RU2351715C1 - System of water supply to settlement - Google Patents
System of water supply to settlement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2351715C1 RU2351715C1 RU2007131030/03A RU2007131030A RU2351715C1 RU 2351715 C1 RU2351715 C1 RU 2351715C1 RU 2007131030/03 A RU2007131030/03 A RU 2007131030/03A RU 2007131030 A RU2007131030 A RU 2007131030A RU 2351715 C1 RU2351715 C1 RU 2351715C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- ozone
- output
- cylindrical
- oxidation chamber
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 320
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical group [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 123
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 100
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 100
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 24
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 claims description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 15
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 10
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 239000008239 natural water Substances 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 45
- 239000003570 air Substances 0.000 description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 description 29
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 26
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 13
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 13
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 10
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 9
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005949 ozonolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 2
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000013056 hazardous product Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инженерным системам для очистки и обеззараживания воды, а более конкретно - к системам эффективной очистки и обеззараживания природных, преимущественно подземных, вод путем окисления озоном загрязнителей воды и интенсификации процессов очистки и обеззараживания обрабатываемой воды.The invention relates to engineering systems for the purification and disinfection of water, and more particularly, to systems for the effective purification and disinfection of natural, mainly underground, water by ozone oxidation of water pollutants and the intensification of the treatment and disinfection of treated water.
Оно может быть использовано, в частности, для повышения санитарно-эпидемиологической надежности систем хозяйственно-питьевого водоснабжения сельских населенных пунктов из водозаборов подземных вод, предприятий различных отраслей промышленности, летних лагерей, туристических баз и дачных поселков.It can be used, in particular, to increase the sanitary and epidemiological reliability of drinking water supply systems for rural settlements from groundwater intakes, enterprises of various industries, summer camps, tourist camps and holiday villages.
Известна «Система водоснабжения» (авторское свидетельство СССР на изобретение SU №1.020.529, кл. Е03В 1/02, 1981 г, Санкин Н.Ф. и др.).The well-known "Water Supply System" (USSR author's certificate for the invention of SU No. 1.020.529, class Е03В 1/02, 1981, Sankin N.F. and others).
Система водоснабжения состоит из водовода, запасно-регулирующего резервуара, водонапорной башни, распределительной сети, гидропневматического водоподъемника, состоящего из двух баков с клапанами, воздухопровода, трубопроводов, циркуляционной трубы и эжектора с клапаном.The water supply system consists of a water conduit, a reserve-regulating tank, a water tower, a distribution network, a hydropneumatic water elevator consisting of two tanks with valves, an air pipe, pipelines, a circulation pipe and an ejector with a valve.
В известной системе водоснабжения обеспечивается постоянный отбор воды из запасно-регулирующего резервуара в водонапорную башню, из которой вода поступает в распределительную сеть, и пополнение запасно-регулирующего резервуара водой из водовода под избыточным напором, т.е. происходит постоянная циркуляция воды в резервуаре. Эжектор с клапаном служат для дополнительного подсоса воздуха в систему.In the known water supply system, a constant selection of water is provided from the reserve-control tank to the water tower, from which water enters the distribution network, and replenishment of the reserve-control tank with water from the conduit under excessive pressure, i.e. There is a constant circulation of water in the tank. An ejector with a valve serves for additional air intake into the system.
Основным недостатком известной системы водоснабжения является ее недостаточная санитарно-эпидемиологическая надежность из-за отсутствия в ней узлов очистки и обеззараживания исходной воды.The main disadvantage of the known water supply system is its lack of sanitary and epidemiological reliability due to the lack of cleaning and disinfection of the source water in it.
Известна группа технических решений, заключающихся в комплексном использовании эффекта закрутки воды и воздуха для создания глубоко диспергированной эмульсии, имеющей малую плотность по сравнению с плотностью воды, обеспечивающих интенсивное окисление химических загрязнений кислородом воздуха, улучшение показателей качества воды и снижение затрат электроэнергии на подъем воды, а также бесперебойную подачу воды потребителям (патент RU №2.166.029, кл. Е03В 1/02, Е03В 3/04, «Система водоснабжения населенного пункта», 2001 г, Викторов Г.В. и др.; патент RU №2.195.533, кл. Е03В 1/02, Е03В 11/10, «Система водоснабжения», 2002 г, Викторов Г.В. и патент RU №2.195.534, кл. Е03В 1/02, Е03В 3/06, «Система водоснабжения населенных пунктов», 2002 г, Викторов Г.В.).A group of technical solutions is known, consisting in the integrated use of the effect of swirling water and air to create a deeply dispersed emulsion having a low density compared to the density of water, providing intensive oxidation of chemical contaminants with atmospheric oxygen, improving water quality and reducing energy costs for raising water, and also uninterrupted water supply to consumers (patent RU №2.166.029, class Е03В 1/02, Е03В 3/04, “Water supply system of a settlement”, 2001, GV Viktorov et al .; patent RU No. 2.195.533, class Е03В 1/02, Е03В 11/10, “Water supply system”, 2002, GV Viktorov and patent RU No. 2.195.534, class Е03В 1/02, Е03В 3/06 , “The water supply system of settlements”, 2002, G. Viktorov).
Основным недостатком вышеупомянутых систем водоснабжения является недостаточная санитарно-эпидемиологическая надежность из-за отсутствия в них узлов очистки и обеззараживания исходной воды.The main disadvantage of the above water supply systems is the lack of sanitary and epidemiological reliability due to the lack of cleaning and disinfection of the source water in them.
Известно «Устройство для очистки воды от железа» (авторское свидетельство СССР на изобретение SU №1.502.481, кл. C02F 1/64, 1989 г., Рехтин А.Ф. и др.), состоящее из корпуса, фильтрующей загрузки и кавитатора, выполненного в виде цилиндра, штока и вибратора. С помощью кавитатора создаются низкочастотные колебания, приводящие к возникновению кавитационных пузырьков, которые, схлопываясь, превращают двухвалентное железо в трехвалентное, которое осаждается на фильтрующей загрузке.It is known "Device for water purification from iron" (USSR author's certificate for the invention SU No. 1.502.481, class C02F 1/64, 1989, Rekhtin A.F. and others), consisting of a housing, filter media and cavitator made in the form of a cylinder, rod and vibrator. Using a cavitator, low-frequency oscillations are created, leading to the appearance of cavitation bubbles, which, collapsing, turn ferrous iron into ferric, which is deposited on the filter charge.
Недостатками известного устройства для очистки воды являются низкая эффективность аэрирования и низкая надежность работы кавитатора, т.к. вибраторы часто выходят из строя из-за быстрого износа. Волны сжатия-растяжения возникают в зазоре между стенками корпуса устройства и кавитатора. Этот объем очень мал, количество пузырьков также мало, а значит эффективность обработки воды невысокая. Устройство предназначено для создания кавитационного эффекта и фильтрования, обеспечивающих очистку воды. Совмещение этих двух функций в одном корпусе привлекательно, но одновременно влечет следующие негативные последствия: недостаточное количество кислорода и малое время его контактирования с загрязнителями, содержащимися в воде, а также отсутствие условий для создания мелких пузырьков водных паров и газа приводят к тому, что двухвалентное железо плохо переходит в трехвалентное. Конструкция устройства не позволяет достичь оптимальных размеров корпуса и находящихся в нем узлов для обеспечения эффективной очистки воды.The disadvantages of the known device for water treatment are low aeration efficiency and low reliability of the cavitator, because vibrators often fail due to rapid wear. Compression-tension waves arise in the gap between the walls of the device body and the cavitator. This volume is very small, the number of bubbles is also small, which means that the efficiency of water treatment is low. The device is designed to create a cavitation effect and filtering, providing water purification. The combination of these two functions in one housing is attractive, but at the same time entails the following negative consequences: insufficient oxygen and short contact time with pollutants contained in water, as well as the lack of conditions for creating small bubbles of water vapor and gas, lead to the fact that ferrous iron poorly goes into trivalent. The design of the device does not allow to achieve the optimal dimensions of the housing and its units to ensure effective water treatment.
Известно «Устройство для озонирования воды» (патент RU №2.078.055, кл. C02F 1/78, 1997 г., Волченко Ю.А. и др.).It is known "Device for ozonation of water" (patent RU No. 2.078.055, class C02F 1/78, 1997, Volchenko Yu.A. and others).
Устройство содержит горизонтальный герметичный корпус с патрубками ввода и вывода воды, разделенный вертикальной стенкой на контактную камеру и камеру дегазирования. В контактной камере размещены горизонтальные, параллельные, смещенные попеременно перегородки и система диспергирования озоно-воздушной смеси, выполненная из пористых трубок, установленных по направляющим, желобам, расположенных в днище контактной камеры и закрепленных шлицевыми захватами. В камере дегазирования под переливным окном, выполненным в вертикальной стенке, расположен сужающийся, перфорированный лоток, который наклонен в направлении нисходящего потока воды, под лотком расположены по меньшей мере два ряда рассекателей.The device comprises a horizontal sealed housing with water inlet and outlet pipes, divided by a vertical wall into a contact chamber and a degassing chamber. The contact chamber contains horizontal, parallel, alternately displaced partitions and a dispersion system for the ozone-air mixture made of porous tubes installed along guides, grooves located in the bottom of the contact chamber and secured with splined grippers. In the degassing chamber under the overflow window, made in a vertical wall, there is a tapering, perforated tray, which is inclined in the direction of the downward flow of water, at least two rows of dividers are located under the tray.
Обрабатываемая вода насосом подается в нижнюю часть контактной камеры, где происходит ее смешение с озоно-воздушной смесью, подаваемой системой диспергирования по пористым трубкам, и проходит снизу вверх систему горизонтальных перегородок. Озонирование воды осуществляют в потоке обрабатываемой воды и озоно-воздушной смеси за счет контактирования пузырьков озона с частицами загрязнений. Из контактной камеры поток водо-озоно-воздушной смеси поступает в камеру дегазирования через перфорированный лоток на рассекатели. Воздух, содержащий молекулы непрореагировавшего озона, поднимается в верхнюю часть дополнительной секции, ударяется о тарельчатый отражатель, отражающий молекулы воды. Очищенная вода откачивается из камеры дегазирования насосом.The treated water is pumped to the lower part of the contact chamber, where it is mixed with the ozone-air mixture supplied by the dispersion system through the porous tubes, and passes from the bottom up the system of horizontal partitions. Ozonation of water is carried out in a stream of treated water and an ozone-air mixture due to the contact of ozone bubbles with pollution particles. From the contact chamber, the flow of the water-ozone-air mixture enters the degassing chamber through the perforated tray to the dividers. Air containing unreacted ozone molecules rises to the top of the additional section, striking a plate reflector, reflecting water molecules. The purified water is pumped out of the degassing chamber by a pump.
Горизонтальное расположение перегородок в контактной камере в сочетании с системой диспергирования, выполненной из трубок, установленных перпендикулярно потоку воды и обеспечивающих тонкое диспергирование, позволяет создать наилучший режим перемешивания обрабатываемой воды и озоно-воздушной смеси, обеспечивая турбулентный режим течения из-за многократного поворота потока между перегородками, и увеличить время контакта для обеспечения полного использования озона и повышения степени очистки воды.The horizontal arrangement of the partitions in the contact chamber in combination with a dispersion system made of tubes installed perpendicular to the water flow and providing fine dispersion, allows you to create the best mixing mode of the treated water and the ozone-air mixture, providing a turbulent flow mode due to the multiple rotation of the flow between the partitions , and increase contact time to ensure full use of ozone and increase the degree of water purification.
Несмотря на применение ряда эффективных технических решений, известное устройство для озонирования воды имеет следующие недостатки:Despite the use of a number of effective technical solutions, the known device for ozonation of water has the following disadvantages:
1. Сложность конструкции (наличие горизонтальных перегородок, пористых трубок и перфорированного лотка и др.), определяющая недоступность ряда узлов для обслуживания и ремонта и, следовательно, ненадежность работы всего устройства для озонирования воды.1. The complexity of the design (the presence of horizontal partitions, porous tubes and a perforated tray, etc.), which determines the inaccessibility of a number of nodes for maintenance and repair and, therefore, the unreliability of the entire device for ozonation of water.
2. Нерациональное расходование озоно-воздушной смеси на окисление крупных фракций загрязнителей в контактной камере из-за отсутствия в устройстве для озонирования воды блока предварительной микрофильтрации, вследствие чего происходит снижение эффективности очистки и обеззараживания исходной воды.2. Irrational consumption of the ozone-air mixture for the oxidation of large fractions of pollutants in the contact chamber due to the lack of a preliminary microfiltration unit in the water ozonation device, as a result of which the efficiency of cleaning and disinfection of the source water decreases.
3. Недостаточная санитарно-эпидемиологическая надежность устройства для озонирования воды из-за отсутствия в нем выходного сорбционного блока, вследствие чего из обработанной воды не удаляются продукты озонолиза, многие из которых являются канцерогенами.3. The lack of sanitary and epidemiological reliability of the device for ozonation of water due to the lack of an outlet sorption block in it, as a result of which ozonolysis products, many of which are carcinogens, are not removed from the treated water.
Известна «Установка для озонирования жидких сред» (патент RU №2.063.377, кл. С01В 13/11. 1996 г., Слюсаренко Е.М. и др.), содержащая источник кислородсодержащей смеси, соединенный последовательно с генератором озона и диспергирующим устройством, которое через насос соединено циркуляционным трубопроводом с резервуаром для озонируемой жидкости, при этом резервуар соединен через фильтр, осушитель и камеру-ресивер, меняющую объем, с генератором озона, диспергирующее устройство инжекционного типа, размещенное на всасывающей части циркуляционного трубопровода, а также пульсатор или кавитатор, размещенные на нагнетательной части циркуляционного трубопровода.The well-known "Installation for ozonation of liquid media" (patent RU No. 2.063.377, class СВВ 13/11. 1996, Slyusarenko EM and others), containing a source of oxygen-containing mixture, connected in series with an ozone generator and a dispersing device which is connected through a circulation pipe to a tank for ozonated liquid through a pump, while the tank is connected through a filter, a dryer and a volume-changing receiver chamber to an ozone generator, an injection-type dispersing device located on the suction part of the circulation pipe rovoda and pulsator or cavitator arranged on the discharge side of the circulation pipe.
С помощью циркуляционного насоса и двух диспергаторов инжекционного типа в установке осуществляется интенсивное перемешивание озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой. В этом случае степень усвоения озона за цикл увеличивается, так как образующиеся в диспергаторах пузырьки озоно-воздушной смеси дополнительно проходят через циркуляционный насос, работающий как аппарат идеального смешения. Увеличение площади и длительности контакта способствует более эффективному усвоению озона и, как следствие, снижению энергоемкости процесса озонирования. Для повышения эффективности процесса усваивания озона в циркуляционный контур включается пульсатор или кавитатор. Наложение пульсирующих давлений на поток жидкости способствует более интенсивному перемешиванию озоно-воздушной смеси в пузырьках и вызывает кавитационные эффекты, способствующие растворению озона в озонируемой жидкости и, как следствие, его более полному усвоению.With the help of a circulation pump and two injection-type dispersants, an intensive mixing of the ozone-air mixture with the treated water is carried out in the installation. In this case, the degree of assimilation of ozone per cycle increases, since the bubbles of the ozone-air mixture formed in the dispersers additionally pass through a circulation pump that works as an ideal mixing apparatus. An increase in the area and duration of contact contributes to a more efficient assimilation of ozone and, as a result, a decrease in the energy intensity of the ozonation process. To increase the efficiency of the process of assimilation of ozone, a pulsator or cavitator is included in the circulation circuit. The application of pulsating pressures on the fluid flow promotes more intensive mixing of the ozone-air mixture in the bubbles and causes cavitation effects that contribute to the dissolution of ozone in the ozonated fluid and, as a result, its more complete absorption.
Кроме того, в резервуаре для озонируемой жидкости озоно-воздушная смесь отделяется от жидкости и через фильтр, осушитель и камеру-ресивер попадает в генератор озона, в котором из смеси генерируется озон и смесь вновь диспергируется в озонируемую жидкость. Таким образом, озоносодержащая смесь циркулирует в газовом пространстве установки, которое полностью изолировано от атмосферы. Циркуляция смеси осуществляется до полного израсходования озона. Установка позволяет использовать в качестве источника чистый кислород практически со 100%-ной его конверсией в озон. Кроме того, снимается проблема утилизации озона как экологически опасного продукта.In addition, in the tank for ozonized liquid, the ozone-air mixture is separated from the liquid and through the filter, dehumidifier and the receiver chamber into the ozone generator, in which ozone is generated from the mixture and the mixture is redispersed into the ozonated liquid. Thus, the ozone-containing mixture circulates in the gas space of the installation, which is completely isolated from the atmosphere. The mixture is circulated until ozone is completely consumed. The installation allows you to use pure oxygen as a source with almost 100% conversion to ozone. In addition, the problem of utilization of ozone as an environmentally hazardous product is removed.
Недостатками известной установки для озонирования жидких сред являются:The disadvantages of the known installation for ozonation of liquid media are:
1. Сложность и, следовательно, невысокая надежность формирования газового пространства в установке для озонирования жидких сред, в том числе оборудования для получения озоно-воздушной смеси из чистого кислорода и ее транспортировки (источника кислородсодержащей смеси, генератора озона, трубопровода газового цикла, фильтра, осушителя и камеры-ресивера).1. The complexity and, therefore, low reliability of the formation of gas space in the installation for ozonation of liquid media, including equipment for producing an ozone-air mixture from pure oxygen and its transportation (source of an oxygen-containing mixture, ozone generator, gas cycle pipeline, filter, desiccant and camera receiver).
2. Невысокая эффективность очистки жидких сред от загрязнителей из-за отсутствия в установке сорбционных узлов. Вследствие чего из обработанной воды не удаляются продукты озонолиза, многие из которых являются канцерогенами.2. The low efficiency of cleaning liquid media from pollutants due to the lack of sorption sites in the installation. As a result, ozonolysis products, many of which are carcinogens, are not removed from the treated water.
3. Отсутствие в установке узлов для удаления пены с поверхности озонируемой жидкости.3. The absence in the installation of nodes for removing foam from the surface of the ozonated liquid.
Известна также «Система водоснабжения населенного пункта» (патент RU №2.132.910, кл. Е03В 1/02, 1997 г., Лукьянов В.И. и др.), содержащая насосную станцию второго подъема, водоводы, водопроводную сеть, напорно-регулирующую емкость, повысительный, сетевой и промывной насосы, сатуратор, напорный флотатор, озонатор, хлоратор, два эжектора, первый из которых соединен с повысительным насосом, сатуратором и озонатором, второй - с повысительным насосом, напорным флотатором и хлоратором, фильтр, вход которого соединен с выходом напорного флотатора и всасывающим патрубком промывного насоса, а выход соединен со всасывающим патрубком сетевого насоса, датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчиками положения, обратный клапан, вентиль и блок управления, с которым связаны датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчики положения запорных клапанов.Also known is the “Water Supply System of a Settlement” (patent RU No. 2.132.910, class Е03В 1/02, 1997, V. Lukyanov and others), containing a second-stage pumping station, water conduits, water supply network, pressure head regulating capacity, booster, mains and flush pumps, saturator, pressure flotator, ozonizer, chlorinator, two ejectors, the first of which is connected to a booster pump, saturator and ozonizer, the second to a booster pump, pressure flotator and chlorinator, the filter, the input of which is connected with pressure flotator outlet and suction fitting flush pump and the output is connected to the suction pipe network pumps, pressure sensors, check valves with electromagnetic actuators and position sensors, check valve, the valve and control unit, which is associated with the pressure sensors, check valves with electromagnetic actuators and position sensors check valves.
Обрабатываемая вода с помощью повысительного насоса через первый эжектор, в котором озонированный воздух интенсивно перемешивается с водой, подается в сатуратор и сжимается. При этом происходит растворение озонированного воздуха в воде. Из сатуратора смесь из воды и озонированного воздуха с помощью повысительного насоса подается в напорный флотатор сверху, а обрабатываемая вода - через второй эжектор на вход напорного флотатора снизу. Двигаясь навстречу друг другу, эти потоки интенсивно перемешиваются, скорости их движения резко снижаются, озон взаимодействует с бактериальными загрязнениями, а освободившийся воздух в виде мельчайших пузырьков флотирует побочные загрязнения. Из напорного флотатора обрабатываемая вода поступает на вход фильтра, после которого очищенная вода при помощи сетевого насоса подается в водопроводную сеть потребителям. При прекращении водопотребления населенным пунктом начинается наполнение обработанной водой напорно-регулирующей емкости.The treated water with the help of a booster pump through the first ejector, in which the ozonized air is intensively mixed with water, is fed into the saturator and compressed. In this case, the ozonized air dissolves in water. From the saturator, a mixture of water and ozonized air is supplied to the pressure flotator from above using a booster pump, and the water to be treated is fed through the second ejector to the pressure flotator inlet from below. Moving towards each other, these streams are intensively mixed, their speed decreases sharply, ozone interacts with bacterial contaminants, and the released air in the form of tiny bubbles floats secondary pollution. From the pressure flotator, the treated water enters the inlet of the filter, after which the purified water is supplied to the water supply network using a mains pump to consumers. Upon cessation of water consumption by the village, filling of the pressure-regulating capacity with treated water begins.
Для профилактической дезинфекции системы водоснабжения населенного пункта используется хлор. Для этого с помощью повысительного насоса обрабатываемая вода подается на напорный вход второго эжектора, на всасывающий вход которого поступает хлор и тщательно смешиваться с водой. Смешанный поток из второго эжектора поступает в напорный флотатор, а из него в фильтр и далее сетевым насосом направляется в водопроводную сеть для ее дезинфекции.For preventive disinfection of the water supply system of the village, chlorine is used. To do this, with the help of a booster pump, the treated water is fed to the pressure inlet of the second ejector, to the suction inlet of which chlorine enters and mix thoroughly with water. The mixed stream from the second ejector enters the pressure flotator, and from it into the filter and then by the network pump it is sent to the water supply network for its disinfection.
Недостатками известной система водоснабжения населенного пункта являются:The disadvantages of the known water supply system of the village are:
1. Значительное энергопотребление за счет использования 4-х насосов: насосной станции второго подъема, повысительного, промывного и сетевого.1. Significant energy consumption through the use of 4 pumps: a pumping station of the second rise, booster, flushing and network.
2. Прекращение подачи очищенной воды потребителям во время процесса регенерации фильтрующей загрузки.2. Stopping the supply of purified water to consumers during the regeneration process of the filter load.
3. Сложность и ненадежность процесса регенерации фильтрующей загрузки, осуществляемой за счет многократных включений-выключений клапанов с электромагнитными приводами и промывного насоса, а также периодического воздействия волн упругого сжатия и растяжения жидкости в фильтре.3. The complexity and unreliability of the process of regeneration of the filter load, carried out due to the multiple on-off valves with electromagnetic actuators and a washing pump, as well as the periodic effects of waves of elastic compression and tension of the liquid in the filter.
4. Неэффективное использование эжекторов в связи с тем, что они работают в режиме противодавления (для первого эжектора, соединенного снаружи с донной частью флотатора, - статическое сопротивление столба воды во флотаторе и динамическое противодействие с выхода второго эжектора, а для второго эжектора, соединенного патрубком изнутри с донной частью флотатора, - статическое сопротивление столба воды во флотаторе, столба воды в фильтре и динамическое противодействие с выхода первого эжектора). В этом случае эффективность применения эжекторных смесителей значительно падает.4. Ineffective use of ejectors due to the fact that they operate in backpressure mode (for the first ejector connected externally to the bottom of the flotator, the static resistance of the water column in the flotator and dynamic resistance from the output of the second ejector, and for the second ejector connected by a nozzle from the inside with the bottom of the flotator, is the static resistance of the water column in the flotator, the water column in the filter and the dynamic resistance from the output of the first ejector). In this case, the efficiency of ejector mixers decreases significantly.
5. Возможность вторичного бактериального загрязнения напорно-регулирующей емкости после ее заполнения обработанной озоном водой (с учетом отсутствия пролонгированного действия озона) и при прекращении в это время (например, в ночное время) водопотребления населенным пунктом.5. The possibility of secondary bacterial contamination of the pressure-regulating tank after it is filled with ozone-treated water (taking into account the absence of prolonged action of ozone) and when water consumption ceases at the same time (for example, at night).
6. Возможность вторичного бактериального загрязнения сатуратора во время дезинфекции флотатора, фильтра и водоразводящей сети, т.к. в это время через него прекращается подача обработанной озоном воды.6. The possibility of secondary bacterial contamination of the saturator during the disinfection of the flotator, filter and water distribution network, as at this time, the flow of ozone-treated water is stopped through it.
Наиболее близкой по технической сущности (прототипом) является «Установка для очистки воды озонированием» (патент RU №2.228.916, кл. C02F 9/04, C02F 1/78, 2004 г., Патрушев Е.И. и др.), содержащая узел обработки воды озоном, выполненный в виде цилиндрической камеры окисления с крышкой, снабженный патрубком подачи исходной воды и трубопроводом для отвода очищенной воды, при этом камера окисления снабжена измерителем уровня воды, взаимодействующим с устройством включения/отключения подачи исходной воды при достижении ею соответственно нижнего или верхнего заданных уровней, эжектор, установленный над камерой окисления, и насос, последовательно соединенные трубопроводом в циркуляционный контур, генератор озона, связанный с эжектором, фильтр, выполняющий финишный этап очистки воды, соединенный дополнительным насосом с трубопроводом для отвода очищенной воды, блок разложения остаточного озона, соединенный трубопроводом с камерой окисления, кавитатор гидродинамического типа, размещенный внутри камеры окисления, выполненный в виде двух установленных друг над другом с зазором и жестко скрепленных между собой дисков одинакового диаметра, выполненных в форме тарелок, причем в верхнем диске выполнен центральный сквозной канал, жестко соединенный с трубопроводом, связывающим камеру окисления с эжектором, а на обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены выступы, расположенные концентрично и сужающиеся к зазору.The closest in technical essence (prototype) is "Installation for water purification by ozonation" (patent RU No. 2.228.916, class C02F 9/04, C02F 1/78, 2004, Patrushev E.I., etc.), comprising an ozone water treatment unit made in the form of a cylindrical oxidation chamber with a cover, provided with a source of water supply pipe and a pipe for discharging purified water, while the oxidation chamber is equipped with a water level meter that interacts with the source water on / off device when it reaches the corresponding lower or top of the specified levels, an ejector mounted above the oxidation chamber, and a pump connected in series to the circulation circuit, an ozone generator connected to the ejector, a filter that performs the final stage of water purification, connected by an additional pump to the purified water pipe, a residual ozone decomposition unit, connected by a pipeline to the oxidation chamber, a hydrodynamic type cavitator located inside the oxidation chamber, made in the form of two mounted one above the other with a gap and rigidly fastened disks of the same diameter, made in the form of plates, with a central through channel made in the upper disk, rigidly connected to the pipeline connecting the oxidation chamber to the ejector, and protrusions arranged concentrically and tapering to the gap are made on the surfaces of the disks facing each other.
В установке для очистки воды озонированием исходная вода подается в камеру окисления с помощью циркуляционного насоса и эжектора, в котором поток разгоняется до большой скорости, в результате чего происходит тонкое диспергирование газов и водяного пара и насыщение обрабатываемой воды воздухом и озоном, вырабатываемым в генераторе озона.In the installation for water purification by ozonation, the source water is supplied to the oxidation chamber using a circulation pump and an ejector, in which the flow accelerates to a high speed, resulting in a fine dispersion of gases and water vapor and saturation of the treated water with air and ozone generated in the ozone generator.
Обогащенная озоном вода по трубопроводу циркуляционного контура направляется в кавитатор, расположенный в камере окисления. Благодаря конструктивным особенностям кавитатора обрабатываемая вода многократно последовательно расширяется и сжимается, испытывая механические удары и завихрения, что обеспечивает высокую степень диспергирования воды и газа. Таким образом, за счет повышенного давления поступающей воды, многократного расширения-сжатия при попадании в пространство между выступами, выполненными на дисках кавитатора, механических ударов о них - активизируются кавитационные процессы и благодаря интенсификации окисления загрязнителей повышается эффективность очистки воды.Ozone-enriched water is sent through a circulation loop pipeline to a cavitator located in the oxidation chamber. Due to the design features of the cavitator, the treated water repeatedly expands and contracts repeatedly, experiencing mechanical shocks and turbulences, which ensures a high degree of dispersion of water and gas. Thus, due to the increased pressure of the incoming water, multiple expansion-contraction when mechanical impact on them gets into the space between the protrusions made on the cavitator disks, cavitation processes are activated and the efficiency of water purification is increased due to the intensification of oxidation of pollutants.
Турбулентные потоки насыщенной озоном и кислородом воды с большой скоростью вырываются из кавитатора и соединяются с остальной частью воды, находящейся в нижней части камеры окисления, обеспечивая условия для интенсивного смешивания воды с озоно-воздушной смесью. При этом концентрации кислорода и озона, находящихся как в истинно растворенном состоянии, так и в виде мелкодисперсных пузырьков в коллоидном состоянии, достигают максимально высоких значений. В камере окисления происходит многократное обращение воды, диспергирование озоно-воздушно-водяной смеси, активно протекают окислительные процессы. Полученная водогазовая смесь многократно циркулирует через эжектор и кавитатор, что обеспечивает высокую эффективность удаления на фильтре окислившихся и скоагулированных загрязнителей.Turbulent flows of water saturated with ozone and oxygen break out at a high speed from the cavitator and combine with the rest of the water located in the lower part of the oxidation chamber, providing conditions for intensive mixing of water with the ozone-air mixture. In this case, the concentrations of oxygen and ozone, both in a truly dissolved state and in the form of fine bubbles in the colloidal state, reach the highest possible values. In the oxidation chamber, multiple circulation of water occurs, dispersion of the ozone-air-water mixture, oxidative processes actively occur. The resulting water-gas mixture is repeatedly circulated through the ejector and cavitator, which ensures high efficiency of removal of oxidized and coagulated contaminants on the filter.
В результате в единой системе реализованы преимущества эжекционного диспергирования и кавитации, чем достигается повышение эффективности насыщения воды воздухом и озоном, а вследствие этого увеличивается степень очистки воды.As a result, the advantages of ejection dispersion and cavitation are realized in a single system, thereby increasing the efficiency of water saturation with air and ozone, and as a result, the degree of water purification increases.
Однако известной установке для очистки воды озонированием (прототипу) присущи следующие основные недостатки:However, the known installation for water purification by ozonation (prototype) has the following main disadvantages:
1. Повышенный расход озона и увеличение общего времени циркуляции обрабатываемой воды (по контуру: камера окисления - циркуляционный насос - эжекторный смеситель - кавитатор - камера окисления) за счет поступления исходной воды в камеру окисления без предварительной механической фильтрации. Общее время пребывания воды в камере окисления, необходимое для окисления всех форм загрязнителей, составляет 20-30 мин и зависит от химического состава исходной воды, при этом интенсивность воздействия газовой окислительной смеси меняется за счет варьирования производительности циркуляционного насоса.1. Increased ozone consumption and an increase in the total circulation time of the treated water (along the circuit: oxidation chamber - circulation pump - ejector mixer - cavitator - oxidation chamber) due to the input of the initial water into the oxidation chamber without preliminary mechanical filtration. The total residence time of water in the oxidation chamber, necessary for the oxidation of all forms of pollutants, is 20-30 minutes and depends on the chemical composition of the source water, while the intensity of the gas oxidizing mixture changes due to varying performance of the circulation pump.
2. Возможность засорения циркуляционного насоса продуктами окисления и коагуляции загрязнителей, содержащихся в исходной воде, а также снижения срока его службы за счет отсутствия в камере окисления узла удаления шлама окисленных загрязнений.2. The possibility of clogging the circulation pump with the products of oxidation and coagulation of pollutants contained in the source water, as well as reducing its service life due to the absence of a unit for removing sludge from oxidized contaminants in the oxidation chamber.
3. Снижение производительности установки за счет повторной обработки шлама и части уже окисленной и обеззараженной воды, оставшейся в нижней части камеры окисления после периодического ее опорожнения дополнительным насосом, при очередном заполнении камеры окисления исходной водой.3. Reduced plant performance due to the reprocessing of the sludge and part of the already oxidized and disinfected water remaining in the lower part of the oxidation chamber after periodically emptying it with an additional pump, with the next filling of the oxidation chamber with the source water.
4. Неэффективность использования озона, т.к. значительная часть озона, находящаяся в камере окисления выше рабочего уровня обрабатываемой воды (около 50% от ее общей высоты), поступает на деструкцию в блок разложения остаточного озона.4. The inefficiency of the use of ozone, because a significant part of the ozone located in the oxidation chamber above the working level of the treated water (about 50% of its total height) enters the decomposition unit of the residual ozone decomposition.
5. Неэффективность работы циркуляционной системы за счет того, что в течение 20-30 минут осуществляется циркуляция суспензии, состоящей из обработанной воды и продуктов окисления (шлама). Это вызывает дополнительный расход электроэнергии на циркуляцию обрабатываемой воды и ускоренный износ циркуляционного насоса.5. The inefficiency of the circulation system due to the fact that within 20-30 minutes, the suspension is circulated, consisting of treated water and oxidation products (sludge). This causes additional energy consumption for the circulation of the treated water and accelerated wear of the circulation pump.
6. Невысокая санитарно-эпидемиологическая надежность процесса обработки исходной воды за счет того, что время осуществления циркуляционного процесса (достижения желаемого эффекта очистки и обеззараживания исходной воды) определяется приблизительно на основании имеющегося опыта без выполнения соответствующих измерений.6. Low sanitary and epidemiological reliability of the source water treatment process due to the fact that the time of the circulation process (achieving the desired effect of cleaning and disinfecting the source water) is determined approximately on the basis of the available experience without taking the appropriate measurements.
7. Возможность вторичного бактериального загрязнения загрузки фильтра в периоды прекращения работы дополнительного насоса (при осуществлении процесса циркуляции), а также разводящей сети из-за отсутствия пролонгированного дезинфицирующего действия озона.7. The possibility of secondary bacterial contamination of the filter load during the periods when the additional pump stops working (during the circulation process), as well as the distribution network due to the lack of a prolonged disinfecting effect of ozone.
Таким образом, вышеприведенные недостатки известной установки, выбранной в качестве прототипа, обуславливают недостаточную эффективность очистки исходной воды в условиях меняющихся концентраций загрязнений в ней и низкую санитарно-эпидемиологическую надежность процессов очистки и обеззараживания питьевой воды.Thus, the above disadvantages of the known installation, selected as a prototype, determine the insufficient efficiency of purification of the source water in the conditions of varying concentrations of pollution in it and low sanitary and epidemiological reliability of the processes of purification and disinfection of drinking water.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение санитарно-эпидемиологической надежности процессов очистки и обеззараживания природной воды, а также предотвращение вторичного бактериального загрязнения очищенной и обеззараженной воды в системе водоснабжения населенного пункта.The technical problem to which the present invention is directed is to increase the sanitary and epidemiological reliability of the processes of purification and disinfection of natural water, as well as preventing secondary bacterial contamination of purified and disinfected water in the water supply system of the village.
Поставленная задача решается тем, что система водоснабжения населенного пункта, содержащая цилиндрическую камеру окисления с крышкой, снабженную измерителем уровня воды, взаимодействующим с устройством включения-отключения подачи исходной воды при достижении ею соответственно нижнего или верхнего заданных уровней, патрубком подачи исходной воды, трубопроводом для отвода очищенной воды, блоком разложения остаточного озона, связанным трубопроводом с цилиндрической камерой окисления, и кавитатором, циркуляционный насос, соединенный всасывающим патрубком с цилиндрической камерой окисления, эжектор, связанный трубопроводом с цилиндрической камерой окисления, генератор озона, фильтр и дополнительный насос, дополнительно снабжена первым электромагнитным клапаном, гидравлическим входом соединенным с трубопроводом для отвода очищенной воды, первым многосопловым эжекторным смесителем, напорным входом соединенным с гидравлическим выходом первого электромагнитного клапана, а выходом соединенным с разводящей водопроводной сетью населенного пункта, дозатором дезинфектанта, выходом соединенным трубопроводом со всасывающим входом первого многосоплового эжекторного смесителя, дыхательным клапаном, установленным на крышке цилиндрической камеры окисления и своим входом соединенным с внутренним объемом цилиндрической камеры окисления, переключателем режимов работы, первым гидравлическим входом соединенным с выходным патрубком циркуляционного насоса, вторым гидравлическим входом соединенным с выходным патрубком фильтра, а первым управляющим входом электрически соединенным с первым управляющим выходом устройства включения-отключения подачи исходной воды, вторым электромагнитным клапаном, входом соединенным озонопроводом с выходом генератора озона, датчиком потока, входом соединенным с выходом переключателя режимов работы, а управляющим выходом электрически соединенным с управляющим входом второго электромагнитного клапана, измерителем уровня окислительно-восстановительного потенциала, входом соединенным с обрабатываемой водой внутри цилиндрической камеры окисления, блоком управления, входом электрически соединенным с выходом измерителя уровня окислительно-восстановительного потенциала, первым управляющим выходом электрически соединенным со вторым управляющим входом переключателя режимов работы, а вторым управляющим выходом электрически соединенным с управляющим входом первого электромагнитного клапана, кроме того, эжектор выполнен в виде второго многосоплового эжекторного смесителя, напорным входом соединенного с выходом датчика потока, первым всасывающим входом соединенного озонопроводом с выходом второго электромагнитного клапана, вторым всасывающим входом соединенного озонопроводом с выходом дыхательного клапана, а выходом соединенного со входным отверстием патрубка подачи исходной воды, кавитатор выполнен в виде кольцевого трубного коллектора, расположенного внутри цилиндрической камеры окисления перпендикулярно ее оси симметрии и закрепленного на внутренней стороне крышки цилиндрической камеры окисления, напорным входом соединенного с выходным отверстием патрубка подачи исходной воды, снабженного, по меньшей мере, тремя выходными патрубками, равномерно расположенными и закрепленными на кольцевом трубном коллекторе параллельно оси симметрии цилиндрической камеры окисления, и отражательного перфорированного диска, расположенного перпендикулярно относительно выходных патрубков кавитатора и жестко закрепленного на внутренней боковой поверхности цилиндрической камеры окисления на расстоянии не менее 2/5 высоты цилиндрической камеры окисления от плоскости кольцевого трубного коллектора, дополнительный насос всасывающим входом соединен с источником природной воды, а управляющим входом электрически соединен со вторым управляющим выходом устройства включения-отключения подачи исходной воды, циркуляционный насос управляющим входом электрически соединен с третьим управляющим выходом устройства включения-отключения подачи исходной воды, фильтр своим входным патрубком гидравлически соединен с напорным выходом вспомогательного насоса.The problem is solved in that the water supply system of the village, containing a cylindrical oxidation chamber with a lid, equipped with a water level meter that interacts with the on / off device for supplying the source water when it reaches the lower or upper preset levels, the supply pipe for the source water, and a discharge pipe purified water, a residual ozone decomposition unit, connected by a pipeline to a cylindrical oxidation chamber, and a cavitator, a circulation pump connected a suction nozzle with a cylindrical oxidation chamber, an ejector connected by a pipe to a cylindrical oxidation chamber, an ozone generator, a filter and an additional pump are additionally equipped with a first solenoid valve, a hydraulic inlet connected to a pipe for discharging purified water, a first multi-nozzle ejector mixer, a pressure inlet connected to a hydraulic the output of the first electromagnetic valve, and the output connected to the distributing water supply network of the village, the disinfector tantha, the output is connected by a pipe to the suction inlet of the first multi-nozzle ejector mixer, a breathing valve mounted on the cover of the cylindrical oxidation chamber and its inlet connected to the internal volume of the cylindrical oxidation chamber, an operating mode switch, the first hydraulic inlet connected to the outlet pipe of the circulation pump, the second hydraulic inlet connected to the output pipe of the filter, and the first control input is electrically connected to the first control you the operation of the on-off device of the source water supply, the second electromagnetic valve, the input connected to the ozone conduit with the output of the ozone generator, the flow sensor, the input connected to the output of the mode switch, and the control output electrically connected to the control input of the second electromagnetic valve, the level meter of the redox potential , an input connected to the water being treated inside the cylindrical oxidation chamber, a control unit, an input electrically connected to the output of the level meter of the redox potential, the first control output electrically connected to the second control input of the mode switch, and the second control output electrically connected to the control input of the first electromagnetic valve, in addition, the ejector is made in the form of a second multi-nozzle ejector mixer, the pressure input connected to the output of the flow sensor, the first suction input connected by an ozone conduit to the output of the second electromagnetic valve, the second the suction inlet connected by an ozone conduit to the outlet of the breathing valve, and the outlet connected to the inlet of the source water supply pipe, the cavitator is made in the form of an annular tube collector located inside the cylindrical oxidation chamber perpendicular to its axis of symmetry and mounted on the inside of the cover of the cylindrical oxidation chamber, the pressure inlet of the connected with the outlet of the source water supply pipe provided with at least three outlet pipes female and fixed on the annular tube manifold parallel to the axis of symmetry of the cylindrical oxidation chamber, and a reflective perforated disk located perpendicular to the outlet nozzles of the cavitator and rigidly fixed to the inner side surface of the cylindrical oxidation chamber at a distance of at least 2/5 of the height of the cylindrical oxidation chamber from the plane of the annular tube collector, an additional pump with a suction inlet connected to a source of natural water, and a control input elek is trically connected to the second control output of the source water on / off device, the circulation pump by the control input is electrically connected to the third control output of the source water on / off device, the filter is hydraulically connected to the pressure output of the auxiliary pump by its inlet pipe.
Предпочтительно, что цилиндрическая камера окисления выполнена в виде резервуара водонапорной башни, имеющего высотное расположение и объем, соответствующие нормативам водопотребления населенного пункта.It is preferable that the cylindrical oxidation chamber is made in the form of a reservoir of a water tower having a high-altitude location and volume that correspond to the water consumption standards of a settlement.
Предпочтительно, что фильтр выполнен в виде окислительно-сорбционной установки, содержащей узел микрофильтрации, входом соединенный со входным патрубком фильтра, узел смешения озона с обрабатываемой водой, предпочтительно многосопловый эжекторный смеситель, напорным входом соединенный с выходом узла микрофильтрации, реакционную емкость, входом соединенную с выходом узла смешения озона с обрабатываемой водой, узел нанофильтрации, входом соединенный с выходом реакционной емкости, датчик давления, гидравлическим входом соединенный с выходом узла нанофильтрации, сорбционный узел, входом соединенный с гидравлическим выходом датчика давления, а выходом гидравлически соединенный с выходным патрубком фильтра, управляющий клапан, предпочтительно электромагнитный, управляющим входом электрически соединенный с управляющим выходом реле давления, а пневматическим выходом соединенный со всасывающим входом узла смешения озона с обрабатываемой водой, и озоногенератор, выходом соединенный озонопроводом с пневматическим входом управляющего клапана.It is preferable that the filter is made in the form of an oxidation-sorption unit containing a microfiltration unit, inlet connected to the inlet of the filter, a unit for mixing ozone with treated water, preferably a multi-nozzle ejector mixer, a pressure inlet connected to the output of the microfiltration unit, a reaction vessel inlet connected to the outlet a unit for mixing ozone with treated water, a nanofiltration unit, an input connected to the output of the reaction vessel, a pressure sensor connected to a hydraulic input with the output of the nanofiltration unit, the sorption unit, the input connected to the hydraulic output of the pressure sensor, and the output hydraulically connected to the output pipe of the filter, a control valve, preferably an electromagnetic valve, a control input electrically connected to the control output of the pressure switch, and a pneumatic output connected to the suction input of the ozone mixing unit with treated water, and an ozone generator output connected by an ozone line to the pneumatic inlet of the control valve.
Предпочтительно, что каждый из многосопловых эжекторных смесителей выполнен в виде цилиндрической контактной камеры и параллельно расположенных в пространстве эжекторов, напорные входы эжекторов объединены общим коллектором, образуя напорный вход многосоплового эжекторного смесителя, всасывающие входы эжекторов объединены общим коллектором, образуя всасывающий вход многосоплового эжекторного смесителя, выходные параллельно расположенные патрубки эжекторов жестко закреплены на верхнем торце цилиндрической контактной камеры, а нижний торец цилиндрической контактной камеры снабжен выходным патрубком многосоплового эжекторного смесителя.It is preferable that each of the multi-nozzle ejector mixers is made in the form of a cylindrical contact chamber and parallel to the ejectors in space, the pressure inputs of the ejectors are combined by a common collector, forming the pressure input of the multi-nozzle ejector mixer, the suction inputs of the ejectors are combined by a common collector, forming the suction input of the multi-nozzle ejector parallel ejector nozzles are rigidly fixed to the upper end of the cylindrical contact chamber, and n The lower end of the cylindrical contact chamber is equipped with an outlet pipe of a multi-nozzle ejector mixer.
Таким образом, указанная в формуле изобретения совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает получение предусмотренного технического результата.Thus, the set of essential features of the invention indicated in the claims provides the intended technical result.
Предлагаемое изобретение иллюстрировано чертежом, на котором представлена функциональная схема системы водоснабжения населенного пункта.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the water supply system of the village.
Система водоснабжения населенного пункта содержит цилиндрическую камеру окисления 1, измеритель уровня воды 2, устройство включения-отключения подачи исходной воды 3, патрубок подачи воды 4, трубопровод для отвода очищенной воды 5, блок разложения остаточного озона 6, кавитатор 7, циркуляционный насос 8, всасывающий патрубок 9, эжектор 10, генератор озона 11, фильтр (окислительно-сорбционная установка) 12, дополнительный насос 13, первый электромагнитный клапан 14, первый многосопловый эжекторный смеситель 15, дозатор дезинфектанта 16, дыхательный клапан 17, переключатель режимов работы 18, второй электромагнитный клапан 19, датчик потока 20, второй многосопловый эжекторный смеситель 21, кольцевой трубный коллектор (кавитатора) 22, выходные патрубки (кавитатора) 23, отражательный перфорированный диск (кавитатора) 24, источник природной воды 25, выходной напорный патрубок (дополнительного насоса) 26, узел микрофильтрации (фильтра) 27, узел смешения озона с обрабатываемой водой (фильтра) 28, реакционную емкость (фильтра) 29, узел нанофильтрации (фильтра) 30, датчик давления (фильтра) 31, сорбционный узел (фильтра) 32, выходной патрубок (фильтра) 33, управляющий клапан (электромагнитный клапан фильтра) 34, озоногенератор (фильтра) 35, измеритель уровня окислительно-восстановительного потенциала 36 и блок управления 37.The water supply system of a settlement contains a cylindrical oxidation chamber 1, a water level meter 2, an on / off device for supplying source water 3, a water supply pipe 4, a pipe for discharging purified water 5, a residual ozone decomposition unit 6, a cavitator 7, a circulation pump 8, a suction pipe 9, ejector 10, ozone generator 11, filter (oxidation-sorption installation) 12, additional pump 13, first solenoid valve 14, first multi-nozzle ejector mixer 15, disinfectant dispenser 16, respiratory valve 17, operating mode switch 18, second electromagnetic valve 19, flow sensor 20, second multi-nozzle ejector mixer 21, annular pipe manifold (cavitator) 22, outlet pipes (cavitator) 23, reflective perforated disk (cavitator) 24, natural water source 25 , outlet pressure pipe (additional pump) 26, microfiltration unit (filter) 27, unit for mixing ozone with treated water (filter) 28, reaction vessel (filter) 29, nanofiltration unit (filter) 30, pressure sensor (filter) 31, sorption node ( filter) 32, outlet pipe (filter) 33, control valve (filter solenoid valve) 34, ozone generator (filter) 35, level meter of redox potential 36, and control unit 37.
Введем определения.We introduce the definitions.
1. Озонообработка исходной воды - интенсивное насыщение исходной воды озоном, полученным в специальном генераторе озона путем воздействия высоковольтного электрического разряда на кислород окружающей воздушной среды.1. Ozone treatment of the source water - intensive saturation of the source water with ozone obtained in a special ozone generator by the action of a high-voltage electric discharge on the oxygen of the ambient air.
2. Эжекторная озонообработка исходной воды - интенсивное насыщение озоном исходной воды, поступающей во внутреннюю полость эжекторного смесителя (устройства, широко используемого в науке и технике), за счет гидродинамических и массообменных процессов.2. Ejector ozone treatment of the source water — intensive ozone saturation of the source water entering the internal cavity of the ejector mixer (a device widely used in science and technology) due to hydrodynamic and mass transfer processes.
3. Многосопловый эжекторный смеситель - вариант исполнения эжекторного смесителя, позволяющий за счет увеличения числа сопел значительно уменьшить потери напора на выходе эжекторного смесителя.3. The multi-nozzle ejector mixer is an embodiment of the ejector mixer, which, due to the increase in the number of nozzles, can significantly reduce the pressure loss at the outlet of the ejector mixer.
4. Реакторно-барботажная озонообработка исходной воды - интенсивное насыщение исходной воды озоном за счет барботажного эффекта в наполненной обрабатываемой исходной водой реакторной емкости (цилиндрической или иной формы), в нижнюю часть которой с выхода эжекторного смесителя подается под избыточным давлением озоно-воздушно-водяная смесь, при этом мелкие пузырьки озоно-воздушной части поступившей смеси барботируют (всплывают) в верхнюю часть реакторной емкости.4. Reactor-bubbling ozone treatment of the source water — intensive saturation of the source water with ozone due to the bubbling effect in the reactor vessel (cylindrical or otherwise) filled with the treated source water, into the lower part of which the ozone-air-water mixture is supplied from the outlet of the ejector mixer under overpressure while small bubbles of the ozone-air part of the incoming mixture sparge (float) into the upper part of the reactor vessel.
5. Циркуляционная обработка озоно-воздушно-водяной смеси - интенсивное насыщение исходной воды озоном за счет многократной циркуляции озоно-воздушно-водяной смеси в замкнутом трубопроводе с помощью циркуляционного (низконапорного) насоса.5. Circulation treatment of the ozone-air-water mixture - intensive saturation of the source water with ozone due to the multiple circulation of the ozone-air-water mixture in a closed pipeline using a circulation (low-pressure) pump.
6. Уровень окислительно-восстановительного потенциала - это величина редокс-потенциала (Eh), характеризирующая окислительную способность воды по отношению к микробиологическим загрязнителям. Например, при Eh исследуемой воды больше 600 мВ вода считается продезинфицированной, а при Eh больше 800 мВ исследуемая вода считается стерильной.6. The level of redox potential is the value of the redox potential (Eh), characterizing the oxidative ability of water in relation to microbiological pollutants. For example, with an Eh of the test water greater than 600 mV, the water is considered disinfected, and with an Eh greater than 800 mV, the test water is considered sterile.
Функционально система водоснабжения населенного пункта может быть представлена в виде цилиндрической камеры окисления, трех гидравлических магистралей и одиннадцати автономных устройств.Functionally, the water supply system of a settlement can be presented in the form of a cylindrical oxidation chamber, three hydraulic lines and eleven autonomous devices.
Конструктивно цилиндрическая камера окисления 1 выполнена в виде резервуара водонапорной башни, оснащенного девятью технологическими патрубками:Structurally, the cylindrical oxidation chamber 1 is made in the form of a reservoir of a water tower, equipped with nine technological pipes:
- патрубком подачи воды 4;- water supply pipe 4;
- патрубком (трубопроводом) для отвода очищенной воды 5;- a pipe (pipe) for the removal of purified water 5;
- всасывающим патрубком 9 циркуляционного насоса 8;- the suction pipe 9 of the circulation pump 8;
- патрубком блока разложения остаточного озона 6;- pipe branch decomposition of residual ozone 6;
- патрубком дыхательного клапана 17;- pipe breathing valve 17;
- патрубком измерителя уровня окислительно-восстановительного потенциала 36;- pipe measuring the level of redox potential 36;
- двумя патрубками (нижнего и верхнего уровней) измерителя уровня воды 2;- two pipes (lower and upper levels) of the water level meter 2;
- промывочным патрубком (на чертеже не показан) цилиндрической камеры окисления 1.- flushing pipe (not shown) of a cylindrical oxidation chamber 1.
Магистраль предварительной водоподготовки исходной воды образована вспомогательным насосом 13, фильтром (окислительно-сорбционной установкой) 12, переключателем режимов работы 18, датчиком потока 20, вторым многосопловым эжекторным смесителем 21, патрубком подачи воды 4 в цилиндрическую камеру окисления 1 и выходными патрубками 23 кольцевого трубного коллектора 22.The primary water pretreatment line is formed by an auxiliary pump 13, a filter (oxidation-sorption unit) 12, an operating mode switch 18, a flow sensor 20, a second multi-nozzle ejector mixer 21, a water supply pipe 4 to the cylindrical oxidation chamber 1 and outlet pipes 23 of the annular pipe collector 22.
Циркуляционная магистраль образована всасывающим патрубком 9, циркуляционным насосом 8, переключателем режимов работы 18, датчиком потока 20, вторым многосопловым эжекторным смесителем 21, патрубком подачи воды 4 в цилиндрическую камеру окисления 1 и выходными патрубками 23 кольцевого трубного коллектора 22.The circulation line is formed by a suction pipe 9, a circulation pump 8, an operating mode switch 18, a flow sensor 20, a second multi-nozzle ejector mixer 21, a water supply pipe 4 to the cylindrical oxidation chamber 1 and output pipes 23 of the annular pipe manifold 22.
Основная магистраль водоснабжения населенного пункта очищенной и обеззараженной водой образована трубопроводом для отвода очищенной воды 5 из цилиндрической камеры окисления 1, первым электромагнитным клапаном 14, первым многосопловым эжекторным смесителем 15 и разводящей водопроводной сетью населенного пункта.The main water supply line of the settlement with purified and disinfected water is formed by a pipeline for discharging purified water 5 from the cylindrical oxidation chamber 1, the first solenoid valve 14, the first multi-nozzle ejector mixer 15 and the distribution water supply network of the settlement.
Кроме того, система водоснабжения населенного пункта снабжена одиннадцатью автономными устройствами, также обеспечивающими решение поставленной задачи: генератором озона 11, озоногенератором (фильтра) 35, дозатором дезинфектанта 16, вторым электромагнитным клапаном 19, управляющим клапаном (электромагнитным клапаном фильтра) 34, блоком разложения остаточного озона 6, дыхательным клапаном 17, измерителем уровня воды (верхнего и нижнего уровней) 2, устройством включения-отключения подачи исходной воды 3, измерителем уровня окислительно-восстановительного потенциала 36 и блоком управления 37.In addition, the water supply system of the village is equipped with eleven autonomous devices that also provide a solution to the problem: an ozone generator 11, an ozone generator (filter) 35, a disinfectant dispenser 16, a second electromagnetic valve 19, a control valve (filter electromagnetic valve) 34, and a residual ozone decomposition unit 6, a breathing valve 17, a water level meter (upper and lower levels) 2, an on / off device for supplying source water 3, a redox level meter ovitelnogo potential 36 and the control unit 37.
Работа системы водоснабжения населенного пункта осуществляется следующим образом.The work of the water supply system of the village is as follows.
Для первоначального заполнения цилиндрической камеры окисления 1 обработанной водой используется магистраль предварительной водоподготовки исходной воды. При этом исходная вода из природного источника 25, например скважины, подается дополнительным насосом 13 через его выходной напорный патрубок 26 на вход фильтра 12 (окислительно-сорбционной установки), в котором последовательно осуществляются процессы глубокой очистки, кондиционирования и обеззараживания исходной воды:For the initial filling of the cylindrical oxidation chamber 1 with treated water, a pre-treatment line for the source water is used. In this case, the source water from a natural source 25, for example, a well, is supplied by an additional pump 13 through its outlet discharge pipe 26 to the inlet of the filter 12 (oxidation-sorption unit), in which the processes of deep cleaning, conditioning and disinfection of the source water are successively carried out:
- очистка исходной воды от микропримесей в узле микрофильтрации 27;- purification of the source water from trace contaminants in the microfiltration unit 27;
- интенсивное перемешивание обрабатываемой воды в узле смешения озона с обрабатываемой водой 28 с озоно-воздушной смесью, вырабатываемой в озоногенераторе 35;- intensive mixing of the treated water in the mixing unit of ozone with treated water 28 with an ozone-air mixture produced in the ozone generator 35;
- окисление содержащихся в обрабатываемой воде загрязнителей и ее обеззараживание в реакционной емкости 29;- oxidation of the pollutants contained in the treated water and its disinfection in the reaction vessel 29;
- кондиционирование (деминерализация) обрабатываемой воды в узле нанофильтрации 30;- conditioning (demineralization) of the treated water in the nanofiltration unit 30;
- сорбция окисленных загрязнений (продуктов озонолиза) в сорбционном узле 32.- sorption of oxidized contaminants (products of ozonolysis) in the sorption site 32.
С целью предупреждения аварийных ситуаций (возможности попадания воды в озоногенератор фильтра 35) фильтр 12 снабжен датчиком давления 31 и управляющим клапаном (электромагнитным клапаном фильтра) 34. При соответствии давления воды, проходящей через фильтр 12, требованиям эксплуатационной документации на эжекторные окислительно-сорбционные фильтры (0,2-0,3 МПа) датчик давления 31 замыкает свои контакты в цепях питания озоногенератора (фильтра) 35 и нормально закрытого управляющего клапана (электромагнитного клапана фильтра) 34, в результате чего включается в работу озоногенератор (фильтра) 35, открывается управляющий клапан (электромагнитный клапан фильтра) 34 и вырабатываемая в озоногенераторе (фильтра) 35 озоно-воздушная смесь начинает поступать через открывшийся управляющий клапан (электромагнитный клапан фильтра) 34 на всасывающий вход узла смешения озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой 28. При падении давления в магистрали предварительной водоподготовки исходной воды (например, за счет увеличения гидравлического сопротивления узлов фильтра 12 при накоплении в них отфильтрованных загрязнителей) датчик давления 31 размыкает свои контакты в цепях питания озоногенератора (фильтра) 35 и нормально закрытого управляющего клапана (электромагнитного клапана фильтра) 34, в результате чего выключается из работы озоногенератор (фильтра) 35 и закрывается управляющий клапан (электромагнитный клапан фильтра) 34.In order to prevent accidents (the possibility of water entering the filter ozone generator 35), the filter 12 is equipped with a pressure sensor 31 and a control valve (filter electromagnetic valve) 34. If the pressure of the water passing through the filter 12 meets the requirements of the operating documentation for ejector oxidation-sorption filters ( 0.2-0.3 MPa) the pressure sensor 31 closes its contacts in the power supply circuits of the ozone generator (filter) 35 and a normally closed control valve (filter electromagnetic valve) 34, as a result of which the ozone generator (filter) 35 is turned on, the control valve (filter electromagnetic valve) 34 is opened, and the ozone-air mixture generated in the ozone generator (filter) 35 begins to flow through the opened control valve (filter electromagnetic valve) 34 to the suction inlet of the ozone-air mixing unit mixtures with treated water 28. When the pressure drops in the line for preliminary water treatment of the source water (for example, by increasing the hydraulic resistance of the filter nodes 12 when they accumulate a filter pollutants), the pressure sensor 31 opens its contacts in the supply circuits of the ozone generator (filter) 35 and the normally closed control valve (filter electromagnetic valve) 34, as a result of which the ozone generator (filter) 35 is turned off and the control valve (filter electromagnetic valve) 34 is closed .
После осуществления процессов микрофильтрации, кондиционирования и предварительного обеззараживания в фильтре 12 обрабатываемая вода подается с помощью вспомогательного насоса 13 через переключатель режимов работы 18 (выполненный, например, в виде двух электромагнитных клапанов с нормально-разомкнутым контактом и нормально-замкнутым контактом соответственно), датчик потока 20, второй многосопловый эжекторный смеситель 21, кольцевой трубный коллектор (кавитатора) 22 и выходные патрубки (кавитатора) 23 в цилиндрическую камеру окисления 1.After the microfiltration, conditioning and preliminary disinfection processes are carried out in the filter 12, the treated water is supplied with the help of an auxiliary pump 13 through the operating mode switch 18 (made, for example, in the form of two electromagnetic valves with a normally open contact and a normally closed contact, respectively), a flow sensor 20, a second multi-nozzle ejector mixer 21, an annular pipe collector (cavitator) 22 and outlet pipes (cavitator) 23 into a cylindrical oxidation chamber 1.
Во втором многосопловом эжекторном смесителе 21 обрабатываемая вода, поступившая на его напорный вход, после интенсивного перемешивания с озоно-воздушной смесью в эжекторах многосоплового эжекторного смесителя 21 поступает под напором, образованным на выходе многосоплового эжекторного смесителя 21, через патрубок подачи воды 4 в кольцевой трубный коллектор (кавитатора) 22 и через выходные патрубки (кавитатора) 23 направляется на отражательный перфорированный диск (кавитатора) 24, создавая кавитационную зону турбулентности, в которой происходит дополнительное перемешивание водно-озоно-воздушной смеси, в процессе которого осуществляется интенсивное окисление загрязнений и эффективное обеззараживание обрабатываемой воды озоном.In the second multi-nozzle ejector mixer 21, the treated water supplied to its pressure inlet, after intensive mixing with the ozone-air mixture in the ejectors of the multi-nozzle ejector mixer 21, flows under the pressure formed at the outlet of the multi-nozzle ejector mixer 21 through the water inlet 4 to the annular pipe (cavitator) 22 and through the outlet nozzles (cavitator) 23 is directed to the reflective perforated disk (cavitator) 24, creating a cavitation zone of turbulence in which dit additional mixing water-ozone-air mixture, in which process the oxidation is carried out intensive soiling and effective disinfection with ozone treated water.
Кроме того, для наиболее эффективного использования озона применяется метод обратной связи, для чего непрореагировавшая в цилиндрической камере окисления 1 часть озоно-воздушной смеси поступает через дыхательный клапан 17, установленный на крышке цилиндрической камеры окисления 1 и своим входом соединенный с внутренним объемом цилиндрической камеры окисления 1, на второй всасывающий вход второго многосоплового эжекторного смесителя 21.In addition, for the most efficient use of ozone, a feedback method is used, for which 1 part of the ozone-air mixture unreacted in the cylindrical oxidation chamber enters through a breathing valve 17 mounted on the cover of the cylindrical oxidation chamber 1 and connected to the internal volume of the cylindrical oxidation chamber 1 , to the second suction inlet of the second multi-nozzle ejector mixer 21.
С целью предупреждения возможности попадания воды в генератор озона 11 магистраль предварительной водоподготовки исходной воды снабжена датчиком потока 20 и вторым электромагнитным клапаном 19. При непрерывном протекании обрабатываемой воды через датчик потока 20 замыкаются его контакты в цепях питания генератора озона 11 и нормально закрытого второго электромагнитного клапана 19, в результате чего включается в работу генератор озона 11, открывается второй электромагнитный клапан 19 и озоно-воздушная смесь, вырабатываемая в генераторе озона 11, начинает поступать через открывшийся второй электромагнитный клапан 19 на первый всасывающий вход второго многосоплового эжекторного смесителя 21. При прекращении протекания обрабатываемой воды через датчик потока 20 (например, за счет увеличения гидравлического сопротивления узлов фильтра 12 при накоплении в них отфильтрованных загрязнителей) размыкаются контакты датчика потока 20 в цепях питания генератора озона 11 и нормально закрытого второго электромагнитного клапана 19, в результате чего выключается из работы генератор озона 11 и закрывается второй электромагнитный клапан 19, защищая тем самым генератор озона 11 от затопления обрабатываемой водой.In order to prevent the possibility of water entering the ozone generator 11, the line for preliminary treatment of the source water is equipped with a flow sensor 20 and a second electromagnetic valve 19. When the treated water flows continuously through the flow sensor 20, its contacts are closed in the power circuits of the ozone generator 11 and the normally closed second electromagnetic valve 19 , as a result of which the ozone generator 11 is turned on, the second electromagnetic valve 19 and the ozone-air mixture generated in the ozone generator are opened and 11, begins to flow through the opened second electromagnetic valve 19 to the first suction inlet of the second multi-nozzle ejector mixer 21. When the flow of treated water stops flowing through the flow sensor 20 (for example, due to an increase in the hydraulic resistance of the filter units 12 when the filtered pollutants accumulate in them), the contacts open a flow sensor 20 in the power supply circuits of the ozone generator 11 and a normally closed second electromagnetic valve 19, as a result of which the ozone generator 11 is turned off the second electromagnetic valve 19 is closed, thereby protecting the ozone generator 11 from flooding of the treated water.
После первичного заполнения цилиндрической камеры окисления 1 до верхнего расчетного уровня срабатывает датчик верхнего уровня (на чертеже не показан) измерителя воды 2, с выхода которого подается соответствующий сигнал на первый вход устройства включения-отключения подачи исходной воды 3. При этом с первого управляющего выхода устройства включения-отключения подачи исходной воды 3 подается электрический сигнал на первый управляющий вход переключателя режимов работы 18 (выполненного, например, в виде двух электромагнитных клапанов с нормально-разомкнутым контактом и нормально-замкнутым контактом соответственно), вызывая срабатывание соответствующих электромагнитных клапанов, в результате чего перекрывается магистраль предварительной водоподготовки исходной воды и открывается циркуляционная магистраль. Кроме того, одновременно со второго управляющего выхода устройства включения-отключения подачи исходной воды 3 подается электрический сигнал на управляющий вход вспомогательного насоса 13 для его отключения, а с третьего управляющего выхода устройства включения-отключения подачи исходной воды 3 подается электрический сигнал на управляющий вход циркуляционного насоса 8 для его включения в работу.After the initial filling of the cylindrical oxidation chamber 1 to the upper calculated level, the upper level sensor (not shown) of the water meter 2 is activated, from the output of which a corresponding signal is supplied to the first input of the on-off device for supplying the source water 3. At the same time, from the first control output of the device enable / disable the supply of source water 3 an electric signal is supplied to the first control input of the mode switch 18 (made, for example, in the form of two solenoid valves with mally-open contact and the normally-closed contact, respectively), triggering the corresponding electromagnetic valves, resulting in pre-blocked line water treatment and initial water circulation line opens. In addition, at the same time, from the second control output of the source water on-off device 3, an electrical signal is supplied to the control input of the auxiliary pump 13 to turn it off, and from the third control output of the source water on-off device 3 of the source water 3 an electrical signal is supplied to the control input of the circulation pump 8 for its inclusion in the work.
В результате этих переключений предварительно обработанная вода из цилиндрической камеры окисления 1 начнет циркулировать с помощью циркуляционного насоса 8 по циркуляционной магистрали, образованной всасывающим патрубком 9, циркуляционным насосом 8, переключателем режимов работы 18, датчиком потока 20, вторым многосопловым эжекторным смесителем 21, патрубком подачи воды 4, выходными патрубками 23 кольцевого трубного коллектора 22 и цилиндрической камерой окисления 1. В процессе циркуляции исходной воды по циркуляционной магистрали в нее по озонопроводу через первый всасывающий вход второго многосоплового эжекторного смесителя 21 будет поступать озоно-воздушная смесь из генератора озона 11, а через второй всасывающий вход второго многосоплового эжекторного смесителя 21 будет поступать из дыхательного клапана 17 непрореагировавшая часть озоно-воздушной смеси, скопившаяся в потолочной части цилиндрической камеры окисления 1. Для аварийных ситуаций (при повреждении дыхательного клапана 17 или второго многосоплового эжекторного смесителя 21) предусмотрен блок разложения остаточного озона 6, соединенный трубопроводом с цилиндрической камерой окисления 1.As a result of these switches, the pre-treated water from the cylindrical oxidation chamber 1 will begin to circulate using the circulation pump 8 along the circulation line formed by the suction pipe 9, the circulation pump 8, the operating mode switch 18, the flow sensor 20, the second multi-nozzle ejector mixer 21, the water supply pipe 4, the outlet pipes 23 of the annular pipe collector 22 and the cylindrical oxidation chamber 1. In the process of circulation of the source water through the circulation line into it the ozone conduit through the first suction inlet of the second multi-nozzle ejector mixer 21 will receive the ozone-air mixture from the ozone generator 11, and through the second suction inlet of the second multi-nozzle ejector mixer 21 will come from the breathing valve 17 the unreacted part of the ozone-air mixture accumulated in the ceiling of the cylindrical chamber oxidation 1. For emergency situations (if the breathing valve 17 or the second multi-nozzle ejector mixer 21 is damaged), a decomposition unit is provided full-time ozone 6 connected with the conduit 1 a cylindrical chamber oxidation.
При циркуляции исходной воды, предварительно обработанной в фильтре 12, в кавитационной зоне турбулентности внутри цилиндрической камеры окисления 1 продолжается дополнительное перемешивание водно-озоно-воздушной смеси, в процессе которого осуществляется интенсивное окисление загрязнений и эффективное обеззараживание обрабатываемой воды озоном, поступающим из генератора озона 11 и дыхательного клапана 17.During the circulation of the source water, previously treated in the filter 12, in the cavitation zone of turbulence inside the cylindrical oxidation chamber 1, additional mixing of the water-ozone-air mixture continues, during which intensive pollution of the contaminants and effective disinfection of the treated water with ozone from the ozone generator 11 and respiratory valve 17.
Степень обеззараживания обрабатываемой воды зависит от концентрации растворенного в обрабатываемой воде озона и времени взаимодействия озона с загрязнителями, содержащимися в обрабатываемой воде. В техническом отношении значительно проще контролировать время взаимодействия озона с загрязнителями, чем определять концентрацию растворенного в обрабатываемой воде озона. Поэтому регулирование продолжительности циркуляционного процесса осуществляется в зависимости от уровня окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала Eh) обрабатываемой озоно-воздушно-водяной смеси с помощью измерителя уровня окислительно-восстановительного потенциала 36, конструктивно размещенного в нижней внутренней части цилиндрической камеры окисления 1 и вырабатывающего информационный сигнал о степени обеззараживания обрабатываемой воды, а также блока управления 37 (устройство блока управления на чертеже не показано). По справочным данным дезинфекция обрабатываемой воды, а также инактивация бактерий и вирусов в ней происходят, начиная с Eh=600 мВ, что соответствует концентрации озона в воде С=0,5 мГ/л, а полная стерилизация воды происходит при достижении Eh=800 мВ, что соответствует повышению концентрации озона до величины 0,7-1,0 мГ/л в зависимости от физико-химического состава обрабатываемой воды.The degree of disinfection of the treated water depends on the concentration of ozone dissolved in the treated water and the time of interaction of the ozone with the pollutants contained in the treated water. In technical terms, it is much easier to control the time of interaction of ozone with pollutants than to determine the concentration of ozone dissolved in the treated water. Therefore, the regulation of the duration of the circulation process is carried out depending on the level of the redox potential (redox potential Eh) of the treated ozone-air-water mixture using a level meter of the redox potential 36, which is structurally located in the lower inner part of the cylindrical oxidation chamber 1 and generates information a signal on the degree of disinfection of the treated water, as well as the control unit 37 (the device of the control unit in the drawing does not it seemed). According to reference data, the disinfection of the treated water, as well as the inactivation of bacteria and viruses in it occur, starting from Eh = 600 mV, which corresponds to the concentration of ozone in the water C = 0.5 mG / l, and complete sterilization of the water occurs when Eh = 800 mV , which corresponds to an increase in ozone concentration to a value of 0.7-1.0 mg / l, depending on the physico-chemical composition of the treated water.
В процессе потребления глубоко очищенной и обеззараженной воды из цилиндрической камеры окисления 1 уровень воды в ней понижается. При достижении расчетного нижнего уровня срабатывает датчик нижнего уровня (на чертеже не показан) измерителя уровня воды 2, подавая соответствующий сигнал на второй вход устройства включения-отключения подачи исходной воды 3. При этом с первого управляющего выхода устройства включения-отключения подачи исходной воды 3 подается электрический сигнал на первый управляющий вход переключателя режимов работы 18, вызывая срабатывание соответствующего электромагнитного клапана, в результате чего открывается магистраль предварительной водоподготовки исходной воды. Кроме того, одновременно со второго управляющего выхода устройства включения-отключения подачи исходной воды 3 подается электрический сигнал на управляющий вход вспомогательного насоса 13 для его включения. После чего по магистрали предварительной водоподготовки исходной воды начинается заполнение цилиндрической камеры окисления 1 водой, очищенной и обеззараженной в фильтре 12. Одновременно по циркуляционной магистрали будет осуществляться и циркуляционная обработка исходной воды в цилиндрической камере окисления 1.In the process of consuming deeply purified and disinfected water from a cylindrical oxidation chamber, 1 water level in it decreases. When the calculated lower level is reached, the lower level sensor (not shown) of the water level meter 2 is triggered, supplying a corresponding signal to the second input of the source water on / off device 3. In this case, from the first control output of the source water on / off device 3 is supplied an electrical signal to the first control input of the operating mode switch 18, causing the corresponding electromagnetic valve to operate, as a result of which the pre-water line opens preparation of source water. In addition, at the same time, from the second control output of the on / off device for supplying the source water 3, an electric signal is supplied to the control input of the auxiliary pump 13 to turn it on. After that, filling the cylindrical oxidation chamber 1 with water purified and decontaminated in the filter 12 begins along the preliminary water treatment line of the source water. Simultaneously, the circulation of the source water in the cylindrical oxidation chamber 1 will be carried out along the circulation line.
Таким образом, в результате предварительной обработки исходной воды в фильтре 12 и последующей циркуляционной обработки в цилиндрической камере окисления 1, контролируемой по уровню окислительно-восстановительного потенциала, она приобретает свойства глубоко очищенной и обеззараженной воды, пригодной для питьевого водоснабжения населенного пункта.Thus, as a result of the preliminary treatment of the source water in the filter 12 and the subsequent circulation treatment in the cylindrical oxidation chamber 1, which is controlled by the level of the redox potential, it acquires the properties of deeply purified and disinfected water suitable for drinking water supply to the settlement.
Учитывая отсутствие пролонгированных дезинфицирующих свойств у озона, применяемого для дезинфекции исходной воды, а также возможность вторичного бактериального и вирусного загрязнений очищенной и обеззараженной воды в разводящей водопроводной сети населенного пункта (за счет износа трубопроводов, перерывов в электроснабжении, аварий на отдельных участках и т.д.), в предложенной системе водоснабжения населенного пункта предусмотрена возможность дополнительной дезинфекции воды в разводящей водопроводной сети, которая осуществляется за счет введения в предварительно очищенную и обеззараженную воду раствора дезинфектанта, например гипохлорита натрия.Given the absence of prolonged disinfecting properties in ozone used for disinfection of source water, as well as the possibility of secondary bacterial and viral contamination of purified and disinfected water in the distribution network of the settlement (due to wear of pipelines, interruptions in power supply, accidents in certain areas, etc. .), the proposed water supply system of the settlement provides for the possibility of additional disinfection of water in the distribution water supply network, which is carried out by introducing into the pre-cleaned and disinfected water disinfectant solution, for example sodium hypochlorite.
Для этого используются первый электромагнитный клапан 14, первый многосопловый эжекторный смеситель 15 и дозатор дезинфектанта 16. При достижении в цилиндрической камере окисления 1 расчетного уровня окислительно-восстановительного потенциала, равного 700 мВ, со второго управляющего выхода блока управления 37 подается на управляющий вход нормально закрытого первого электромагнитного клапана 14 электрический сигнал, разрешающий водоснабжение населенного пункта из патрубка для отвода очищенной воды 5. При этом электромагнитный клапан 14 открывается и предварительно очищенная и обеззараженная вода поступает из цилиндрической камеры окисления 1 (водонапорной башни) на напорный вход первого многосоплового эжекторного смесителя 15 и далее в разводящую водопроводную сеть населенного пункта. При высоте водонапорной башни равной 20 м статический напор в патрубке для отвода очищенной воды 5 составит около 2 техн. атм. При таком давлении на напорном входе многосоплового эжекторного смесителя 15 на его всасывающем входе создается разрежение (вакуум), достаточное для всасывания дезинфицирующего раствора из дозатора дезинфектанта 16 в рабочую полость первого многосоплового эжекторного смесителя 15, где происходит интенсивное перемешивание раствора дезинфектанта (например, гипохлорита натрия) с предварительно очищенной и обеззараженной озоном водой. Конструкция многосоплового эжекторного смесителя, предусматривающая использование нескольких сопел, позволяет при расчетном расходе воды осуществлять эффективное смешение воды и раствора дезинфектанта, а также избегать потерь напора в эжекторном смесителе, что очень важно при эксплуатации водонапорных башен, обладающих незначительным напором (1,5-2,0 техн. атм.).For this, the first electromagnetic valve 14, the first multi-nozzle ejector mixer 15 and the disinfectant dispenser 16 are used. When the calculated oxidation-reduction potential of 700 mV is reached in the cylindrical oxidation chamber 1, it is fed from the second control output of the control unit 37 to the control input of the normally closed first solenoid valve 14 is an electrical signal that allows water supply to the settlement from the pipe for the removal of purified water 5. In this case, the electromagnetic valve 14 is opened yvaetsya and pre-cleaned and disinfected water is obtained from the oxidation of a cylindrical chamber 1 (water tower) on the pressure inlet of the first mixer 15, the multi-ejector, and further in diluting water network locality. When the height of the water tower is 20 m, the static pressure in the nozzle for the removal of purified water 5 will be about 2 tech. atm. At this pressure, a vacuum (vacuum) is created at the pressure inlet of the multi-nozzle ejector mixer 15 at its suction inlet to suck the disinfectant solution from the disinfectant dispenser 16 into the working cavity of the first multi-nozzle ejector mixer 15, where the disinfectant solution is intensively mixed (for example, sodium hypochlorite) with previously purified and ozone-disinfected water. The design of a multi-nozzle ejector mixer, involving the use of several nozzles, allows for effective mixing of water and a disinfectant solution at the calculated water flow rate, as well as avoiding pressure losses in the ejector mixer, which is very important when operating water towers with low pressure (1.5-2, 0 technical atm.).
Существенность отличий и преимущества предложенного изобретения обуславливают нижеследующие технические решения:The materiality of the differences and advantages of the proposed invention are determined by the following technical solutions:
1. Снабжение основной гидравлической магистрали фильтром 12 (окислительно-сорбционной установкой глубокой доочистки и обеззараживания воды), непосредственно подсоединенным к напорному выходу дополнительного насоса 13, позволяет повысить санитарно-эпидемиологическую надежность работы всей системы водоснабжения населенного пункта, т.к. в цилиндрическую камеру окисления 1 (накопительную емкость водонапорной башни) поступает уже глубоко очищенная, кондиционированная и обеззараженная вода, что значительно снижает возможность вторичного загрязнения обработанной воды при ее хранении в накопительной емкости водонапорной башни (в течение времени ее опорожнения до расчетного уровня), в то время, как в прототипе циркуляционная обработка исходной загрязненной воды осуществляется в камере окисления и кавитации в течение 25-30 минут, после чего обработанная вода фильтруется на осадочном фильтре, который периодически подвергается регенерации (промывке). При этом качество воды, подаваемой в разводящую сеть, может меняться в зависимости от степени загрязнения фильтра. Кроме того, при значительных загрязнениях фильтра возможен залповый выброс задержанных в течение фильтроцикла ранее окисленных загрязнителей (например, Fe(ОН)3 - гидроокислов железа).1. The supply of the main hydraulic line with a filter 12 (an oxidation-sorption installation for deep tertiary treatment and water disinfection), directly connected to the pressure output of the additional pump 13, can improve the sanitary and epidemiological reliability of the entire water supply system of the settlement, because Already deeply purified, conditioned and disinfected water enters the cylindrical oxidation chamber 1 (storage tank of the water tower), which significantly reduces the possibility of secondary contamination of the treated water when stored in the storage tank of the water tower (during the time of its discharge to the calculated level), while time, as in the prototype, the circulation treatment of the source of contaminated water is carried out in the oxidation and cavitation chamber for 25-30 minutes, after which the treated water is filtered on adochnom filter which is periodically subjected to regeneration (scrubbing). Moreover, the quality of the water supplied to the distribution network may vary depending on the degree of contamination of the filter. In addition, with significant filter contamination, volley release of previously oxidized contaminants delayed during the filter cycle (for example, Fe (OH) 3 - iron hydroxides) is possible.
2. Применение измерителя уровня окислительно-восстановительного потенциала (редокс-потенциала Eh) 36 и блока управления 37 позволяет оптимизировать по времени осуществление процесса реакторно-барботажной озонообработки, а также циркуляционных и кавитационных процессов окисления загрязнителей и обеззараживания исходной воды в цилиндрической камере окисления (накопительной емкости водонапорной башни) 1, гарантируя глубокую очистку и надежное обеззараживание исходной воды.2. The use of a level meter of redox potential (redox potential Eh) 36 and a control unit 37 allows optimizing the time of the reactor-bubble ozone treatment process, as well as the circulation and cavitation processes of oxidation of pollutants and disinfection of the source water in a cylindrical oxidation chamber (storage tank) water tower) 1, guaranteeing deep cleaning and reliable disinfection of the source water.
3. Применение дозатора дезинфектанта 16, оснащенного первым многосопловым эжекторным смесителем 15 и первым электромагнитным клапаном 14, позволяет предотвратить вторичное бактериальное загрязнение очищенной и обеззараженной воды в разводящей сети населенного пункта за счет подачи в нее по основной магистрали водоснабжения необходимого (в зависимости от времени года) количества дезинфектанта, обладающего свойствами пролонгированного действия (например, гипохлорита натрия). Конструктивно дозатор дезинфектанта 16 может быть выполнен в виде последовательно соединенных жидкостного дозатора и емкости для хранения раствора дезинфектанта. Количество и порядок введения дезинфектанта определяются регламентом, разрабатываемым с учетом санитарно-эпидемиологического состояния разводящей сети, конструктивных особенностей цилиндрической камеры окисления 1, а также физико-химических свойств заполняющей ее исходной воды. Учитывая тот факт, что в разводящую сеть подается уже очищенная и обеззараженная вода, концентрация дезинфектанта может быть во много раз меньшей, чем при дезинфекции обычной воды в разводящей сети. Например, при использовании в предложенной системе водоснабжения жидкого хлора необходимая доза вводимого дезинфектанта составляет 0,1 мГ/л (в централизованных водопроводных сетях доза вводимого хлора обычно составляет не менее 1,0-1,5 мГ/л).3. The use of a disinfectant dispenser 16, equipped with the first multi-nozzle ejector mixer 15 and the first solenoid valve 14, allows to prevent secondary bacterial contamination of purified and disinfected water in the distribution network of the village by supplying it with the necessary (depending on the time of year) main water supply line amounts of a disinfectant with sustained release properties (e.g. sodium hypochlorite). Structurally, the disinfectant dispenser 16 can be made in the form of a series-connected liquid dispenser and a container for storing a disinfectant solution. The amount and procedure for introducing a disinfectant are determined by the regulations developed taking into account the sanitary and epidemiological state of the distribution network, the design features of the cylindrical oxidation chamber 1, as well as the physicochemical properties of the source water filling it. Considering the fact that already purified and disinfected water is supplied to the distribution network, the concentration of disinfectant can be many times lower than when disinfecting ordinary water in the distribution network. For example, when using liquid chlorine in the proposed water supply system, the required dose of injected disinfectant is 0.1 mg / L (in centralized water supply networks, the dose of introduced chlorine is usually at least 1.0-1.5 mg / L).
4. Применение метода обратной связи, для реализации которого непрореагировавшая в цилиндрической камере окисления 1 часть озоно-воздушной смеси с выхода дыхательного клапана 17 подается на второй всасывающий вход второго многосоплового эжекторного смесителя 21, позволяет эффективнее использовать озон, получаемый в генераторе озона 11, а также уменьшить количество озона, подлежащего разложению в блоке разложения остаточного озона 6.4. The application of the feedback method, for the implementation of which 1 part of the ozone-air mixture unreacted in the cylindrical oxidation chamber from the outlet of the breathing valve 17 is fed to the second suction inlet of the second multi-nozzle ejector mixer 21, allows more efficient use of the ozone obtained in the ozone generator 11, and reduce the amount of ozone to be decomposed in the decomposition unit of residual ozone 6.
5. Применение многосопловых эжекторов оригинальной конструкции во втором многосопловом эжекторном смесителе 21 и узле смешения озона с обрабатываемой водой 28 позволяет эффективно осуществлять процесс озонообработки, т.е. смешения озоно-воздушной смеси с исходной обрабатываемой водой, обеспечивая заданную пропускную способность магистрали предварительной водоподготовки исходной воды и циркуляционной магистрали, не вызывая существенных потерь напора в них.5. The use of multi-nozzle ejectors of an original design in the second multi-nozzle ejector mixer 21 and the mixing unit of ozone with the treated water 28 allows for the efficient implementation of the ozone treatment process, i.e. mixing the ozone-air mixture with the source treated water, providing a given throughput of the line for preliminary water treatment of the source water and the circulation line, without causing significant pressure losses in them.
6. Размещение в циркуляционной магистрали датчика потока 20 и в магистрали предварительной водоподготовки исходной воды датчика давления 31, а также использование второго электромагнитного клапана 19 и управляющего клапана 34 позволяют повысить эксплуатационную надежность работы соответственно генератора озона 11 и озоногенератора 35 за счет предотвращения возможности аварийных ситуаций с ними.6. The placement in the circulation line of the flow sensor 20 and in the preliminary water treatment line for the source water of the pressure sensor 31, as well as the use of a second electromagnetic valve 19 and a control valve 34, can increase the operational reliability of the ozone generator 11 and the ozone generator 35, respectively, by preventing the possibility of emergency situations with them.
При уменьшении в циркуляционной магистрали скорости потока ниже заданной величины датчик потока 20 размыкает свой контакт в цепи питания второго электромагнитного клапана 19, и шток последнего перекрывает озонопровод, соединяющий генератор озона 11 со вторым эжекторным смесителем 21. Таким образом, обеспечивается защита генератора озона 11 от затопления водой: в моменты подключения-отключения фильтра 12 к цилиндрической камере окисления 1 и при увеличении гидравлического сопротивления в циркуляционной магистрали за счет засорения второго многосоплового эжекторного смесителя 21.When the flow velocity decreases below a predetermined value in the circulation line, the flow sensor 20 opens its contact in the power circuit of the second electromagnetic valve 19, and the rod of the latter closes the ozone conduit connecting the ozone generator 11 to the second ejector mixer 21. Thus, the ozone generator 11 is protected from flooding water: at the moments of connecting-disconnecting the filter 12 to the cylindrical oxidation chamber 1 and with an increase in hydraulic resistance in the circulation line due to clogging of the second multi-nozzle ejector mixer 21.
При уменьшении в магистрали предварительной водоподготовки исходной воды давления ниже уровня, обеспечивающего эффективный режим работы эжекторных смесителей, равного 0,2 МПа, датчик давления 31 размыкает свой контакт в цепи питания управляющего клапана 34, и шток последнего перекрывает озонопровод, соединяющий озоногенератор 35 с узлом смешения озона с обрабатываемой водой 28. Таким образом, обеспечивается защита озоногенератора 35 от затопления водой: в моменты подключения-отключения фильтра 12 к цилиндрической камере окисления 1, а также при увеличении гидравлического сопротивления в магистрали предварительной водоподготовки исходной воды за счет выработки ресурса картриджей узла микрофильтрации 27 и сорбционного узла 32, а также засорения узла смешения озона с обрабатываемой водой 28 и мембраны узла нанофильтрации 30.When the pressure in the preliminary water treatment line of the source water is lower than the level that ensures the effective operation of ejector mixers of 0.2 MPa, the pressure sensor 31 opens its contact in the power supply circuit of the control valve 34, and the rod of the latter closes the ozone pipeline connecting the ozone generator 35 to the mixing unit ozone with treated water 28. Thus, the ozone generator 35 is protected from flooding with water: at the time of connecting-disconnecting the filter 12 to the cylindrical oxidation chamber 1, as well as When increasing the hydraulic resistance in the line of the provisional initial water treatment water by generating resource microfiltration cartridge assembly 27 and sorption assembly 32, as well as clogging node mixing ozone with the treated water 28 and the membrane assembly 30 nanofiltration.
7. Применение кавитатора 7, выполненного в виде кольцевого трубного коллектора 22, расположенного внутри цилиндрической камеры окисления 1 перпендикулярно ее оси симметрии и закрепленного на внутренней стороне крышки цилиндрической камеры окисления 1, напорным входом соединенного с выходным отверстием патрубка подачи исходной воды 4, снабженного, по меньшей мере, тремя выходными патрубками 23, равномерно расположенными и закрепленными на кольцевом трубном коллекторе 22 параллельно оси симметрии цилиндрической камеры окисления 1, и отражательного перфорированного диска 24, расположенного перпендикулярно относительно выходных патрубков 23 кавитатора 7 и жестко закрепленного на внутренней боковой поверхности цилиндрической камеры окисления 1 на расстоянии не менее 2/5 высоты цилиндрической камеры окисления 1 от плоскости кольцевого трубного коллектора 22, позволяет интенсифицировать массообменные процессы в цилиндрической камере окисления 1, а также увеличить общее время взаимодействия озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой и тем самым значительно повысить эффективность перемешивания водно-озоно-воздушной смеси, в процессе которого осуществляется интенсивное окисление загрязнений и эффективное обеззараживание обрабатываемой воды озоном.7. The use of cavitator 7, made in the form of an annular tube collector 22, located inside the cylindrical oxidation chamber 1 perpendicular to its axis of symmetry and mounted on the inner side of the lid of the cylindrical oxidation chamber 1, a pressure inlet connected to the outlet of the source pipe 4, provided, at least three outlet pipes 23, evenly spaced and fixed on the annular pipe manifold 22 parallel to the axis of symmetry of the cylindrical oxidation chamber 1, and reflect a perforated disk 24, located perpendicular to the outlet pipes 23 of the cavitator 7 and rigidly fixed to the inner side surface of the cylindrical oxidation chamber 1 at a distance of at least 2/5 of the height of the cylindrical oxidation chamber 1 from the plane of the annular tube manifold 22, allows to intensify mass transfer processes in the cylindrical chamber oxidation 1, as well as increase the total time of interaction of the ozone-air mixture with the treated water and thereby significantly increase the efficiency awn mixing water and ozone-air mixture, in which process the oxidation is carried out intensive soiling and effective disinfection with ozone treated water.
Таким образом, использование комплекса вышеупомянутых технических решений позволяет значительно повысить эффективность процессов окисления загрязнений и обеззараживания обрабатываемой воды озоном за счет интенсификации процессов взаимодействия озоно-воздушной смеси с исходной водой, обеспечивая повышение санитарно-эпидемиологической надежности процессов глубокой очистки и обеззараживания природных вод, а также предотвращение возможности вторичного бактериального загрязнения очищенной и обеззараженной воды в разводящей сети населенного пункта.Thus, the use of the complex of the aforementioned technical solutions can significantly increase the efficiency of the processes of oxidation of contaminants and disinfection of treated water with ozone due to the intensification of the processes of interaction of the ozone-air mixture with the source water, providing increased sanitary and epidemiological reliability of the processes of deep cleaning and disinfection of natural waters, as well as prevention the possibility of secondary bacterial contamination of treated and disinfected water in the distribution network aselennogo points.
Производственная апробация основных узлов предлагаемого изобретения была проведена в 2007 г. на объектах образования в Азовском районе Ростовской области (школы и детские сады в с. Александровка, с. Кулешовка, с. Кагальник, с. Пешково, пос. Овощной и пос. Красный Сад) при выполнении 16 муниципальных контрактов №№1360-1375 от 22 июня 2007 г. «Обеспечение МОУ СОШ и МДОУ Азовского района Ростовской области локальными системами питьевого водоснабжения».Production testing of the main nodes of the invention was carried out in 2007 at educational facilities in the Azov district of the Rostov region (schools and kindergartens in the village of Aleksandrovka, the village of Kuleshovka, the village of Kagalnik, the village of Peshkovo, the village of Ovoshchnoy and the village of Krasny Sad ) upon fulfillment of 16 municipal contracts No. 1360-1375 of June 22, 2007, “Providing the public educational institution with secondary schools and public educational institutions of the Azov district of the Rostov region with local drinking water supply systems”.
Проведенный сопоставительный анализ заявляемой «Системы водоснабжения населенного пункта» с прототипом и с другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная в патентной формуле совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о ее соответствии критерию изобретения «новизна».A comparative analysis of the claimed “Water supply system of the settlement” with the prototype and with other solutions in the art shows that the set of features set forth in the patent formula is unknown from the existing level of technology, on the basis of which it can be concluded that it meets the criteria of the invention of “novelty”.
При этом изложенная в формуле совокупность существенных признаков не следует явным образом для специалиста из существующего уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения второму критерию изобретения «изобретательский уровень».Moreover, the set of essential features set forth in the formula does not follow explicitly for a specialist from the existing level of technology, which allows us to conclude that the proposed solution meets the second criterion of the invention “inventive step”.
Соответствие предлагаемого решения критерию изобретения «промышленная применимость» очевидно из вышеприведенного описания работы «Системы водоснабжения населенного пункта».The compliance of the proposed solution with the criterion of the invention "industrial applicability" is obvious from the above description of the work "Water supply systems of the village."
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131030/03A RU2351715C1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | System of water supply to settlement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131030/03A RU2351715C1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | System of water supply to settlement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2351715C1 true RU2351715C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131030/03A RU2351715C1 (en) | 2007-08-14 | 2007-08-14 | System of water supply to settlement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2351715C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112626494A (en) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | Asm Ip私人控股有限公司 | Gas injection system and reactor system including the same |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1279209A (en) * | 1970-03-26 | 1972-06-28 | Dow Chemical Co | Apparatus and method for providing treated water and service water on demand |
| GB2260424A (en) * | 1991-09-09 | 1993-04-14 | Welsh Water Enterprises Ltd | Improvements in and relating to water distribution |
| RU2132910C1 (en) * | 1997-12-15 | 1999-07-10 | Вологодский Политехнический Институт | Water-supply system for inhabited area |
| EP1270827A1 (en) * | 2000-04-05 | 2003-01-02 | Yamatake Corporation | Water distribution amount predicting system |
-
2007
- 2007-08-14 RU RU2007131030/03A patent/RU2351715C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1279209A (en) * | 1970-03-26 | 1972-06-28 | Dow Chemical Co | Apparatus and method for providing treated water and service water on demand |
| GB2260424A (en) * | 1991-09-09 | 1993-04-14 | Welsh Water Enterprises Ltd | Improvements in and relating to water distribution |
| RU2132910C1 (en) * | 1997-12-15 | 1999-07-10 | Вологодский Политехнический Институт | Water-supply system for inhabited area |
| EP1270827A1 (en) * | 2000-04-05 | 2003-01-02 | Yamatake Corporation | Water distribution amount predicting system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112626494A (en) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | Asm Ip私人控股有限公司 | Gas injection system and reactor system including the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101376556B (en) | Ozone oxidation sterilizing and downflow type aerating biological filter combined waste water treatment apparatus | |
| CA2344174A1 (en) | Method and apparatus for continuous or intermittent supply of ozonated water | |
| US10392279B2 (en) | Eductor-based membrane bioreactor | |
| KR101292731B1 (en) | The gas captured type gas-liquid reactor and the water treatment apparatus, gas purification apparatus using thereof | |
| CN1237012C (en) | Method of treating liquid with ozone and method of cooling a corona discharge ozone generator | |
| JP2009254967A (en) | Water treatment system | |
| KR101062388B1 (en) | Water system of toilet | |
| RU2282597C1 (en) | Method for deep biological purification of waste water and apparatus to implement the same | |
| US20210230035A1 (en) | Waste Treatment System | |
| RU2351715C1 (en) | System of water supply to settlement | |
| JP2007075328A (en) | Sterilizing method and sterilizer for ultrapure water system | |
| CN108423883A (en) | The method and apparatus of hydroxyl radical free radical degradation mineralising quinolone antibiotics | |
| KR20110041707A (en) | Pond Water Purification System Using Ozone and Ultraviolet Rays | |
| RU2257355C1 (en) | Water purification installation in a swimming pool | |
| RU2359922C2 (en) | Method of waste water cleaning by intensifying waste water saturation with oxygen and related device | |
| CN113800611A (en) | Deep disinfection system and method for water supply and drainage | |
| JP2013010068A (en) | Ozone liquid generator and method for generating ozone liquid | |
| RU2355648C1 (en) | Drinking water preparation plant | |
| KR101671410B1 (en) | Water treatement apparatus for reusing rainwater and waste water | |
| CN104045206A (en) | UV/O3+BAF combined advanced oxidation sewage treatment equipment | |
| JP2014200707A (en) | Wastewater treatment system | |
| JP2003334432A (en) | Gas dissolving device and water treatment device and water treatment apparatus having these | |
| RU2228916C1 (en) | Installation for water purification by ozone treatment | |
| JP2007083108A (en) | Method and apparatus for treating liquid | |
| KR20030024743A (en) | A pile of Panel Advanced Water Treatment System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090815 |