Установка для очистки подземных сероводородных вод

 

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано в системах очистки подземных сероводородных вод. Цель изобретения - повышение надежности работы установки, а также снижение ее эксплуатационных затрат. Установка содержит электронасос подачи исходной воды , электронасосы-дозаторы соляной кислоты HCtn перманганата калия КМпО с напорными трубопроводами и реактор окисления сероводорода HaS раствором КМпО. баки с раствором HCtn KMnO-i, дегазатор , электронасос подкачки с напорным трубопроводом, осветлительные скорые фильтры, а также пропеллерную гидротурбину , работающую от избыточного напора электронасоса подкачки, и соединительный трубопровод. При этом насосы-дозаторы НСЧи КМп04 закреплены на валу пропеллерной гидротурбины, напорный трубопровод электронасоса подкачки соединен с ее напорным патрубком.соединительный трубопровод соединяет отводящий патрубок гидротурбины с реактором окисления , а напорный трубопровод насоса-дозатора КМпО соединен с соединительным трубопроводом. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 02 Е 1/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 (Л (Л О

С>

4 (21) 4722693/26 (22) 31.05.89 (46) 15.06.91. Бюл. N 22 (72) Ю.А. Ильин, В.С, Игнатчик и С.Ю. ИльиНВ (53) 628.314.2(088.8} (56) Николадзе Г.И, Улучшение качества подземных вод. М,: Стройиздат, 1987, с, 118-122, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМHbIX СЕРОВОДОРОДНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано в системах очистки подземных сероводородных вод. Цель изобретения — повышение надежности работы установки. а также снижение ее эксплуатационных затрат, Установка содержит электронасос подачи исходной воды, злектронасосы-дозаторы соляной

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано в системах для очистки воды, например для очистки подземных сероводородных вод с использованием перманганата калия.

Подземные воды часто характеризуются повышенным содержанием сероводорода и за последние годы они приобретают все большее значение как естественный источник водоснабжения, Сероводород ухудшает органолептические свойства воды и повышает ее агрессивность к металлу, поэтому для надежной очистки сероводородсодержащих вод требуются эффективные методы и технологические схемы.

Цель изобретения — повышение надежности и технологических показателей установки, а также снижение эксплуатационных затрат, „„Я2„„1655907 А1 кислоты НСг и перманганата калия КМп04 с напорными трубопроводами и реактор окисления сероводорода Н23 раствором

КМп04. баки с раствором HCf è КМп04, дегаэатор. электронасос подкачки с напорным трубопроводом, осветлительные скорые фильтры, а также пропеллерную гидротурбину, работающую от избыточного напора электронасоса подкачки, и соединительный трубопровод. При этом насосы-доэаторы

НСг и КМп04 закреплены на валу пропеллерной гидротурбины, напорный трубопровод электронасоса подкачки соединен с ее напорным патрубком. соединительный трубопровод соединяет отводящий патрубок гидротурбины с реактором окисления, а напорный трубопровод насоса-доэатора КМПО4 соединен с соединительным трубопроводом. 1 ил.

На чертеже представлена установка для очистки сероводородсодержащих вод. общий вид.

Установка включает электронасос 1 подачи исходной воды, насосы-дозаторы 2 и

3 НС3и КМпО4 соответственно с напорным трубопроводом 4, бак 5 с раствором кислоты, дегазатор 6, электронасос 7 подкачки с напорным трубопроводом 8, реактор 9окисления HZS раствором КМпО4, осветлительные скорые фильтры 10, бак 11 с раствором

КМп04, пропеллерную гидротурбину 12, на валу которой закреплены насосы-дозаторы

2 и 3 НГЛ и КМп04. соединительный трубопровод 13. соединяющий отводящий патрубок гидротурбины 12 с реактором 9.

Всасывающий 14 и напорный 15 трубопроводы насоса-дозатора 2 НСг соединяют бак

5 с раствором кислоты с напорным трубоп16,5907 роводом 16 электронасоса подачи исходной воды 1, который соединен с верхней частью дегазатора 6. Трубопровод 17 соединяет реактор 9 с осветлительными скорыми фильтрами 10, трубопровод 18 — осветлительные скорые фильтры 10 с потребителем. Всасывающий трубопровод 19 электронасоса подкачки 7 соединен с дегазатором 6, напорный 8 — с напорным патрубком гидротурбины 12. Всасывающий и напорный 4 трубопроводы насоса-дозатора 3 КМп04 соединены соответственно с баком 11 раствора и соединительным трубопроводом 13, Дополнение установки гидротурбиной и размещение на ее валу двух насосов-дозаторов позволяет сократить количество приводов насосов и соответственно повысить надежность установки, Соединение напорного трубопровода электронасоса подкачки с напорным патрубком гидротурбины обеспечит синхронную работу насосов-дозаторов и насоса подкачки, а также пропорциональную зависимость расходов этих насосов. Это уменьшит вероятность насыщения обрабатываемой воды марганцем и его соединениями, Установка пропеллерной гидротурбины позволяет отводить подаваемую воду после гидротурбины на .реактор окисления под давлением, Установка более мощного электронасоса-подкачки, замена двух маломощных электроприводов насосов-дозаторов на гидротурбину, для которой коэффициент полезного действия достигает 0,8 — 0,9 и выше, позволяет ".íèçèòü эксплуатационные затраты, так как маломощные электронасосы имеют более низкие коэффициенты полезного действия, а установка более мощного насоса и электропривода повышает его, Установка работает следующим образом.

Исходная вода при помощи электронасоса 1 подачи исходной воды и трубопровода 16 подается в дегазатор 6, где происходит частичное (до 40-60 ) удаление сероводорода из исходной воды. Вода, прошедшая дегазацию, по трубопроводам 19 и

8, электронасосам подкачки 7 подается на пропеллерную гидротурбину 12 и по соединительномуу трубопроводу 13 отводится на реактор 9 окисления, При этом включаются в работу насосы-дозаторы 2 и 3 и раствор

КМп04 подается вместе с водой, прошедшей дегазацию, на реактор окисления, а раствор НС1вместе с исходной водой — на дегазатор 6. При помощи НСг. происходит подкисление исходной воды, а при помощи раствора КМп0< и реактора 9 окисление

H2S. Очищаемая вода после реактора 9 по трубопроводу 17 подается на осветитель5

50 ные скорые фильтры 10, где происходит очистка.от тонкодисперсионной взвеси диокиси марганца. Очищенная вода по трубопроводу 18 отводится потребителю.

Предлагаемая установка имеет следующие преимущества по сравнению с известным, Повышается надежность работы установки вследствие повышения надежности работы приводов насосов за счет дополнения установки гидротурбйной пропеллерного типа. Вероятности безотказной работы известных приводов насосов Р„(т) и предлагаемого устройства P(t) равны:

Рп(1)=Р1(1) Р2(1) Рз(т) Р4(1), P(t) = P1(t) Р5(1) Р6(1), где P1(t), Р2(1). P3(t), Рл(т) — вероятность безотказной работы электроприводов электронасоса подачи исходной воды, электронасоса подкачки и двух электронасосовдозаторов, Р5(1), Рв(т) — вероятности безотказной работы предлагаемого электронасоса подкачки и пропеллерной гидротурбины.

По поверочному расчету за заданный период Р(1), где i=1...,,6, принимается равным 0,95, Тогда P (t)=0 95 P(t)=0 95 и очевидно что

P(t) ) P „(t)

Повышаются технологические показатели установки вследствие синхронной работы насосов-дозаторов и насоса-подкачки, что уменьшает вероятность насыщения обрабатываемой воды марганцем и его соединениями.

Снижаются эксплуатационные затраты установки вследствие установки более мощного электронасоса подкачки и замены двух маломощных электроприводов на пропеллерную гидротурбину. Полная мощность, потребляемая тремя известными электронасосами, равна

М=И1+И2+М3, кВт, 1Н1 Н2 1НЗ где ч1,, 12,, N3=

1/н1 Цэ1 1/н2 /э2 1 нз Цэз

КН1 МН2,Мнз НЕОбХОдИМая ПОЛЕЗНая мощность электронасоса подкачки, насосов-дозаторов НС и КМпОл, кВт;

gH1, H2,gH3 — коэффициенты полезного действия (КПД) вышеперечисленных насосов;

111,/ 2,ga3 — коэффициенты полезного действия электроприводов вышеперечисленных насосов.

Полная мощность, потребляемая предлагаемым электронасосом подкачки, равна:

NH1

N =

Цн1 1/э1

1655907 где М Hq необходимая полезная мощность предлагаемого электронасоса подкачки, кВт; „1 — коэффициент полезного действия предлагаемого электронасоса подкачки; д э1- коэффициент полезного действия электропривода вышеупомянутого насоса.

Очевидно, что

М н1 = «чн1 + (1н2 + « «нз) чт где т — коэффициент полезного действия пропеллерной гидротурбины.

Тогда «" N г + > "3

Мощности йн2 и NHg примерно одинаковы, поэтому можно допустить, что

9HZ = НЗ = gH г«Э2 = ЦЭ3 =,«Э

Подставляя эти значения в (1) получим

>гнг + >гнз

N + (4)

Допустим, что и < N тогда

>гн! >гнг >гнг

ИН! ИН2 + > гНЗ (+

> И 1 Q3 $ Э «jH

Очевидно, что (Н1 NH< — « — — г — < (5) так как коэффициенты полезного действия насосов и электроприводов увеличиваются с увеличением их мощности.

Также справедливо следующее неравенство

>н2 + >" нз НН2 + ЙНЗ j« (так как т!> = й,8-0,95, а «гг1Д крупн!!x н;. сосоя равны 0,9 -0,92, малых — 0,6-1.75, КГД кру.; ных электродвигателей 0,85-0.95, «".ai =:x — 0,6 — 0,75. Для проверочного расче-а при5 нимаем самые «:еЬ;а.:-опри-;-. ь!е граничные значения:?р.=- 0,8,т) =- =-0,85,>(„1нн 0,9, г«э-- 0,75, «>H =- О, 5.

Тогда (5} принимает вид

>Ч>г2 + !">гз . i 2 > >г,", 10 08.085 09 075.0 "5 или

«"н2 + " нз "«>2 + >" нз

0,61 0,56 что справедливо, Следовательно справедливо и «яредположение(4.

Формчла изобретения

Установка для очистки подземных сароводородных во, включающая электр.насос подачи исходе и воды, насось -дозаторы ссляной кислоты и перманганата калия с напор -. ыми трубопооводами, бак с раствором перманганата калия, бак с раствором кислоты, дегазатор, электронасос подкачки с на25 порным трубопроводом, реактор окисления сероводорода раствором перманга«ата калия, осветлительные скорые фильтры о гл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повь«щения надежности работь, установки, а так>хе снижения эксплуатационных затрат, установка дополнительно снабжена пропеллерной гидротурбиной и соединительным трубопроводом, при этом насосы-дозаторы соляной кислоты и перманганата калия закреплены на валу пропеллерной гидротурбины, напорный трубопровод электронасоса подкачки соединен с ее напорным патрубком, соединительный тоубопровод соединяе«отводящий патрубок пропеллерной гидротурбины с реактором окисления, а напорный трубопровод часоса-дозатора перманганата калия соединсн с соединительным трубопроводом.

1655907

Составитель В, Вилинская

Редактор М, Недолуженко Техред M,Moðãåíòýë Корректор И. Муска

Заказ 2027 Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101