Устройство для ионообменной очистки воды

 

Устройство, предназначенное для обработки воды ионитами, содержит фильтр, подающие и отводящие трубопроводы, регулирующий клапан, датчик расхода, исполнительный механизм и присоединенный к входу фильтра гибкий трубопровод, к которому через патрубки ярусно по высоте закреплены эластичные кольца с расширяющимися насадками, на внутренней поверхности которых выполнены винтообразные криволинейные направляющие. Устройство обеспечивает высокое качество очистки воды при снижении расхода воды на регенерацию фильтра. 4 ил.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в котельных установках, в особенности при обработке воды методом натрихлорионизации.

Известно устройство автоматического регулирования процесса ионообменной нейтрализации растворов (см. а.с. N 673611 МКИ C 02 B 1/18; G 05 D 27/00, Бюл. N 26, 1979), содержащее ионитовый фильтр, регулятор, дозатор реагента и датчик, выполненный в виде слоя ионита, связанного с регулятором.

Недостатком данного устройства является значительный расход ионита и сложность схемы регулирования.

Известно устройство для ионообменной обработки воды (см. а. с. N 874652 МКИ C 02 F 1/42, Бюл. N 39, 1981), содержащее трубопровод подачи исходной воды с насосом, напорная линия которого подключена к входу фильтра с реагентом, и регулирующий клапан, установленный на выходе фильтра, напорной линии обработанной воды, имеющее линию рециркуляции с исполнительным механизмом, соединенную с трубопроводом подачи исходной воды и с напорной линией обработанной воды и контур регулирования потока рециркуляции, состоящей из датчика расхода, установленного на напорной линии насоса, и регулятор, вход которого связан с датчиком расхода, а выход подключен к исполнительному механизму.

Недостатком данного устройства является неравномерность распределения реагента в объеме ионита, неполная его регенерация и значительная ее длительность, укорачивающая продолжительность фильтроцикла.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности ионообмена обрабатываемой воды и снижение расхода природных вод на регенерацию фильтра, что достигается присоединением к входу фильтра гибкого трубопровода, к которому через патрубки ярусно по высоте фильтра закреплены плоские эластичные кольца с расширяющимися насадками, на внутренней поверхности которых предусмотрены винтообразные криволинейные направляющие.

Технический результат достигается тем, что к устройству для ионообменной обработки воды, содержащему трубопровод подачи исходной воды с насосом, напорная линия которого подключена к входу фильтра с реагентом, и регулирующий клапан, установленный на выходе фильтра, напорную линию обработанной воды, имеющему линию рециркуляции с исполнительным механизмом, соединенную с трубопроводом подачи исходной воды и с напорной линией обработанной воды, и контур регулирования потока рециркуляции, состоящий из датчика расхода, установленного на напорной линии насоса и регулятор, вход которого связан с датчиком расхода, а выход подключен к исполнительному механизму, присоединен к входу фильтра гибкий трубопровод, к которому через патрубки ярусно по высоте фильтра закреплены плоские эластичные кольца с расширяющимися насадками, на внутренней поверхности которых предусмотрены винтообразные криволинейные направляющие.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для ионообменной обработки воды, на фиг. 2, 3 - система гибких и эластичных элементов фильтра, а на фиг. 4 - развертка винтообразных криволинейных направляющих.

Устройство состоит из насоса 1, установленного на трубопроводе 2 подачи исходной воды и подключенного посредством напорной линии 3 к фильтру 4, напорной линии 5 обработанной воды, на которой установлен регулирующий клапан 6, линии 7 рециркуляции, датчик 8 расхода воды, регулятор 9, исполнительный механизм 10, гибкий трубопровод 11 с патрубками 12, ярусно расположенными по высоте фильтра плоскими эластичными кольцами 13, к которым присоединены через отверстия 15 расширяющиеся насадки 16 с винтообразными криволинейными направляющими 17 на внутренней их поверхности.

Устройство работает следующим образом.

Насос 1 подает исходную воду, поступающую по трубопроводу 2 по напорной линии 3 в фильтр 4, заполненный катионитами. Обработанная вода по напорной линии 5 через регулирующий клапан 6 поступает в диаэратор (на фиг. не показан). При снижении скорости воды в фильтре 4 ниже допустимой от датчика 8 расхода поступает сигнал на регулятор 9, от которого срабатывает исполнительный механизм 10 на линии 7 рециркуляции, и вода с реагентом поступает в гибкий трубопровод 11 через патрубки 12 в ярусно расположенные по высоте фильтра плоские эластичные кольца 13 через отверстия 14, а затем через отверстия 15 в расширяющиеся насадки 16 с винтообразными криволинейными направляющими 17 на внутренней их поверхности. Под давлением воды с реагентом плоские эластичные кольца 13 расширяются, вода с реагентом в винтообразных криволинейных направляющих 17 закручивается, выбрасывается в виде волн в катионитную загрузку и приводит ее в состояние перемешивания. Вода с реагентом, ударяясь о внутренние стенки корпуса фильтра 4, создает обратную волну и закручивается по всей высоте загрузки катионита, проникая во все внутренние ее слои. Упругие свойства гибкого трубопровода 11 и плоских эластичных колец 13 создают вибрацию и усиливают волнообразное воздействие. Изменение напора поступающей воды вызывает колебание гибкого трубопровода 11, а также эластичного кольца 13 и расширяющихся насадок 16 и соответственно усиливает взрыхление катионитовой загрузки, что повышает эффект как регенерации ионита, так и эффект ионообмена обрабатываемой воды, удаляя катионы жесткости и снижая солесодержание в воде. Многократное использование реагентов, свободно проникающих в толщу катионитов во всем объеме, позволяет снижать расход воды на регенерацию фильтра и тем самым экономить природные воды.

Оригинальность предложенного устройства для ионообменной обработки воды заключается в комплексном использовании гидродинамических и вибрационных сил для равномерного распределения реагента в ионите и глубокого его проникновения, исключения застойных зон в толще загрузки и образования на поверхности зерен анаэробных процессов, что усиленно сопровождается в ходе водообработки в последнее время за счет мутации микроорганизмов в неблагоприятных экологических условиях.

Формула изобретения

Устройство для ионообменной обработки воды, содержащее трубопровод подачи исходной воды с насосом, напорная линия которого подключена к входу фильтра с реагентом, регулирующий клапан, установленный на выходе фильтра, напорную линию обработанной воды, линию рециркуляции с исполнительным механизмом, соединенную с трубопроводом подачи исходной воды и напорной линией обработанной воды, и контур регулирования потока рециркуляции, состоящий из датчика расхода, установленного на напорной линии насоса, и регулятора, вход которого связан с датчиком расхода, а выход подключен к исполнительному механизму, отличающееся тем, что к входу фильтра присоединен гибкий трубопровод, к которому через патрубки ярусно по высоте фильтра прикреплены плоские эластичные кольца с расширяющимися насадками, на внутренней поверхности которых предусмотрены винтообразные криволинейные направляющие.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4