ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2184706

СТАНЦИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

СТАНЦИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Имя изобретателя: Лукьянов В.И.; Лукьянов Е.В. 
Имя патентообладателя: Вологодский государственный технический университет
Адрес для переписки: 160008, г.Вологда, ул. Ленина, 15, ПИО, Вологодский государственный технический университет
Дата начала действия патента: 2000.11.04 

Изобретение относится к станциям приготовления питьевой воды и может быть использовано преимущественно для водоснабжения вахтовых поселков, плавсредств, индивидуального водоснабжения, а также при возникновении стихийных чрезвычайных ситуаций. Станция приготовления питьевой воды содержит вертикальную камеру с патрубками для подвода и отвода, крышку, эжектор, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости камеры. Станция дополнительно содержит насос первого подъема, фильтр, перфорированную трубу, циркуляционный насос, озонатор, концентратомер, датчик концентратомера, блок угольного адсорбера, датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами, датчик положения запорных клапанов с электромагнитными приводами и блоком управления. Технический результат: повышение эффективности обработки питьевой воды.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к станциям приготовления питьевой воды и может быть использовано преимущественно для водоснабжения: вахтовых поселков, плавсредств, индивидуального водоснабжения, а также при возникновении стихийных чрезвычайных ситуаций.

Известна станция приготовления питьевой воды, содержащая повысительный насос, фильтр, эжектор и озонатор [Авторское свидетельство СССР 1574545, кл. С 02 F 1/78, 1990]. Недостатком известной станции приготовления питьевой воды является то, что она готовит воду недостаточно высокого качества, особенно при обработке воды с повышенной мутностью. Кроме того, обработка воды озоном ведется не эффективно, так как часть озона не используется, а удаляется в атмосферу.

Известен бактерицидный аппарат для обработки воды, выбранный в качестве прототипа, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками для подвода и отвода воды, крышку, эжектор, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости камеры [Авторское свидетельство СССР 1669869, кл. С 02 F 1/32, 199l]. Недостатком известного бактерицидного аппарата является недостаточная эффективность обработки воды.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить эффективность обработки питьевой воды.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем. Станция приготовления питьевой воды, содержащая вертикальную камеру с патрубками для подвода и отвода воды, крышку, эжектор, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевой чехол, установленные коаксиально в полости камеры, дополнительно снабжена насосом первого подъема, фильтром, перфорированной трубой, циркуляционным насосом, озонатором, обратный пневмоклапаном, концентратомером, датчиком концентратомера, блоком угольного адсорбера, датчиками давления, запорными клапанами с электромагнитными приводами, датчиками положения запорных клапанов с электромагнитными приводами и блоком управления, причем перфорированная труба размещена с боковым зазором снаружи защитного кварцевого чехла, обратный пневмоклапан установлен выше уровня воды в вертикальной камере, концентратомер установлен ниже уровня воды в вертикальной камере, фильтр соединен с напорным патрубком насоса первого подъема и с патрубком для подвода воды в вертикальную камеру, всасывающий патрубок циркуляционного насоса соединен с вертикальной камерой, эжектор соединен с напорным патрубком циркуляционного насоса, озонатором и затрубным пространством между перфорированной трубой и защитным кварцевым чехлом, вход блока угольного адсорбера соединен с патрубком для отвода воды из вертикальной камеры, а датчик концентратомера, датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчики положения запорных клапанов с электромагнитными приводами соединены с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить эффективность обработки питьевой воды.

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

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

На чертеже схематически изображена станция приготовления питьевой воды.

СТАНЦИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Станция приготовления питьевой воды содержит насос первого подъема 1, источник водоснабжения 2, фильтр 3, вертикальную камеру 4, циркуляционный насос 5, эжектор 6, озонатор 7, перфорированную трубу 8, защитный кварцевый чехол 9, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения 10, перфорацию 11, датчик концентратомера 12, концентратомер 13, блок угольного адсорбера 14, датчики давления 15-17, обратный пневмоклапан 18, запорные клапаны с электромагнитными приводами 19-22, датчики положения запорных клапанов с электромагнитными приводами 23-26, трубопроводы 27-30, уплотнения 31, крышку 32 и блок управления 33.

СТАНЦИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Насос первого подъема 1 включается в работу, и как только он выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 15 на блок управления 33 поступает сигнал на открывание запорного клапана с электромагнитным приводом 19. При разрешающем сигнале от датчика положения запорного клапана с электромагнитным приводом 23 запорный клапан с электромагнитным приводом 19 открывается и вода из поверхностного источника водоснабжения 2 насосом первого подъема 1 по трубопроводу 27 подается на фильтр 3. Пройдя через фильтр 3, вода освобождается от наиболее крупных загрязнений, осветляется и по трубопроводу 28 поступает в вертикальную камеру 4, заполняя ее. Когда уровень воды в вертикальной камере 4 поднимется до расчетной отметки, от датчика давления 16 на блок управления 33 поступает сигнал на прекращение подачи воды в вертикальную камеру 4. По этому сигналу запорный клапан с электромагнитным приводом 19 закрывается и при разрешающем сигнале от датчика положения запорного клапана с электромагнитным приводом 23 включаются в работу электродвигатель циркуляционного насоса и бактерицидная лампа ультрафиолетового излучения 10. Когда циркуляционный насос 5 выйдет на нормальный режим работы, от датчика давления 17 на блок управления 33 поступает сигнал на открывание запорных клапанов с электромагнитными приводами 20 и 21. Запорные клапаны с электромагнитными приводами 20 и 21 открываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения запорных клапанов с электромагнитными приводами 24 и 25 циркуляционный насос 5 забирает воду из вертикальной камеры 4 и подает ее в эжектор 6. На всасывающий вход эжектора 6 от озонатора 7 поступает озонированный воздух и в эжекторе 6 тщательно перемешивается с водой. Из эжектора 6 смесь на воды и озонированного воздуха по трубопроводу 29 поступает в затрубное пространство между перфорированной трубой 8 и защитным чехлом из кварцевого стекла 9. Перемещаясь в затрубном пространстве, обрабатываемая вода подвергается одновременному воздействию озона и ультрафиолетового излучения. Благодаря этому ускоряется образование радикалов ОН, резко повышается эффективность обработки питьевой воды, практически мгновенно окисляются наиболее стойкие компоненты загрязнений. Из затрубного пространства вода через перфорацию 11 возвращается в вертикальную камеру 4, из которой она циркуляционным насосом 5 снова подается в затрубное пространство и снова подвергается воздействию озона и ультрафиолетового излучения. Давление в вертикальной камере при этом будет повышаться. Под действием давления озоно-воздушная смесь растворяется в воде, концентрация растворенного озона в ней увеличивается. Когда концентрация растворенного озона в воде достигнет пороговой (заданной) величины, датчик 12 концентратомера 13 на блок управления 33 подает сигнал на прекращение подачи озонированного воздуха и на отключение циркуляционного насоса 5 и бактерицидной лампы ультрафиолетового излучения 10. По этому сигналу запорные клапаны с электромагнитными приводами 20 и 21 закрываются и при разрешающих сигналах от датчиков положения 24 и 25 выключаются электродвигатель циркуляционного насоса 5 и бактерицидная лампа ультрафиолетового излучения 10. Через определенную (пороговую) выдержку времени с момента выключения электродвигателя циркуляционного насоса 5 и бактерицидной лампы ультрафиолетового излучении 10 запорный клапан с электромагнитным приводом 22 открывается и при разрешающем сигнале от датчика положения запорного клапана с электромагнитным приводом 26 вода по трубопроводу 30 поступает из вертикальной камеры 4 через блок угольного адсорбера 14 потребителю. При пороговых значениях концентрации озона в воде и времени пребывания смеси в вертикальной камере 4 достигается практически полная инактивация микроорганизмов (вирусов, споровых бактерии и др. ). В толще загрузки блока угольного адсорбера 14 происходит глубокое окисление и сорбция загрязнений, придающих воде цветность, запах и привкус. Если при обработке воды давление в вертикальной камере 4 превысит заданное значение, а концентрация растворенного озона в воде не достигнет пороговой величины, то прореагировавшая с водой газовая среда в виде пены с загрязнениями через обратный пневмоклапан 18 будет удаляться из вертикальной камеры 4 до тех пор, пока концентрация озона не достигнет пороговой величины и датчик 12 концентратомера 13 на блок управления 33 не подаст сигнал. Все последующие операции для завершения цикла обработки воды аналогичны вышеуказанным. Пo мере водопотребления давление в вертикальной камере 4 снижается. Когда оно снизится до расчетной величины, от датчика давления 16 на блок управления 33 поступает сигнал на заполнение вертикальной камеры 4 водой из источника водоснабжения 2. По этому сигналу включается в работу насос первого подъема 1 и процесс приготовления питьевой воды продолжается.

При работе фильтр 3 и блок угольного адсорбера 14 засоряются, поэтому их периодически подвергают регенерации.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить экономический эффект за счет высокого качества приготавливаемой питьевой воды, рационального использования озона и экологической безопасности станции приготовления питьевой воды в целом.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Станция приготовления питьевой воды, содержащая вертикальную камеру с патрубками для подвода и отвода воды, крышку, эжектор, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости камеры, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена насосом первого подъема, фильтром, перфорированной трубой, циркуляционным насосом, озонатором, обратным пневмоклапаном, концентратомером, датчиком концентратомера, блоком угольного адсорбера, датчиками давления, запорными клапанами с электромагнитными приводами, датчиками положения запорных клапанов с электромагнитными приводами и блоком управления, причем перфорированная труба размещена с боковым зазором снаружи защитного кварцевого чехла, обратный пневмоклапан установлен выше уровня воды в вертикальной камере, концентратомер установлен ниже уровня воды в вертикальной камере, фильтр соединен с напорным патрубком насоса первого подъема и с патрубком для подвода воды в вертикальную камеру, всасывающий патрубок циркуляционного насоса соединен с вертикальной камерой, эжектор соединен с напорным патрубком циркуляционного насоса, озонатором и затрубным пространством между перфорированной трубой и защитным кварцевым чехлом, вход блока угольного адсорбера соединен с патрубком для отвода воды из вертикальной камеры, а датчик концентратомера, датчики давления, запорные клапаны с электромагнитными приводами и датчики положения запорных клапанов с электромагнитными приводами соединены с блоком управления.

Версия для печати
Дата публикации 26.02.2007гг


вверх