Станция водоподготовки

 

Изобретение относится к станциям водоподготовки и может быть использовано для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Станция водоподготовки содержит поверхностный источник водоснабжения, повысительный насос, озонатор, фильтр, сетевой насос, напорный флотатор, дозатор реагента. Станция дополнительно снабжена промывным насосом, гидромониторной системой промывки фильтра, эжектором, сатуратором, датчиками давления, электрифицированными задвижками, блоком управления. При этом фильтр размещен под острым углом к горизонту. Технический результат: повышение экономичности и экологичности станции водоподготовки. 1 ил.

Изобретение относится к станциям водоподготовки и может быть использовано для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий.

Известна станция водоподготовки, включающая насос станции первого подъема, смеситель, камеру хлопьеобразования, отстойник, фильтр, резервуар чистой воды и насос второго подъема [Абрамов Н.Н. Водоснабжение. - М.: Стройиздат, 1974, с. 331, pиc. V. 57]. Недостатками известной станции водоподготовки являются низкие показатели качества воды, экономичности и экологичности.

Известна станция водоподготовки, выбранная в качестве прототипа, включающая поверхностный источник водоснабжения, повысительный насос, озонатор, камеру преозонирования, контактный резервуар для стокирования, узел коагуляции, отстойник, песчаный фильтр, камеру постозонирования, сетевой насос, и фильтр с активированным углем [Орлов В.А. Озонирование воды. - М.: Стройиздат, 1984, с. 21, рис. 12]. Недостатками известной станции водоподготовки являются недостаточные показатели экономичности и экологичности, обусловленные неполным растворением озона в воде и затратами, связанными с утилизацией осадка, выпавшего в отстойнике и задержанного песчаным фильтром.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить экономичность и экологичность станции водоподготовки.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: станция водоподготовки, содержащая поверхностный источник водоснабжения, повысительный насос, озонатор, фильтр и сетевой насос, дополнительно снабжена промывным насосом, гидромониторной системой промывки фильтра, эжектором, дозатором реагента, обратным клапаном, датчиками давления, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек и блоком управления, причем фильтр размещен под острым углом к горизонту, напорный патрубок повысительного насоса соединен с входным патрубком фильтра, выходной патрубок фильтра соединен с напорными патрубками повысительного и промывного насосов, с гидромониторной системой промывки фильтра и с входным патрубком эжектора, всасывающий патрубок эжектора соединен с озонатором, напорный патрубок эжектора соединен с сатуратором, реакционная зона напорного флотатора соединена с сатуратором и дозатором реагента, выходной патрубок напорного флотатора, всасывающие патрубки промывного и сетевого насосов соединены с резервуаром чистой воды, а датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить экономичность и экологичность станции водоподготовки.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемой станции водоподготовки. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "изобретательный уровень".

На чертеже представлена схематично станция водоподготовки.

Станция водоподготовки содержит поверхностный источник водоснабжения 1, повысительный насос 2, фильтр 3, гидромониторную систему промывки фильтра 4, эжектор 5, озонатор 6, сатуратор 7, напорный флотатор 8, дозатор реагента 9, резервуар чистой воды 10, промывной насос 11, сетевой насос 12, обратный клапан 13, датчики давления 14-19, электрифицированные задвижки 20-27, датчики положения электрифицированных задвижек 28-35, удерживающие решетки 36 и 37, трубопроводы 38-48, лоток для отвода пены 49, лоток для отвода промывной воды 50 и блок управления 51.

Станция водоподготовки работает следующим образом.

Повысительный насос 2 запускается в работу. Как только он выйдет на нормальный режим работы от датчика давления 14 на блок управления 51 поступает сигнал, по которому электрифицированные задвижки 20, 21 и 22 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 28, 29 и 30 электрифицированных задвижек, повысительный насос 2 забирает воду из поверхностного источника водоснабжения 1 и по трубопроводам 38 и 39 подает ее на вход фильтра 3, например, с плавающей фильтрующей загрузкой. Вода проходит через фильтрующую загрузку, размещенную между удерживающими решетками 36 и 37, фильтруется и поступает во входной патрубок эжектора 5. Во всасывающий патрубок эжектора 5 от озонатора 6 по трубопроводу 40 поступает озонированный воздух и тщательно перемешивается с водой. Образовавшаяся смесь по трубопроводу 41 поступает в сатуратор 7 и сжимается. Как только давление в сатураторе 7 достигнет расчетной величины, от датчика давления 17 на блок управления 51 поступает сигнал, по которому электрифицированные задвижки 23 и 24 открываются и, при разрешающих сигналах от датчиков положения 31 и 32 электрифицированных задвижек, сжатая смесь из сатуратора 7 по трубопроводу 42 поступает в реакционную зону напорного флотатора 8 сверху, а снизу от дозатора реагента 9 по трубопроводу 43 в него поступает реагент, например, флокулянт, активированный уголь и др. При встречном движении оба потока тщательно перемешиваются друг с другом, активно протекает химический процесс, скорость сжатой смеси резко снижается, а освободившийся воздух в виде мельчайших пузырьков флотирует загрязнения воды. Эти загрязнения в виде пены скребком /не показан/ сдвигаются в лоток для сбора пены 49 и удаляются из напорного флотатора 8 для утилизации. Очищенная в напорном флотаторе 8 вода по трубопроводу 44 поступает в резервуар чистой воды 10, из которого сетевым насосом 12 забирается, и по трубопроводу 48 подается в водопроводную сеть с водонапорной башней потребителю. Обратный клапан 13 препятствует обратному движению воды.

При работе фильтр 3 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, а вместе с тем увеличивается и разность давлений в точках присоединения датчиков давлений 15 и 16 к фильтру 3. Как только эта разность достигнет заданной величины, например, 0,05 МПа, блок управления 51 переводит станцию водоподготовки в режим регенерации плавающей фильтрующей загрузки фильтра 3. По команде с блока управления 51 электрифицированные задвижки 20-24 закрываются, а электрифицированные задвижки 26 и 27 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 28-32, 34 и 35 электрифицированных задвижек повысительный насос 2 подает воду из поверхностного источника водоснабжения 1 в выходной патрубок фильтра 3 и в гидромониторную систему промывки 4. Под действием перекрестных струй воды плавающая фильтрующая загрузка фильтра 3 интенсивно перемешивается, загрязнения быстро оттираются от зерен загрузки, а загрязненная вода из фильтра 3 по трубопроводу 46 поступает в лоток для отвода промывной воды 50 и отводится на сторону. По истечении заданного на пульте блока управления 51 времени электрифицированная задвижка 27 закрывается и при разрешающем сигнале от датчика положения 35 электрифицированной задвижки запускается в работу промывной насос 11. Когда промывной насос 11 выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 18 на блок управления 51 подает сигнал, по которому электрифицированная задвижка 25 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения 33 электрифицированной задвижки промывной насос 11 забирает воду из резервуара чистой воды 10 и подает ее в выходной патрубок фильтра 3 и в гидромониторную систему промывки фильтра 4. Под действием промывной воды внутренняя поверхность фильтра 3 и плавающая фильтрующая загрузка ополаскиваются чистой водой. По истечении заданного на пульте блока управления 51 времени промывной насос 11 выключается, электрифицированные задвижки 25-26 закрываются, а электрифицированные задвижки 20-24 открываются. При разрешающих сигналах от датчиков положения 33, 34, 28-32 повысительный насос 2 забирает воду из поверхностного источника водоснабжения 1 и подает ее во входной патрубок фильтра 3 и процесс водоподготовки продолжается.

При прекращении водопотребления наполняется водой бак водонапорной башни и датчик давления 19 на блок управления 51 подает сигнал на выключение станции водоподготовки из работы. По этому сигналу закрываются электрифицированные задвижки 20-27 и при разрешающих сигналах от датчиков положения 28-35 электрифицированных задвижек отключаются повысительный насос 2, промывной насос 11 и сетевой насос 12. При возобновлении водопотребления давление в водопроводной сети будет понижаться. Как только оно снизится до допустимого предела, датчик давления 19 на блок управления 51 подает сигнал на включение в работу станции водоподготовки и процесс подготовки воды будет продолжен.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить экономию капитальных затрат при строительстве фильтровального помещения за счет уменьшения строительной высоты фильтра и экономический эффект за счет высокого качества обработанной воды, резкого сокращения озона, других реагентов и чистой воды, расходуемой для промывки фильтра 3, а также за счет экологической безопасности станции водоподготовки.

Формула изобретения

Станция водоподготовки, содержащая поверхностный источник водоснабжения, повысительный насос, озонатор, фильтр и сетевой насос, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена промывным насосом, гидромониторной системой промывки фильтра, эжектором, сатуратором, напорным флотатором, дозатором реагента, обратным клапаном, датчиками давления, электрифицированными задвижками, датчиками положения электрифицированных задвижек и блоком управления, причем фильтр размещен под острым углом к горизонту, напорный патрубок повысительного насоса соединен с входным патрубком фильтра, выходной патрубок фильтра соединен с напорными патрубками повысительного и промывного насосов, с гидромониторной системой промывки фильтра и с входным патрубком эжектора, всасывающий патрубок эжектора соединен с озонатором, напорный патрубок эжектора соединен с сатуратором, реакционная зона напорного флотатора соединена с сатуратором и дозатором реагента, выходной патрубок напорного флотатора, всасывающие патрубки промывного и сетевого насосов соединены с резервуаром чистой воды, а датчики давления, электрифицированные задвижки и датчики положения электрифицированных задвижек соединены с блоком управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1