RU2149144C1 - Floating plant of potable water preparation - Google Patents

Abstract

FIELD: potable water preparation plants used, mainly, in water supply of periodic-duty settlements, geological exploration expeditions, crafts and in cases of emergencies. SUBSTANCE: floating plant has washing pump, carbonator, carbon adsorber unit, bactericide unit, cock with float drive, vessel for filter washing, shutoff valves with electromagnetic drives, position pickups of shutoff valves with electromagnetic drives, pressure pickups and control unit with corresponding communication facilities. EFFECT: enhanced quality of potable water and higher economic efficiency; ecological safety of floating plant for potable water preparation. 1 dwg

Description

Изобретение относится к станциям приготовления питьевой воды и может быть использовано преимущественно для водоснабжения вахтовых поселков, геологоразведочных экспедиций, плавсредств, а также при возникновении чрезвычайных ситуаций. The invention relates to stations for the preparation of drinking water and can be used primarily for water supply camps, exploration expeditions, boats, as well as in case of emergency.

Известна передвижная водоочистная станция, содержащая повысительный насос, два фильтра, электрокоагулятор, бактерицидную установку и резервуар очищенной воды [Журба М. Г. Пенополистирольные фильтры. - М.: Стройиздат, 1992, с. 62, рис. 22, а]. Недостатком известной передвижной водоочистной станции является низкое качество приготавливаемой воды, обусловленное недостаточным обесцвечиванием воды, высоким порогом привкусов и запахов. Кроме того, отсутствие средств для промывки фильтров, удаления и утилизации продуктов электрокоагуляции снижает экономичность и экологическую безопасность передвижной водоочистной станции. Known mobile water treatment station containing a booster pump, two filters, an electrocoagulator, a bactericidal installation and a tank of purified water [M. Zhurba Foam polystyrene filters. - M.: Stroyizdat, 1992, p. 62, fig. 22, a]. A disadvantage of the known mobile wastewater treatment plant is the low quality of the prepared water, due to insufficient discoloration of the water, a high threshold of tastes and odors. In addition, the lack of means for washing the filters, removing and disposing of electrocoagulation products reduces the cost-effectiveness and environmental safety of the mobile water treatment plant.

Известна станция приготовления питьевой воды, выбранная в качестве прототипа, содержащая повысительный насос, фильтр, эжектор и озонатор [Авторское свидетельство СССР N 1574545, кл. C 02 F 1/78, 1990]. Недостатком известной станции приготовления питьевой воды является то, что она готовит воду недостаточно высокого качества, особенно при обработке воды с повышенной мутностью. Кроме того, часть озона при обработке воды не используется, а удаляется в атмосферу. Это снижает экономичность и экологическую безопасность станции в целом. Known station for the preparation of drinking water, selected as a prototype, containing a booster pump, filter, ejector and ozonizer [USSR Copyright Certificate N 1574545, class. C 02 F 1/78, 1990]. A disadvantage of the known drinking water preparation station is that it prepares water of insufficient quality, especially when treating water with high turbidity. In addition, part of the ozone is not used in water treatment, but is removed to the atmosphere. This reduces the efficiency and environmental safety of the plant as a whole.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить качество питьевой воды, экономичность и экологическую безопасность плавающей станции приготовления питьевой воды. The problem to which the invention is directed, is to improve the quality of drinking water, the cost-effectiveness and environmental safety of a floating drinking water preparation station.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем. Плавающая станция приготовления питьевой воды дополнительно снабжена промывным насосом, сатуратором, блоком угольного адсорбера, бактерицидной установкой, краном с поплавковым приводом, емкостью для промывки фильтра, запорными клапанами с электромагнитными приводами, датчиками положений запорных клапанов с электромагнитными приводами, датчиками давления и блоком управления, причем вход фильтра соединен с открытым водоисточником, выход фильтра соединен с всасывающим патрубком повысительного насоса и напорным патрубком промывного насоса, эжектор соединен с напорным патрубком повысительного насоса, озонатором и сатуратором, блок угольного адсорбера соединен с сатуратором и входом бактерицидной установки, выход которой соединен с потребителем воды, всасывающий патрубок промывного насоса соединен с емкостью для промывки фильтра, кран с поплавковым приводом соединен с напорным патрубком повысительного насоса и емкостью для промывки фильтра, а датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчики положений запорных клапанов с электромагнитными приводами соединены с блоком управления. The proposed technical solution is as follows. The floating drinking water preparation station is additionally equipped with a washing pump, a saturator, a coal adsorber unit, a bactericidal unit, a float-operated valve, a filter washing tank, shut-off valves with electromagnetic actuators, shut-off valve position sensors with electromagnetic drives, pressure sensors and a control unit, the inlet of the filter is connected to an open water source, the outlet of the filter is connected to the suction pipe of the booster pump and the discharge pipe of the washing pump, ejector connected to the pressure port of the booster pump, ozonizer and saturator, the coal adsorber unit is connected to the saturator and the inlet of the bactericidal unit, the outlet of which is connected to the water consumer, the suction pipe of the washing pump is connected to the filter washing tank, the float-operated valve is connected to the pressure head a booster pump nozzle and a filter flushing tank, and pressure sensors, shut-off valves with electromagnetic actuators and shut-off valve position sensors with electromagnetic and actuators connected to the control unit.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить качество питьевой воды, экономичность и экологическую безопасность плавающей станции приготовления питьевой воды. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that it contains new nodes with its connections, which can improve the quality of drinking water, the cost-effectiveness and environmental safety of a floating drinking water preparation station.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed solution meets the criteria of the invention of "novelty."

На чертеже схематически изображена плавающая станция приготовления питьевой воды. The drawing schematically shows a floating drinking water preparation station.

Плавающая станция приготовления питьевой воды включает корпус 1, фильтр 2, повысительный насос 3, эжектор 4, озонатор 5, сатуратор 6, блок угольного адсорбера 7, бактерицидную установку 8, промывной насос 9, кран с поплавковым приводом 10, емкость для промывки фильтра 11, датчики давления 12-15, запорные клапаны с электромагнитными приводами 16-21, датчики положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 22-27, трубопроводы 28-36 и блок управления 37. A floating drinking water preparation station includes a housing 1, a filter 2, a booster pump 3, an ejector 4, an ozonizer 5, a saturator 6, a coal adsorber unit 7, a bactericidal unit 8, a washing pump 9, a float-operated valve 10, a filter washing tank 11, pressure sensors 12-15, shut-off valves with electromagnetic actuators 16-21, position sensors of shut-off valves with electromagnetic actuators 22-27, pipelines 28-36 and control unit 37.

Плавающая станция приготовления питьевой воды работает следующим образом. Floating station for the preparation of drinking water is as follows.

Забортная вода из открытого водоисточника поступает в фильтр 2, например с плавающей фильтрующей загрузкой, фильтруется и через открытый запорный клапан с электромагнитным приводом 16 по трубопроводу 28 поступает во всасывающий патрубок повысительного насоса 3. Повысительный насос 3 включается в работу. Вода по трубопроводу 29 через открытый кран с поплавковым приводом 10 поступает в емкость для промывки фильтра 11 и наполняет ее. После наполнения емкости для промывки фильтра 11 водой кран с поплавковым приводом 10 закрывается, давление в напорном трубопроводе повысительного насоса 3 увеличивается и как только оно достигнет расчетного значения от датчика давления 12 на блок управления 37 поступает сигнал на открывание запорных клапанов с электромагнитными приводами 17 и 18. При разрешающих сигналах от датчиков положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 23 и 24 запорные клапаны с электромагнитными приводами 17 и 18 открываются и обрабатываемая вода по трубопроводу 30 поступает на вход эжектора 4. Во всасывающий патрубок эжектора 4 от озонатора 5 по трубопроводу 31 поступает озоно-воздушная смесь, которая тщательно перемешивается с обрабатываемой водой, а затем образовавшаяся смесь по трубопроводу 32 поступает в сатуратор 6. В сатураторе 6 озоно-воздушная смесь сжимается и растворяется в воде. При пороговых значениях концентрации озона в воде и времени пребывания смеси в сатураторе 6 достигается практически полная инактивация микроорганизмов (вирусов, споровых бактерий и др. ). При достижении в сатураторе 6 расчетного давления датчик давления 13 на блок управления 37 подает сигнал на открывание запорных клапанов с электромагнитными приводами 19 и 20. При разрешающих сигналах от датчиков положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 25 и 26 запорные клапаны с электромагнитными приводами 19 и 20 открываются и обрабатываемая вода из сатуратора 6 по трубопроводу 33 проходит через блок угольного адсорбера 7. При этом в толще загрузки блока угольного адсорбера 7 происходит глубокое биологическое окисление и сорбция загрязнений, придающих воде цветность, запах и привкус. Из блока угольного адсорбера 7 обрабатываемая вода по трубопроводу 34 поступает на бактерицидную установку 8, где она подвергается дополнительному обеззараживанию с помощью ультрафиолетового излучения. После этого очищенная вода по трубопроводу 35 поступает потребителю. Seawater from an open water source enters the filter 2, for example, with a floating filter load, is filtered and through an open shut-off valve with an electromagnetic actuator 16 through a pipe 28 enters the suction pipe of the booster pump 3. The booster pump 3 is turned on. Water through the pipe 29 through an open valve with a float actuator 10 enters the tank for washing the filter 11 and fills it. After filling the tank for washing the filter 11 with water, the crane with the float actuator 10 closes, the pressure in the pressure pipe of the booster pump 3 increases and as soon as it reaches the calculated value from the pressure sensor 12, a signal is sent to the control unit 37 to open the shut-off valves with electromagnetic actuators 17 and 18 . With enable signals from the position sensors of the shut-off valves with electromagnetic actuators 23 and 24, the shut-off valves with electromagnetic actuators 17 and 18 open and the treated water through pipes the wire 30 enters the inlet of the ejector 4. The ozone-air mixture enters the suction pipe of the ejector 4 from the ozonizer 5 through the pipe 31, which is thoroughly mixed with the treated water, and then the resulting mixture passes through the pipe 32 to the saturator 6. In the saturator 6, the ozone-air the mixture is compressed and dissolved in water. At threshold values of the ozone concentration in water and the residence time of the mixture in saturator 6, almost complete inactivation of microorganisms (viruses, spore bacteria, etc.) is achieved. When the saturator 6 reaches the design pressure, the pressure sensor 13 sends a signal to the control unit 37 to open the shut-off valves with electromagnetic actuators 19 and 20. When the enable signals from the position sensors of the shut-off valves with electromagnetic actuators 25 and 26, the shut-off valves with electromagnetic actuators 19 and 20 open and the treated water from the saturator 6 through the pipe 33 passes through the block of coal adsorber 7. In this case, deep biological oxidation and sorption occurs in the thickness of the loading of the block of coal adsorber 7 ia pollution, giving water color, smell and taste. From the coal adsorber unit 7, the treated water is piped to a bactericidal unit 8, where it is subjected to additional disinfection using ultraviolet radiation. After that, the purified water through the pipeline 35 enters the consumer.

При работе плавающей станции приготовления питьевой воды фильтр 2 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, а абсолютное давление во всасывающем патрубке повысительного насоса 3 уменьшается. Как только оно снизится до расчетной величины, датчик давления 14 подаст сигнал на блок управления 37 и фильтр 2 переводится в режим регенерации фильтрующей загрузки. По команде с блока управления 37 запорные клапаны с электромагнитными приводами 16-20 закрываются. При разрешающих сигналах от датчиков положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 22 - 26 электродвигатель повысительного насоса 3 выключается, а электродвигатель промывного насоса 9 включается в работу. Как только промывной насос 9 выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 15 на блок управления 37 подает сигнал на открывание запорного клапана с электромагнитным приводом 21. Запорный клапан с электромагнитным приводом 21 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения запорного клапана 27 промывной насос 9 по трубопроводу 36 подает воду из емкости для промывки фильтра 11 в фильтр 2. Под действием напора промывной воды фильтрующая загрузка фильтра 2 освобождается от примесей. Через расчетное время, задаваемое на пульте блока управления 37, фильтр 2 переводится в режим фильтрования воды. По команде с блока управления 37 выключается электродвигатель промывного насоса 9, закрывается запорный клапан с электромагнитным приводом 21, открывается запорный клапан с электромагнитным приводом 16 и при разрешающих сигналах от датчиков положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 27 и 22 включается в работу электродвигатель повысительного насоса 3. Дальнейший процесс приготовления питьевой воды продолжается аналогично вышеописанному. During the operation of the floating drinking water preparation station, the filter 2 becomes clogged, its hydraulic resistance increases, and the absolute pressure in the suction pipe of the booster pump 3 decreases. As soon as it decreases to the calculated value, the pressure sensor 14 will signal to the control unit 37 and the filter 2 is transferred to the regeneration mode of the filter load. On command from the control unit 37, the shutoff valves with electromagnetic actuators 16-20 are closed. When enabling signals from the position sensors of shut-off valves with electromagnetic actuators 22 - 26, the electric motor of the booster pump 3 is turned off, and the electric motor of the washing pump 9 is turned on. As soon as the washer pump 9 reaches normal operation, the pressure sensor 15 to the control unit 37 sends a signal to open the shut-off valve with an electromagnetic actuator 21. The shut-off valve with an electromagnetic actuator 21 opens and when the enable signal from the position sensor of the shut-off valve 27 is reached, the washer pump 9 pipeline 36 supplies water from the tank for washing the filter 11 to the filter 2. Under the influence of the pressure of the washing water, the filter load of the filter 2 is freed from impurities. After the estimated time set on the remote control unit 37, the filter 2 is transferred to the filtering mode of water. At the command of the control unit 37, the electric motor of the washing pump 9 is turned off, the shut-off valve with an electromagnetic actuator 21 is closed, the shut-off valve with an electromagnetic actuator 16 is opened, and with enable signals from the position sensors of the shut-off valves with electromagnetic actuators 27 and 22, the electric motor of the booster pump 3 is turned on. The further process of preparing drinking water continues similarly to the above.

При работе блок угольного адсорбера 7 засоряется, его гидравлическое сопротивление увеличивается, давление в сатураторе 6 возрастает. Как только оно достигнет расчетного максимального значения, датчик давления 13 на блок управления 37 подает сигнал на регенерацию блока угольного адсорбера 7. По этому сигналу блок управления 37 выключает электродвигатели повысительного 3 и промывного 9 насосов и бактерицидную установку 8, запорные клапаны с электромагнитными приводами 16-21 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положений запорных клапанов с электромагнитными приводами 22-27 с блока управления 37 подается сигнал (например, в виде блинкера), извещающий о необходимости замены блока угольного адсорбера 7. По этому сигналу производится замена блока угольного адсорбера 7, после чего процесс приготовления питьевой воды продолжается. During operation, the coal adsorber unit 7 becomes clogged, its hydraulic resistance increases, and the pressure in the saturator 6 increases. As soon as it reaches the calculated maximum value, the pressure sensor 13 to the control unit 37 gives a signal for the regeneration of the coal adsorber unit 7. By this signal, the control unit 37 turns off the boost 3 and flush 9 pumps and the bactericidal unit 8, shut-off valves with electromagnetic actuators 16- 21 are closed and with enable signals from the position sensors of the shut-off valves with electromagnetic actuators 22-27, a signal is sent from the control unit 37 (for example, in the form of a blinker), notifying and replacing coal adsorber unit 7. By this signal are replaced coal adsorber unit 7, after which drinking water preparation process continues.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект за счет высокого качества приготавливаемой питьевой воды, рационального использования озона и экологической безопасности станции приготовления питьевой воды в целом. Thus, the proposed technical solution allows to obtain an economic effect due to the high quality of the prepared drinking water, the rational use of ozone and the environmental safety of the drinking water preparation plant as a whole.

Claims (1)

Плавающая станция приготовления питьевой воды, содержащая корпус, повысительный насос, фильтр, эжектор и озонатор, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена промывным насосом, сатуратором, блоком угольного адсорбера, бактерицидной установкой, краном с поплавковым приводом, емкостью для промывки фильтра, запорными клапанами с электромагнитными приводами, датчиками положений запорных клапанов с электромагнитными приводами, датчиками давления и блоком управления, причем вход фильтра соединен с открытым водоисточником, выход фильтра соединен с всасывающим патрубком повысительного насоса и напорным патрубком промывного насоса, эжектор соединен с напорным патрубком повысительного насоса, озонатором и сатуратором, блок угольного адсорбера соединен с сатуратором и входом бактерицидной установки, выход которой соединен с потребителем воды, всасывающий патрубок промывного насоса соединен с емкостью для промывки фильтра, кран с поплавковым приводом соединен с напорным патрубком повысительного насоса и емкостью для промывки фильтра, а датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчики положений запорных клапанов с электромагнитными приводами соединены с блоком управления. A floating drinking water preparation station comprising a housing, a booster pump, a filter, an ejector and an ozonizer, characterized in that it is additionally equipped with a washing pump, a saturator, a coal adsorber unit, a bactericidal unit, a float-operated valve, a filter washing tank, shut-off valves with electromagnetic actuators, position sensors of shut-off valves with electromagnetic actuators, pressure sensors and a control unit, the filter input being connected to an open water source, the filter output the trap is connected to the suction port of the booster pump and the pressure port of the washing pump, the ejector is connected to the pressure port of the booster pump, an ozonizer and a saturator, the coal adsorber unit is connected to the saturator and the inlet of the bactericidal unit, the outlet of which is connected to the water consumer, the suction port of the washing pump is connected to the tank for washing the filter, the float-operated valve is connected to the pressure port of the booster pump and the capacity for washing the filter, and pressure sensors, shut-off valves Pans with electromagnetic actuators and position sensors check valves with electromagnetic actuators are connected to the control unit.