WO2022159000A1 - Установка для обеззараживания и очистки воды - Google Patents

Установка для обеззараживания и очистки воды Download PDF

Info

Publication number
WO2022159000A1
WO2022159000A1 PCT/RU2021/050434 RU2021050434W WO2022159000A1 WO 2022159000 A1 WO2022159000 A1 WO 2022159000A1 RU 2021050434 W RU2021050434 W RU 2021050434W WO 2022159000 A1 WO2022159000 A1 WO 2022159000A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
perlite
filter element
possibility
cavitator
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/050434
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Леонид Матвеевич СЛАВИН
Владимир Борисович КРАПУХИН
Original Assignee
Леонид Матвеевич СЛАВИН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Матвеевич СЛАВИН filed Critical Леонид Матвеевич СЛАВИН
Publication of WO2022159000A1 publication Critical patent/WO2022159000A1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage

Definitions

  • the invention relates to the field of purification and disinfection of river water and natural water from underground sources, in particular to installations for drinking and industrial water supply.
  • Water purification occurs due to its sludge, binding of impurities with reagents, followed by filtration through filters and disinfection with chlorine (see the book Mints D.M. Low-capacity installations for the purification and disinfection of drinking and waste water. - M .: Stroyizdat, 1974, p. eleven).
  • the closest analogue to the claimed technical solution taken as a prototype, is a plant for disinfection and purification of river water and natural water from underground sources for the organization of household and drinking water supply for residential and industrial facilities, which consists of a flow hydrodynamic cavitator for primary disinfection, a hypochlorite preparation unit sodium by electrolysis of table salt for final disinfection, filter elements with an alluvial layer of perlite with a thickness of 3 mm and a circulation pump to maintain the alluvial layer in a static state, which ensures continuous operation of the filter yes - the same when stopping the flow of supplied river water to filter water from suspensions, including its clarification (see patent No. 144686, 2013)
  • the known solution has significant disadvantages: the rapid failure of the cavitator and pump due to the impact of coarse abrasive impurities contained in the source water.
  • This device complicates the operation of the installation, as it requires a multiple increase in the number of filter elements and maintenance personnel.
  • the technical result is an increase in the efficiency of the device when it is used by improving the design.
  • the dosing device which feeds the perlite suspension in a constant mode, makes it possible, due to this, to prevent the formation of dense silty compounds on the filter element.
  • the hydrocyclone reduces the load of coarse impurities in the water on the filter elements and booster pump.
  • a dry perlite storage hopper equipped with a dosing device and a perlite slurry tank with a dosing device are required to ensure the automatic operation of the plant.
  • the valves in the pipeline system are equipped with electromagnetic actuators for their automatic operation.
  • the claimed technical solution was tested on a working installation, mounted on the water intake of the first rise of the village of Karaagash, Narimanov district, Astrakhan region (field test certificate is attached).
  • the proposed installation is illustrated by the drawing, (figure 1 - installation for disinfection and purification of water).
  • the installation consists of a hydrocyclone 1 for coarse water purification, connected to a cavitator 3 and a plant for the preparation of sodium hypochlorite 5, a booster pump 2 to increase the water pressure, a flow-through hydrodynamic cavitator 3, configured to disinfect water, connected to a filter element 4, fine filters with filter elements 4 with an alluvial layer of perlite, made with the possibility of filtering water and clarifying it, installations for the production of sodium hypochlorite by electrolysis from sodium chloride 5, made with the possibility of final disinfection of water, with a jet dispenser 6 for supplying sodium hypochlorite to the inlet and outlet of the installation, storage bin for dry perlite 7 with a dosing device for supplying dry perlite 8, a tank for perlite suspension 9 with a dosing device 10, made with the possibility of constant supply of perlite with water at a ratio of 1 : 10 to 1 :5 and at
  • the device works as follows. Raw water is subjected to rough cleaning by a hydrocyclone 1, then a booster pump 2 with a pressure of 0.8-1.2 MPa is supplied to a flow-through hydrodynamic cavitator 3. An aqueous solution of sodium hypochlorite is simultaneously supplied to the plant inlet. From the cavitator 3, water enters the fine filters4 with an alluvial layer of perlite, where the water is filtered to particles up to 1 micron in size and enters the clean water tank 15.
  • Chlorine agent an aqueous solution of sodium hypochlorite
  • Installation 5 supplies hypochlorite in a continuous mode with a concentration of 0.6-0.8%.
  • the solution through a dosing device, enters the inlet and outlet of the installation, where the primary mixing of the chlorine agent with untreated water takes place and the required content of residual chlorine in drinking water is ensured.
  • the dosing device 10 supplies the perlite suspension from the perlite suspension preparation tank 9 at a ratio of 1:10 to 1:5 and at a feed rate of about 1 l/min to the fine filter 4.
  • fine filters 4 are regenerated with a reverse flow of water. Dirt and spent perlite are discharged into the drainage tank 14.
  • the operation of the fine filter 4 with an alluvial layer of perlite begins with the slow opening of valves equipped with electromagnetic drives 12 at the inlet and outlet of the fine filter 4, providing primary or subsequent perlite washing, with further filtration and clarification water.
  • the primary supply of a suspension of perlite occurs with a dosing device 10 of perlite suspension preparation tank 9 at a ratio of 1 : 10 to 1 :5 and at a feed rate of about 1 l / min to the fine filter 4.
  • Regeneration of the filter 4 is carried out by closing the taps equipped with electromagnetic drives 12 at the inlet to the filter 4, and subsequent opening of valves 12 at the outlet of the filter 4 and discharge into the drain.
  • a suspension of perlite is constantly supplied to its inlet from tank 9 with a ratio of 1:10 to 1:5 and at a feed rate of about 1 l / min, depending on organoleptic properties of the treated water with a dosing device 10 with a feed rate of about 1 l / min. All taps and dosing devices operate according to the program set in the system control module. The presence of a dosing device leads to an increase in the regeneration interval of the filter elements for at least two hours. The specific time depends on the organoleptic properties of the treated water.
  • the proposed technical solution allows to improve the operation of the installation and increase the stability of the consumer qualities of the water received. Positive effect - the proposed installation allows for high-quality purification and disinfection of water and modernize the design of the device.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

Устройство для обеззараживания и очистки речной воды и природных вод из подземных источников содержит проточный гидродинамический кавитатор для обеззараживания воды, установку для приготовления гипохлорита натрия для подачи гипохлорита натрия для дополнительного обеззараживания воды, фильтрующий элемент с намывным слоем перлита для фильтрации и осветления воды, циркуляционный насос для поддержки в статическом состоянии намывного слоя, дозирующее устройство для постоянной подачи перлита с водой, гидроциклон для грубой фильтрации исходной воды, бункер для хранения сухого перлита с дозирующим устройством. Кавитатор, циркуляционный насос, дозировочное устройство соединены с фильтрующим элементом. Гидроциклон соединен с кавитатором и установкой для приготовления гипохлорита натрия. Бункер соединен с баком для суспензии перлита, снабженным дозирующим устройством. Краны в системе трубопроводов снабжены электромагнитными приводами. Все элементы установки выполнены с возможностью автоматического управления.

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И ОЧИСТКИ ВОДЫ
Изобретение относится к области очистки и обеззараживания речной воды и природных вод из подземных источников, в частности к установкам для питьевого и технического водоснабжения.
Известна многоступенчатая водоочистная установка типа "Струя", содержащая аэрационный бак, насос исходной воды, тонкослойный отстойник, скорый фильтр, водонапорную башню, блок подщелачивания воды, блок обеззараживания воды, насосы -дозаторы. Очистка воды происходит за счет ее отстоя, связывания примесей реагентами с последующей фильтрацией через фильтры и обеззараживания хлором (см. книгу Минц Д.М. Установки малой производительности для очистки и обеззараживания питьевых и сточных вод. - М.: Стройиздат, 1974, с.11).
Основными недостатками известного технического решения является сложность технологического процесса эксплуатации тонкослойных отстойников, громоздкое оборудование, для размещения которого необходимы большие площади, перечень из трех-пяти необходимых для ее работы реагентов, а также наличие водонапорной башни. Все это значительно повышает стоимость очистки питьевой воды.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению, принятому за прототип, является установка для обеззараживания и очистки речной воды и природных вод из подземных источников для организации хозяйственно-питьевого водоснабжения жилых и производственных объектов, которая состоит из проточного гидродинамического кавитатора для первичного обеззараживания, установки приготовления гипохлорита натрия путем электролиза поваренной соли для окончательного обеззараживания, фильтров-элементов с намывным слоем перлита толщиной Змм и циркуляционным насосом для поддержки в статическом состоянии намывного слоя, который обеспечивает непрерывную работу фильтра да- же при остановке потока подаваемой речной воды для фильтрации воды от взвесей, в том числе и ее осветления (см. патент № 144686, 2013г.)
Известное решение обладает существенными недостатками: быстрый выход из строя кавитатора и насоса из-за воздействия абразивных грубых примесей, содержащихся в исходной воде. Необходимость частой (раз в 5- Юминут) смены намывного перлитового фильтрующего слоя вручную из-за образования непроходного не фильтруемого слоя из речной илистой органики, в решении отсутствует автоматическое управление. Это устройство усложняет эксплуатацию установки, так как требует многократного увеличения количества фильтрующих элементов и обслуживающего персонала.
Технический результат -повышение эффективности устройства при его использовании за счет усовершенствования конструкции.
Он достигается тем, что в известное устройство, содержащее проточный гидродинамический кавитатор, выполненный с возможностью обеззараживания воды, соединенным с фильтрующим элементом, установку для приготовления гипохлорита натрия, выполненную с возможностью подачи гипохлорита натрия для дополнительного обеззараживания воды, фильтрующий элемент с намывным слоем перлита, выполненным с возможностью фильтрации и осветления воды, циркуляционный насос, выполненный с возможностью поддержки в статическом состоянии намывного слоя и соединенным с фильтрующим элементом, дополнительно введено дозирующее устройство, выполненное с возможностью постоянной подачи перлита с водой при соотношении от 1: 10 до 1 :5 и при скорости подачи около 1 л/мин, соединенное с фильтрующим элементом, гидроциклон, выполненный с возможностью грубой фильтрации исходной воды, соединенный с кавитатором и установкой для приготовления гипохлорита натрия, бункер для хранения сухого перлита с дозирующим устройством, соединенный с баком для суспензии перлита, снабженным дозирующим устройством, а краны в системе трубопроводов снабжены электромагнитными приводами, при этом все элементы установки выполнены с возможностью автоматического управления. Дозирующее устройство, подающее суспензию перлита в постоянном режиме, позволяет за счет этого, предотвращать образование плотных илистых соединений на фильтрующем элементе. Гидроциклон снижает нагрузку грубых примесей в воде на фильтрующие элементы и повысительный насос. Бункер для хранения сухого перлита, снабженный дозирующим устройством и бак для суспензии перлита с дозирующим устройством необходимы для обеспечения автоматической работы установки. Краны в системе трубопроводов снабжены электромагнитными приводами для их автоматического срабатывания.
Заявляемое техническое решение испытано на работающей установке, смонтированной на водозаборе первого подъема п. Караагаш Наримановского района Астраханской области (акт натурных испытаний прилагается).
Предлагаемая установка поясняется чертежом, (фиг.1 - установка для обеззараживания и очистки воды). Установка состоит из гидроциклона 1 для грубой очистки воды, соединенным с кавитатором 3 и установкой для приготовления гипохлорита натрия 5, повысительного насоса 2 для повышения давления воды, проточного гидродинамического кавитатора 3, выполненного с возможностью обеззараживания воды, соединенным с фильтрующим элементом 4, фильтров тонкой очистки с фильтрующими элементами 4 с намывным слоем перлита, выполненные с возможностью фильтрации воды и её осветления, установки для производства гипохлорита натрия электролизом из поваренной соли 5, выполненной с возможностью окончательного обеззараживания воды, с струйным дозатором 6 для подачи гипохлорита натрия на вход и выход установки, бункера для хранения сухого перлита 7 с дозирующим устройством для подачи сухого перлита 8, бака для суспензии перлита 9 с дозирующим устройством 10, выполненным с возможностью постоянной подачи перлита с водой при соотношении от 1 : 10 до 1 :5 и при скорости подачи около 1л/мин, циркуляционного насоса 11 для намывки раствора перлита и поддержки в статическом состоянии намывного слоя, и соединенным с фильтрующим элементом 4, системы з трубопроводов с кранами, снабженными электромагнитными приводами 12,электроконтактными манометрами 13, дренажной ёмкости 14 для накопления отходов и баком чистой воды 15 для накопления воды перед её подачей потребителю.
Устройство работает следующим образом. Неочищенная вода подвергается грубой очистке гидроциклоном 1, затем повысительным насосом 2 с давлением 0,8-1, 2 мПа подается на проточный гидродинамический кавитатор 3. На вход установки одновременно подается водный раствор гипохлорита натрия. Из кавитатора 3 вода поступает на фильтры тонкой очистки4 с намывным слоем перлита, где вода отфильтровывается до частиц размером до 1-го микрона и поступает в бак с чистой водой 15.
Хлорагент (водный раствор гипохлорита натрия) готовится на установке приготовления гипохлорита 5 путем электролиза раствора поваренной соли. Установка 5подает гипохлорит в непрерывном режиме концентрацией 0, 6-0, 8%. Раствор через дозирующее устройствоб поступает на вход и выход установки, где происходит первичное смешение хлорагента с неочищенной водой и обеспечение требуемого содержания остаточного хлора в питьевой воде. Дозирующее устройство 10 подает суспензию перлита из бака приготовления суспензии перлита 9 при соотношении от 1 : 10 до 1 :5 и при скорости подачи около 1л/мин на фильтр тонкой очистки 4.
По мере накопления загрязнения на фильтре4, определяемого по увеличению перепада давлений на входе и выходе воды из фильтра 4 по электроконтактным манометрам 13, на фильтрах тонкой очистки4 производится регенерация обратным потоком воды. Грязь и отработанный перлит сбрасываются в дренажную ёмкость 14. Работа фильтра4 тонкой очистки с намывным слоем перлита начинается с медленного открытия кранов, снабженных электромагнитными приводами 12 на входе и выходе из фильтра тонкой очистки 4, обеспечивая первичную или последующую намывку перлита, с дальнейшей фильтрацией и осветлением воды. Первичная подача суспензии перлита происходит дозирующим устройством 10из бака приготовления суспензии перлита 9 при соотношении от 1 : 10 до 1 :5 и при скорости подачи около 1 л/мин на фильтр тонкой очистки 4.Регенерация фильтра 4 проводится путем закрытия кранов, снабженных электромагнитными приводами 12, на входе в фильтр 4, и последующим открытием кранов 12 на выходе из фильтра 4 и сбросом в дренаж. Таким образом, обеспечивается обратный поток воды и регенерация фильтра тонкой очистки 4. После пуска фильтра 4 в работу на его вход постоянно подается суспензия перлита из бака 9с соотношением от 1 : 10 до 1 :5 и при скорости подачи около 1л/мин в зависимости от органолептических свойств очищаемой воды дозирующим устройством 10 со скоростью подачи около 1л/мин. Все краны и дозирующие устройства срабатывают по программе, заложенной в модуле управления системой. Наличие дозирующего устройства приводит к увеличению интервала регенерации фильтрующих элементов не менее двух часов. Конкретное время зависит от органолептических свойств очищаемой воды.
В установке производительностью 30м3/час, предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатацию установки и повысить стабильность потребительских качеств получаемой воды. Положительный эффект - предлагаемая установка позволяет осуществить качественную очистку и обеззараживание воды и модернизировать конструкцию устройства.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Установка для обеззараживания и очистки речной воды и природных вод из подземных источников, содержащая проточный гидродинамический кавитатор, выполненный с возможностью обеззараживания воды, соединенный с фильтрующим элементом, установку для приготовления гипохлорита натрия, выполненную с возможностью подачи гипохлорита натрия для дополнительного обеззараживания воды, фильтрующий элемент с намывным слоем перлита, выполненным с возможностью фильтрации и осветления воды, циркуляционный насос, выполненный с возможностью поддержки в статическом состоянии намывного слоя и соединенный с фильтрующим элементом, отличающаяся тем, что дополнительно введено дозировочное устройство, выполненное с возможностью постоянной подачи перлита с водой при соотношении от 1:10 до 1:5 и при скорости подачи около 1 л/мин, соединенное с фильтрующим элементом, гидроциклон, выполненный с возможностью грубой фильтрации исходной воды, соединенный с кавита- тором и установкой для приготовления гипохлорита натрия, бункер для хранения сухого перлита с дозирующим устройством, соединенным с баком для суспензии перлита, снабженным дозировочным устройством, а краны в системе трубопроводов снабжены электромагнитными приводами, при этом все элементы установки выполнены с возможностью автоматического управления.
6
PCT/RU2021/050434 2021-01-21 2021-12-13 Установка для обеззараживания и очистки воды WO2022159000A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101209 2021-01-21
RU2021101209A RU2758751C1 (ru) 2021-01-21 2021-01-21 Установка для обеззараживания и очистки воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022159000A1 true WO2022159000A1 (ru) 2022-07-28

Family

ID=78466864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/050434 WO2022159000A1 (ru) 2021-01-21 2021-12-13 Установка для обеззараживания и очистки воды

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2758751C1 (ru)
WO (1) WO2022159000A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016847C1 (ru) * 1991-12-06 1994-07-30 Борис Андреевич Адамович Бытовое устройство для очистки воды "аква-3"
WO2001023076A1 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Zenon Environmental Inc. Ultrafiltration and microfiltration module and system
US6312589B1 (en) * 1997-12-23 2001-11-06 The Coca-Cola Company Apparatus arranged to provide controllable water treatment customized to the conditions of water supplied to a beverage dispenser
RU2509594C2 (ru) * 2012-06-26 2014-03-20 Владимир Борисович Крапухин Фильтрующий элемент крапухина
RU144686U1 (ru) * 2013-12-17 2014-08-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквалид" Водоочистная установка для обеззараживания и очистки воды

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016847C1 (ru) * 1991-12-06 1994-07-30 Борис Андреевич Адамович Бытовое устройство для очистки воды "аква-3"
US6312589B1 (en) * 1997-12-23 2001-11-06 The Coca-Cola Company Apparatus arranged to provide controllable water treatment customized to the conditions of water supplied to a beverage dispenser
WO2001023076A1 (en) * 1999-09-29 2001-04-05 Zenon Environmental Inc. Ultrafiltration and microfiltration module and system
RU2509594C2 (ru) * 2012-06-26 2014-03-20 Владимир Борисович Крапухин Фильтрующий элемент крапухина
RU144686U1 (ru) * 2013-12-17 2014-08-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Аквалид" Водоочистная установка для обеззараживания и очистки воды

Also Published As

Publication number Publication date
RU2758751C1 (ru) 2021-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ebrahim et al. Fifteen years of R&D program in seawater desalination at KISR Part I. Pretreatment technologies for RO systems
EP2258663A1 (en) Grey water regeneration system
US10807023B2 (en) Method for the treatment of water and wastewater
CN103787552A (zh) 一种高cod工业废水零排放处理系统及方法
CN201817345U (zh) 中水回用、直饮水集成供应系统
EP3423418A1 (en) Residential grey water recycling system
CN202542972U (zh) 一种废水零排放系统
RU2652705C1 (ru) Установка очистки и обеззараживания воды
RU2668036C2 (ru) Установка очистки и обеззараживания воды
RU122649U1 (ru) Автоматическая модульная станция водоподготовки
RU100070U1 (ru) Установка для очистки и обеззараживания питьевой воды (варианты)
Chapman WRAMS, sustainable water recycling
WO2012154135A1 (en) Biological treatment process and installation including air-lift and post -treatment in filter
US20100032378A1 (en) Effluent treatment process
RU2758751C1 (ru) Установка для обеззараживания и очистки воды
RU2590543C1 (ru) Блочно-модульная станция очистки воды для систем водоснабжения
ZA200201560B (en) Method and device for purifying and treating waste water in order to obtain drinking water.
CN113003757A (zh) 集成式农村供水处理装置与方法
EA043709B1 (ru) Установка для обеззараживания и очистки воды
KR100974184B1 (ko) 역삼투막을 이용한 계곡수 또는 지하수 처리 소규모 수도시설 장치
Jolis et al. Desalination of municipal wastewater for horticultural reuse: process description and evaluation
RU190581U1 (ru) Мобильная станция очистки воды
RU2144422C1 (ru) Установка для фильтрации жидкости
UA72675C2 (en) A method for obtaining the clarified water
KR101080983B1 (ko) 방류수 처리장치 및 이를 이용한 방류수 처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202217047811

Country of ref document: IN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21921516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21921516

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1