RU2641923C1

RU2641923C1 - Water purification plant

Info

Publication number: RU2641923C1
Application number: RU2017100223A
Authority: RU
Inventors: Павел Александрович Русинов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВОДОРОБОТ"
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2018-01-23

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: water purification plant contains a programmable control unit 27, filters of coarse 1 and fine 2 mechanical purification, the first 3 and the second 4 reverse-osmosis membrane filters, a pump 5 for pumping water, an input 9 and an output 33 solenoid valves, an electronic pressure sensor 8; mounted in the pipeline on stream water meters 10, 11, 12 from the first to the third, the first 13 and the second 14 monitoring nodes of concentration of impurities in the water, the first 15 and the second 16 sensors of "dry running", a pressure relay 17 of purified water, a return valve 18, shut-off valves 19, 20, 21, 22 from the first to the fourth, pressure gauges 23, 24, 25, 26 from the first to the fourth, a UV radiation chamber 7.

EFFECT: invention allows to obtain the purified water of the required quality at the outlet of the plant, depending on its further use.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано в области питьевого водоснабжения для глубокой очистки питьевой водопроводной воды.The invention relates to water treatment and can be used in the field of drinking water supply for deep purification of drinking tap water.

Известно устройство очистки воды для бытового потребления, в котором насос подает водопроводную воду на три последовательно соединенные механические фильтра. Фильтрационная способность последующего механического фильтра выше предыдущего. После механических фильтров насосом вода подается на вход мембранного фильтра. Отфильтрованная вода - фильтрат поступает на вход угольного фильтра и далее через установку ультрафиолетового облучения на выход устройства к потребителю. Неотфильтрованная вода - концентрат поступает с выхода мембранного фильтра в бак накопитель для дальнейшего использования. Установка обеспечивает повышенное качество очистки воды (РФ, патент №46497, C02F 1/78, C02F 1/42, 10.07.2005).A domestic water purification device is known in which a pump supplies tap water to three mechanical filters in series. The filtration capacity of the subsequent mechanical filter is higher than the previous one. After mechanical filters, water is pumped to the inlet of the membrane filter by a pump. Filtered water - the filtrate enters the inlet of the carbon filter and then through the installation of ultraviolet radiation to the output of the device to the consumer. Unfiltered water - concentrate enters from the outlet of the membrane filter into the storage tank for further use. The installation provides an improved quality of water purification (RF patent №46497, C02F 1/78, C02F 1/42, 07/10/2005).

Недостаток известного устройства заключается в отсутствии контроля качества очищенной воды, получаемой потребителем, в отсутствии средств контроля работоспособности фильтрующих элементов. В результате, известная водоочистительная установка не обеспечивает на выходе стабильное качество очищенной воды, а следовательно, не обеспечивает гарантированного получения на выходе очищенной воды заявленного качества.A disadvantage of the known device is the lack of quality control of purified water received by the consumer, in the absence of means for monitoring the performance of filter elements. As a result, the known water treatment plant does not provide a stable quality of treated water at the outlet, and therefore, does not provide guaranteed receipt of the declared quality at the outlet of purified water.

Наиболее близким к предлагаемому является автономное устройство для очистки воды, в котором очищаемая вода через монтированные в трубопровод по потоку запорный кран, электронный датчик давления и выходной электронный клапан, поступает в блок фильтрации, содержащий последовательно соединенные осадительный и угольный фильтры, и далее - через счетчик расхода воды в камеру ультрафиолетового облучения, с выхода которой потребитель производит забор воды. Устройство снабжено блоком управления, на которое поступают информация с информационного выхода электронного датчика давления и с информационного выхода счетчика расхода воды. При наличии рабочего давления очищаемой воды в магистрали и при расходе воды, соответствующем ресурсу работы блока фильтрации, блок управления формирует сигнал на открытие выходного электронного клапана, а также инициирует работу камеры ультрафиолетового облучения (УФО). Очищаемая вода поступает к потребителю. При отсутствии хотя бы одного из входных сигналов блок управления формирует сигнал на закрытие выходного электронного клапан и на отключение камеры УФО, отключая тем самым поступление очищаемой воды к потребителю (РФ патент №2433086, C02F 1/32, C02F 9/00, C02F 1/00 10.11.2011; заявка РСТ: IB 2007/051548 (26.04.2007) NL).Closest to the proposed one is an autonomous water purification device in which the water to be purified, through a shut-off valve, an electronic pressure sensor and an output electronic valve, mounted in the pipeline, enters the filtration unit containing precipitation and carbon filters connected in series, and then through the meter water flow into the ultraviolet irradiation chamber, from the outlet of which the consumer draws water. The device is equipped with a control unit, which receives information from the information output of the electronic pressure sensor and from the information output of the water flow meter. If there is a working pressure of the water being purified in the line and at a water flow rate corresponding to the life of the filtration unit, the control unit generates a signal to open the output electronic valve, and also initiates the operation of the ultraviolet irradiation chamber (UV). The purified water goes to the consumer. In the absence of at least one of the input signals, the control unit generates a signal to close the output electronic valve and turn off the UVR camera, thereby disabling the flow of purified water to the consumer (RF Patent No. 2433086, C02F 1/32, C02F 9/00, C02F 1 / 00 11/10/2011; PCT application: IB 2007/051548 (04/26/2007) NL).

В водоочистительной установке, принятой за прототип, качество очищенной воды на выходе установки (концентрация примесей в воде) определяется возможностями фильтрующих элементов и ухудшается по мере снижения их фильтрующих способностей, что обуславливает отсутствие стабильного качества очищенной воды. При этом контроль качества воды на выходе установки определяют опосредовано, а именно по снижению производительности блока фильтрации, что не гарантирует получение на выходе очищенной воды заявленного качества. Кроме того, в известной водоочистительной установке контроль качества очищенной воды выполняют на выходе блока фильтрации, что не позволяет выявить конкретный фильтрующий элемент, требующий замены, снижает достоверность результатов контроля качества фильтрации по изменению производительности блока фильтрации и, следовательно, не гарантирует получение на выходе установки воды с заявленным качеством очистки. Таким образом, водоочистительная установка, наиболее близкая к предлагаемой, имеет низкое качество очистки воды, не обеспечивает стабильное качество очищенной воды на выходе, а следовательно, не обеспечивает гарантированного получения на выходе очищенной воды заявленного качества.In a water treatment plant adopted as a prototype, the quality of purified water at the outlet of the installation (concentration of impurities in water) is determined by the capabilities of the filter elements and deteriorates as their filtering abilities decrease, which leads to a lack of stable quality of purified water. At the same time, the quality control of water at the outlet of the installation is determined indirectly, namely by reducing the performance of the filtration unit, which does not guarantee the receipt of the declared quality at the outlet of purified water. In addition, in a known water treatment plant, the quality control of purified water is performed at the outlet of the filtration unit, which does not allow to identify a specific filter element that requires replacement, reduces the reliability of the results of filtration quality control by changing the performance of the filtration unit and, therefore, does not guarantee receipt of water at the outlet of the installation with the declared quality of cleaning. Thus, the water treatment plant closest to the proposed one has a low quality of water purification, does not provide a stable quality of purified water at the outlet, and therefore does not provide guaranteed receipt of the declared quality at the outlet of purified water.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания водоочистительной установки, которая при осуществлении позволяет достичь технического результата, заключающегося в обеспечении стабильного качества очищенной воды на выходе и в обеспечении гарантированного получения на выходе очищенной воды заявленного качества.The present invention solves the problem of creating a water treatment plant, which, when implemented, allows to achieve a technical result, which consists in ensuring a stable quality of purified water at the outlet and in ensuring the guaranteed receipt of the purified water of the declared quality at the outlet.

Кроме того, заявленная водоочистительная установка при осуществлении позволяет достичь дополнительный технический результат, заключающийся в возможности получения на выходе установки очищенной воды с требуемым качеством, в зависимости от ее дальнейшего использования.In addition, the claimed water treatment plant during implementation allows to achieve an additional technical result, which consists in the possibility of obtaining purified water at the outlet of the installation with the required quality, depending on its further use.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в водоочистительной установке, содержащей угольный фильтр, камеру ультрафиолетового облучения, вмонтированные в трубопровод электронный датчик давления, входной электромагнитный клапан, первый счетчик расхода воды, который установлен по потоку перед камерой ультрафиолетового облучения, выход которой является выходом очищенной воды, кроме того, установка содержит блок управления, при этом вход питания камеры ультрафиолетового облучения, управляющий вход входного электромагнитного клапана, информационный выход электронного датчика давления, информационный выход первого счетчика расхода воды подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам и первому и второму информационным входам блока управления, новым является то, что дополнительно введены фильтр грубой механической очистки, фильтр тонкой механической очистки, первый и второй обратноосмотические мембранные фильтры, насос для перекачивания жидкости воды (далее - насос); вмонтированные в трубопровод по потоку: второй и третий счетчики расхода воды, первый и второй узлы контроля концентрации примесей в воде, первый и второй датчики "сухого хода", реле давления очищенной воды, обратный клапан, запорные краны с первого по четвертый, манометры с первого по четвертый, выходной электромагнитный клапан, при этом вход установки через запорный кран подключен к последовательно соединенным фильтрам грубой и тонкой механической очистки, которые выходом фильтра тонкой механической очистки через вмонтированные в трубопровод последовательно электронный датчик давления, первый датчик "сухого хода", входной электромагнитный клапан, первый узел контроля концентрации примесей в воде, второй счетчик расхода воды, второй датчик "сухого хода" по потоку соединены с входом насоса, выход которого подключен к входам первого и второго параллельно соединенных обратно осмотических мембранных фильтров, у которых выходы фильтрата через второй узел контроля концентрации примесей в воде подключены к входу угольного фильтра, который по потоку подключен к обратному клапану, вмонтированному в трубопровод по потоку последовательно с первым счетчиком расхода воды, при этом на выходе камеры ультрафиолетового облучения установлен выходной электромагнитный клапан, при этом выходы концентрата мембранных фильтров через второй запорный кран соединены с входом насоса, а через последовательно вмонтированные в трубопровод третий счетчик расхода воды и третий запорный кран соединены со сливом в канализацию, кроме того, после первого счетчика расхода воды в трубопроводе выполнен отвод с четвертым запорным краном для отбора пробы воды, при этом вход питания входного электронного клапана подключен к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы первого датчика "сухого хода", а вход питания электродвигателя насоса подключен к сети электропитания через последовательно соединенные разомкнутые контакты контактной группы второго датчика "сухого хода" и замкнутые контакты контактной группы реле давления очищенной воды, кроме того, информационные выходы второго и третьего счетчиков расхода воды и управляющий вход выходного электромагнитного клапана соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами и с третьим управляющим выходом блока управления, а входы-выходы первого и второго узлов контроля концентрации примесей в воде соединены соответственно с входами-выходами блока управления, кроме того, манометры с первого по четвертый вмонтированы в трубопровод по потоку соответственно на входе фильтра грубой очистки, на выходе фильтра тонкой очистки, на выходе насоса, на выходе фильтрата мембранных фильтров. При этом узел контроля концентрации примесей в воде состоит из втулки, выполненной из диэлектрического материала, сквозь которую параллельно ее продольной осевой и на расстоянии друг от друга проходят два электрода, первые концы которых посредством втулки вмонтированы в трубопровод с возможностью взаимодействия с водяным потоком, а вторые концы выведены наружу, являются входами-выходами узла и присоединены к соответствующему входу-выходу блока управления.The essence of the claimed invention lies in the fact that in a water treatment plant containing a carbon filter, an ultraviolet irradiation chamber, an electronic pressure sensor mounted in the pipeline, an inlet solenoid valve, a first water flow meter that is installed upstream of the ultraviolet irradiation chamber, the outlet of which is the outlet of the purified water, in addition, the installation contains a control unit, while the power input of the ultraviolet radiation chamber, the control input of the input electromagnetic the valve, the information output of the electronic pressure sensor, the information output of the first water flow meter are connected respectively to the first and second control outputs and the first and second information inputs of the control unit, new is that an additional filter of rough mechanical cleaning, a filter of fine mechanical cleaning, the first and the second reverse osmosis membrane filters, a pump for pumping a liquid of water (hereinafter - the pump); mounted in the pipeline downstream: the second and third water flow meters, the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in water, the first and second dry-running sensors, the pressure switch for purified water, a non-return valve, shut-off valves from the first to the fourth, pressure gauges from the first fourth, the output solenoid valve, while the input of the installation through the shut-off valve is connected to series-connected filters of coarse and fine mechanical cleaning, which are the output of the filter of fine mechanical cleaning through mounted in pipes the conductor in series is an electronic pressure sensor, a first dry-running sensor, an inlet solenoid valve, a first impurity concentration control unit in water, a second water flow meter, a second dry-running sensor are connected upstream to the pump inlet, the output of which is connected to the inputs of the first and the second parallel-connected reverse osmotic membrane filters, in which the filtrate outputs through the second node for monitoring the concentration of impurities in water are connected to the input of the carbon filter, which is connected downstream to the reverse an apana mounted in a flow conduit in series with the first water flow meter; at the same time, an output solenoid valve is installed at the outlet of the ultraviolet irradiation chamber, while the membrane filter concentrate outputs are connected to the pump inlet through a second stopcock, and a third flow meter is sequentially mounted in the pipeline water and a third shut-off valve are connected to a drain into the sewer, in addition, after the first meter of water flow in the pipeline, a tap with a fourth shut-off edge is made nom for water sampling, while the power input of the input electronic valve is connected to the power supply through the open contacts of the contact group of the first dry-running sensor, and the power input of the pump motor is connected to the power supply through the series-connected open contacts of the contact group of the second dry-running sensor "and closed contacts of the contact group of the purified water pressure switch, in addition, the information outputs of the second and third water flow meters and the control input of the output ele of the solenoid valve are connected respectively to the third and fourth information inputs and to the third control output of the control unit, and the inputs and outputs of the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in water are connected respectively to the inputs and outputs of the control unit, in addition, pressure gauges from first to fourth are mounted in the pipeline downstream, respectively, at the inlet of the coarse filter, at the outlet of the fine filter, at the outlet of the pump, at the outlet of the filtrate of membrane filters. In this case, the control unit for the concentration of impurities in water consists of a sleeve made of a dielectric material, through which two electrodes pass parallel to its longitudinal axial and at a distance from each other, the first ends of which are mounted through the sleeve with the possibility of interaction with the water flow, and the second the ends are brought out, are the input-outputs of the node and are connected to the corresponding input-output of the control unit.

Заявленный технический результат достигается следующим образом. Существенные признаки формулы изобретения: "Водоочистительная установка, содержащая угольный фильтр, камеру ультрафиолетового облучения, вмонтированные в трубопровод электронный датчик давления, входной электромагнитный клапан, первый счетчик расхода воды, который установлен по потоку перед камерой ультрафиолетового облучения, выход которой является выходом очищенной воды, кроме того, установка содержит блок управления, при этом вход питания камеры ультрафиолетового облучения, управляющий вход входного электромагнитного клапана, информационный выход электронного датчика давления, информационный выход первого счетчика расхода воды подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам и первому и второму информационным входам блока управления, …" - являются неотъемлемой частью заявленного устройства и обеспечивают его работоспособность, а следовательно, обеспечивают соответствие заявленного технического решения критерию "промышленная применимость", следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.The claimed technical result is achieved as follows. Salient features of the claims: "A water treatment plant containing a carbon filter, an ultraviolet radiation chamber, an electronic pressure sensor mounted in the pipeline, an inlet solenoid valve, a first water flow meter that is installed upstream of the ultraviolet radiation chamber, the outlet of which is the outlet of purified water, except the installation further comprises a control unit, wherein the power input of the ultraviolet radiation chamber, the control input of the input solenoid valve, the information output of the electronic pressure sensor, the information output of the first water flow meter are connected respectively to the first and second control outputs and the first and second information inputs of the control unit, ... "- are an integral part of the claimed device and ensure its operability, and therefore ensure compliance with the claimed technical solution the criterion of "industrial applicability", therefore, ensure the achievement of the claimed technical result.

В заявленной водоочистительной установке используют три ступени очистки воды: фильтр грубой механической очистки, фильтр тонкой механической очистки (механическая очистка - первая ступень), первый и второй обратноосмотические мембранные фильтры (вторая ступень), угольный фильтр (третья ступень), что обеспечивает глубокую очистку воды.The claimed water treatment plant uses three stages of water purification: a coarse mechanical filter, a fine mechanical filter (mechanical cleaning is the first stage), the first and second reverse osmosis membrane filters (second stage), and a carbon filter (third stage), which provides deep water purification .

Фильтры грубой и тонкой очистки отделяют твердые частицы, которые в дальнейшем могут помешать работе насоса и мембранных фильтров. В заявленной установке использован фильтр грубой очистки, обеспечивающий отделение твердых частиц размером от 75 до 25 мкм и фильтр тонкой очистки, обеспечивающий отделение твердых частиц размером от 25 мкм и выше. Таким образом, уже после первой ступени очистки обеспечивается высокая степень очистки воды.Coarse and fine filters separate solid particles, which in the future can interfere with the operation of the pump and membrane filters. In the inventive installation, a coarse filter was used to ensure the separation of solid particles from 75 to 25 microns in size and a fine filter to provide separation of solid particles from 25 microns and above. Thus, after the first stage of purification, a high degree of water purification is provided.

Следующую ступень очистки воды выполняют первым и вторым обратноосмотическими мембранными фильтрами, представляющими собой полупроницаемую обратноосмотическую мембрану, что обеспечивает очистку воды на молекулярном уровне до 10^-9 м (1 нм).The next stage of water purification is performed by the first and second reverse osmosis membrane filters, which are a semi-permeable reverse osmosis membrane, which provides water purification at a molecular level of up to 10 ^-9 m (1 nm).

Известно, что в мембранном фильтре концентрат сбрасывается со стороны, противоположной стороне подачи очищаемой воды. Поэтому при последовательном соединении мембранных фильтров на мембранный фильтр, расположенный последним, поступает более концентрированная питающая вода, поскольку предыдущие мембранные сепараторы уже извлекли воду из раствора питающей воды. Это увеличивает содержание загрязняющих веществ в питающей воде по мере того, как она проходит через каждый следующий мембранный фильтр, что в свою очередь приводит к преждевременному износу мембран, расположенных последними.It is known that in the membrane filter, the concentrate is discharged from the side opposite to the supply side of the purified water. Therefore, when the membrane filters are connected in series, the last located membrane filter receives more concentrated feed water, since the previous membrane separators have already extracted water from the feed water solution. This increases the content of contaminants in the feed water as it passes through each subsequent membrane filter, which in turn leads to premature wear of the latter membranes.

В заявленной водоочистительной установке мембранные фильтры соединены параллельно, что исключает вышеописанную проблему, увеличивая срок службы мембран и повышая качество очистки. При этом, поскольку предлагаемое соединение мембранных фильтров позволяет значительно снизить загрязнение мембранных фильтров, то повышается производительность водоочистительной установки.In the claimed water treatment plant, membrane filters are connected in parallel, which eliminates the above problem, increasing the service life of the membranes and improving the quality of cleaning. Moreover, since the proposed connection of the membrane filters can significantly reduce the pollution of the membrane filters, the productivity of the water treatment plant is increased.

Кроме того, в заявляемой установке предусмотрена возможность регенерации функций мембранного фильтра. Выходы концентрата мембранных фильтров через второй запорный кран соединены с входом насоса для перекачивания воды, а через последовательно вмонтированные в трубопровод третий счетчик расхода воды и третий запорный кран соединены со сливом в канализацию. В штатном режиме работы установки концентрат через открытый третий запорный кран сливается в канализацию. Для регенерации функций мембранных фильтров вручную открывают второй запорный кран, подключая тем самым выходы концентрата мембранных фильтров к входу насоса для перекачивания воды.In addition, in the inventive installation provides the ability to regenerate the functions of the membrane filter. The outputs of the membrane filter concentrate through a second shut-off valve are connected to the inlet of the pump for pumping water, and through a third water flow meter and a third shut-off valve connected in series to the sewer, which are sequentially mounted in the pipeline. In the normal operating mode of the installation, the concentrate is discharged into the sewer through an open third shut-off valve. To regenerate the functions of the membrane filters, a second shut-off valve is manually opened, thereby connecting the outputs of the membrane filter concentrate to the pump inlet for pumping water.

Насос для перекачивания воды (далее - насос) в штатном режиме работы установки обеспечивает увеличение до приемлемого уровня давления подачи очищаемой воды в мембранные фильтры. Кроме того, насос при перекачивании воды создает внутри мембранного фильтра турбулентный поток, способствующий очищению поверхности мембранной пленки. Рабочее давление может быть разным и зависит от типа применяемого устройства. Как правило, чем выше уровень содержания растворенных твердых веществ в растворе обрабатываемой неочищенной воды, тем более высокое давление в системе. Более высокое рабочее давление улучшает качество получаемой воды. Во время регенерации мембранных фильтров концентрат, добавленный с соответствующих выходов мембранных фильтров к основному потоку очищаемой воды, при прохождении через насос создает дополнительное давление, повышая тем самым турбулентность потока воды, проходящей через мембранный фильтр, и способствуя более эффективной очистке поверхности мембранного фильтра, что сохраняет его работоспособность и повышает качество очистки воды.The pump for pumping water (hereinafter referred to as the pump) in the normal operating mode of the installation provides an increase to an acceptable level of pressure for the supply of purified water to the membrane filters. In addition, the pump, when pumping water, creates a turbulent flow inside the membrane filter, which helps to clean the surface of the membrane film. The working pressure may be different and depends on the type of device used. As a rule, the higher the level of dissolved solids in the solution of treated untreated water, the higher the pressure in the system. Higher working pressure improves the quality of the produced water. During the regeneration of membrane filters, the concentrate added from the corresponding outputs of the membrane filters to the main stream of water being purified creates additional pressure when passing through the pump, thereby increasing the turbulence of the stream of water passing through the membrane filter and contributing to a more efficient cleaning of the surface of the membrane filter, which preserves its performance and improves the quality of water treatment.

Кроме того, в процессе регенерации функций мембранного фильтра автоматически организуется операция рецикла, поскольку часть концентрата очищается и поступает на выход мембранных фильтров в виде фильтрата, что повышает производительность заявляемой водоочистительной установки.In addition, in the process of regenerating the functions of the membrane filter, a recycle operation is automatically organized, since part of the concentrate is purified and fed to the output of the membrane filters in the form of a filtrate, which increases the productivity of the claimed water treatment plant.

Реле давления очищенной воды управляет работой насоса: контролирует максимально и минимально допустимые значения давления очищенной воды на выходе установки после мембранных фильтров и соответственно отключает насос или подключает насос для перекачивания воды. Это осуществляется благодаря тому, что вход питания электродвигателя насоса подключен к сети электропитания через замкнутые контакты контактной группы реле давления очищенной воды. В результате предотвращается слив воды из мембранных фильтров в режиме забора воды потребителем, а также предотвращается переполнение выходного трубопровода при длительном перерыве отбора воды, например в ночное время, что повышает надежность и продолжительность срока службы установки.The purified water pressure switch controls the operation of the pump: it controls the maximum and minimum permissible values of the purified water pressure at the outlet of the unit after the membrane filters and accordingly turns off the pump or connects the pump for pumping water. This is due to the fact that the power input of the pump motor is connected to the power supply via closed contacts of the contact group of the purified water pressure switch. As a result, the drainage of water from the membrane filters in the mode of water intake by the consumer is prevented, and the overflow of the outlet pipe during a long interruption of water withdrawal, for example at night, is prevented, which increases the reliability and durability of the installation.

Кроме того, вход питания электродвигателя насоса подключен к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы второго датчика "сухого хода", последовательно соединенные с замкнутыми контактами контактной группы реле давления очищенной воды. В штатном режиме работы контакты контактной группы второго датчика "сухого хода" замкнуты. В нештатной ситуации, например в случае резкого спада давления воды на входе насоса (прорыв трубопровода), обеспечивается возможность отключения насоса по команде с датчика "сухого хода".In addition, the power input of the pump motor is connected to the power supply network through the open contacts of the contact group of the second “dry run” sensor, connected in series with the closed contacts of the contact group of the purified water pressure switch. In normal operation, the contacts of the contact group of the second sensor "dry run" are closed. In an emergency, for example, in the case of a sharp drop in the water pressure at the pump inlet (pipe break), it is possible to turn off the pump on command from the "dry run" sensor.

Кроме того, подключение входа питания входного электронного клапана к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы первого датчика "сухого хода" и подключение входа питания электродвигателя насоса к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы второго датчика "сухого хода" обеспечивают при запуске установки подключение этих устройств после достижения в трубопроводе рабочего давления воды. Это исключает возможность запуска установки в случае низкой фильтрационной способности механических фильтров, что обеспечивает достижение заявленного технического результата и, кроме того, повышает надежность заявленной водоочистительной установки.In addition, connecting the input power input of the input electronic valve to the power supply via the open contacts of the contact group of the first dry-running sensor and connecting the power input of the pump motor to the power supply through the open contacts of the contact group of the second dry-running sensor provide the connection of these devices at startup after reaching the working pressure of water in the pipeline. This eliminates the possibility of starting the installation in case of low filtration ability of mechanical filters, which ensures the achievement of the claimed technical result and, in addition, increases the reliability of the claimed water treatment plant.

Блок управления по программе управляет рабочим состоянием входного и выходного электромагнитных клапанов и камеры УФО. Блок управления в реальном времени принимает и контролирует информацию с выхода электронного датчика давления, с информационных выходов первого, второго и третьего счетчиков расхода воды, с входов-выходов первого и второго узлов контроля концентрации примесей в воде и формирует соответствующие сигналы управления для входного и выходного электромагнитных клапанов и камеры УФО.According to the program, the control unit controls the operating state of the inlet and outlet solenoid valves and the UFO chamber. The real-time control unit receives and controls information from the output of the electronic pressure sensor, from the information outputs of the first, second and third water flow meters, from the inputs and outputs of the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in the water and generates the corresponding control signals for the input and output electromagnetic valves and cameras of the Ural Federal District.

Электронный датчик давления контролирует давление очищаемой воды после механических фильтров до насоса, предупреждая недопустимое превышение давления воды при выключенном насосе.An electronic pressure sensor monitors the pressure of the treated water after the mechanical filters to the pump, preventing an unacceptable excess of water pressure when the pump is off.

Поскольку управляющий вход входного электромагнитного клапана соединен с соответствующим управляющим выходом блока управления, то блок управления, в свою очередь, управляет состоянием входного электромагнитного клапана в соответствии с содержанием сигнала с информационного выхода электронного датчика давления. При достижения давления воды на входе насоса, близкого к максимально допустимому, блок управления по сигналу с электронного датчика давления закрывает входной электромагнитный клапан, доступ воды на вход насоса прекращается.Since the control input of the input electromagnetic valve is connected to the corresponding control output of the control unit, the control unit, in turn, controls the state of the input electromagnetic valve in accordance with the content of the signal from the information output of the electronic pressure sensor. When the water pressure at the pump inlet is close to the maximum allowable, the control unit closes the input solenoid valve by a signal from the electronic pressure sensor, and the water inlet to the pump inlet stops.

После включения насоса командой с реле давления (контакты реле замыкают цепь питания насоса) и снижения давления воды перед насосом до заданного предела в результате ее перекачивания в мембранные фильтры блок управления также по сигналу с электронного датчика давления открывает входной электромагнитный клапан, возобновляя доступ воды на вход насоса.After switching on the pump with a command with a pressure switch (relay contacts close the pump power circuit) and lowering the water pressure in front of the pump to a predetermined limit as a result of pumping it to the membrane filters, the control unit also opens an inlet solenoid valve by a signal from an electronic pressure sensor, resuming access to the water inlet pump.

Таким образом блок управления управляет состоянием входного электромагнитного клапана в зависимости от давления воды на его входе, а следовательно, и в зависимости от рабочего состояния насоса.Thus, the control unit controls the state of the inlet solenoid valve depending on the water pressure at its inlet, and therefore, depending on the operating state of the pump.

Кроме того, вход питания входного электромагнитного клапана подключен к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы первого датчика "сухого хода", что обеспечивает, возможность блокировки входного электромагнитного клапана по команде с датчика "сухого хода" в случае резкого спада давления воды, например, при возникновении прорыва трубопровода.In addition, the power input of the input solenoid valve is connected to the power supply through the open contacts of the contact group of the first “dry stroke” sensor, which makes it possible to block the input solenoid valve on command from the “dry stroke” sensor in the event of a sharp drop in water pressure, for example, the occurrence of a breakthrough in the pipeline.

В заявляемой водоочистительной установке после фильтров механической очистки и после мембранных фильтров в трубопровод вмонтированы соответственно первый и второй узлы контроля концентрации примесей в воде, входы-выходы которых соединены с соответствующими информационными входами-выходами блока управления. Это позволяет автоматически по программе контролировать результат работы системы фильтров после выполнения двух основных этапов очистки воды: после механической очистки и после очистки обратно осмотическими мембранными фильтрами. Возможность организации связи между блоком управления и входами-выходами узлов контроля концентрации примесей в воде обеспечивается благодаря тому, что каждый узел состоит из втулки, выполненной из диэлектрического материала, сквозь которую параллельно ее продольной осевой и на расстоянии друг от друга проходят два электрода, первые концы которых посредством втулки вставлены в трубу водопровода с возможностью взаимодействия с водяным потоком, а вторые концы выведены наружу, являются входами-выходами узла и присоединены к входу-выходу блока управления.In the inventive water treatment plant, after mechanical cleaning filters and after membrane filters, the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in the water, the inputs and outputs of which are connected to the corresponding information inputs and outputs of the control unit, are mounted in the pipeline, respectively. This allows the program to automatically control the result of the filter system after performing two main stages of water purification: after mechanical cleaning and after cleaning back with osmotic membrane filters. The possibility of organizing communication between the control unit and the inputs and outputs of the impurity concentration control units in the water is ensured by the fact that each unit consists of a sleeve made of a dielectric material, through which two electrodes pass parallel to its longitudinal axial and at the distance from each other, the first ends which through the sleeve are inserted into the water pipe with the possibility of interaction with the water flow, and the second ends are brought out, are the inputs and outputs of the node and are connected to the input-output control unit.

Предлагаемая конструкция узла контроля концентрации примесей в воде позволяет передать в виде электрического сигнала в блок управления информацию о величине концентрации примесей в очищаемой воде. Бок управления определяет проводимость воды и, сравнивая полученное значение с заложенными в его память, формирует соответствующие сигналы управления для входного и выходного электромагнитных клапанов.The proposed design of the control unit for the concentration of impurities in water allows you to transmit information about the concentration of impurities in the treated water as an electrical signal to the control unit. The control side determines the conductivity of the water and, comparing the obtained value with those stored in its memory, generates the corresponding control signals for the input and output solenoid valves.

Значения проводимостей очищенной воды в соответствии с количеством содержащихся в ней примесей получены авторами изобретения в результате калибровки узла контроля и заложены в память блока управления.The conductivity values of purified water in accordance with the amount of impurities contained in it were obtained by the inventors as a result of calibration of the control unit and stored in the memory of the control unit.

В результате блок управления изменяет состояние входного и выходного электромагнитных клапанов (открыт, закрыт) в зависимости от показаний каждого из узлов контроля концентрации примесей в воде (соответствует, не соответствует).As a result, the control unit changes the state of the inlet and outlet solenoid valves (open, closed) depending on the readings of each of the control units for the concentration of impurities in the water (corresponds, does not correspond).

При закрытом выходном электромагнитном клапане срабатывает реле давления очищенной воды, которое отключает насос из-за образующегося превышения допустимого давления очищенной воды после мембранных фильтров в результате блокировки электромагнитных клапанов. В результате полностью исключается подача на выход устройства воды низкого качества, что повышает качество очистки воды, обеспечивает стабильное качество очищенной воды на выходе устройства и гарантию получения на выходе очищенной воды заявленного качества.When the outlet solenoid valve is closed, the purified water pressure switch is activated, which turns off the pump due to the resulting excess of the permissible pressure of the purified water after the membrane filters as a result of blocking of the electromagnetic valves. As a result, the supply of low quality water to the device’s output is completely eliminated, which improves the quality of water treatment, ensures a stable quality of treated water at the device’s output and guarantees the declared quality of the purified water at the output.

Этот же алгоритм, заложенный в программу блока управления, позволяет задавать и поддерживать конкретное значение концентрации примесей в воде в зависимости от требований потребителя или от хозяйственных нужд посредством программного выбора и установки допустимого уровня концентрации примесей в очищаемой воде, что расширяет функциональные возможности установки, а также позволяет снизить нагрузку на фильтры и продлить их ресурс.The same algorithm embedded in the program of the control unit allows you to set and maintain a specific value of the concentration of impurities in water depending on the requirements of the consumer or on household needs by programmatically selecting and setting an acceptable level of impurity concentration in the treated water, which extends the functionality of the installation, as well as allows you to reduce the load on the filters and extend their life.

Кроме того, показатель концентрации примесей в очищенной воде характеризует работоспособность фильтра. Благодаря тому, что узлы контроля концентрации примесей в воде вмонтированы после фильтров механической очистки и после мембранных фильтров, это позволяет однозначно выявить неработоспособный фильтр по наличию превышения допустимой концентрации примесей в очищенной воде, что повышает качество очистки воды, обеспечивает стабильное качество очищенной воды на выходе устройства и гарантию получения на выходе очищенной воды заявленного качества.In addition, an indicator of the concentration of impurities in purified water characterizes the efficiency of the filter. Due to the fact that the nodes for monitoring the concentration of impurities in water are mounted after mechanical cleaning filters and after membrane filters, this makes it possible to unequivocally identify an inoperative filter by the presence of an excess of the permissible concentration of impurities in purified water, which improves the quality of water treatment, ensures a stable quality of purified water at the device outlet and a guarantee of receiving the declared quality at the outlet of purified water.

Программно работоспособность фильтров, кроме того, позволяют оценить счетчики расхода воды, информационные выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока управления.The software operability of the filters, in addition, make it possible to evaluate water flow meters, the information outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the control unit.

Счетчик расхода воды представляет собой электромеханический счетчик роторного типа. Ротор счетчика вращается в зависимости от скорости потока и на информационном выходе счетчик генерирует электрические импульсы, которые откалиброваны в соответствии с потоком протекающей через него воды. В результате снижение показаний первого и второго счетчиков, подключенных после угольного фильтра и фильтра тонкой очистки соответственно, и повышенное количество концентрата на выброс в канализацию однозначно указывает на снижение производительности соответствующих фильтров.The water flow meter is an electromechanical meter of rotary type. The counter rotor rotates depending on the flow rate and at the information output the counter generates electrical pulses, which are calibrated in accordance with the flow of water flowing through it. As a result, a decrease in the readings of the first and second counters connected after the carbon filter and the fine filter, respectively, and an increased amount of concentrate for discharge into the sewer clearly indicate a decrease in the performance of the corresponding filters.

Снижение производительности фильтров является дополнительной информацией для определения их работоспособности. Возможность контроля качества очищенной воды по двум показателям: конкретно - по величине концентрации примесей в воде и опосредованно - по величине расхода воды повышает достоверность результатов контроля, позволяет заранее, не допуская снижения качества очистки, заменить соответствующие фильтры, что обеспечивает достижение заявленного технического результата.A decrease in filter performance is additional information to determine their performance. The ability to control the quality of purified water according to two indicators: specifically, by the value of the concentration of impurities in the water and indirectly by the value of the water flow rate, increases the reliability of the control results, allows you to replace the corresponding filters in advance, without allowing a decrease in the quality of treatment, which ensures the achievement of the claimed technical result.

Кроме того, второй счетчик расхода воды выполняет роль визуального индикатора наличия движущегося потока воды с входа установки, а первый счетчик воды, кроме того, фиксирует количество очищенной воды, использованной потребителем.In addition, the second water flow meter acts as a visual indicator of the presence of a moving water stream from the unit inlet, and the first water meter, in addition, records the amount of purified water used by the consumer.

Угольный фильтр, подключенный по потоку к выходам фильтрата мембранных фильтров, обеспечивает окончательную фильтрацию очищенной воды. Поскольку на выходе установки очищенная вода проходит через камеру ультрафиолетового облучения, то очищенная угольным фильтром вода, проходя к потребителю, обрабатывается ультрафиолетовым светом, который благодаря своим высоким бактерицидным способностям максимально снижает бактериальную загрязненность воды, повышая качество ее очистки.A carbon filter connected downstream to the filtrate exits of the membrane filters provides the final filtration of purified water. Since the purified water passes through the ultraviolet irradiation chamber at the outlet of the installation, the water purified by the carbon filter, passing to the consumer, is treated with ultraviolet light, which, due to its high bactericidal ability, minimizes the bacterial contamination of water, increasing the quality of its treatment.

Кроме того, контроль производительности механических фильтров, визуальный и программно посредством блока управления, обеспечивается также благодаря наличию манометров на входе фильтра грубой очистки и на выходе фильтра тонкой очистки и электронного датчика давления на выходе фильтра тонкой очистки. Это позволяет предупредить поступление в систему воды с низким качеством очистки.In addition, the performance control of mechanical filters, visual and software through the control unit, is also ensured by the presence of pressure gauges at the input of the coarse filter and at the output of the fine filter and an electronic pressure sensor at the output of the fine filter. This prevents water from entering the system with a low quality of treatment.

Третий манометр вмонтирован в трубопровод по потоку на выходе насоса, что обеспечивает визуальный контроль работоспособности насоса и контроль наличия дополнительного давления при выполнении операции промывки мембранных фильтров, что в конечном итоге повышает качество очистки.The third pressure gauge is mounted in the pipeline downstream of the pump, which provides visual control of the pump's operability and control of the presence of additional pressure during the membrane filter washing operation, which ultimately improves the quality of cleaning.

Четвертый манометр на выходе фильтрата мембранных фильтров обеспечивает визуальный контроль давления, создаваемого очищенной водой на выходе мембранных фильтров, а следовательно, визуальный контроль их производительности, что обеспечивает гарантию качества очистки.The fourth manometer at the outlet of the filtrate of the membrane filters provides a visual control of the pressure created by purified water at the outlet of the membrane filters, and therefore, a visual control of their performance, which ensures a guarantee of the quality of cleaning.

Обратный клапан, вмонтированный в трубопровод после реле давления очищенной воды, обеспечивает прохождение очищенной воды только в одном направлении, а именно на выход, к потребителю, что предотвращает переток очищенной воды через поры мембраны в линию концентрата после отключения установки.The non-return valve, mounted in the pipeline after the pressure switch of the purified water, ensures that the purified water passes only in one direction, namely to the outlet, to the consumer, which prevents the flow of purified water through the pores of the membrane into the concentrate line after the unit is turned off.

Выполнение отвода с четвертым запорным краном для отбора пробы воды перед входом в камеру УФО обеспечивает возможность отбора пробы воды для химического анализа до выхода ее к потребителю, что обеспечивает гарантию заявленного качества воды.Performing a tap with a fourth stopcock for sampling water before entering the Ural federal district chamber provides the possibility of sampling water for chemical analysis before it reaches the consumer, which ensures the declared water quality.

На выходе камеры УФО для разлива воды установлен выходной электромагнитный клапан, включаемый потребителем, например, при нажатии кнопки. Блок управления, благодаря связи с ним управляющего входа выходного электромагнитного клапана, управляет состоянием выходного электромагнитного клапана (включен, выключен) в зависимости от результатов контроля вторым узлом контроля концентрации примесей в воде после мембранных фильтров.An outlet solenoid valve is installed at the outlet of the UFD chamber for water spill; The control unit, due to the connection of the control input of the output solenoid valve with it, controls the state of the output solenoid valve (on, off) depending on the results of the control by the second node to control the concentration of impurities in the water after the membrane filters.

Из вышеизложенного следует, что предлагаемая водоочистительная установка обеспечивает стабильное качество очищенной воды на выходе и гарантированно обеспечивает заявленную степень очистки воды на выходе к потребителю. В заявленной установке это обеспечиваетсяFrom the above it follows that the proposed water treatment plant provides a stable quality of purified water at the outlet and guaranteed to provide the declared degree of water purification at the outlet to the consumer. In the claimed installation, this is provided

использованием механических фильтров грубой и тонкой очистки, и мембранных фильтров обратного осмоса;using mechanical filters of coarse and fine cleaning, and reverse osmosis membrane filters;

возможностью непосредственного контроля в реальном масштабе времени концентрации примесей в очищенной воде, причем после первой ступени очистки механическими фильтрами и после второй ступени очистки - на выходе фильтрата мембранных фильтров посредством программируемого блока управления, введением первого и второго узлов контроля концентрации примесей в воде с заявленными в формуле изобретения связями между ними;the ability to directly control in real time the concentration of impurities in the purified water, and after the first stage of purification with mechanical filters and after the second stage of purification - at the outlet of the filtrate of membrane filters using a programmable control unit, the introduction of the first and second nodes to control the concentration of impurities in water with the formula inventions of connections between them;

возможностью контроля работоспособности фильтрующих элементов непосредственно по величине концентрации примесей в очищенной воде на их выходах, а также и по изменению производительности. Причем минимальное значение производительности может быть задано в блоке управления программно в соответствии с заданной максимальной концентрацией примесей. Двойной контроль позволяет достоверно выявить неработоспособный фильтрующий элемент. Это обеспечивается программируемым блоком управления, введением первого и второго узлов контроля концентрации примесей в воде, первым и введением второго и третьего счетчиков расхода воды, введением манометров и заявленными в формуле изобретения связями между ними;the ability to control the operability of the filter elements directly by the concentration of impurities in the purified water at their outputs, as well as by the change in performance. Moreover, the minimum value of performance can be set in the control unit programmatically in accordance with a given maximum concentration of impurities. Double control allows you to reliably identify an inoperative filter element. This is ensured by a programmable control unit, the introduction of the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in water, the first and the introduction of the second and third water flow meters, the introduction of pressure gauges and the relationships between them as claimed in the claims;

в возможности выявления нештатных ситуаций в работе водоочистительной установки, которые могут привести к поступлению на выход установки очищенной воды с качеством, не соответствующим заявленному, путем организации в реальном масштабе времени постоянного оперативного программного и визуального контроля режима работы установки, и оперативного исключения (программно и аппаратно), и в возможности прекращении подачи воды потребителю при их выявлении.the possibility of detecting abnormal situations in the operation of the water treatment plant, which can lead to the output of the treated water with a quality that does not correspond to the declared one, by organizing in real time a constant operational program and visual control of the plant operation mode, and operational elimination (software and hardware ), and the possibility of stopping the supply of water to the consumer when they are detected.

Это обеспечивают совокупно программируемый блок управления; первый и второй узлы контроля концентрации примесей в воде; электронный датчик давления; входной и выходной электромагнитные клапаны; счетчики расхода воды с первого по третий; манометры; реле давления очищенной воды, управляющее работой насоса; первый и второй датчики сухого хода, запорные краны с первого по четвертый и заявленные в формуле изобретения связи между ними.This is provided by a cumulatively programmable control unit; the first and second nodes control the concentration of impurities in water; electronic pressure sensor; input and output solenoid valves; water flow meters from the first to the third; manometers; purified water pressure switch that controls the operation of the pump; the first and second dry-running sensors, shut-off valves from the first to the fourth and the connection between them as claimed in the claims.

В результате из вышеизложенного следует, что аппаратная реализация предлагаемой водоочистительной установки, выполненная в соответствии с заявленной формулой изобретения, позволяет организовать и реализовать алгоритм работы блока управления, обеспечивающий возможность получения на выходе установки очищенной воды стабильного качества и гарантированное получение на выходе очищенной воды заявленного качества.As a result of the foregoing, it follows that the hardware implementation of the proposed water treatment plant, made in accordance with the claimed claims, allows to organize and implement a control unit operation algorithm that provides the possibility of obtaining stable quality of purified water at the output of the installation and guaranteed receipt of the declared quality at the output of purified water.

Кроме того, реализованный в заявленной установке алгоритм работы блока управления обеспечивает возможность перестройки водоочистительной установки на другие выходные параметры качества очистки воды, в зависимости от ее дальнейшего использования, что расширяет функциональные возможности заявленной водоочистительной установки.In addition, the algorithm of operation of the control unit implemented in the claimed installation provides the possibility of reconfiguring the water treatment plant to other output parameters of the quality of water treatment, depending on its further use, which extends the functionality of the claimed water treatment plant.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что предлагаемая водоочистительная установка при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении стабильного качества очищенной воды на выходе и в обеспечении гарантированного получения на выходе очищенной воды заявленного качества.Thus, it follows from the foregoing that the proposed water treatment plant, when implemented, ensures the achievement of a technical result consisting in ensuring a stable quality of purified water at the outlet and in ensuring guaranteed receipt of the declared quality of the purified water at the outlet.

На фиг. 1 изображена заявляемая водоочистительная установка; на фиг. 2 - блок управления (схематично); на фиг. 3 - узел контроля качества очищенной воды (схематично).In FIG. 1 shows the inventive water treatment plant; in FIG. 2 - control unit (schematically); in FIG. 3 - node quality control of purified water (schematically).

Водоочистительная установка (фиг. 1) содержит фильтр 1 грубой механической очистки, фильтр 2 тонкой механической очистки, первый 3 и второй 4 обратно осмотические мембранные фильтры, насос 5 для перекачивания воды, угольный фильтр 6, камеру 7 ультрафиолетового облучения, электронный датчик давления 8, входной электромагнитный клапан 9, первый счетчик 10 расхода воды, второй 11 и третий 12 счетчики расхода воды (например, электромеханический ротационный счетчик), первый 13 и второй 14 узлы контроля концентрации примесей в воде, первый 15 и второй 16 датчики "сухого хода", реле 17 давления очищенной воды, обратный клапан 18, запорные краны с первого 19 по четвертый 22, манометры с первого 23 по четвертый 26, блок управления 27.The water treatment plant (Fig. 1) contains a rough mechanical filter 1, a fine mechanical filter 2, a first 3 and a second 4 reverse osmosis membrane filters, a water pump 5, a carbon filter 6, an ultraviolet irradiation chamber 7, an electronic pressure sensor 8, inlet solenoid valve 9, first meter 10 for water flow, second 11 and third 12 water meter (for example, an electromechanical rotary meter), the first 13 and second 14 nodes to control the concentration of impurities in water, the first 15 and second 16 sensors Dry run iki, purified water pressure switch 17, non-return valve 18, stopcocks from the first 19 to the fourth 22, pressure gauges from the first 23 to the fourth 26, control unit 27.

Блок управления 27 (фиг. 2) может быть выполнен на базе программируемого контроллера.The control unit 27 (Fig. 2) can be made on the basis of a programmable controller.

Счетчик расхода воды (10, 11, 12) представляет собой, например, электромеханический счетчик роторного типа. Ротор счетчика вращается в зависимости от скорости потока и на информационном выходе счетчик генерирует электрические импульсы, которые откалиброваны в соответствии с потоком протекающей через него воды.The water flow meter (10, 11, 12) is, for example, an electromechanical meter of rotary type. The counter rotor rotates depending on the flow rate and at the information output the counter generates electrical pulses, which are calibrated in accordance with the flow of water flowing through it.

В качестве датчика сухого хода может быть использован датчик для защиты от сухого хода типа LP3. Датчик представляет собой реле автоматического контроля давления воды и предназначен для автоматического выключения поверхностных, скваженных насосов, автоматических станций водоснабжения при отсутствии воды. Реле состоит из корпуса, внутри которого расположена нормально разомкнутая контактная группа, управляемая мембраной, взаимодействующей с напорной магистралью. При нормальном давлении воды контакты замкнуты. После срабатывания возврат контактов датчика в замкнутое состояние осуществляется принудительно.As a dry-running sensor, an LP3 type dry-running sensor can be used. The sensor is a relay for automatic control of water pressure and is designed to automatically turn off surface, borehole pumps, automatic water supply stations in the absence of water. The relay consists of a housing, inside which there is a normally open contact group, controlled by a membrane interacting with the pressure line. At normal water pressure, the contacts are closed. After operation, the return of the sensor contacts to the closed state is forced.

В качестве реле давления очищенной воды может быть использовано реле давления типа РМ/5. Реле состоит из корпуса, внутри которого расположена нормально замкнутая контактная группа, управляемая мембраной, взаимодействующей с напорной магистралью. Реле включает насос, когда давление в системе падает ниже давления включения, и выключает насос, когда давление в системе превышает давление выключения.As a pressure switch for purified water, a pressure switch of the PM / 5 type can be used. The relay consists of a housing, inside of which there is a normally closed contact group, controlled by a membrane interacting with the pressure line. The relay turns on the pump when the system pressure drops below the turn-on pressure, and turns off the pump when the system pressure exceeds the turn-off pressure.

Узел 13 (14) контроля концентрации примесей в воде (фиг. 3) состоит из втулки 28, выполненной из диэлектрического материала, сквозь которую параллельно ее продольной осевой и на расстоянии друг от друга проходят два электрода, первые концы 29₁ и 29₂, которых посредством втулки 28 вмонтированы в трубу водопровода с возможностью взаимодействия с водяным потоком, а вторые концы 30₁ (31₁) и 30₂ (31₂) являются входами-выходами узла и выведены наружу и в установке подключены к входам-выходам 32 устройства управления 27.The node 13 (14) for monitoring the concentration of impurities in water (Fig. 3) consists of a sleeve 28 made of a dielectric material, through which two electrodes pass through its parallel axial axis and at a distance from each other, the first ends 29 ₁ and 29 ₂ , of which through the sleeve 28 are mounted in the water pipe with the possibility of interaction with the water flow, and the second ends 30 ₁ (31 ₁ ) and 30 ₂ (31 ₂ ) are the inputs and outputs of the node and are brought out and connected to the inputs and outputs 32 of the control device 27 .

На выходе камеры УФО 7 по потоку установлен выходной электромагнитный клапан 33.An output solenoid valve 33 is installed at the outlet of the UFO 7 chamber downstream.

Камера УФО может быть выполнена аналогично камере УФО, используемой в устройстве очистки воды для бытового потребления РФ, патент №46497, C02F 1/78, C02F 1/42, 10.07.2005, и может содержать, например, ультрафиолетовую лампу, помещенную в прозрачный для ультрафиолета герметичный корпус, который, в свою очередь концентрично закреплен внутри проходной трубы. Очищаемая вода, протекая через трубу, облучается.The UFD chamber can be made similarly to the UFD chamber used in the RF patent C4F 1/78, C02F 1/42, 07/10/2005, and may contain, for example, an ultraviolet lamp placed in a transparent ultraviolet sealed housing, which, in turn, is concentrically fixed inside the passage pipe. Purified water flowing through the pipe is irradiated.

Первый счетчик 10 расхода воды установлен по потоку перед камерой 7 ультрафиолетового облучения, выход которой является выходом очищенной воды. Вход 34 питания камеры 7 ультрафиолетового облучения, управляющий вход 35 входного электромагнитного клапана 9, информационный выход 36 электронного датчика 8 давления, информационный выход 37 первого 10 счетчика расхода воды подключены соответственно к первому 38 и второму 39 управляющим выходам и первому 40 и второму 41 информационным входам блока управления 27. Вход установки через первый 19 запорный кран подключен к последовательно соединенным фильтрам грубой 1 и тонкой 2 механической очистки, которые выходом фильтра 2 тонкой механической очистки через вмонтированные в трубопровод последовательно электронный датчик давления 8, датчик "сухого хода" 15, входной электромагнитный клапан 9, первый узел 13 контроля концентрации примесей в воде, второй счетчик 11 расхода воды, второй датчик "сухого хода" 16 по потоку соединены с входом насоса 5, выход которого подключен к входам первого 3 и второго 4 параллельно соединенных обратно осмотических мембранных фильтров, у которых выходы фильтрата через второй узел 14 контроля концентрации примесей в воде подключены к входу угольного фильтра 17, который по потоку подключен к обратному клапану 18, вмонтированному в трубопровод последовательно с первым счетчиком 10 расхода воды, при этом на выходе камеры 7 ультрафиолетового облучения для раздачи воды установлен выходной электромагнитный клапан 33, при этом выходы концентрата мембранных фильтров 3, 4 через второй запорный кран 20 соединены с входом насоса 5 для перекачивания воды, а через последовательно вмонтированные в трубопровод третий счетчик 12 расхода воды и третий запорный кран 21 соединены со сливом в канализацию, кроме того после первого счетчика 10 в трубопроводе выполнен отвод с четвертым запорным краном 22 для отбора пробы воды, при этом вход питания 42 входного электромагнитного клапана подключен к сети электропитания через разомкнутые контакты контактной группы первого 15 датчика "сухого хода", а вход питания 43 электродвигателя насоса 5 подключен к сети электропитания через последовательно соединенные разомкнутые контакты контактной группы второго 16 датчика "сухого хода" и замкнутые контакты контактной группы реле 17 давления очищенной воды.The first water consumption meter 10 is installed upstream of the ultraviolet irradiation chamber 7, the output of which is the output of purified water. The power supply input 34 of the ultraviolet irradiation chamber 7, the control input 35 of the input electromagnetic valve 9, the information output 36 of the electronic pressure sensor 8, the information output 37 of the first 10 water flow meters are connected respectively to the first 38 and second 39 control outputs and the first 40 and second 41 information inputs of the control unit 27. The input of the installation through the first 19 shut-off valve is connected to series-connected filters of coarse 1 and fine 2 mechanical cleaning, which are the output of filter 2 fine mechanical cleaning ki through an electronic pressure sensor 8, a dry-running sensor 15, an input solenoid valve 9, a first node 13 for monitoring the concentration of impurities in water, a second water flow meter 11, and a second dry-running sensor 16 connected to the input in series pump 5, the output of which is connected to the inputs of the first 3 and second 4 parallel-connected osmotic membrane filters, in which the filtrate outputs through the second node 14 for monitoring the concentration of impurities in water are connected to the input of the carbon filter 17, cat downstream, it is connected to a non-return valve 18, mounted in series with the first meter 10 for water flow, while an output solenoid valve 33 is installed at the output of the ultraviolet irradiation chamber 7 for water distribution, while the outputs of the membrane filter concentrate 3, 4 through a second shut-off valve 20 are connected to the inlet of the pump 5 for pumping water, and through successively mounted in the pipeline the third meter 12 of the water flow rate and the third shut-off valve 21 are connected to the drain into the sewer, in addition, after The first counter 10 in the pipeline was discharged with a fourth shut-off valve 22 for sampling water, while the power input 42 of the input solenoid valve is connected to the power supply via open contacts of the contact group of the first 15 dry-running sensors, and the power input 43 of the pump 5 motor is connected to the power supply network through sequentially connected open contacts of the contact group of the second 16 dry-running sensors and closed contacts of the contact group of the purified water pressure switch 17.

Информационные выходы 44 и 45 второго 11 и третьего 11 счетчиков расхода воды соединены соответственно с третьим 46 и четвертым 47 информационными входами блока управления 27; управляющий вход 48 выходного электромагнитного клапана 33 соединен с третьим 49 выходом блока управления 27.Information outputs 44 and 45 of the second 11 and third 11 water flow meters are connected respectively to the third 46 and fourth 47 information inputs of the control unit 27; the control input 48 of the output solenoid valve 33 is connected to the third 49 output of the control unit 27.

Манометры с первого 23 по четвертый 26 вмонтированы в трубопровод по потоку соответственно на входе фильтра 1 грубой очистки, на выходе фильтра 2 тонкой очистки, на выходе насоса 5, на выходе фильтрата мембранных фильтров 3, 4.The pressure gauges from the first 23 to the fourth 26 are mounted in the pipeline downstream, respectively, at the inlet of the coarse filter 1, at the outlet of the fine filter 2, at the outlet of the pump 5, at the outlet of the filtrate of membrane filters 3, 4.

Водоочистительная установка работает следующим образом.Water treatment plant operates as follows.

Включают электропитание. Включается блок управления 29. Исходное состояние контактов контактной группы датчиков "сухого хода" 15, 16 разомкнуто, входной электромагнитный клапан 9 закрыт, насос отключен; исходное состояние контактов контактной группы реле давления 17 очищенной воды - замкнуто. Выходной электромагнитный клапан 33 закрыт.Turn on the power. The control unit 29 is turned on. The initial state of the contacts of the contact group of dry-running sensors 15, 16 is open, the input solenoid valve 9 is closed, the pump is turned off; the initial state of the contacts of the contact group of the pressure switch 17 of the purified water is closed. The output solenoid valve 33 is closed.

Вход водоочистительной установки подключают к источнику водопроводной воды, например, на раздаточном узле насосной станции. Открывают все запорные краны: первый кран 19 на входе установки, второй кран 20 в трубопроводе рецикла, третий кран 21 для слива концентрата в канализацию, четвертый кран 22 для отбора пробы воды. При открытых запорных кранах при заполнении водой из трубопровода системы удаляется воздух.The inlet of the water treatment plant is connected to a source of tap water, for example, at the dispensing unit of the pumping station. All shut-off valves are opened: the first valve 19 at the inlet of the installation, the second valve 20 in the recycling pipeline, the third valve 21 for draining the concentrate into the sewer, and the fourth valve 22 for sampling water. With shut-off valves open, when air is filled, air is removed from the system piping.

Через механические фильтры 1, 2 в систему начинает поступать вода. Давление воды контролируют визуально: первый манометр 23 - на входе установки; второй манометр 24 - давление воды после фильтра 2 тонкой очистки; третий манометр 25 - давление воды на выходе насоса 5, четвертый манометр 26 - на выходе мембранных фильтров 3, 4.Through mechanical filters 1, 2, water begins to flow into the system. The water pressure is visually controlled: the first pressure gauge 23 is at the inlet of the installation; the second pressure gauge 24 is the water pressure after the fine filter 2; the third manometer 25 is the water pressure at the outlet of the pump 5, the fourth manometer 26 is at the outlet of the membrane filters 3, 4.

При установлении рабочего давления в трубопроводе после фильтров 1, 2 механической очистки до входного электромагнитного клапана 9 замыкаются контакты контактной группа первого 15 датчика "сухого хода", что приводит к открытию входного электромагнитного клапана 9 и на вход насоса 5 начинает поступать вода. При достижении на входе насоса 5 рабочего давления воды замыкаются контакты контактной группы второго 16 датчика "сухого хода", что приводит к подключению к входу питания насоса 5 напряжения питания, насос 5 начинает перекачивать воду в мембранные фильтры 3, 4.When the working pressure in the pipeline is established after the mechanical cleaning filters 1, 2 to the inlet solenoid valve 9, the contact group of the first 15 dry run sensors is closed, which leads to the opening of the inlet solenoid valve 9 and water begins to flow to the pump inlet 5. Upon reaching the working water pressure at the inlet of the pump 5, the contacts of the contact group of the second 16 dry run sensors are closed, which leads to the supply voltage being connected to the power input of the pump 5, the pump 5 starts pumping water into the membrane filters 3, 4.

Реле давления 17 очищенной воды контролирует максимально и минимально допустимые значения давления очищенной воды на выходе установки после мембранных фильтров 3, 4 и соответственно отключает или подключает насос 5 для перекачивания воды.The pressure switch 17 of the purified water controls the maximum and minimum permissible values of the pressure of the purified water at the outlet of the unit after the membrane filters 3, 4 and accordingly turns off or connects the pump 5 for pumping water.

После достижения в трубопроводе после мембранных фильтров 3, 4 максимально допустимого давления очищенной воды, реле давления 17 выключает насос 5 (замкнутые контакты контактной группы реле давления 17 размыкаются).After reaching the maximum permissible pressure of purified water in the pipeline after the membrane filters 3, 4, the pressure switch 17 turns off the pump 5 (closed contacts of the contact group of the pressure switch 17 open).

Через произвольные промежутки времени потребитель через выходной электромагнитный клапан 33, открывающийся, например, при нажатии кнопки производит забор очищенной воды. При этом давление очищенной воды в трубопроводе после мембранных фильтров 3, 4 постепенно снижается. При достижении минимально допустимого давления контакты контактной группы реле давления 17 замыкаются и подключают цепь электропитания насоса 5. Насос 5 начинает перекачивать воду в мембранные фильтры 3, 4. Далее процесс повторяется.At arbitrary intervals, the consumer through the output solenoid valve 33, which opens, for example, when the button is pressed, draws purified water. In this case, the pressure of the purified water in the pipeline after the membrane filters 3, 4 gradually decreases. When the minimum permissible pressure is reached, the contacts of the contact group of the pressure switch 17 are closed and the power supply circuit of the pump 5 is connected. The pump 5 starts to pump water into the membrane filters 3, 4. Then the process is repeated.

При отключении насоса 5 контроль давления воды на входе насоса 5 контролирует электронный датчик давления 8, что предупреждает аварийную ситуацию при выключенном насосе 5. Блок управления 27 через заданные промежутки времени запрашивает сигнал с выхода электронного датчика давления 8 и сравнивает его с контрольным значением, заложенным в его память. В случае достижение давлением воды верхнего допустимого предела блок управления 27 формирует на управляющем входе 35 входного электромагнитного клапана 9 блокирующий сигнал, по которому входной электромагнитный клапан 9 закрывается и перекрывает поступление воды на вход насоса 5.When the pump 5 is turned off, the control of the water pressure at the inlet of the pump 5 controls the electronic pressure sensor 8, which prevents an emergency when the pump 5 is off. The control unit 27, at specified intervals, requests a signal from the output of the electronic pressure sensor 8 and compares it with the control value in his memory. If the water pressure reaches the upper permissible limit, the control unit 27 generates a blocking signal at the control input 35 of the input solenoid valve 9, by which the input solenoid valve 9 closes and blocks the flow of water to the pump inlet 5.

Поскольку насос 5 отключен, то давление очищенной воды после мембранных фильтров 3, 4 постепенно снижается до минимально допустимого и реле давления 17 формирует сигнал на замыкание своими контактами цепи питания насоса 5. Насос 5 включается и начинает перекачивать оставшуюся на его входе воду. В этой ситуации второй счетчик 11 расхода воды выполняет роль визуального и автоматического индикатора наличия движущегося потока воды с входа установки. Второй счетчик И расхода воды формирует для блока управления 27 на своем информационном выходе 44 сигнал о начале расхода воды, по которому блок управления 27 формирует управляющий сигнал на открытие входного электромагнитного клапана 9. На вход насоса 5 начинает поступать вода.Since the pump 5 is turned off, the pressure of the purified water after the membrane filters 3, 4 gradually decreases to the minimum allowable and the pressure switch 17 generates a signal to close the power supply circuit of the pump 5 with its contacts. The pump 5 turns on and starts pumping the remaining water at its inlet. In this situation, the second counter 11 of the water flow acts as a visual and automatic indicator of the presence of a moving stream of water from the input of the installation. The second counter And the water flow generates for the control unit 27 at its information output 44 a signal about the beginning of the water flow, through which the control unit 27 generates a control signal to open the input solenoid valve 9. Water begins to flow to the input of the pump 5.

В штатном режиме блок управления 27 в реальном масштабе времени принимает и контролирует информацию с выхода 36 электронного датчика давления 8, с выходов 37, 35, 45 соответственно первого 10, второго 11 и третьего 12 счетчиков расхода воды, с входов-выходов соответственно 30₁, 30₂ и 31₁, 31₂ первого 13 и второго 14 узлов контроля концентрации примесей в воде.In normal mode, the control unit 27 in real time receives and monitors information from the output 36 of the electronic pressure sensor 8, from the outputs 37, 35, 45 of the first 10, second 11 and third 12 water flow meters, respectively, from the inputs and outputs 30 ₁ , 30 ₂ and 31 ₁ , 31 _{2 of the} first 13 and second 14 nodes to control the concentration of impurities in water.

При этом узел 13 (14) контроля концентрации примесей в воде работает следующим образом. Блок управления подает на входы-выходы 30₁, 30₂ (31₁, 31₂) узла 13 (14) электрический сигнал, что приводит к протеканию электрического тока между электродами 29₁ и 29₂, погруженными в воду. В результате на входе-выходе 30₁, 30₂ (31₁, 31₂) узла 13 (14) формируется электрический сигнал, соответствующий величине проводимости воды.In this case, the node 13 (14) for monitoring the concentration of impurities in water works as follows. The control unit delivers an electrical signal to the inputs-outputs 30 ₁ , 30 ₂ (31 ₁ , 31 ₂ ) of the node 13 (14), which leads to the flow of electric current between the electrodes 29 ₁ and 29 ₂ immersed in water. As a result, an electrical signal corresponding to the value of water conductivity is formed at the input-output 30 ₁ , 30 ₂ (31 ₁ , 31 ₂ ) of the node 13 (14).

В память блока управления 27 заложены значения проводимости воды, соответствующие допустимым максимальным значениям концентрации примесей в очищенной воде после механических 1, 2 и после мембранных 3, 4 фильтров. При достижении концентрацией примесей в хотя бы одного из этих значений блок управления формирует управляющие сигналы на блокировку входного 9 и выходного 33 электромагнитных клапанов. Отбор воды потребителем недоступен. Подача воды на вход насоса 5 прекращается. Насос 5 некоторое время продолжает перекачивать в мембранные фильтры 3, 4 оставшуюся на его входе воду. Поскольку отбор воды потребителем отсутствует, то в результате после мембранных фильтров 3, 4 давление воды поднимается до максимально допустимого и реле давления 17 отключает насос 5. Кроме того, поскольку доступ воды к насосу 5 прекращен, а насос всю воду откачал, то срабатывает второй 16 датчик "сухого хода" и также размыкает цепь питания насоса 5.The memory of the control unit 27 contains the values of water conductivity corresponding to the permissible maximum values of the concentration of impurities in purified water after mechanical 1, 2 and after membrane 3, 4 filters. When the concentration of impurities reaches at least one of these values, the control unit generates control signals to block the input 9 and output 33 electromagnetic valves. Consumer water withdrawal is not available. The water supply to the inlet of the pump 5 is stopped. The pump 5 for some time continues to pump into the membrane filters 3, 4 the remaining water at its inlet. Since there is no water withdrawal by the consumer, as a result, after the membrane filters 3, 4, the water pressure rises to the maximum allowable and the pressure switch 17 turns off the pump 5. In addition, since the water to the pump 5 is stopped and the pump has pumped out all the water, the second one 16 dry run sensor and also opens the pump 5 supply circuit.

При снижении давления после мембранных фильтров 3, 4 ниже допустимого реле давления 17 вновь замыкает свои контакты для подключения насоса 5. Однако, поскольку группы контактов реле давления 17 и второго датчика 16 "сухого хода" включены последовательно, а после срабатывания возврат контактов датчика 16 в замкнутое состояние осуществляется только принудительно, то автоматическое включение насоса 5 невозможно. В результате исключается возможность подачи воды потребителю с качеством, ниже заявленного.When the pressure decreases after the membrane filters 3, 4 below the permissible pressure switch 17, it closes its contacts for connecting the pump 5. However, since the contact groups of the pressure switch 17 and the second dry-running sensor 16 are connected in series, and after operation, the contacts of the sensor 16 return to a closed state is carried out only forcibly, then automatic switching on of the pump 5 is impossible. As a result, the possibility of supplying water to a consumer with a quality lower than stated is excluded.

Для восстановления работы установки устраняют причину повышения концентрации примесей, например, выполняют замену фильтров. Для этого анализируют информацию с блока управления и определяют после какого фильтра зафиксировано повышение концентрации примесей до верхнего допустимого значения. Блок управления 27 может быть оснащен табло для вывода основной информации.To restore the operation of the installation, the cause of the increase in the concentration of impurities is eliminated, for example, filters are replaced. To do this, analyze the information from the control unit and determine after which filter an increase in the concentration of impurities to the upper permissible value is recorded. The control unit 27 may be equipped with a display for displaying basic information.

После замены фильтров приводят установку в штатный режим работы в соответствии с вышеописанным запуском работы установки.After replacing the filters, the unit is brought into normal operation in accordance with the above-described start-up of the installation.

В случае резкого изменения давления воды после фильтров механической очистки 1, 2, например прорыв трубопровода, срабатывают первый 15 и второй 16 датчики "сухого хода" и размыкают цепи питания входного электромагнитного клапана 9 и насоса 5. Включение питания возможно только принудительно после разблокировки вручную контактов датчиков сухого хода 15 и 16.In the event of a sharp change in the water pressure after mechanical cleaning filters 1, 2, for example, a pipeline break, the first 15 and second 16 dry run sensors are activated and the power supply circuits of the input solenoid valve 9 and pump 5 are opened. It is possible to turn on the power only after manually unlocking the contacts dry running sensors 15 and 16.

Для регенерации функций мембранных фильтров 3, 4 открывают второй запорный кран 20 и подключают выходы концентрата мембранных фильтров к входу насоса 5. Концентрат, добавленный к основному потоку очищаемой воды, при прохождении через насос 5 создает дополнительное давление, повышая тем самым турбулентность потока воды, проходящей через мембранные фильтры 3, 4, что способствует эффективной очистке их поверхности, восстанавливая работоспособность. Продолжительность режима регенерации определяется опытным путем.To regenerate the functions of the membrane filters 3, 4, open the second shut-off valve 20 and connect the outputs of the membrane filter concentrate to the inlet of the pump 5. The concentrate added to the main stream of the treated water creates additional pressure when passing through the pump 5, thereby increasing the turbulence of the water flow passing through membrane filters 3, 4, which contributes to the effective cleaning of their surface, restoring efficiency. The duration of the regeneration regime is determined empirically.

Кроме того, в процессе регенерации организуется операция рецикла, поскольку часть концентрата очищается и поступает на выход фильтрата мембранных фильтров, что повышает производительность заявляемой водоочистительной установки.In addition, in the process of regeneration, a recycle operation is organized, since part of the concentrate is purified and fed to the filtrate outlet of membrane filters, which increases the productivity of the claimed water treatment plant.

Claims

1. A water treatment plant containing a carbon filter, an ultraviolet irradiation chamber, an electronic pressure sensor mounted in the pipeline, an inlet solenoid valve, a first water flow meter that is installed upstream of the ultraviolet irradiation chamber, the outlet of which is the outlet of purified water, in addition, the installation contains the control unit, while the power input of the ultraviolet radiation chamber, the control input of the input solenoid valve, the information output of the electronic sensor pressure, the information output of the first water flow meter is connected respectively to the first and second control outputs and the first and second information inputs of the control unit, characterized in that a coarse mechanical filter, a fine mechanical filter, the first and second reverse osmosis membrane filters, a pump for pumping liquid - water (hereinafter - the pump); mounted in the pipeline downstream: the second and third water flow meters, the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in water, the first and second dry-running sensors, the pressure switch for purified water, a non-return valve, shut-off valves from the first to the fourth, pressure gauges from the first fourth, the output solenoid valve, while the input of the installation through the shut-off valve is connected to series-connected filters of coarse and fine mechanical cleaning, which are the output of the filter of fine mechanical cleaning through mounted in pipes the conductor in series is an electronic pressure sensor, a first dry-running sensor, an inlet solenoid valve, a first impurity concentration control unit in water, a second water flow meter, a second dry-running sensor are connected upstream to the pump inlet, the output of which is connected to the inputs of the first and the second parallel-connected reverse osmosis membrane filters, in which the filtrate outputs through the second node for monitoring the concentration of impurities in water are connected to the input of the carbon filter, which is connected downstream to the reverse a panel mounted in the pipe downstream in series with the first water flow meter, and an output solenoid valve is installed at the output of the ultraviolet irradiation chamber, while the membrane filter concentrate outputs are connected to the pump inlet through a second shut-off valve, and a third flow meter is sequentially mounted in the pipeline water and a third shut-off valve are connected to a drain into the sewer, in addition, after the first meter of water flow in the pipeline, a tap with a fourth shut-off edge is made ohm for water sampling, while the input power input of the electronic valve is connected to the power supply through the open contacts of the contact group of the first dry-running sensor, and the power input of the pump motor is connected to the power supply through the open-ended contact contacts of the contact group of the second dry-running sensor "and closed contacts of the contact group of the purified water pressure switch, in addition, the information outputs of the second and third water flow meters and the control input of the output ele the solenoid valve are connected respectively to the third and fourth information inputs and to the third control output of the control unit, and the inputs / outputs of the first and second nodes for monitoring the concentration of impurities in water are connected respectively to the inputs / outputs of the control unit, in addition, pressure gauges from first to fourth are mounted in the pipeline downstream, respectively, at the inlet of the coarse filter, at the outlet of the fine filter, at the outlet of the pump, at the outlet of the filtrate of membrane filters.

2. The water treatment plant according to claim 1, characterized in that the node for monitoring the concentration of impurities in water consists of a sleeve made of a dielectric material, through which two electrodes pass parallel to its longitudinal axial and at a distance from each other, the first ends of which are mounted through the sleeve into the pipeline with the possibility of interaction with the water flow, and the second ends are brought out, are the inputs / outputs of the node and are connected to the corresponding input / output of the control unit.