RU2498945C1 - Water treatment apparatus - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.SUBSTANCE: invention relates to water treatment and can be used for water ozone treatment. Proposed device comprises water feed pipeline with strainer, water discharge pipeline, pipeline to feed ozone from ozone generator connected with ejector, means to discharge ozone-bearing gas, discharge pipeline, bypass pipeline with check valve, hydraulic lock, pump, filtration vessel with bed filter, drainage system level indicator, 1, 2, 3and 4shutoff devices, control unit connected with gages and control circuits of ozone generator, pump hydraulic lock and 1, 2, 3and 4shutoff devices. Note here that ozone feed pipeline is connected with ejector. Means to discharge ozone-bearing gas is composed of ozone destructor arranged atop filtration vessel and connected therewith via air shutoff valve. Flushing water discharge pipeline is connected with discharge from filtration vessel via hydraulic lock. 3shutoff valve is arranged in water feed line downstream of strainer to connect it with ejector and bypass line with check valve connected via 2shutoff valve and pump with drainage system outlet and, via 4shutoff valve with water discharge line. 1shutoff valve arranged in branch pipe of water feed line downstream of said strainer connects the latter with drainage system. Bed filter is composed of catalyst consisting of pelletised nano-structured based of natural green earth, thermally expanded graphite without extra binder. Sprayers are arranged at filtration vessel top part and connected with shutoff valve and pump and are automatically controlled along with ozone generator by control unit. Note here that sprayer nozzles are located: One at the center while others are arranged in concentric circles located in one plane, their number being defined by calculation.EFFECT: higher quality of cleaning and efficient use of ozone.2 dwg

Description

Изобретение относится к технике водоподготовки и может быть использовано для озонирования питьевой воды систем централизованного водоснабжения.The invention relates to a water treatment technique and can be used for the ozonation of drinking water from centralized water supply systems.

Известно устройство, содержащее корпус, расположенные в нем электроды, трубопроводы (патрубки) для подвода и отвода воды, трубопровод для подвода кислородосодержащего газа и средство для отвода отработанного озоносодержащего газа, выполненного в виде соответствующего трубопровода, причем, высоковольтный электрод выполнен в виде объемного многоострийного электрода в виде ерша, а заземленный электрод - в виде цилиндра, проходной изолятор высоковольтного электрода образует кольцевой зазор с заземленным электродом, через который в устройство поступает вода, а подводящий воду трубопровод расположен в зоне заземленного электрода и проходного изолятора, трубопровод, подводящий кислородосодержащий газ, соединен с полым тоководом высоковольтного электрода, а заземленный электрод соединен с распределительной системой водо- и озоносодержащей смеси [Патент RU 2136602, МПК C02F 1/46, опубликован 10.09.1999].A device is known that contains a housing, electrodes located in it, pipelines (pipes) for supplying and discharging water, a pipeline for supplying oxygen-containing gas and means for removing exhausted ozone-containing gas, made in the form of a corresponding pipeline, moreover, the high-voltage electrode is made in the form of a multi-tip electrode in the form of a ruff, and a grounded electrode in the form of a cylinder, the bushing of the high-voltage electrode forms an annular gap with a grounded electrode, through which water is supplied, and the water supply pipe is located in the area of the grounded electrode and the bushing, the oxygen supply gas pipe is connected to the hollow current lead of the high voltage electrode, and the grounded electrode is connected to the water and ozone mixture distribution system [Patent RU 2136602, IPC C02F 1 / 46, published on 09/10/1999].

Недостатком устройства является относительно низкое качество очистки.The disadvantage of this device is the relatively poor quality of cleaning.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее трубопровод подвода воды, трубопровод отвода воды, трубопровод подачи озона от генератора озона, а также средство для отвода отработанного озоносодержащего газа, отводящий промывной трубопровод, фильтр грубой очистки, установленный в трубопроводе подвода воды, обводной трубопровод с обратным клапаном, гидрозатвор, насос, контактно-фильтровальная емкость, содержащая эжектор, размещенный в ее верхней части, насыпной угольный фильтр, содержащий зернистый фильтр из активированного угля и размещенный в ее нижней части, дренажную систему, размещенную под угольным фильтром, и датчик уровня, первое, второе, третье и четвертое запорные устройства, блок управления, соединенный с датчиком уровня и с цепями управления генератора озона, насоса, гидрозатвора и первого второго, третьего и четвертого запорных устройств, причем трубопровод подачи озона от генератора озона соединен с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа выполнено в виде деструктора озона, установленного в верхней части контактно-фильтровальной емкости и соединенного с ним через воздухоотделительный клапан, отводящий промывной трубопровод соединен с отводом из верхней части контактно-фильтровальной емкости через гидрозатвор, третье запорное устройство установлено в трубопроводе подвода воды за фильтром грубой очистки и соединяет его с эжектором и обводящим трубопроводом с обратным клапаном, который через второе запорное устройство и насос соединен с выходом дренажной системы, а через установленное за вторым запорным устройством четвертое запорное устройство соединен с трубопроводом отвода воды, а первое запорное устройство, установленное в отводе от трубопровода подвода воды за фильтром грубой очистки, соединяет его с дренажной системой [Патент RU 94968, МПК C02F 1/76, опубликован 10.06.2010].The closest in technical essence to the proposed one is a device containing a water supply pipe, a water drain pipe, an ozone supply pipe from an ozone generator, as well as a means for discharging waste ozone-containing gas, a drain washing pipe, a coarse filter installed in the water supply pipe, a bypass a pipeline with a non-return valve, a water seal, a pump, a contact-filter tank containing an ejector located in its upper part, a bulk carbon filter containing grain a true activated carbon filter and located in its lower part, a drainage system located under the carbon filter, and a level sensor, first, second, third and fourth locking devices, a control unit connected to a level sensor and to the control circuits of the ozone generator, pump, water trap and the first second, third and fourth locking devices, and the ozone supply pipe from the ozone generator is connected to the ejector, the means for removing the spent ozone-containing gas is made in the form of an ozone destructor, setting in the upper part of the contact-filter tank and connected to it through the air separation valve, the outlet washing pipe is connected to the outlet from the upper part of the contact-filter tank through a water seal, a third shut-off device is installed in the water supply pipe behind the coarse filter and connects it to the ejector and a bypass pipe with a check valve, which is connected to the outlet of the drainage system through the second shut-off device and pump, and through the shut-off device installed behind the second Ohm, the fourth locking device is connected to the water drainage pipe, and the first locking device installed in the drainage from the water supply pipe behind the coarse filter connects it to the drainage system [Patent RU 94968, IPC C02F 1/76, published June 10, 2010].

Недостатком устройства является относительно низкое качество очистки, относительно низкая эффективность использования озона для очистки воды и малая поверхность массообмена между водой и озоно-газовой смесью очистки.The disadvantage of this device is the relatively low quality of treatment, the relatively low efficiency of using ozone for water purification and the small mass transfer surface between water and the ozone-gas mixture of purification.

Технической задачей изобретения является повышение качества очистки воды и эффективности использования озона для очистки воды, а также увеличение поверхности массообмена между водой и озоно-газовой смесью.An object of the invention is to improve the quality of water purification and the efficiency of use of ozone for water purification, as well as increasing the mass transfer surface between water and the ozone-gas mixture.

Техническая задача решается тем, что в установке для очистки воды содержатся: трубопровод подвода воды с фильтром грубой очистки, трубопровод отвода воды, трубопровод подачи озона от генератора озона, соединенный с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа, отводящий промывной трубопровод, обводной трубопровод с обратным клапаном, гидрозатвор, насос, контактно-фильтровальную емкость с размещенным в ее нижней части насыпным фильтром, дренажную систему, датчик уровня, первое, второе, третье и четвертое запорные устройства, блок управления, соединенный с датчиком уровня и с цепями управления генератора озона, насоса, гидрозатвора и первого второго, третьего и четвертого запорных устройств, причем трубопровод подачи озона от генератора озона соединен с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа выполнено в виде деструктора озона, установленного в верхней части контактно-фильтровальной емкости и соединенного с ним через воздухоотделительный клапан, отводящий промывной трубопровод соединен с отводом из верхней части контактно-фильтровальной емкости через гидрозатвор, третье запорное устройство установлено в трубопроводе подвода воды за фильтром грубой очистки и соединяет его с эжектором и обводящим трубопроводом с обратным клапаном, который через второе запорное устройство и насос соединен с выходом дренажной системы, а через установленное за вторым запорным устройством четвертое запорное устройство соединен с трубопроводом отвода воды, а первое запорное устройство, установленное в отводе от трубопровода подвода воды за фильтром грубой очистки, соединяет его с дренажной системой, насыпной фильтрующий элемент - катализатор выполненный в виде гранулированного наноструктурированного сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, распыляющие устройства, установленные в верхней части контактно-фильтровальной емкости, которые соединены трубопроводом с запорным устройством и насосом, автоматически синхронно управляемым датчиком блока управления одновременно с генератором озона, причем форсунки распыляющего устройства расположены: одна в центре, остальные по концентричным кругам, лежащим в одной плоскости, количество которых определяется по формуле:The technical problem is solved in that the installation for water purification contains: a water supply pipe with a coarse filter, a water drain pipe, an ozone supply pipe from an ozone generator connected to an ejector, a means for discharging the spent ozone-containing gas, a discharge wash pipe, a bypass pipe with non-return valve, hydraulic lock, pump, contact-filter tank with a bulk filter located in its lower part, drainage system, level sensor, first, second, third and fourth shut-off valves the control unit connected to the level sensor and to the control circuits of the ozone generator, pump, water trap and the first second, third and fourth shut-off devices, the ozone supply pipe from the ozone generator connected to the ejector, the means for removing the spent ozone-containing gas is made in the form of a destructor ozone installed in the upper part of the contact-filter tank and connected to it through an air separation valve, the outlet flush pipe is connected to the outlet from the top of the contact of the filter and filter container through a water trap, a third shut-off device is installed in the water supply pipe behind the coarse filter and connects it to the ejector and the bypass pipe with a check valve, which is connected to the outlet of the drainage system through the second shut-off device and pump, and through the second shut-off device installed the fourth shut-off device is connected to the water drain pipe, and the first shut-off device installed in the drain from the water supply pipe behind the coarse filter it fades with a drainage system, a bulk filter element - a catalyst made in the form of a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, spraying devices installed in the upper part of the contact-filter tank, which are connected by a pipeline to the shut-off device and the pump, automatically synchronously controlled by the sensor of the control unit simultaneously with the ozone generator, and the nozzles of the spraying device are located: the bottom in the center, and the rest of concentric circles lying in one plane, the number of which is determined by the formula:

$${\text{n}}_{\text{кр}}=\frac{D}{2d}+1$$

, $${\text{n}}_{\text{cr}}=\frac{D}{2d}+\mathrm{one}$$

,

где D - диаметр емкости, м;where D is the diameter of the tank, m;

d - диаметр факела распыла, м,d is the diameter of the spray jet, m,

при этом количество форсунок, располагаемых на одном круге, определяется по формуле:the number of nozzles located on one circle is determined by the formula:

$$n_{ф}=\frac{\pi D_{ф}}{\mathrm{0,5}d}$$

, $$n_f=\frac{\pi D_f}{0.5d}$$

,

где D_ф - диаметр окружности с форсунками, м,where D _f - the diameter of the circle with nozzles, m,

диаметр каждой последующей окружности, по которой расположены форсунки больше предыдущей на диаметр факела, создаваемого форсункой, илиthe diameter of each subsequent circle along which the nozzles are larger than the previous one by the diameter of the torch created by the nozzle, or

$$D_{ф}^n=D_{ф}^{n-1}+d$$

, $$D_f^n=D_f^{n-\mathrm{one}}+d$$

,

расстояние между концентричными кругами, начиная от центра, равно расстоянию между форсунками и определяется по формуле:the distance between the concentric circles, starting from the center, is equal to the distance between the nozzles and is determined by the formula:

L=H=0,5d,L = H = 0.5d,

где L - расстояние между форсунками по окружности, м;where L is the distance between the nozzles in a circle, m;

Н - расстояние между окружностями, м.H - distance between circles, m.

Использование сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего позволит повысить качество очистки воды от ионов железа на 0,48 мг/л, ионов марганца - 0,38 мг/л, ионов меди - 3,01 мг/л.The use of a sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder will improve the quality of water purification from iron ions by 0.48 mg / l, manganese ions - 0.38 mg / l, copper ions - 3.01 mg / l.

На фиг.1 представлена функциональная схема установки для очистки воды. На фиг.2 представлена схема расположения форсунок, вид сверху.Figure 1 presents the functional diagram of the installation for water purification. Figure 2 presents the layout of the nozzles, a top view.

Установка для очистки воды содержит первое 1, второе 2, третье 3 и четвертое 4 запорные устройства, гидрозатвор 5, трубопровод подвода воды 6, трубопровод 7 отвода воды, трубопровод 8 подачи озона от генератора озона, а также средство 9 для отвода отработанного озоносодержащего газа, отводящий промывной трубопровод 10, фильтр 11 грубой очистки, установленный в трубопроводе 6 подвода воды, обводной трубопровод 12 с обратным клапаном, контактно-фильтровальную емкость 13, содержащую эжектор 14, размещенный в ее верхней части, насыпной фильтр 15, размещенный в ее нижней части и содержащий гранулированный наноструктурированный сорбент на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, и дренажную систему 16, размещенную под насыпным фильтром 15, насос 17, датчик 18 уровня, размещенные в контактно-фильтровальной емкости 13, и блок 19 управления, соединенный с датчиком 18 уровня и с цепями управления генератора 8 озона, первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 запорных устройств и насоса 17, средство 9 для отвода отработанного озоносодержащего газа выполнено в виде деструктора озона, установлено в верхней части контактно-фильтровальной емкости 13 и соединено с ним через воздухоотделительный клапан, отводящий промывной трубопровод 10 соединен с отводом из верхней части контактно-фильтровальной емкости 13 через гидрозатвор 5, третье запорное устройство 3 установлено в трубопроводе 6 подвода воды за фильтром 11 грубой очистки и соединяет его с эжектором 14 и обводящим трубопроводом 12 с обратным клапаном, который через второе запорное устройство 2 и насос 17 соединен с выходом дренажной системы 16, а через установленное за вторым запорным устройством 2 четвертое запорное устройство 4 - соединен с трубопроводом 7 отвода воды, а первое запорное устройство 1, установленное в отводе от трубопровода 6 подвода воды за фильтром 11 грубой очистки, соединяет его с дренажной системой 16, насыпной фильтрующий элемент - катализатор выполненный в виде гранулированного наноструктурированного сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего 15, а также тем, что введены распыляющие устройства 22 с форсунками 23, установленные в верхней части контактно-фильтровальной емкости 13, которые соединены трубопроводом с запорным устройством 21 и насосом 20, автоматически синхронно управляемым датчиком блока управления 19 одновременно с генератором озона.Installation for water purification contains the first 1, second 2, third 3 and fourth 4 shut-off devices, a water trap 5, a water supply pipe 6, a water drain pipe 7, an ozone supply pipe 8 from an ozone generator, and also a means 9 for removing the spent ozone-containing gas, a discharge washing pipe 10, a coarse filter 11 installed in the water supply pipe 6, a bypass pipe 12 with a non-return valve, a contact-filter tank 13 containing an ejector 14 located in its upper part, a bulk filter 15, is placed located in its lower part and containing a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, and a drainage system 16 located under the bulk filter 15, pump 17, level sensor 18 located in the contact-filter tank 13, and block 19 control connected to the level sensor 18 and to the control circuits of the ozone generator 8, first 1, second 2, third 3 and fourth 4 shut-off devices and pump 17, means 9 for removing the spent ozone-containing gas are made in de ozone destructor, is installed in the upper part of the contact and filter tank 13 and connected to it through an air separation valve, the outlet washing pipe 10 is connected to the outlet from the upper part of the contact and filter tank 13 through a water trap 5, a third shut-off device 3 is installed in the water supply conduit 6 after the coarse filter 11 and connects it to the ejector 14 and the bypass pipe 12 with a check valve, which through the second locking device 2 and the pump 17 is connected to the outlet of the drainage system 16, and through the fourth locking device 4 installed behind the second locking device 2 is connected to the water discharge pipe 7, and the first locking device 1, installed in the tap from the water supply pipe 6 behind the coarse filter 11, connects it to the drainage system 16, the bulk filter element is a catalyst made in the form of a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder 15, as well as the fact that spraying devices 22 with nozzles 23 are introduced updated in the upper part of the contact-filter tank 13, which are connected by a pipeline to the locking device 21 and the pump 20, automatically synchronously controlled by the sensor of the control unit 19 simultaneously with the ozone generator.

Работает установка для очистки воды следующим образом.Works installation for water purification as follows.

Исходная вода под давлением не менее 2,5 атмосфер подается из трубопровода 6 подвода воды через фильтр 11 и запорное устройство 3 в эжектор 14 контактно-фильтровальной емкости 13. На газовый вход эжектора 14, соединенного через трубопровод 8 с генератором озона, затягивается озон, или озоновоздушная смесь и смешивается с потоком подведенной воды после ее грубой очистки. Одновременно с этим вода из трубопровода 6 через запорное устройство 21 и насос 20 подается к распыляющему устройству 22 и форсункам 23, создавая водяную завесу и тем самым повышая эффективность использования озона для очистки воды, задерживая озоно-газовую смесь в контактно-фильтровальной емкости 13, а также при этом увеличивается поверхность массообмена между водой и озоно-газовой смесью.Source water under a pressure of at least 2.5 atmospheres is supplied from the water supply pipe 6 through the filter 11 and the shut-off device 3 to the ejector 14 of the contact-filter tank 13. Ozone is drawn into the gas inlet of the ejector 14 connected through the pipe 8 to the ozone generator, or ozone-air mixture and mixes with the flow of supplied water after rough cleaning. At the same time, water from the pipeline 6 through the shut-off device 21 and the pump 20 is supplied to the spray device 22 and nozzles 23, creating a water curtain and thereby increasing the efficiency of using ozone for water purification, delaying the ozone-gas mixture in the contact-filter tank 13, and while this also increases the mass transfer surface between water and the ozone-gas mixture.

Проходя через эжектор 14 и насыщаясь растворенным озоном, вода попадает в контактный объем (верхняя часть) контактно-фильтровальной емкости 13. В контактном объеме контактно-фильтровальной емкости 13 очищаемая вода выдерживается определенное время (от 3 до 5 мин). В этот период происходит контакт воды с озоном, необходимый для обеззараживания воды и окисления (переводящего в нерастворимую форму) соединений железа, марганца, других окисляемых металлов, а также окисление растворенных органических соединений и сероводорода. Растворенные окисляемые включения окисляются до нерастворимых соединений. Воздух с остатками озона в виде пузырьков поднимается вверх и уходит из контактно-фильтровальной емкости 13 в атмосферу через средство 9 для отвода отработанного озоносодержащего газа, выполненного в виде деструктора озона. Озонированная вода поступает на насыпной фильтр 15 и проходит через него, где отфильтровываются нерастворимые окисленные формы, а оставшиеся органические соединения и продукты озонолиза каталитически доокисляются и устраняется остаточный растворенный озон.Passing through the ejector 14 and saturated with dissolved ozone, water enters the contact volume (upper part) of the contact-filter tank 13. In the contact volume of the contact-filter tank 13, the water to be treated is held for a certain time (from 3 to 5 minutes). During this period, water contacts with ozone, which is necessary for disinfecting water and oxidizing (converting into insoluble form) compounds of iron, manganese, and other oxidizable metals, as well as oxidizing dissolved organic compounds and hydrogen sulfide. Dissolved oxidizable inclusions are oxidized to insoluble compounds. Air with ozone residues in the form of bubbles rises and leaves the contact-filter tank 13 into the atmosphere through means 9 for removing the spent ozone-containing gas, made in the form of an ozone destructor. Ozonated water enters and passes through bulk filter 15, where insoluble oxidized forms are filtered off, and the remaining organic compounds and ozonolysis products are catalytically oxidized and residual dissolved ozone is eliminated.

Затем вода из контактно-фильтровальной емкости 13 через дренажную систему 16 забирается и с помощью насоса 17 подается потребителю.Then the water from the contact-filter tank 13 through the drainage system 16 is taken and using the pump 17 is supplied to the consumer.

Поскольку вода, поступающая в насыпной фильтр 15, размещенный в нижней части контактно-фильтровальной емкости 13 и содержащий гранулированный наноструктурированный сорбент на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, содержит избыточное количество растворенного озона, то он в установке работает как катализатор.Since the water entering the bulk filter 15, located in the lower part of the contact-filter tank 13 and containing a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, contains an excess of dissolved ozone, it works as a catalyst in the installation.

В режиме регенерации (обратной промывки) насыпного фильтра 15, содержащего гранулированный наноструктурированный сорбент на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, при открытии первого запорного устройства 1, исходная вода направляется в нижнюю часть фильтра 15, обеспечивая процесс взрыхления фильтрозагрузки, далее самотеком сливается в канализацию, унося с собой смытые осадочные включения. При прямой промывке, следующей непосредственно за обратной, происходит рецикл воды через установку, при этом происходит озонирование и фильтрация воды в замкнутом объеме, без сброса в канализацию. В этом случае происходит очищение воды над фильтрозагрузкой, в толще фильтрозагрузки, уплотнение фильтрозагрузки и подготовка к рабочему режиму.In the regeneration (backwashing) mode of the bulk filter 15, containing granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, when opening the first shut-off device 1, the source water is sent to the bottom of the filter 15, providing the process of loosening the filter load, then drains by gravity into the sewer, taking with it washed away sedimentary inclusions. With direct flushing immediately following the reverse, water is recycled through the unit, while ozonation and filtration of water in a closed volume occurs, without discharge into the sewer. In this case, water is purified above the filter load, in the thickness of the filter load, the filter load is compacted and prepared for the operating mode.

Особенностью установки является то, что давление воды, окончательно потерянное после эжектора 14 в контактно-фильтровальной емкости 13, восстанавливается насосом 17. Благодаря применению этой схемы, подача озона или озоновоздушной смеси происходит безнапорно, обеспечивая дополнительную безопасность установки.A feature of the installation is that the water pressure finally lost after the ejector 14 in the contact-filter tank 13 is restored by the pump 17. Thanks to this scheme, the supply of ozone or ozone-air mixture occurs without pressure, providing additional safety for the installation.

Рассмотрим работу установки порежимно.Consider the operation of the installation mode.

Режим «работа»."Work" mode.

При понижении уровня воды ниже допустимого уровня, о чем сигналит датчик уровня 18, открывается нормально закрытое третье запорное устройство 3, включается генератор озона и исходная вода вместе с эжектированным озоном поступает в контактно-фильтровальную емкость 13, одновременно с включением генератора озона вода подается через открывающееся автоматически с подачей газо-озоновой смесью, запорное устройство 21 и насос 20 к распыляющему устройству 22 и форсункам 23, что при этом происходит между газо-озоновой смесью и распыленной в туман водой. При достижении уровнем воды максимально допустимого уровня подлив воды заканчивается, генератор озона выключается. Насос 17 работает автономно, подавая очищенную воду потребителю в зависимости от наличия и величины водозабора, постоянно понижая уровень воды в контактно-фильтровальной емкости 13. При возникновении аварийной ситуации, в результате которой давление исходной воды резко снижается, уровень воды в контактно-фильтровальной емкости 13 снижается до аварийного уровня и блок 18 управления, например, через 9 с, остановит насос 17 по сухому ходу.When the water level drops below the permissible level, as indicated by the level sensor 18, the normally closed third shut-off device 3 opens, the ozone generator is turned on and the source water, together with the ejected ozone, enters the contact-filter tank 13, while the ozone generator is turned on, water is supplied through the opening automatically with the supply of the gas-ozone mixture, the shut-off device 21 and the pump 20 to the spray device 22 and the nozzles 23, which occurs between the gas-ozone mixture and the sprayed water . When the water level reaches the maximum permissible level, the water refueling ends, the ozone generator is turned off. The pump 17 operates autonomously, supplying purified water to the consumer, depending on the availability and size of the intake, constantly lowering the water level in the contact and filter tank 13. In an emergency, as a result of which the pressure of the source water drops sharply, the water level in the contact and filter tank 13 decreases to an emergency level and the control unit 18, for example, after 9 s, will stop the pump 17 in dry running.

Режим «автомат».Automatic mode.

Этот режим отличается от режима «работа» автоматическим (по сигналу таймера в ночное время, либо по сигналу от вводимого, при необходимости, водосчетчика), включением режима «промывка». Все остальные функции установка осуществляет в режиме «работа». При отсутствии такой возможности в автоматическом режиме, промывка производится вручную.This mode differs from the “work” mode by automatic (by a timer signal at night, or by a signal from a water meter, if necessary), by switching on the “flush” mode. The installation carries out all other functions in the “work” mode. In the absence of such a possibility in automatic mode, washing is done manually.

Режим «промывка» подразделяется на «обратную промывку» и «прямую промывку».The “flush” mode is divided into “back flush” and “direct flush”.

Режим «обратная промывка»."Backwash" mode.

В этом режиме четвертое запорное устройство 4 закрывается, перекрывая доступ исходной неочищенной воды к трубопроводу чистой воды и открывается первое запорное устройство 1. При открытии первого запорного устройства 1 исходная вода, поступая в дренажную систему 16, взрыхляет фильтрующую загрузку, смывает с нее осажденные взвеси, унося их в канализацию через отвод, расположенный в верхней части контактно-фильтровальной емкости 13, и гидрозатвор 5. При переполнении контактно-фильтровальной емкости 13 по причине, например, несправляющейся канализации, срабатывает датчик 18 уровня, что приводит, благодаря работе блока 19 управления, к закрытию первого запорного устройства, например, на 9-15 с, за которые уровень воды снижается и режим «обратная промывка» восстанавливается. Время «обратной промывки» задается при запуске установки.In this mode, the fourth shut-off device 4 is closed, blocking the access of the raw untreated water to the clean water pipeline and the first shut-off device 1 is opened. When the first shut-off device 1 is opened, the source water, entering the drainage system 16, loosens the filter load, flushes the precipitated suspensions from it, taking them into the sewer through a branch located in the upper part of the contact-filter tank 13 and a water trap 5. When the contact-filter tank 13 is overflowed, for example, due to a non-recovering channel lysis, the level sensor 18 is triggered, which, due to the operation of the control unit 19, leads to the closure of the first shut-off device, for example, by 9-15 seconds, during which the water level decreases and the “backwash” mode is restored. The “backwash” time is set when the unit starts.

Режим «прямая промывка».Direct flush mode.

В этом режиме четвертое запорное устройство 4 закрыто, а второе запорное устройство 2 отрывается. Включается насос 17 и генератор озона. Происходит рецикл воды с озоном через установку. Время «прямой промывки» задается при запуске установки.In this mode, the fourth locking device 4 is closed, and the second locking device 2 is opened. The pump 17 and the ozone generator are turned on. Water is recycled with ozone through the unit. The “direct flush” time is set when the unit starts.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям - насыпному фильтрующему элементу - катализатору, выполненному в виде гранулированного наноструктурированного сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, распыляющим устройствам, расположенным в верхней части контактно-фильтровальной емкости, которые соединены трубопроводом с запорным устройством и насосом, автоматически синхронно управляемым датчиком блока управления одновременно с генератором озона решается требуемая техническая задача, заключающаяся в повышении качества очистки воды и эффективности использования озона для очистки воды, а также в увеличении поверхности массообмена между водой и озоно-газовой смесью.Thus, thanks to the introduced improvements - a bulk filtering element - a catalyst made in the form of a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, spraying devices located in the upper part of the contact-filter tank, which are connected by a pipeline to a shut-off device and a pump , automatically synchronously controlled by the sensor of the control unit simultaneously with the ozone generator, the required The main goal is to improve the quality of water treatment and the efficiency of using ozone for water treatment, as well as to increase the mass transfer surface between water and the ozone-gas mixture.

Claims (1)

Установка для очистки воды, содержащая трубопровод подвода воды с фильтром грубой очистки, трубопровод отвода воды, трубопровод подачи озона от генератора озона, соединенного с эжектором, средство для отвода отработанного озоносодержащего газа, отводящий промывной трубопровод, обводной трубопровод с обратным клапаном, гидрозатвор, насос, контактно-фильтровальную емкость с размещенным в ее нижней части насыпным фильтром, дренажную систему, датчик уровня, первое, второе, третье и четвертое запорные устройства, блок управления, соединенный с датчиком уровня и с цепями управления генератора озона, насоса, гидрозатвора и первого второго, третьего и четвертого запорных устройств, причем средство для отвода отработанного озоносодержащего газа выполнено в виде деструктора озона, установленного в верхней части контактно-фильтровальной емкости и соединенного с ним через воздухоотделительный клапан, отводящий промывной трубопровод соединен с отводом из верхней части контактно-фильтровальной емкости через гидрозатвор, третье запорное устройство установлено в трубопроводе подвода воды за фильтром грубой очистки и соединяет его с эжектором и обводящим трубопроводом с обратным клапаном, который через второе запорное устройство и насос соединен с выходом дренажной системы, а через установленное за вторым запорным устройством четвертое запорное устройство соединен с трубопроводом отвода воды, а первое запорное устройство, установленное в отводе от трубопровода подвода воды за фильтром грубой очистки, соединяет его с дренажной системой, отличающаяся тем, что насыпной фильтрующий элемент -катализатор выполнен в виде гранулированного наноструктурированного сорбента на основе природного глауконита, терморасширенного графита без стороннего связующего, причем в верхней части контактно-фильтровальной емкости расположены распыляющие устройства, которые соединены трубопроводом с запорным устройством и насосом, автоматически синхронно управляемым датчиком блока управления одновременно с генератором озона, причем форсунки распыляющего устройства расположены: одна в центре, остальные по концентричным кругам, лежащим в одной плоскости, количество которых определяется по формуле:
$${\text{n}}_{\text{кр}}=\frac{D}{2d}+\mathrm{1,}$$

где D - диаметр емкости, м;
d - диаметр факела распыла, м,
при этом количество форсунок, располагаемых на одном круге, определяется по формуле:
$$n_{ф}=\frac{\pi D_{ф}}{\mathrm{0,5}d},$$

где D_ф - диаметр окружности с форсунками, м,
диаметр каждой последующей окружности, по которой расположены форсунки, больше предыдущей на диаметр факела, создаваемого форсункой, или
$$D_{ф}^n=D_{ф}^{n-1}+d$$

,
расстояние между концентричными кругами, начиная от центра, равно расстоянию между форсунками и определяется по формуле:
L=H=0,5d,
где L - расстояние между форсунками по окружности, м;
Н - расстояние между окружностями, м. Installation for water purification, comprising a water supply pipe with a coarse filter, a water drain pipe, an ozone supply pipe from an ozone generator connected to an ejector, a means for discharging waste ozone-containing gas, a discharge washing pipe, a bypass pipe with a check valve, a water seal, a pump, contact-filter tank with a bulk filter located in its lower part, drainage system, level sensor, first, second, third and fourth locking devices, control unit connected with a level sensor and control circuits of the ozone generator, pump, water trap and the first second, third and fourth shut-off devices, moreover, the means for removing the spent ozone-containing gas is made in the form of an ozone destructor installed in the upper part of the contact-filter tank and connected to it through an air separation valve, a discharge washing pipe is connected to a drain from the upper part of the contact-filter tank through a water seal, a third shut-off device is installed in the pipe the water inlet behind the coarse filter and connects it to the ejector and the bypass pipe with a check valve, which is connected to the outlet of the drainage system through the second shut-off device and pump, and through the fourth shut-off device installed behind the second shut-off device, and connected to the water drain pipe, and the first shut-off device a device installed in the branch from the water supply pipeline behind the coarse filter, connects it to the drainage system, characterized in that the bulk filter element-catalyst is made in the form of a granular nanostructured sorbent based on natural glauconite, thermally expanded graphite without a third-party binder, and spraying devices are located in the upper part of the contact-filter tank, which are connected by a pipeline to a shut-off device and a pump automatically synchronously controlled by a control unit sensor simultaneously with an ozone generator, and nozzles spray devices are located: one in the center, the rest in concentric circles lying in the same plane, number TVO is determined by the formula:
$${\text{n}}_{\text{cr}}=\frac{D}{2d}+\mathrm{one,}$$

where D is the diameter of the tank, m;
d is the diameter of the spray jet, m,
the number of nozzles located on one circle is determined by the formula:
$$n_f=\frac{\pi D_f}{0.5d},$$

where D _f - the diameter of the circle with nozzles, m,
the diameter of each subsequent circle along which the nozzles are located is larger than the previous one by the diameter of the torch created by the nozzle, or
$$D_f^n=D_f^{n-\mathrm{one}}+d$$

,
the distance between the concentric circles, starting from the center, is equal to the distance between the nozzles and is determined by the formula:
L = H = 0.5d,
where L is the distance between the nozzles in a circle, m;
H - distance between circles, m.