PL159291B1

PL159291B1 - nego uzdatniania tych wód PL

Info

Publication number: PL159291B1
Application number: PL27627288A
Authority: PL
Inventors: Ryszard Brych; Jerzy Stryjecki; Tomasz Brych
Original assignee: Ct Wdrazania Postepu Pro Med S
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1992-12-31
Also published as: PL276272A1

Abstract

1. Sposób wysokoefektywnego uzdatniania wód naturalnych, oczyszczonych m echanicznie na kratach, sitach i/lu b obrotow ych filtrach pospies- znych, znamienny tym, ze m echanicznie oczyszczo- na wode poddaje sie koagulacji powierzchniowej w filtrze kontaktow ym , po uprzednim w prow adzeniu do wody, zgrom adzonej we w stepnym zbiorniku reakcji, reagentów w postaci ozonu i siarczanu glinu w ilosci nie przekraczajacej 1 0 % ilosci reagen- tów stosowanych w koagulacji objetosciowej, nastep- nie wode grom adzi sie w posrednim zbiorniku reakcji, w którym wode ozonuje sie pow tórnie, po czym z wody usuwa sie zanieczyszczenia poprzez sorpcje w specjalnym filtrze pospiesznym , a nastep- nie wode poddaje sie koncowej dezynfekcji ozonem przez co zabezpiecza sie bakteriologicznie i wirusolo- gicznie 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ozon, nie zwiazany z woda w trakcie koagulacji powierzchniowej, ozonow ania posredniego, sorpcji i dezynfekcji, wykorzystuje sie korzystnie pow tór- nie do koagulacji. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i instalacja do wysokoefektywnego uzdatniania wód naturalnych do picia, dla potrzeb gospodarczych i technologicznych. Wysoka efektywność sposobu pozwala na stosowanie wynalazku w stacjach uzdatniania wody o wydajności do 100 m³/godzinę, zwłaszcza w zakładach służby zdrowia, farmakologii oraz w przemyśle spożywczym.

Znane są z polskich zgłoszeń patentowych P-236 134, P-236 135 oraz P-236 136 publikowanych w BUP nr 22./83 sposoby uzdatniania wody oraz urządzenia do oczyszczania wody, charakteryzujące się usuwaniem z wody zawiesin w procesie s^dj^^i^i^tacci lub filtracji oraz redukcji barwy i mętności poprzez koagulację. Pobraną wodę powierzchniową przepompowuje się przez kraty, sita i odstojniki, przez co wodę oczyszcza się mechanicznie, a następnie utlenia się przez napowietrzanie lub chlorowanie. Z kolei wodę poddaje się koagulacji objętościowej przez dodawanie siarczanu glinowego lub żelazowego oraz flokulantów w postaci wapna, sody lub krzemionki. Po sklarowaniu wodę poddaje się pospiesznej filtracji, stabilizacji i końcowej dezynfekcji chlorem.

Znane i stosowane sposoby i urządzenia do uzdatniania wody umożliwiają usunięcie z wody większości koloidów i drobnej, nieopadającej w osadnikach zawiesiny, przez co poprawia się barwę i usuwa zmętnienia. Sposoby te charakteryzują się jednak powstawaniem niepożądanych zjawisk.

159 291

Stosowane koagulanty i flokulanty zwiększają w wodzie dwutlenek węgla, przez co wzrastają właściwości korozyjne wody. Sucha pozostałość wody powiększa się o 6,5 mg na każde 10 mg dodawanego siarczanu glinowego, a twardość wody podwyższa się wskutek dodawania wapna dla korekty pH i usunięcia agresywnego dwutlenku węgla. Stosowanie powyższych reagentów oraz zawiesiny trudno sedymentującej i koloidalnej powoduje tworzenie się szlamu pokoagulacyjnego w znacznych ilościach, od 120 do 480mg/dm3 wody. Prawidłowa neutralizacja szlamu przez ponowne skoagulowanie, odwodnienie, prasowanie, suszenie i składowanie jest procesem pracochłonnym i kosztownym, co powoduje, że na ogół stosowane jest nieprawidłowe odprowadzanie szlamu do cieków wodnych.

Ponadto znane sposoby uzdatniania wody nie usuwają niepożądanych cech, dotyczących niewłaściwego zapachu i smaku, ponieważ w wodzie pozostawiają mikrozaniec/ys/czenia, jak na przykład fenole, związki fenolopodobne, cyjanki, detergenty czy też wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, obecnie coraz częściej występujące w wodach naturalnych w ilościach śladowych. Substancje te nie tylko pogarszają własności fizyko-chemiczne oczyszczanej wody, ale w powiązaniu ze stosowanymi reagentami, a zwłaszcza z chlorem, zwiększają kancerogenność wody.

Inne znane sposoby uzdatniania wody do picia i potrzeb gospodarczych, stosowane w aglomeracjach miejskich i osiedlowych, polegające na stosowaniu ozonu w końcowym etapie uzdatniania, dla poprawy własności organoleptycznych wody, a następnie dezynfekowaniu chlorem nie usuwają z wody wyżej wymienionych mikrozanieczyszczeń.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że oczyszczoną mechanicznie na kratach, sitach lub pośpiesznych filtrach obrotowych wodę poddaje się koagulacji powierzchniowej w filtrze kontaktowym, stosując reagenty w postaci ozonu i siarczanu glinu, w ilości nie przekraczającej 10% ilości reagentów stosowanych w koagulacji objętościowej, podane uprzednio do wody zgromadzonej we wstępnym zbiorniku reakcji. Następnie wodę ozonuje się powtórnie w pośrednim zbiorniku reakcji oraz usuwa się mikrozanieczys/czenia metodą sorpcji w specjalnym filtrze pośpiesznym. Z kolei wodę dezynfekuje się ozonem w końcowym zbiorniku reakcji, po czym tak uzdatnioną wodę podaje się do sieci wodociągowej użytkowników. Pozostały ozon, nie związany z wodą w trakcie uzdatniania, kieruje się korzystnie zwrotnie do koagulacji powierzchniowej.

W całym procesie uzdatniania wodę przesyła się grawitacyjnie pomiędzy elementami urządzeń uzdatniających.

Wykorzystanie ozonu w sposobie według wynalazku jest optymalne i wynosi ponad 99,7%, co powoduje, że wystarczające jest stosunkowo niewielkie dawkowanie reagentów, wahające się, w zależności od jakości ujmowanej wody, sumarycznie od 4 do 8 mg ozonu/dm3 wody, zaś siarczanu glinu od 2 do 12mg/dm3 wody.

Znane z przytoczonych zgłoszeń patentowych i stosowane instalacje w postaci filtrów piaskowych, filtrów węglowych, filtrów świecowych, demiralizatorów·', zmiękczaczy i tym podobnych urządzeń nie pozwalają na otrzymanie, w dotychczasowych zestawach technologicznych, dostatecznie oczyszczonej wody, jak też charakteryzuje je stosunkowo niska sprawność. Zainstalowanie tych urządzeń i ich eksploatacja wymagają przeprowadzenia poważnych robót budowlanych i montażowych o speccalistycznych wymogach pociągających za sobą wysokie koszty wykonania.

Instalacja do wysokoefektywnego uzdatniania wód naturalnych, według wynalazku, składa się ze znanych urządzeń w postaci połączonych przewodami wodnymi trzech zbiorników reakcji i usytuowanych pomiędzy nimi filtra kontaktowego i specćalnego filtra pośpiesznego. Instalacjajest wyposażona w urządzenie do dawkowania i przygotowania koagulantów, w generator ozonu wraz z urządzeniem do przygotowania tlenu lub powietrza oraz w strumienicę wodno-gazową. Generator ozonu jest połączony jednocześnie ze zbiornikami reakcji oraz filtrami, przy czym zbiorniki reakcji i filtry są ponadto połączone korzystnie zwrotnie za pomocą /biore/ego przewodu niewykorzystanego ozonu ze strumienicą wodno-gazową i dalej z wstępnym zbiornikiem reakcji.

Instalacja według wynalazku jest prosta w budowie i mieści się gabarytowo w stosunkowo niewielkiej kubaturze, odpowiadającej wymiarom znormalizowanego kontenera. Instalacja zużywa, z uwagi na grawitacyjny przepływ wody, niewielkie ilości energii elektrycznej i może być wykonana jako przenośna lub stacjonarna.

Instalacja do wysokoefektywnego uzdatniania wód naturalnych według wynalazku jest pokazana w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia uproszczony schemat blokowy

159 291 układu instalacji wodociągowo-gazowej uzdatniania wody. Jak pokazano na rysunku instalacja składa się z wstępnego zbiornika reakcji 1, filtra kontaktowego 2, pośredniego zbiornika reakcji 3, specjalnego filtra pośpiesznego 4 i końcowego zbiornika reakcji 5, połączonych ze sobą przewodami wodnymi i zasilanych wodą za pomocą strumienicy wodno-gazowej 7. Instalacja jest wyposażona w urządzenie do przygotowania i dawkowania koagulatorów 9, połączone ze wstępnym zbiornikiem reakcji 1 i generator ozonu 6 połączony z urządzeniem do przygotowania tlenu i powietrza 10. Wyjście przewodów ozonu O3 generatora jest połączone jednocześnie z wejściami tych przewodów do wstępnego, pośredniego i końcowego 1,3 i 5 zbiorników reakcji oraz do filtrów kontaktowego 2 i speęcalnego pospiesznego 4. Wyjścia gazowe niewykorzystanego ozonu O^z3 z wstępnego zbiornika reakcji 1, z filtra kontaktowego 2, z pośredniego zbiornika reakcji 3, z filtra specjalnego pospiesznego 4 i z końcowego zbiornika reakcji 5 są połączone zbiorczym przewodem niewykorzystanego ozonu O^z3 z pierwszym I wejściem strumienicy wodno-gazowej 7, której drugie wejście II jest połączone z pompą dopływu wody 8, a wyjście jest połączone z wstępnym zbiornikiem reakcji 1.

Sposób uzdatniania wody o wysokoefektywnych parametrach przebiega następująco. Woda naturalna przepompowywana jest poprzez strumienicę wodno-gazową 7 do wstępnego zbiornika reakcji 1, do którego dodaje się reagenty, ozon w ilościach zależnych od jakości naturalnej wody od do 5 mg/dm3 oraz uwodniony siarczan glinu w dawce od 0 do 12 mg/dm³ wody. Przygotowanie i dawkowanie siarczanu glinu odbywa się w znanym urządzeniu 9, połączonym z wstępnym zbiornikiem reakcji 1, zaś wytwarzanie i dawkowanie ozonu następuje w znanym urządzeniu 10, połączonym z generatorem ozonu 6, który z kolei zasila ozonem pozostałe zbiorniki reakcji 3 i 5 oraz filtry 2

4. Ze wstępnego zbiornika reakcji 1 woda przepływa grawitacyjnie do filtra kontaktowego 2, w którym następuje koagulacja powierzchniowa. Następnie woda przepływa grawitacyjnie do pośredniego zbiornika reakcji 3, do którego dodaje się ozon, zależnie od jakości wody, od 1 do mg/dm³ wody. Utleniona ozonem woda przepływa grawitacyjnie z pośredniego zbiornika reakcji 3 do spet^calnego filtra pospiesznego 4, w którym następuje sorpcja zanieczyszczeń śladowych. Z filtra speccalnego pospiesznego 4 woda przepływa grawitacyjnie do końcowego zbiornika reakcji 5, w którym poddawana jest dezynfekcji ozonem dawką od 1 do 2 mg/dm³ wody dla poprawy własności organoleptycznych oraz dla zabezpieczenia bakteriologicznego i wirusologicznego. Ze zbiornika końcowego 5, woda przepompowywana jest poprzez zbiornik wody czystej 11 do sieci wodociągowej. Strumienica wodno-gazowa 7 zasysa ze wszysskich zbiorników 1,3 i 5 oraz z filtrów i 4 pozostały, niezwiązany z wodą w trakcie jej uzdatniania ozon, zbierany w zbiorczym przewodzie O^z3 i ponownie wtłacza go do wstępnego zbiornika reakcji 1.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wysokoefektywnego uzdatniania wód naturalnych, oczyszczonych mechanicznie na kratach, sitach i/lub obrotowych filtrach pospiesznych, znamienny tym, że mechanicznie oczyszczoną wodę poddaje się koagulacji powierzchniowej w filtrze kontaktowym, po uprzednim wprowadzeniu do wody, zgromadzonej we wstępnym zbiorniku reakcji, reagentów w postaci ozonu i siarczanu glinu w ilości nie przekraczającej 10% ilości reagentów stosowanych w koagulacji objętościowej, następnie wodę gromadzi się w pośrednim zbiorniku reakcji, w którym wodę ozonuje się powtórnie, po czym z wody usuwa się zanieczyszczenia poprzez sorpcję w specjalnym fi lt rze pospiesznym, a następnie wodę poddaje się końcowej dezyn fekcj i ozonem przez co zabezpiecza się bakteriologicznie i wirusologicznie.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ozon, nie związany z wodą w trakcie koagulacji powierzchniowej, ozonowania pośredniego, sorpcji i dezynfekcji, wykorzystuje się korzystnie powtórnie do koagulacji.

3. Sposób według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że wodę przesyła się grawitacyjnie pomiędzy elementami urządzeń uzdatniających w całym procesie uzdatniania.

4. Instalacja do wysokoefektywnego uzdatniania wody dla celów spożywczych, gospodarczych i technologicznych, składająca się z wstępnego zbiornika reakcji i usytuowanych za nim kolejno filtra kontaktowego, pośredniego zbiornika reakcji, spei^calnego filtira pospiesznego i końcowego zbiornika rea^ci oraz wyposażona w urządzenie do przygotowania i dawkowania koagulatorów i w generator ozonu wraz z urządzeniem do przygotowania tlenu i/lub powietrza, znamienna tym, że wejścia przewodów ozonu (O3) do wstępnego zbiornika reakcji (1), do filtra kontaktowego (2), do pośredniego zbiornika reakcji (3), do spe^a^ego filtra pospiesznego (4) i do końcowego zbiornika reakcji (5) są połączone z wyjściem generatora ozonu (6), zaś wyjścia pierwotnie niewykorzystanego ozonu (O3) z wstępnego zbiornika reakcji (1), z filtra kontaktowego (2), z pośredniego zbiornika reakcji (3), z filtra speęcalnego pospiesznego (4) i z końcowego zbiornika reakcji (5) są połączone zbiorczym przewodem niewykorzystanego pierwotnie ozonu (O3) z pierwszym wejściem (I) strumienicy wodno-gazowej (7), której drugie wejście (II) jest połączone z pompą dopływu wody (8), zaś wyjście jest połączone z wstępnym zbiornikiem reakcji (I)·