chlornanu sodného.
Mobilní jednotka úpravny pitné vody dle předloženého technického řešení je koncipována velice variabilně, aby mohla být využita pro jakýkoliv zdroj vody a v libovolné lokalitě.
Výhodně je celá jednotka umístěna v kontejneru, například do standardního 40' kovového (námořního) kontejneru.
Ještě výhodněji je tento kontejner zateplen a vybaven klimatizační jednotkou pro udržení stabilní teploty, zejména v zimních měsících.
Jednotlivé komponenty a nádrže jednotky úpravny pitné vody jsou vzájemně propojeny hadicemi, potrubím a čerpadly, a jednotlivé součásti mohou být dle potřeby dále osazeny pH sondami, zákaloměry a dalšími měřícími zařízeními.
Celá technologie úpravy vody je založena na kombinaci komponent pro mikrofiltraci (separace biologických agens) v kombinaci s komponentami pro sorpci na uhlíkových nanotrubičkách (retence nebezpečných chemikálií) a dezinfekcí.
Příklady uskutečnění technického řešení
Rozumí se, že níže popsané příklady provedení technického řešení slouží pouze pro ilustraci a nemaj i za cíl omezit technické ře šení na tyto příklady. Odborník v daném oboru bude samozřej mě schopen za pomoci rutinního experimentování připravit ekvivalenty ke specifickým provedením technického řešení popsaným v tomto dokumentu. I tyto ekvivalenty jsou přitom zahrnuty do rozsahu ochrany vymezeného následujícími nároky na ochranu.
Příklad 1
Surová voda: povrchová voda z řeky Lužnice (odebraná v katastru obce Soběslav)
V tabulce 1 jsou shrnuty parametry surové vody.
Tabulka 1: Parametry surové vody
| TOC [mgl1] | KNK 4,5 [mmolT1] | Vodivost [mSm1] | pH | Abs při 254 nm | CHSKmo [mgl1] | CHSKcr [mgl1] | Fe [mgl1] | AI [mgl1] |
| 14,4 | 1,21 | 24,1 | 7,3 | 0,445 | 13,1 | 38,3 | 0,782 | 0,018 |
Do 40' kovového lodního kontejneru byla připravena mobilní, energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody, zahrnující řídicí jednotku (v podobě počítače, s možností vzdáleného přístupu) dieselovou elektrocentrálu a klimatizační jednotku. Nátokové potrubí vedené ze zdroje surové vody bylo osazeno sadou dvou hrubých filtrů o zrnitosti 500 pm, které bylo propojeno
-3 CZ 36439 UI s vyrovnávací nádrží o objemu 2 m3. Vyrovnávací nádrž byla na vstupu opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií (hydroxid sodný a kyselinu sírovou) a na svém výstupu dávkovačem koagulantu (síran železitý) a byla propojena s jednotkou přípravy suspenze jmenovitě trubkovým flokulátorem, přičemž jednotka přípravy suspenze byla propojena s membránovou komorou, v níž byly nainstalovány membránové moduly, přičemž membránová komora byla dále propojena s nádrží permeátu, která byla na svém výstupu opatřena filtrem s nanouhlíkovým filtračním materiálem (uhlíkové nanotrubice), přičemž za nádrží permeátu byla umístěna desinfekční jednotka v podobě potrubí s UV zářičem.
Koagulace probíhala zapojením trubkového flokulátoru, doba zdržení 10 minut; kontinuálně dávkován koagulant síran železitý, dávka 13,5 mgT1 Fe3+.
Filtraci zajišťoval podtlakový membránový modul Cembrane (sada 12 membránových modulů), flux 90 I m^ h1, délka kontinuální filtrace 5 h.
Střední hodnota TMP: 26 mbar
Střední hodnota permeability: 3 350 I m ^h ^bar1
V tabulce 2 je uvedeno porovnání hodnot z výstupů jednotlivých stupňů.
Tabulka 2: Porovnání výstupů z jednotlivých stupňů technologie
| Vzorek | A254 | Pokles A254 | CHSKmo [mgl1] | Pokles CHSKmh | Zbytkové Fe fmgl1] |
| Surová voda | 0,324 | 8,44 | 0,254 | ||
| Výstup z koagulace | 0,092 | 72% | 1,19 | 88 % | 1,058 |
| Výstup z filtrace | 0,054 | 83 % | 1,34 | 86 % | 0,322 |
Příklad 2
Povrchová voda z řeky Lužnice, katastr obce Soběslav
V tabulce 3 jsou shrnuty parametry surové vody.
Tabulka 3: Parametry surové vody
| TOC [mgl1] | KNK 4,5 [mmol-11] | Vodivost [mSm1] | pH | Abs při 254 nm | Abs při 860 nm | CHSKmo [mgl1] | CHSKcr [mgl1] | Fe [mgl1] | NL [mgl1] |
| 9,84 | 1,68 | 29,7 | 7,2 | 0,298 | 0,018 | 4,18 | 29,1 | 0,653 | 8,8 |
Do 40' kovového lodního kontejneru byla připravena mobilní, energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody, zahrnující řídicí jednotku (v podobě počítače, s možností vzdáleného přístupu) dieselovou elektrocentrálu a klimatizační jednotku. Nátokové potrubí vedené ze zdroje surové vody bylo osazeno sadou dvou hrubých filtrů o zrnitosti 500 pm, které bylo propojeno s vyrovnávací nádrží o objemu 2 m3. Vyrovnávací nádrž byla na vstupu opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií (hydroxid sodný a kyselinu sírovou) a na svém výstupu dávkovačem koagulantu (síran železitý) a byla propojena s jednotkou přípravy suspenze - flokulační nádrží o dvou komorách, přičemž jednotka přípravy suspenze byla propojena s membránovou komorou, v níž byly nainstalovány membránové moduly, přičemž membránová komora byla dále propojena s nádrží permeátu, která byla na svém výstupu opatřena filtrem s nanouhlíkovým filtračním materiálem (uhlíkové nanotrubice), přičemž za nádrží permeátu byla umístěna desinfekční jednotka v podobě potrubí opatřeného dávkovačem chlornanu sodného.
-4CZ 36439 UI
Koagulace probíhala zapojením dvou koagulačních/flokulačních komor, doba zdržení 10 min, rychlost otáček míchadel 150 ot./min, kontinuálně dávkován koagulant síran železitý, dávka 10 mgT1 Fe3+.
Filtraci zajišťoval podtlakový membránový modul Cembrane (sada 12 membránových modulů), flux 40 Im^h1, délka kontinuální filtrace 5 h.
Střední hodnota TMP: 47 mbar.
Střední hodnota permeability: 860 l-m^h^bar1.
Sorpční materiál ArtSand na bázi uhlíkových nanotrubic, nátok na kolonu shora, tlak na vstupu max. 120 mbar (EBCT 1 min).
V tabulce 4 je uvedeno porovnání průběhu sorpce.
Tabulka 4: Průběh sorpce při různých kontaktních časech (tzv. empty bed contact time, EBCT) - sledování 4 vybraných mikropolutantů (atenolol, atrazin, carbamazepin, naproxen)
| Vzorek | CHSKmo [mgl1] | Atenolol [ngl1] | Atrazin [ngl1] | Carbamazepin [ngl1] | Naproxen [ngl1] |
| Nátok na kolonu | 4,18 | 1300 | 930 | 1200 | 660 |
| Výstup ze sorpce EBCT 1 min | 0,62 | <50 | <50 | <50 | <50 |
| Výstup ze sorpce EBCT 2 min | 0,59 | <50 | <50 | <50 | <50 |
| Výstup ze sorpce EBCT 5 min | 0,34 | <50 | <50 | <50 | <50 |
| Výstup ze sorpce EBCT 10 min | 0,30 | <50 | <50 | <50 | <50 |
| Výstup ze sorpce EBCT 15 min | 0,28 | <50 | <50 | <50 | <50 |
V tabulce 5 je uvedeno porovnání výstupů z jednotlivých stupňů technologie z hlediska základních fýzikálně-chemických a chemických ukazatelů. V případě sorpčního stupně jsou porovnány výstupy při různých kontaktních časech v rozmezí 1 až 15 min.
-5CZ 36439 UI
Tabulka 5: Porovnání výstupů z jednotlivých stupňů technologie
| Vzorek | A254 | Pokles A254 | AS60 | Pokks CHSKms | CHSKCt [mgl1] | TOC [mg-H] | pH | Zbyt. Fe [mgl1] | |
| Surová voda | 0^98 | - | 0,01S | 4,IS | - | 29,1 | 9,84 | ΐ | 0,653 |
| Výstup z koagulace* | 0,093 | 69% | 0,001 | 1,69 | 60 % | 11,0 | 6,67 | 6,0 | 0,861 |
| Výstup z filtrace | 0,086 | 71 % | 0,000 | 1,55 | 63 % | 12,7 | 5,90 | 7.2 | 0,117 |
| Výstup ze sorpce EBCT 1 min | 0,003 | 99% | 0,000 | 0,62 | 85% | - | 2,22 | 7 2 | - |
| Výstup ze sorpce EBCT 2 min | 0,006 | 98 % | 0,000 | S6 % | - | 3,31 | - | ||
| Výstup ze sorpce EBCT 5 min | 0,014 | 95 % | 0,000 | 0.34 | 92 % | - | 2:7? | 7,3 | - |
| Výstup ze sorpce EBCT 10 min | 0,024 | 92 % | 0,000 | 0,30 | 93% | - | 2,38 | 7,4 | - |
| Výstup ze sorpce EBCT 15 min | 0,010 | 97 % | ο.,οοό | 0,28 | 93 % | - | 2,24 | 7,3 | - |
* analyzován fugát (10 min, 2270 xg)
Příklad 3
Povrchová voda z řeky Lužnice, katastr obce Soběslav
V tabulce 6 jsou shrnuty parametry surové vody.
Tabulka 6: Parametry surové vody
| KNK4,5 [mmolT1] | Vodivost [mSm1] | pH | Abs při 254 nm | Abs při 860 nm | CHSKmo [mgl1] | CHSKcr [mgl1] | Fe [mgl1] |
| 1,85 | 50,0 | 7,4 | 0,423 | 0,027 | 12,7 | 37,6 | 0,696 |
Do 40' kovového lodního kontejneru byla připravena mobilní, energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody, zahrnující řídicí jednotku (v podobě počítače, s možností vzdáleného přístupu) dieselovou elektrocentrálu a klimatizační jednotku. Nátokové potrubí vedené ze zdroje surové vody bylo osazeno sadou dvou hrubých filtrů o zrnitosti 500 pm, které bylo propojeno s vyrovnávací nádrží o objemu 2 m3. Vyrovnávací nádrž byla na vstupu opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií (hydroxid sodný a kyselinu sírovou) a na svém výstupu dávkovačem koagulantu (síran železitý) a byla propojena s jednotkou přípravy suspenze - flokulační nádrží o čtyřech komorách, přičemž jednotka přípravy suspenze byla propojena s membránovou komorou, v níž byly nainstalovány membránové moduly, přičemž membránová komora byla dále propojena s nádrží permeátu, která byla na svém výstupu opatřena filtrem s nanouhlíkovým
-6CZ 36439 UI filtračním materiálem (uhlíkové nanotrubice), přičemž za nádrží permeátu byla umístěna desinfekční jednotka v podobě potrubí opatřeného UV zářičem a dávkovačem chlornanu sodného.
Koagulace probíhala zapojením čtyř koagulačních/flokulačních komor, doba zdržení 10 min, rychlost otáček míchadel 150 ot./min, kontinuálně dávkován koagulant síran železitý, dávka 20 mgT1 Fe3+.
Filtraci zajišťoval ponorný podtlakový modul Cembrane (sada 12 membránových modulů), flux 85 I m^ h1, délka kontinuální filtrace 9 h.
Střední hodnota TMP: 195 mbar.
Střední hodnota permeability: 450 I m^ h ^bar1.
Sorpční materiál ArtSand na bázi uhlíkových nanotrubic, nátok na kolony shora, max. tlak na nátoku 150 mbar.
V tabulce 7 je uvedeno porovnání výstupů z jednotlivých stupňů technologie z hlediska základních fýzikálně-chemických a chemických ukazatelů. V případě sorpčního stupně se jedná o průměrnou hodnotu získanou ze 14 odběrů v průběhu 3 dnů.
Tabulka 7: Porovnání výstupů z jednotlivých stupňů technologie
| Vzorek | A254 | Pokles A254 | A860 | CHSKmo fmgl1! | Pokles CHSKmo | pH | Zbyt. Fe fmgl1] |
| Surová voda | 0,423 | - | 0,027 | 12,7 | - | 7,4 | 0,696 |
| Výstup z koagulace* | 0,091 | 78 % | 0,000 | 1,90 | 85 % | 6,0 | 0,448 |
| Výstup z filtrace | 0,107 | 75 % | 0,000 | 2,68 | 79 % | 7,8 | 0,151 |
| Výstup ze sorpce EBCT 5 min | 0,072 | 83 % | 0,000 | 2,00 | 84 % | 7,8 | - |
Průmyslová využitelnost
Mobilní, energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle předloženého technického řešení je uplatnitelná kdekoliv, kde je potřeba zajistit dodávku pitné vody pro obyvatelstvo a zdroj vody je znečištěn nebezpečnými polutanty, bakteriemi nebo viry, které mohou způsobit závažná zdravotní rizika, či v případech, kdy je kapacita primárního zdroje pitné vody nedostatečná (náhlé zvýšení počtu osob, poruchy na vodovodní síti, živelné pohromy atd.).
Výhodou je zejména její energetická soběstačnost daná přítomností dieselové elektrocentrály, a dále snadná mobilita a instalovatelnost na dané lokality, zejména v případě, pokud je jednotka jako celek umístěna v kontejneru.
Claims (7)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody, vyznačující se tím, že zahrnuje řídicí jednotku, dieselovou elektrocentrálu, nátokové potrubí osazené sadou hrubých filtrů, které je propojeno s vyrovnávací nádrží, přičemž vyrovnávací nádrž je dále opatřena na svém vstupu dávkovacími čerpadly chemikálií a na svém výstupu dávkovačem koagulantu a dále je propojena s jednotkou přípravy suspenze, přičemž jednotka přípravy suspenze je propojena s membránovou komorou, v níž jsou nainstalovány membránové moduly, přičemž membránová komora je dále propojena s nádrží permeátu, která je na svém výstupu opatřena filtrem s nanouhlíkovým filtračním materiálem, přičemž za nádrží permeátu je umístěna desinfekční jednotka.
- 2. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyrovnávací nádrž je dále na svém výstupu opatřena dávkovačem oxidačního činidla.
- 3. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jednotkou přípravy suspenze je flokulační nádrž, trubkový flokulátor, nebo flotační jednotka.
- 4. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že membránová komora je dále opatřena dávkovacími čerpadly chemikálií pro zpětný proplach membrán a je propojena s neutralizační nádrží.
- 5. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že desinfekční jednotkou je potrubí opatřené UV zářičem a/nebo dávkovačem chlornanu sodného.
- 6. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že celá jednotka je umístěna v kontejneru.
- 7. Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody podle nároku 6, vyznačující se tím, že kontejner je zateplen a vybaven klimatizační jednotkou.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202240255U CZ36439U1 (cs) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202240255U CZ36439U1 (cs) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ36439U1 true CZ36439U1 (cs) | 2022-10-14 |
Family
ID=83721598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202240255U CZ36439U1 (cs) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ36439U1 (cs) |
-
2022
- 2022-09-15 CZ CZ202240255U patent/CZ36439U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2016232986B2 (en) | Process and apparatus for treating water | |
| US9809479B2 (en) | Method and apparatus for residential water recycling | |
| Tansel | New technologies for water and wastewater treatment: A survey of recent patents | |
| CN101514060B (zh) | 应急饮用水处理设备 | |
| AU2006217991B9 (en) | A device and a method for purifying a liquid with ozone and recirculation | |
| Stylianou et al. | Novel water treatment processes based on hybrid membrane‐ozonation systems: a novel ceramic membrane contactor for bubbleless ozonation of emerging micropollutants | |
| CN202016921U (zh) | 一种车载式净水设备 | |
| KR20130014493A (ko) | 수처리 방법 및 초순수 제조 방법 | |
| WO2014148580A1 (ja) | 淡水製造方法 | |
| Reißmann et al. | Application of a combined UF/RO system for the reuse of filter backwash water from treated swimming pool water | |
| AU2009200113A1 (en) | Water purification | |
| IE20140128A1 (en) | Rainwater purification system | |
| JP4598643B2 (ja) | 浄水処理システム及び浄水処理方法 | |
| KR20200064725A (ko) | 해수 담수화 설비 | |
| CN201395538Y (zh) | 应急饮用水处理设备 | |
| AU2013337588B2 (en) | Process and apparatus for water treatment | |
| Groendijk et al. | Development of a mobile water maker, a sustainable way to produce safe drinking water in developing countries | |
| Reddy et al. | Water treatment process in pharma industry-A review | |
| KR20170075085A (ko) | 막여과 정수 시스템 및 이를 이용한 망간 저감방법 | |
| CZ36439U1 (cs) | Mobilní energeticky nezávislá jednotka úpravny pitné vody | |
| CN204508987U (zh) | 双质净水器 | |
| RU153765U1 (ru) | Установка для безреагентной очистки воды | |
| KR100497771B1 (ko) | 간이정수처리시스템 | |
| KR101685929B1 (ko) | 개개의 간이정수장치의 수질판단 및 계측확인이 가능한 근거리통신 기능을 갖는 간이정수장치 | |
| NL2027905B1 (en) | A method for producing tailored quality water. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20221014 |