EA006411B1

EA006411B1 - Способ очистки воды и устройство для его осуществления

Info

Publication number: EA006411B1
Application number: EA200301118A
Authority: EA
Inventors: Гарольд Е. Хэни; Виктор Могурьян
Original assignee: Вм Интернэшнл Лимитед
Priority date: 1998-08-14
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2005-12-29
Also published as: WO2002083277A1; US6217770B1; EP1385604B1; EP1385604A4; MXPA03009322A; US20020162803A1; AP2003002875A0; EA200301118A1; EP1385604A1; AP1802A; CA2442221C; CA2442221A1

Abstract

Способ очистки сырой загрязненной воды, включающий обеспечение корпуса (21), содержащего сепараторный элемент. Сепараторный элемент включает мембрану, которая не пропускает поток загрязняющих веществ и пропускает поток воды таким образом, что сырая вода, проходящая мембрану, проходит сквозь мембрану, очищаясь от загрязняющих веществ. Загрязняющие вещества извлекаются в накопительной камере (31), образуя возвратный поток (41), по меньшей мере часть которого возвращается в корпус и повторно проходит через сепараторный элемент. В одном варианте осуществления изобретения в воду перед ее поступлением в накопительную камеру нагнетают газ.

Description

Предпосылки изобретения

Настоящее изобретение относится к способу очистки воды и устройству для его осуществления.

Эта заявка относится к заявке на патент США № 08/655744, зарегистрированной 31 мая 1996 г., и заявке № 08/762668, зарегистрированной 9 декабря 1996 г., описания которых включены сюда в качестве ссылки. Эти заявки соответствуют международной заявке РСТ/СА 97/00378, которая была опубликована 11 декабря 1997 г. под № АО 97/46305.

Указанная выше заявка описывает способ очистки воды, который включает обеспечение корпуса, имеющего первое отверстие и второе отверстие; размещение в корпусе по меньшей мере одного сепараторного элемента, расположенного внутри корпуса и включающего водопроницаемую мембрану, которая предотвращает проникновение сквозь нее загрязняющих веществ, содержащихся в сырой воде, проводящий очищенную воду слой, расположенный вблизи водопроницаемого слоя, для приема воды, проходящей сквозь водопроницаемый слой, и канал для очищенной воды, соединенный с проводящим воду слоем, для приема из него воды; подачу сырой воды из системы водоснабжения в первое отверстие, при этом вода проходит мембрану таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде, образуя поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока во второе отверстие; выполнение в корпусе выпускного отверстия для очищенной воды, соединенного с каналом, для приема из него очищенной воды; извлечение загрязняющих веществ из потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ с образованием возвратного потока; и возвращение по меньшей мере части возвратного потока в корпус в одно из первого и второго отверстий для повторного прохождения через элемент.

Это устройство имеет значительный коммерческий успех. Однако для улучшения работы всегда нужны усовершенствования системы.

Краткое описание изобретения

Одной задачей настоящего изобретения, таким образом, является создание усовершенствованного способа очистки воды, согласно которому улучшается работа сепараторной мембраны и операция извлечения загрязняющих веществ.

Согласно первому аспекту изобретения создан способ очистки сырой загрязненной воды из системы водоснабжения, содержащий обеспечение корпуса, имеющего первое отверстие и второе отверстие;

размещение в корпусе по меньшей мере одного сепараторного элемента, расположенного внутри корпуса, включающего водопроницаемую мембрану, которая предотвращает проникновение сквозь нее загрязняющих веществ, содержащихся в сырой воде, проводящий очищенную воду слой, расположенный вблизи водопроницаемого слоя, для приема воды, проходящей сквозь водопроницаемый слой, и канал для очищенной воды, соединенный с проводящим воду слоем, для приема из него воды;

подачу сырой воды из системы водоснабжения в первое отверстие, при этом она проходит мембрану таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде, образуя поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока во второе отверстие;

выполнение в корпусе выпускного отверстия для очищенной воды, соединенного с каналом для приема из него очищенной воды;

извлечение в накопительной камере загрязняющих веществ из потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ с образованием возвратного потока;

возвращение по меньшей мере части возвратного потока в корпус в одно из первого и второго отверстий для повторного прохождения через элемент;

и нагнетание газа в воду в определенном местоположении в системе таким образом, что поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ на входе в накопительную камеру содержит нагнетенный в него газ.

Предпочтительно газом является, по меньшей мере, в основном воздух.

Предпочтительно газ нагнетают в местоположении, в котором вода находится под давлением, создаваемым насосом.

Предпочтительно загрязняющие вещества извлекают посредством подачи потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ из другого первого и второго отверстий в накопительную камеру, которая имеет такую форму, которая снижает скорость потока и вызывает, благодаря изменению скоро сти, осаждение из него части загрязняющих веществ, чтобы они осаждались и накапливались в накопительной камере, при этом накопительная камера выполнена так, что поток при извлечении из него загрязняющих веществ оставляет осажденные загрязняющие вещества в камере.

Предпочтительно содержащая нагнетенный газ вода из элемента проходит в накопительную камеру, где избыточный газ выше уровня насыщения выходит из воды и накапливается как воздушная шапка в камере.

Предпочтительно давление в шапке периодически сбрасывается, что вызывает расширение шапки для осуществления продувки камеры.

- 1 006411

Предпочтительно используют основной насос для накачивания сырой воды из источника с повышением рабочего давления, при этом воздух нагнетается после (по ходу потока) основного насоса.

Предпочтительно количество нагнетаемого газа подобрано так, что кислород, содержащийся в газе, по существу, полностью потребляются окисляемыми загрязняющими веществами в воде таким образом, что возвратный поток воды насыщен газами с низкой реакционной способностью, такими как азот.

Предпочтительно пузырьки газа, производимые трубкой Вентури, усиливают флокуляцию частиц загрязняющих веществ, при этом флокулированные загрязняющие вещества накапливаются в камере.

Предпочтительно нагнетание газа вызывает тонкую кристаллизацию органических веществ с малым молекулярным весом.

Предпочтительно нагнетаемый газ предназначен для вытеснения более летучих и менее растворимых загрязняющих газов, таких как метан или сероводород, и извлекает летучие загрязняющие газы.

Предпочтительно летучие загрязняющие газы накапливаются в воздушной шапке в накопительной камере.

Предпочтительно поддерживается заданный объем воздушной шапки при помощи газоспускного клапана, имеющего выпускное отверстие на предварительно заданном уровне воды.

Предпочтительно газоспускной клапан имеет отверстие для медленного выпуска для непрерывного медленного выпуска газа.

Предпочтительно поверхность мембраны омывается газом, когда газ, растворенный в воде, выделяется при перепаде давлений на уровне мембраны.

Предпочтительно воздух нагнетается трубкой Вентури.

Предпочтительно трубка Вентури содержит трубчатый элемент, предназначенный для соединения с первой трубой первым концом и со второй трубой вторым концом;

трубчатый элемент, образующий внутренний канал и имеющий упорный уступ внутри канала; трубчатый элемент, имеющий отверстие в одной стороне; и вставной элемент с цилиндрическим корпусом, предназначенным для вставки во внутренний канал, и головкой на одном конце, образующей фланец на одном конце для вхождения в контакт с упорным уступом;

вставной элемент, имеющий канал Вентури, проходящий сквозь корпус от одного конца до противоположного конца у второго рукава;

вставной элемент, имеющий канал для нагнетания воздуха, проходящий под прямым углом к каналу Вентури и сообщающийся с отверстием.

Предпочтительно трубчатый элемент содержит Т-образный патрубок с первым приемным гнездом для трубы на первом конце, вторым приемным гнездом для трубы на втором конце и третьим приемным гнездом для трубы в боковом отверстии, при этом торцевой упор первого приемного гнезда образует уступ.

Предпочтительно трубчатый элемент содержит цилиндрическую трубу, имеющую внутренний цилиндрический канал и по меньшей мере одно кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, при этом одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ.

Предпочтительно цилиндрическая труба имеет первое кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, причем одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ, и второе кольцо, отстоящее в продольном направлении от первого кольца, причем второе кольцо имеет внутренний диаметр, который меньше внутреннего диаметра первого кольца, и цилиндрический корпус вставного элемента имеет ступенчатую часть уменьшенного диаметра, входящую во второе кольцо.

Согласно второму аспекту изобретения используется трубка Вентури, прикрепленная к двум частям трубы, для впрыскивания второй жидкости в первую жидкость, протекающую по частям трубы, содержащая трубчатый элемент, приспособленный для соединения с первой частью трубы первым концом и со второй частью трубы вторым концом;

трубчатый элемент, имеющий внутренний канал и упорный уступ внутри канала;

трубчатый элемент, имеющий отверстие в одной стороне; и вставной элемент с цилиндрическим корпусом, предназначенным для вставки во внутренний канал, и головкой на одном конце, образующей фланец на одном конце для вхождения в контакт с упорным уступом;

Согласно третьему аспекту изобретения создан способ очистки сырой загрязненной воды из системы водоснабжения, содержащий обеспечение корпуса сепаратора, имеющего первое отверстие и второе отверстие;

- 2 006411 размещение в корпусе сепаратора по меньшей мере одного сепараторного элемента, расположенного внутри корпуса, имеющего водопроницаемую мембрану, которая предотвращает прохождение сквозь нее загрязняющих веществ, содержащихся в сырой воде, проводящий очищенную воду слой, расположенный вблизи водопроницаемого слоя, для приема воды, проходящей сквозь водопроницаемый слой, и канал для очищенной воды, соединенный с проводящим воду слоем для приема из него воды;

в первом направлении подачу сырой воды из системы водоснабжения в первое отверстие для прохождения мембраны таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде, с образованием потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока к второму отверстию;

во втором направлении подачу сырой воды из системы водоснабжения во второе отверстие для прохождения мембраны таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде с образованием потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока к второму отверстию;

периодическое реверсирование направления между первым направлением и вторым направлением;

выполнение в корпусе выпускного отверстия для очищенной воды, соединенного с каналом, для приема из него очищенной воды;

накопление воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ для образования возвратного потока, извлечение загрязняющих веществ из потока и возвращение по меньшей мере части потока в корпус либо через первое, либо через второе отверстие для повторного прохождения через элемент;

выполнение первого и второго фильтрующих элементов, каждый из которых расположен вблизи соответствующих первого и второго отверстий таким образом, что вода, проходящая через соответствующее первое или второе отверстие, также проходит через соответствующий фильтрующий элемент;

первое и второе отверстия, первый и второй фильтрующий элементы, накопление потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ и возвратный поток выполнены так, что в первом направлении возвратный поток проходит через первый фильтрующий элемент в первом направлении фильтра в первое отверстие, а поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ выходит из второго отверстия через второй фильтрующий элемент в первом направлении фильтра, причем во втором направлении возвратный поток проходит через второй фильтрующий элемент во втором направлении фильтра во второе отверстие, а поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ выходит из первого отверстия через первый фильтрующий элемент во втором направлении фильтра.

Предпочтительно каждый из первого и второго фильтрующих элементов имеет отдельный корпус фильтра, установленный снаружи от корпуса сепаратора.

Предпочтительно первый и второй фильтрующие элементы включают фильтрующий экран, выполненный из материала с уменьшенным количеством свободных электронов, такого как нержавеющая сталь.

Предпочтительно способ включает подачу напряжения на фильтрующий экран.

Предпочтительно напряжение является напряжением постоянного тока или переменного тока низкой частоты.

Предпочтительно каждый из первого и второго фильтрующих элементов содержит трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки;

первое отверстие в одной торцевой заглушке;

второе отверстие в трубчатом корпусе;

цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым заглушкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана;

фильтрующий экран, содержащий жесткое перфорированное цилиндрическое основание, тканевый экран, обернутый вокруг основания, и покрывающий слой, обернутый вокруг тканевого экрана;

при этом тканевый экран удерживается для прохождения потока сквозь него в обоих направлениях.

Предпочтительно тканевый экран и покрывающий слой прикреплены к полосам, проходящим в продольном направлении основания.

Предпочтительно тканевый экран и покрывающий слой обернуты полосами, проходящими по окружности основания.

Предпочтительно перфорированное основание содержит скважинный фильтр с кольцом, приваренным к каждому концу.

Предпочтительно фильтрующий экран содержит по меньшей мере две части, соединенные встык опорным кольцом.

второе отверстие в трубчатом корпусе;

- 3 006411 цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым заглушкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана;

фильтрующий экран, содержащий множество проходящих в продольном направлении стержней, торцевые пластины, удерживающие стержни в разнесенном положении параллельно друг другу, и тканевый экран, обернутый вокруг стержней;

стержни, включающие наружный комплект и внутренний комплект;

тканевый экран, обернутый снаружи по наружным стержням, и изнутри по внутренним стержням так, чтобы образовать гофрированный проход.

Предпочтительно внутренний комплект стержней лежит на поверхности первого воображаемого цилиндра, и наружный комплект стержней лежит на поверхности второго воображаемого цилиндра, который имеет больший диаметр, чем первый.

Предпочтительно стержни соединены с источником напряжения для передачи напряжения тканевому экрану.

Согласно четвертому аспекту изобретения создан фильтрующий элемент содержащий трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки;

второе отверстие в трубчатом корпусе;

при этом тканевый экран удерживается с обеспечением потока сквозь него в обоих направлениях.

Предпочтительно фильтрующий элемент содержит трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки;

второе отверстие в трубчатом корпусе;

Краткое описание чертежей

Далее будет описан один вариант осуществления изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых

На фиг. 1 изображен схематический план первого способа очистки воды и устройства, соответствующих настоящему изобретению;

на фиг. 2 - схематический план второго способа очистки воды и устройства, соответствующих настоящему изобретению;

на фиг. 3 - схематический план второго способа очистки воды и устройства, соответствующих настоящему изобретению;

- 4 006411 на фиг. 4 - вид вертикального сечения одного фильтра, показанного на фиг. 1 и 2;

на фиг. 5А и 5В - один вид вертикального сечения одного фильтра, показанного на фиг. 1 и 2, а также на фиг. 3, иллюстрирующий в увеличенном масштабе конструкцию фильтра более детально;

на фиг. 5 С - вид поперечного сечения, выполненного по линии С-С на фиг. 4 А;

на фиг. 6 - вид вертикального сечения накопительной камеры, показанной на фиг. 2; на фиг. 7 - вид вертикального сечения накопительной камеры, показанной на фиг. 1;

на фиг. 8, 9 и 10 - виды продольных сечений трех разных вариантов выполнения трубки Вентури, показанной на фиг. 1, 2 или 3, для нагнетания воздуха в систему;

на фиг. 11 - вид вертикального сечения альтернативного варианта выполнения фильтра, используемого в конструкциях, показанных на фиг. 1, 2 или 3;

на фиг. 1 2 - вид поперечного сечения, выполненного по линии 1 2-1 2 на фиг. 11;

На чертежах одинаковые ссылочные номера обозначают соответствующие детали на разных фигурах.

Подробное описание изобретения

В настоящей заявке описан ряд усовершенствований, относящихся к устройству, описанному в указанных выше заявках на патент США и, в частности, в заявке № 08/762668, зарегистрированной 9 декабря 1996 г. Эта заявка подробно описывает конструкции различных элементов представленной системы, и могут быть необходимы ссылки на эту заявку для получения полного представления о некоторых деталях, относящихся к настоящей заявке.

Общий вид системы показан на трех подобных, но немного отличающихся фиг. 1, 2 и 3. Каждая из систем, показанных на фиг. 1, 2 и 3, включает основной клапан 10 управления типа, подробно описанного в указанных выше заявках. Он управляет потоком воды к различным элементам системы и не будет здесь подробно описан.

Системы также включают источник 11 сырой воды, которую необходимо очистить. Источник снабжен расходомером 12, датчиком 13 давления и измерителем 14 удельной электропроводности. Поток контролируется обратным клапаном 15 и клапанами 16 и 17 управления. Сырую воду подают по входной линии 18 основного насоса 19. Применена трубка 20 Вентури, предназначенная для нагнетания воздуха в систему. На фиг. 1 и 2 трубка Вентури расположена после (по ходу потока) главного насоса таким образом, чтобы нагнетать воздух в подаваемую сырую воду, находящуюся под давлением, создаваемым основным насосом. На фиг. 3 трубка Вентури для нагнетания воздуха расположена перед (по ходу потока) основным насосом и непосредственно перед накопительной камерой. Инжектор может быть расположен в любой точке в системе таким образом, чтобы вода под давлением, поступающая в накопительную камеру, содержала сжатые пузырьки воздуха.

Каждая система также включает мембранную систему, в целом обозначенную номером 21 , которая описана в указанной выше заявке.

В целом, мембранная система содержит один или более мембранных элементов, каждый из которых имеет первое отверстие 22, второе отверстие 23 и третье отверстие 24.

Внутри мембранного элемента расположена мембрана, которая выполнена так, что вода, которую следует очистить, проходит поперек одной поверхности мембраны, сквозь мембрану и собирается и проводится проводящим воду слоем. Проводящий воду слой проводит очищенную воду, которая прошла сквозь мембрану и, таким образом, по существу, не содержит загрязняющих веществ, в канал, сообщающийся с выпускным отверстием 24.

Мембрана устроена так, что вода может подаваться в отверстие 22 и выпускаться из отверстия 23 или наоборот. Такое устройство принимает сырую воду в одно отверстие и выпускает воду с более высокой пропорцией загрязняющих веществ, чем в сырой воде, через выпускное отверстие вследствие отбора очищенной воды сквозь мембрану.

Очищенная вода, выходящая из отверстия 24, подается по выходной линии 25 в систему 26 хранения очищенной воды. Линия 25 может включать датчик 27 давления, расходомер 28 и измеритель 29 удельной электропроводности. Также применяются клапаны 30 управления.

Системы также включают накопительную камеру 31 и рециркуляционный насос 32, функции которого может выполнять тот же основной насос, как показано на фиг. 3. Накопительная камера предназначена для приема потока загрязненной воды из выпускного отверстия мембранной системы. В накопительной камере происходит падение давления и скорости наряду с создаваемым завихрением, что обеспечивает выделение загрязняющих веществ из потока для накопления внутри накопительной камеры, тогда как вода, извлекаемая из накопительной камеры, имеет пониженную концентрацию загрязняющих веществ. Давление воды, извлекаемой из накопительной камеры, повышается рециркуляционным насосом 32 до уровня, создаваемого основным насосом, и она возвращается в основной поток для повторной подачи в мембранную систему.

Каждая из систем дополнительно включает два отдельных фильтрующих элемента 33 и 34, каждый из которых расположен вблизи соответствующего одного из отверстий 22, 23. Таким образом, когда вода проходит через мембранную систему в одном направлении, то есть из отверстия 22 в отверстие 23, фильтр 33 находится непосредственно перед (по ходу потока) мембранной системой, а фильтр 34 сразу

- 5 006411 после выпускного отверстия мембранной системы. Когда клапан 10 реверсирует направление потока, и отверстие 23 представляет собой сторону подачи, а отверстие 22 представляет собой сторону выпуска, фильтр 34 находится непосредственно перед (по ходу подачи) мембранной системой, а фильтр 33 находится после выпускного отверстия 22. Таким образом, система симметрична и обеспечивает фильтрацию на стороне впуска мембранной системы при каждом направлении потока воды, проходящего через мембранную систему.

Симметричность устройства обеспечивает то, что один из фильтров действует как фильтр перед мембранной системой при работе в одном направлении потока, тогда как другой фильтр при этом очищается, и наоборот. Таким образом, реверсирование направления потока, проходящего сквозь мембрану, вызывает автоматическую очистку фильтрующих экранов. Кроме того, накопление частиц на фильтрующем экране способствует очистке при реверсировании потока вследствие увеличения размеров частиц при их накоплении на экране.

На фиг. 6 показан один пример выполнения накопительной камеры 31, показанной на фиг. 2, которая расположена отдельно от рециркуляционного насоса 32. Этот вариант осуществления изобретения по существу описан в указанной выше заявке и включает цилиндрическую емкость 33 с горизонтальной центральной осью и с двумя круглыми торцевыми стенками 35 и 36. Емкость также может быть расположена вертикально (не показано). Поток загрязненной воды, поступающий из мембранной системы, подается в емкость 33 нагнетательной трубой 37, которая приспособлена для снижения давления и скорости потока и для завихрения нагнетаемого потока воды вокруг внутреннего пространства емкости и, в частности, вокруг оси 34 таким образом, что загрязняющие вещества имеют тенденцию выпадения из суспензии и накопления на периферийной стенке и, в частности, в нижней части периферийной стенки. Часть загрязняющих веществ также может всплывать. Таким образом, загрязняющие вещества, вытесненные из потока воды, могут накапливаться в любом месте в камере в зависимости от конфигурации и принципа работы камеры. Выпускная труба 38 имеет входное отверстие 39, расположенное на оси 34, и проходит вверх, к выпускному отверстию 40 в стенке для подачи воды по линии 41. В верхней части емкости над уровнем 43 воды сохраняется воздушная шапка 42, поддерживаемая при помощи канала 44 и клапана 45. Клапан 45 может быть клапаном различных типов, и одним простым примером является поплавковый клапан, который предотвращает утечку воды, но допускает утечку воздуха таким образом, что воздух, достигающий нижнего входного отверстия трубы 44, может выходить через клапан, таким образом, обеспечивая то, что воздушная шапка не будет распространяться вниз в емкости ниже уровня 43 воды, находящегося на уровне нижнего входного отверстия трубы 44.

На фиг. 7 показан вариант выполнения накопительной камеры, который используется в устройстве, показанном на фиг. 1 или 3. Таким образом, в этом варианте насос 32 установлен внутри камеры 31. В этом устройстве камера содержит емкость 36 с ее осью 47, ориентированной вертикально, при этом емкость размещена на одной торцевой стенке 49. В этом варианте осуществления изобретения сырая вода, поступающая от насоса 1 9 и трубки 20 Вентури, подается по линии 48 во внутреннее пространство емкости вблизи верхней стенки 50. Поток загрязненной воды из мембранной системы подается по линии 51 и нагнетается в накопительную камеру таким образом, чтобы вызывать завихрение потока воды по окружности камеры и, таким образом, создавать условия для осаждения твердых загрязняющих веществ вдоль периферийной стенки для накопления у основания 49. Насос 32 является погружным насосом с внешней заборной стенкой 52, установленной внутри емкости 46 в опорном цилиндре 53. Насос всасывает воду в верхнюю часть цилиндра 53 после того, как она завихряется вокруг наружной поверхности цилиндра от положения у центральной оси 47, и накачивает эту воду по выходной трубе 54, проходящей через крышку 50, для подачи в мембранную систему.

Эта камера также имеет воздушную шапку 55, определяющую уровень поверхности 56 воды, регулируемый трубой 57 и клапаном 58, как описано выше. Уровень воды находится ниже точки подачи из трубы 48 и дополнительной питающей трубы 48А, которая принимает воду из цикла промывки (здесь не описан). Труба 57 и клапан 58 регулируют высоту воздушной шапки, предотвращая утечку воды и допуская утечку воздуха. При такой воздушной шапке уровень 56 воды не может упасть ниже нижней точки трубы 57. Количество воздуха в воздушной шапке поддерживается вследствие относительно большого количества воздуха, нагнетаемого в систему. Воздух может постепенно уходить через отверстие 57А в трубе 57, но размер отверстия задан таким относительно количества нагнетаемого воздуха, что воздух накапливается в воздушной шапке с большей скоростью, чем он выходит через отверстие 57А. Однако отверстие 57А применяется для постепенного выпуска воздушной шапки в ситуации, когда добавляют неаэрированную воду в ходе цикла очистки емкости.

На фиг. 8, 9 и 10 показаны три различные устройства трубки Вентури для нагнетания воздуха в подаваемую сырую воду после (по ходу потока) насоса 19.

В целом, каждая трубка Вентури содержит сопло 60 трубки Вентури, имеющее канал 61, проходящий сквозь сопло, при этом канал имеет первую часть 62, которая имеет меньший диаметр, чем вторая часть 63. Части 61 и 62 сходятся друг с другом вблизи уступа 64. Вблизи уступа проходит поперечное отверстие 65 от уступа из части 63 наружу от канала к внешней поверхности 66, что обеспечивает втягивание воздуха через отверстие 65 для смешивания с водой, проходящей по каналу 61.

- 6 006411

Трубка Вентури, показанная на фиг. 9, выполнена посредством механической обработки цилиндрического блока 67 из пластмассового материала, в концах 68 которого вырезаны резьбовые отверстия 69, в каждом из которых размещена труба, ввинчиваемая в блок. Другое резьбовое отверстие 70 выполнено в блоке для сообщения с отверстием 65 для нагнетания воздуха. В отверстии 70 размещен обратный клапан для обеспечения притока воздуха, но для предотвращения непреднамеренной утечки воды при изменении давления и расхода воды.

В вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг. 8 и 10, сопло трубки Вентури выполнено как отдельный вставной элемент 71, имеющий цилиндрический корпус 72 и торцевую заглушку 73. Цилиндрический корпус 72 может входить со скольжением в существующую водопроводную арматуру, а торцевая заглушка 73 образует уступ 74, который упирается в уступ водопроводной арматуры.

Как показано на фиг. 10, обычный Т-образный патрубок включает три концевых элемента, каждый из которых предназначен для приема трубы. Первый концевой элемент 76 и второй концевой элемент 77 расположены вдоль одной оси 78 и обращены в противоположные стороны. Третий концевой элемент 79 расположен под прямым углом. Каждый концевой элемент имеет уступ 80, в который упирается труба, входящая в отверстие 81. В этом варианте осуществления изобретения торцевая заглушка 73 и, в частности, ее уступ 74 упирается в уступ 80 избранного одного из концевых элементов и затем скользит в направлении противоположного концевого элемента. Третий концевой элемент предназначен для подачи воздуха в отверстие 65. По окружности вставного элемента 71 проходит кольцевой вырез 65В, обеспечивающий сообщение жидкости с отверстием 65, что допускает ориентацию отверстия 65 в любом направлении вокруг оси элемента.

На фиг. 8 показана существующая часть 83 трубы, модифицированная для включения в конструкцию двух колец 84 и 85, каждое из которых приварено внутри трубы 83. В этом варианте осуществления изобретения кольцо 84 образует торцевую поверхность, которая взаимодействует с торцевой заглушкой 73 вставки. Между кольцом 84 и торцевой заглушкой 73 расположено уплотнительное кольцо 86. В этом варианте осуществления изобретения внешняя поверхность 66 вставки обработана механическим способом так, чтобы образовать ступенчатую секцию 87, которая взаимодействует с кольцом 85. Таким образом, кольцо 85 имеет уменьшенное внутреннее отверстие, имеющее размеры, обеспечивающие посадку на внешнюю поверхность уменьшенной секции 87. Между уступом 89 на конце уменьшенного элемента 87 и примыкающей поверхностью кольца 85 расположено второе уплотнительное кольцо 88.

К внешней поверхности трубы вблизи отверстия 91, выполненного в трубе, приварена присоединенная часть 90 трубы для создания сообщения по воздуху между полым пространством внутри трубы между трубой и внешней поверхностью 66 для создания сообщения через отверстие 65 с каналом трубки 61 Вентури.

На фиг. 4, 5А и 5В показана первая конструкция одного из фильтров 33 и 34. Фильтр содержит трубу 92, имеющую первую закрытую торцевую заглушку 93 и вторую торцевую заглушку 94, которая имеет соединительный патрубок 95 для соединения с линией водоснабжения с использованием обычных соединительных приспособлений. На наружной поверхности трубы вблизи закрытой торцевой заглушки 93 расположен второй патрубок 96, который сообщается с полым внутренним пространством трубы. Внутри трубы установлен фильтрующий элемент 97, который имеет цилиндрическую форму и отступает внутрь от внутренней поверхности трубы 92 таким образом, что вода может проходить сквозь цилиндрическую поверхность фильтрующего элемента от патрубка 96 к патрубку 95 или наоборот.

Фильтрующий элемент 97 выполнен из одной или более частей элемента. В показанном варианте осуществления изобретения элемент включает первую часть 98, проходящую от центрального кольца 99 до торцевой заглушки 94.

Каждая часть 98, 100 выполнена из трубчатого жесткого корпуса 101 в форме обычного скважинного фильтра, который имеет периферийную стенку, имеющую множество прорезей для обеспечения прохождения воды и ограничения прохождения твердых частиц. Трубчатый корпус 1 01 имеет кольцо 1 02, приваренное к одному концу, и центральное кольцо 99, приваренное к противоположному концу. Таким образом, кольца 99 и 102 образуют торцевые поверхности, которые примыкают к торцевой поверхности трубчатого корпуса 101 и приварены к ней. Кольцо 102 имеет пару кольцевых уплотнений 103, окружающих внешнюю поверхность.

Вокруг трубчатого корпуса обернут первый гибкий фильтрующий экран 1 04, который проходит вокруг периферийной поверхности и образует полосу наложения внахлестку, проходящую вдоль трубчатого корпуса 1 01 . Второй экран 1 05 обернут вокруг первого экрана 1 04 и также образует полосу наложения внахлестку, проходящую вдоль трубчатого корпуса. Как показано на фиг. 5С, вдоль внешней поверхности трубчатого элемента 1 01 проходит первая внутренняя лента 1 06, расположенная под полосой 1 07 наложения внахлестку внутреннего гибкого экрана 1 04. Вторая лента 1 08 наложена поверх ленты 1 06 и полосы 107 и накрыта полосой 109 наложения внахлестку внешнего гибкого экрана 105. Полоса 107 приварена точечной сваркой к ленте 106. Полоса 109 приварена точечной сваркой к ленте 108. Таким образом, гибкие экраны 1 04 и 1 05 образуют цилиндрические замкнутые элементы, окружающие трубчатый элемент 1 01 .

- 7 006411

Концы трубчатых гибких экранов 104 и 105 совпадают с концами трубчатого корпуса 101. Они обернуты дополнительными лентами 110 и 111, которые окружают трубчатый корпус и прижимают экраны 104 и 105 к трубчатому корпусу. Ленты 110 и 111 могут быть также приварены точечной сваркой к экранам, чтобы закрывать экраны на концах. С интервалами по длине трубчатого элемента 101 расположены дополнительные ленты 112, прижимающие экраны к трубчатому элементу и предотвращающие вздутие экранов под давлением воды, выходящей изнутри наружу.

Таким образом, внутренний жесткий трубчатый элемент 101 обеспечивает опору для тонкого гибкого экрана. Внутренний трубчатый элемент может иметь число отверстий сита на линейный дюйм в пределах 25. Гибкий слой 104 имеет число отверстий сита на линейный дюйм в пределах 1000. Внешний гибкий слой 1 05 имеет число отверстий сита на линейный дюйм в пределах 25 и, таким образом, обеспечивает опору для тонкого фильтра, заключенного между двумя внешними слоями.

Концевое кольцо 102 со скольжением входит в манжету 113 торцевой заглушки 94. Таким образом, патрубок 95 сообщается с полым внутренним пространством фильтрующего элемента через манжету 113 и отверстие 114 в торцевой пластине 115 торцевой заглушки 94.

Кольцо 99 включает первую часть 116 кольца, которая имеет торцевую поверхность 117, упирающуюся в конец трубчатого элемента 101. Кольцо 99 также включает вторую часть 118 кольца, которая приварена к части 116 кольца и частично окружает ее. Таким образом, внутренняя поверхность части 118 кольца имеет диаметр, равный диаметру внешней поверхности части 116 кольца. Часть 118 кольца имеет торцевую поверхность 119, которая отступает в продольном направлении от торцевой поверхности части 116 кольца.

На внешней поверхности части 118 кольца расположено с угловым разнесением друг от друга множество распорных элементов 120, распределенных по окружности периферийной поверхности. Эти распорные элементы предназначены для вхождения в контакт с внутренней поверхностью трубы 92 и удерживания кольца 99 в центре трубы 92.

Вторая часть 98 фильтрующего элемента, показанная частично на фиг. 5А и частично на фиг. 5В, включает концевое кольцо 122, идентичное кольцу 102. Это кольцо упирается в конец трубчатого элемента 101 части 98 и, таким образом, может со скольжением входить в часть 118 кольца и может уплотняться относительно нее кольцевыми уплотнениями 123, соответствующими кольцевым уплотнениям 1 03 кольца 1 02.

На противоположном конце части 98 расположено кольцо 124, которое соответствует кольцу 122 и имеет подобные кольцевые уплотнения 125. Кольцо 124 со скольжением входит в манжету 126, соответствующую манжете 123 торцевой заглушки 94. Манжета 126 удерживается на торцевой пластине 127, прикрепленной к цилиндрическому опорному блоку 128, который отступает в осевом направлении от фильтрующего элемента. Торцевая поверхность 1 29 опорного блока 1 28 упирается во внутреннюю поверхность 130 торцевой заглушки 93. Каждая торцевая заглушка 93 и 94 имеет выемку 131, на которую устанавливается труба 92, и заглушка зажимается на месте обычным охватывающим запирающим элементом 132 с канавкой.

На фиг. 11 и 12 показана модифицированная конструкция фильтра, подобного показанному на фиг. 3 и 4. Таким образом, фильтр, показанный на фиг. 11 и 12, содержит внешнюю трубу 133, закрытую торцевыми заглушками 134 и 135. Торцевая заглушка 134 включает патрубок 136, сообщающийся с отверстием 137. На периферийной стенке, образуемой трубой 133, расположен патрубок 138, сообщающийся с отверстием 139. В этом варианте осуществления изобретения материал 140 фильтрующего экрана удерживается на множестве стержней 141 и 142. Стержни удерживаются торцевыми пластинами 134 и 135 таким образом, что они проходят в продольном направлении трубы 133. Стержни включают комплект внешних стержней 1 41 и комплект внутренних стержней 1 42. Внешние стержни 1 41 расположены на внешнем кольце, окружающем ось 143 трубы 133. Внутренние стержни 142 расположены на втором кольце, которое меньше внешнего кольца. Материал 1 40 фильтрующего экрана обернут по внутренней стороне внутренних стержней и по внешней стороне внешних стержней таким образом, что он образует звездообразную конфигурацию, лучше видимую на фиг. 12. Материал фильтрующего экрана может иметь такую же структуру, как и описанный выше материал, включающий внутренний слой более грубой очистки, центральный слой фильтра тонкой очистки и внешний слой более грубой очистки.

Каждая торцевая заглушка 134, 135 включает внутреннюю металлическую пластину 142, которая заделана внутрь изолирующего материала 143. Таким образом, пластина 142 электрически изолирована от трубы 133. Пластины 142 имеют электрическое соединение со стержнями 141 таким образом, что может прилагаться напряжение между стержнями и экраном с одним уровнем напряжения и трубой со вторым уровнем напряжения. Проводные соединители 144 и 145 обеспечивают подключение напряжения к этим элементам.

Использование механических фильтрующих экранов последовательно с мембранными элементами уменьшает потенциальную возможность закупоривания пространства между распорными элементами. Экраны предотвращают прохождение крупных частиц через мембранный элемент двумя путями: посредством остановки частиц экраном или посредством разрушения частиц на более мелкие частицы, которые не будут вызывать закупоривания пространства между распорными элементами.

- 8 006411

Реверсирование направления потока сквозь экраны обеспечивает смывание частиц с поверхности экрана в накопительную камеру, где они могут содержаться до полного удаления из системы. Реверсирование направления потока сквозь фильтрующие элементы не осуществляется в других системах, как часть регулярной работы. Любое реверсирование направления потока, которое может происходить в других механических фильтрах, осуществляется с единственной целью очистки элемента, и обычно является излишней расточительной ручной операцией.

Линейное расположение экранов в системе является уникальным. Другие системы могут включать устройства предварительного фильтрования воды, но линейное расположение экранов последовательно с мембранным элементом в накопительном контуре обеспечивает удаление экранами частиц, которые выпадают из раствора, когда их пределы растворимости превышаются, или когда они окисляются; эти материалы могут не присутствовать в сырой воде в качестве частиц и, таким образом, могут не извлекаться посредством использования приспособления механической фильтрации на этом этапе обработки.

Размер ячейки сита подобран таким образом, чтобы не жертвовать минимальной способностью фильтрации при достижении максимальной открытой площади; предпочтительным размером является 25 единиц отверстий сита на линейный дюйм. Этот размер может изменяться от менее чем 1 единицы отверстий сита на линейный дюйм до более чем 200 единиц отверстий сита на линейный дюйм, в зависимости от наличия загрязняющих веществ в очищаемом растворе и конструкции распорного элемента мембранного элемента.

В этом варианте осуществления изобретения и в варианте выполнения описанного выше экрана, к экранам может подаваться напряжение постоянного тока или напряжение переменного тока низкой частоты для обеспечения катализации и/или кристаллизации солей металлов и заряженных органических материалов. Напряжение постоянного тока или напряжение переменного тока низкой частоты может прилагаться к каждому отдельному экрану с периодическим изменением полярности для минимизации миграции ионов и разрушения материала экрана и для содействия удалению частиц, связанных силами электростатического поля. Напряжение может также прилагаться между двумя экранами по обе стороны от мембранного элемента или между экранами и стержнем коллектора для очищенной воды или между экранами и материалом корпуса мембраны. Периодическое изменение полярности может использоваться для минимизации миграции ионов между любыми двумя заряженными материалами.

Предпочтительным материалом для выполнения последовательно установленных экранов является нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь может использоваться ввиду ее стойкости к коррозионным материалам. Нержавеющая сталь не так легко подвержена механическому повреждению, как другие более мягкие металлы или пластмассы. Нержавеющая сталь имеет присущее ей уменьшенное количество свободных электронов, которое катализирует процесс кристаллизации, как отмечалось выше, без приложения напряжения постоянного тока. Нержавеющая сталь не всегда используется в других системах вследствие высокой стоимости и тенденции закупоривания кристаллическими образованиями в результате уменьшенного количества свободных электронов. В системе используется это свойство нержавеющей стали преимущественно при осуществлении реверсирования направления потока для смывания загрязняющих веществ с экрана. Таким образом, используемый здесь термин ткань включает плетеную стальную проволоку или другие формы стальной сетки, а также другие гибкие листовые материалы, которые проницаемы для воды, но образуют поры для сбора частиц.

Для выполнения расположенных последовательно экранов кроме нержавеющей стали могут использоваться другие материалы, подобранные таким образом, чтобы они обладали такими свойствами, как уменьшенное количество свободных электронов, электропроводность, стойкость к коррозионным материалам, невысокая стоимость, простота производства, механическая прочность или соответствовали любой другой комбинации указанных выше факторов.

Геометрическая конфигурация экранов и механическое напряжение, сообщаемое материалу, подбирают так, чтобы они способствовали возникновению механического резонанса в экране, когда раствор проходит сквозь него в реверсированном направлении, для отрыва твердых частиц от поверхности экрана и для удаления через накопительную камеру.

Нагнетаемым газом предпочтительно является воздух, но могут также использоваться другие газы, включая газы, добавляемые в воздух, такие как озон или другие окисляющие вещества, или газы, используемые вместо воздуха.

Нагнетание воздуха в концентрат или в подаваемый поток обеспечивают следующие основные цели.

Создание и/или поддержание воздушной шапки в накопительной камере. Сжатый воздух в накопительной камере может использоваться для опустошения или продувки накопительной камеры. Этот способ предпочтителен по сравнению с удалением содержимого накопительной камеры с использованием больших объемов воды или раствора из других источников. Это снижает количество выпускаемого в отходы раствора и, таким образом, повышает общее количество воды, извлекаемой системой. Использование сжатого воздуха для продувки накопительной камеры обеспечивает полное опустошение накопительной камеры.

- 9 006411

Г азообразный кислород под большими давлениями более химически активен, чем газообразный кислород под низкими давлениями. Благодаря нагнетанию воздуха в систему, газообразный кислород имеет более высокий окислительный потенциал, чем газообразный кислород снаружи (под давлением 1 атм.) от системы. Это обеспечивает окисление кислородом более широкого спектра солей металлов и органических веществ, чем это было бы возможно в противном случае. Эти вещества удаляются из потока концентрата в накопительной камере и в проходных фильтрах и, таким образом, не присутствуют в воде, подаваемой в мембранные элементы.

Раствор, насыщенный воздухом, будет действовать как промывающее средство для поддержания чистоты трубопроводов и открытых районов мембраны. Нагнетание воздуха будет способствовать вытеснению менее растворимых или более летучих газов, таких как метан, сероводород, и обеспечивать их легкое удаление из раствора в воздушную шапку накопительной камеры до того, как подаваемая вода достигнет мембранных элементов.

Насыщение раствора воздухом также обеспечивает флокуляцию органических составляющих, солей металлов и других загрязняющих веществ в накопительной камере, таким образом, повышая эффективность их извлечения.

Кислород является в большей части расходуемым веществом в ходе указанных выше реакций, поэтому к мембранным элементам подается насыщенный газами раствор, главным образом содержащий газы, обладающие низкой химической активностью (такие как азот).

Насыщающие газы, подаваемые в мембранные элементы, большей частью содержат газы с низкой химической активностью (азот), которые будут способствовать сохранению открытых районов водопроницаемого слоя в мембране с тонкой пленкой и/или пористых структурах для ультрафильтрации или других пористых мембранах или тонких пленках или в любых других процессах фильтрации с поперечным потоком или тупиковой фильтрации вследствие переноса газа сквозь мембраны и/или тонкие пленки и/или при применении фильтрации с поперечным потоком и/или тупиковой фильтрации.

Поскольку в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и могут быть выполнены многие очевидно различающиеся варианты его осуществления, соответствующие сущности и объему формулы изобретения без отхода от сущности и объема, предполагается, что предмет данного описания следует рассматривать только как иллюстративный и не вносящий ограничений.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки сырой загрязненной воды из системы водоснабжения, включающий обеспечение корпуса, имеющего первое отверстие и второе отверстие, размещение в корпусе по меньшей мере одного сепараторного элемента, расположенного внутри корпуса, включающего водопроницаемую мембрану, которая предотвращает проникновение сквозь нее загрязняющих веществ, содержащихся в сырой воде, проводящий очищенную воду слой, расположенный вблизи водопроницаемого слоя, для приема воды, проходящей сквозь водопроницаемый слой, и канал для очищенной воды, соединенный с проводящим воду слоем для приема из него воды;

подачу сырой воды из системы водоснабжения в первое отверстие, при этом она проходит мембрану таким образом, что очищенная вода, прошедшая сквозь мембрану, оставляет загрязняющие вещества в сырой воде, образуя поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока во второе отверстие, выполнение в корпусе выпускного отверстия для очищенной воды, соединенного с каналом, для приема из него очищенной воды, извлечение в накопительной камере загрязняющих веществ из потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ с образованием возвратного потока, возвращение по меньшей мере части возвратного потока в корпус в одно из первого и второго отверстий для повторного прохождения через элемент, и нагнетание газа в воду в определенном местоположении в системе таким образом, что поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ на входе в накопительную камеру содержит нагнетенный в него газ.
2. Способ по п. 1, в котором газом является, по меньшей мере, в основном воздух.
3. Способ по п.1, в котором газ нагнетают в местоположении, в котором вода находится под давлением, создаваемым насосом.
4. Способ по п. 1, в котором загрязняющие вещества извлекают посредством подачи потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ из другого первого и второго отверстий в накопительную камеру, которая имеет такую форму, которая снижает скорость потока и вызывает, благодаря изменению скорости, осаждение из него части загрязняющих веществ, чтобы они осаждались и накапливались в накопительной камере, при этом накопительная камера выполнена так, что поток, при извлечении из него загрязняющих веществ, оставляет осажденные загрязняющие вещества в камере.

- 10 006411
5. Способ по п.4, в котором содержащая нагнетенный газ вода из элемента проходит в накопительную камеру, где избыточный газ выше уровня насыщения выходит из воды и накапливается как воздушная шапка в камере.
6. Способ по п.5, в котором давление в шапке периодически сбрасывается, что вызывает расширение шапки для осуществления продувки камеры.
7. Способ по п. 1, в котором используют основной насос для накачивания сырой воды из источника с повышением рабочего давления, при этом воздух нагнетается после (по ходу потока) основного насоса.
8. Способ по п. 1, в котором количество нагнетаемого газа подобрано так, что кислород, содержащийся в газе, по существу, полностью потребляются окисляемыми загрязняющими веществами в воде таким образом, что возвратный поток воды насыщен газами с низкой реакционной способностью, такими как азот.
9. Способ по п.1, в котором пузырьки газа, производимые трубкой Вентури, усиливают флокуляцию частиц загрязняющих веществ, при этом флокулированные загрязняющие вещества накапливаются в камере.
10. Способ по п. 1, в котором нагнетание газа вызывает тонкую кристаллизацию органических веществ с малым молекулярным весом.
11. Способ по п.1, в котором нагнетаемый газ предназначен для вытеснения более летучих и менее растворимых загрязняющих газов, таких как метан или сероводород, и извлекает летучие загрязняющие газы.
12. Способ по п.9, в котором летучие загрязняющие газы накапливаются в воздушной шапке в накопительной камере.
13. Способ по п.12, в котором поддерживается заданный объем воздушной шапки при помощи газоспускного клапана, имеющего выпускное отверстие на предварительно заданном уровне воды.
14. Способ по п. 13, в котором газоспускной клапан имеет отверстие для медленного выпуска для непрерывного медленного выпуска газа.
15. Способ по п.1, в котором поверхность мембраны омывается газом, когда газ, растворенный в воде, выделяется при перепаде давлений на уровне мембраны.
16. Способ по п.1, в котором воздух нагнетается трубкой Вентури.
17. Способ по п.16, в котором трубка Вентури содержит трубчатый элемент, предназначенный для соединения с первой трубой первым концом и со второй трубой вторым концом, трубчатый элемент, образующий внутренний канал и имеющий упорный уступ внутри канала, трубчатый элемент, имеющий отверстие в одной стороне, и вставной элемент с цилиндрическим корпусом, предназначенным для вставки во внутренний канал, и головкой на одном конце, образующей фланец на одном конце для вхождения в контакт с упорным уступом, вставной элемент, имеющий канал Вентури, проходящий сквозь корпус от одного конца до противоположного конца у второго рукава, вставной элемент, имеющий канал для нагнетания воздуха, проходящий под прямым углом к каналу Вентури и сообщающийся с отверстием.
18. Способ по п.17, в котором трубчатый элемент содержит Т-образный патрубок с первым приемным гнездом для трубы на первом конце, вторым приемным гнездом для трубы на втором конце и третьим приемным гнездом для трубы в боковом отверстии, при этом торцевой упор первого приемного гнезда образует уступ.
19. Способ по п.17, в котором трубчатый элемент содержит цилиндрическую трубу, имеющую внутренний цилиндрический канал и по меньшей мере одно кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, при этом одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ.
20. Способ по п.19, в котором цилиндрическая труба имеет первое кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, причем одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ, и второе кольцо, отстоящее в продольном направлении от первого кольца, причем второе кольцо имеет внутренний диаметр, который меньше внутреннего диаметра первого кольца, и цилиндрический корпус вставного элемента имеет ступенчатую часть уменьшенного диаметра, входящую во второе кольцо.
21 . Трубка Вентури, прикрепленная к двум частям трубы, для впрыскивания второй текучей среды в первую текучую среду, протекающую по частям трубы, содержащая трубчатый элемент, приспособленный для соединения с первой частью трубы первым концом и со второй частью трубы вторым концом, трубчатый элемент, имеющий внутренний канал и упорный уступ внутри канала, трубчатый элемент, имеющий отверстие в одной стороне, и вставной элемент с цилиндрическим корпусом, предназначенным для вставки во внутренний канал, и головкой на одном конце, образующей фланец на одном конце для вхождения в контакт с упорным уступом, вставной элемент, имеющий канал Вентури, проходящий сквозь корпус от одного конца до противоположного конца у второго рукава,

- 11 006411 вставной элемент, имеющий канал для нагнетания воздуха, проходящий под прямым углом к каналу Вентури и сообщающийся с отверстием.
22. Трубка Вентури по п.21, в которой трубчатый элемент содержит Т-образный патрубок с первым приемным гнездом для трубы на первом конце, вторым приемным гнездом для трубы на втором конце и третьим приемным гнездом для трубы в боковом отверстии, при этом торцевой упор первого приемного гнезда образует уступ.
23. Трубка Вентури по п.21, в которой трубчатый элемент содержит цилиндрическую трубу, имеющую внутренний цилиндрический канал и по меньшей мере одно кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, при этом одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ.
24. Трубка Вентури по п.23, в которой цилиндрическая труба имеет первое кольцо, прикрепленное к внутреннему каналу, причем одна боковая поверхность кольца образует упорный уступ, и второе кольцо, отстоящее в продольном направлении от первого кольца, причем второе кольцо имеет внутренний диаметр, который меньше внутреннего диаметра первого кольца, и цилиндрический корпус вставного элемента имеет ступенчатую часть уменьшенного диаметра, входящую во второе кольцо.
25. Способ очистки сырой загрязненной воды из системы водоснабжения, включающий обеспечение корпуса сепаратора, имеющего первое отверстие и второе отверстие, размещение в корпусе сепаратора по меньшей мере одного сепараторного элемента, расположенного внутри корпуса, имеющего водопроницаемую мембрану, которая предотвращает прохождение сквозь нее загрязняющих веществ, содержащихся в сырой воде, проводящий очищенную воду слой, расположенный вблизи водопроницаемого слоя, для приема воды, проходящей сквозь водопроницаемый слой, и канал для очищенной воды, соединенный с проводящим воду слоем для приема из него воды, в первом направлении подачу сырой воды из системы водоснабжения в первое отверстие для прохождения мембраны таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде, с образованием потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока к второму отверстию, во втором направлении подачу сырой воды из системы водоснабжения во второе отверстие для прохождения мембраны таким образом, что очищаемая вода проходит сквозь мембрану, оставляя загрязняющие вещества в сырой воде, с образованием потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ, и направление потока к второму отверстию, периодическое реверсирование направления между первым направлением и вторым направлением, выполнение в корпусе выпускного отверстия для очищенной воды, соединенного с каналом, для приема из него очищенной воды, накопление воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ для образования возвратного потока, извлечение загрязняющих веществ из потока и возвращение по меньшей мере части потока в корпус либо через первое, либо через второе отверстие для повторного прохождения через элемент, выполнение первого и второго фильтрующих элементов, каждый из которых расположен вблизи соответствующих первого и второго отверстий таким образом, что вода, проходящая через соответствующее первое или второе отверстие, также проходит через соответствующий фильтрующий элемент, первое и второе отверстия, первый и второй фильтрующий элементы, накопление потока воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ и возвратный поток выполнены так, что в первом направлении возвратный поток проходит через первый фильтрующий элемент в первом направлении фильтра в первое отверстие, а поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ выходит из второго отверстия через второй фильтрующий элемент в первом направлении фильтра, причем во втором направлении возвратный поток проходит через второй фильтрующий элемент во втором направлении фильтра во второе отверстие, а поток воды с высокой концентрацией загрязняющих веществ выходит из первого отверстия через первый фильтрующий элемент во втором направлении фильтра.
26. Способ по п.25, в котором каждый из первого и второго фильтрующих элементов имеет отдельный корпус фильтра, установленный снаружи от корпуса сепаратора.
27. Способ по п.25, в котором первый и второй фильтрующие элементы включают фильтрующий экран, выполненный из материала с уменьшенным количеством свободных электронов, такого как нержавеющая сталь.
28. Способ по п.27, включающий подачу напряжения на фильтрующий экран.
29. Способ по п.28, в котором напряжение является напряжением постоянного тока или переменного тока низкой частоты.
30. Способ по п.25, в котором каждый из первого и второго фильтрующих элементов содержит трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки, первое отверстие в одной торцевой заглушке, второе отверстие в трубчатом корпусе, цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым заглушкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана,

- 12 006411 фильтрующий экран, содержащий жесткое перфорированное цилиндрическое основание, тканевый экран, обернутый вокруг основания, и покрывающий слой, обернутый вокруг тканевого экрана, при этом тканевый экран удерживается с обеспечением потока сквозь него в обоих направлениях.
31. Способ по п.30, в котором тканевый экран и покрывающий слой прикреплены к полосам, проходящим в продольном направлении основания.
32. Способ по п.30, в котором тканевый экран и покрывающий слой обернуты полосами, проходящими по окружности основания.
33. Способ по п.30, в котором перфорированное основание содержит скважинный фильтр с кольцом, приваренным к каждому концу.
34. Способ по п.30, в котором фильтрующий экран содержит по меньшей мере две части, соединенные встык опорным кольцом.
35. Способ по п.25, в котором каждый из первого и второго фильтрующих элементов содержит трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки, первое отверстие в одной торцевой заглушке, второе отверстие в трубчатом корпусе, цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым крышкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана, фильтрующий экран, содержащий множество проходящих в продольном направлении стержней, торцевые пластины, удерживающие стержни в разнесенном положении параллельно друг другу, и тканевый экран, обернутый вокруг стержней, стержни, включающие наружный комплект и внутренний комплект, тканевый экран, обернутый снаружи по наружным стержням и изнутри по внутренним стержням так, чтобы образовать гофрированный проход.
36. Способ по п.35, в котором внутренний комплект стержней лежит на поверхности первого воображаемого цилиндра, и наружный комплект стержней лежит на поверхности второго воображаемого цилиндра, который имеет больший диаметр, чем первый.
37. Способ по п.35, в котором стержни соединены с источником напряжения для передачи напряжения тканевому экрану.
38. Фильтрующий элемент, содержащий трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки, первое отверстие в одной торцевой заглушке, второе отверстие в трубчатом корпусе, цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым заглушкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана, фильтрующий экран, содержащий жесткое перфорированное цилиндрическое основание, тканевый экран, обернутый вокруг основания, и покрывающий слой, обернутый вокруг тканевого экрана, при этом тканевый экран удерживается с обеспечением потока сквозь него в обоих направлениях.
39. Элемент по п.38, в котором тканевый экран и покрывающий слой прикреплены к полосам, проходящим в продольном направлении основания.
40. Элемент по п.38, в котором тканевый экран и покрывающий слой обернуты полосами, проходящими по окружности основания.
41. Элемент по п.38, в котором перфорированное основание содержит скважинный фильтр с кольцом, приваренным к каждому концу.
42. Элемент по п.38, в котором фильтрующий экран содержит по меньшей мере две части, соединенные встык опорным кольцом.
43. Фильтрующий элемент, содержащий трубчатый корпус фильтра, имеющий первую и вторую торцевые заглушки, первое отверстие в одной торцевой заглушке, второе отверстие в трубчатом корпусе, цилиндрический фильтрующий экран, установленный в корпусе и прикрепленный к торцевым заглушкам и удерживаемый ими так, что первое отверстие сообщается с внутренним пространством цилиндрического фильтрующего экрана, а второе отверстие сообщается с местом снаружи от фильтрующего экрана, фильтрующий экран, содержащий множество проходящих в продольном направлении стержней, торцевые пластины, удерживающие стержни в разнесенном положении параллельно друг другу, и тканевый экран, обернутый вокруг стержней, стержни, включающие наружный комплект и внутренний комплект,

- 13 006411 тканевый экран, обернутый снаружи по наружным стержням и изнутри по внутренним стержням так, чтобы образовать гофрированный проход.
44. Элемент по п.43, в котором внутренний комплект стержней лежит на поверхности первого воображаемого цилиндра, и наружный комплект стержней лежит на поверхности второго воображаемого цилиндра, который имеет больший диаметр, чем первый.
45. Элемент по п.43, в котором стержни соединены с источником напряжения для передачи напряжения тканевому экрану.