СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ И ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ

СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ И ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ


RU (11) 2006490 (13) C1

(51) 5 C02F9/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5048492/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.06.17 
(45) Опубликовано: 1994.01.30 
(71) Заявитель(и): Сычев Г.М.; Микиртычев В.Я.; Олюнин А.Н.; Пичуев Д.Ю.; Горохов Г.В.; Лобода В.А.; Ежиков В.Н.; Рахманин Ю.А. 
(72) Автор(ы): Сычев Г.М.; Микиртычев В.Я.; Олюнин А.Н.; Пичуев Д.Ю.; Горохов Г.В.; Лобода В.А.; Ежиков В.Н.; Рахманин Ю.А. 
(73) Патентообладатель(и): Сычев Геннадий Михайлович; Микиртычев Владимир Яковлевич; Олюнин Алексей Николаевич; Горохов Григорий Васильевич; Пичуев Дмитрий Юрьевич; Лобода Виталий Андреевич; Ежиков Василий Николаевич 

(54) СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ И ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ 

Использование: изобретение направлено на увеличение продолжительности фильтроцикла станции, а также на повышение ее производительности и улучшение качества воды. Сущность изобретения: в станцию введены четырехходовой кран 12, циркуляционный насос 11, расходомер 13 с клапаном 14, включенные в систему фильтров 5 - 7 вместе с электромагнитными клапанами 8 - 10, устройство регулирования солесодержания (У), имеющее бак 26, распределительный клапан 26 с регулятором давления, регулирующий клапан 28 и два трехходовых крана 29 и 30. Кроме того, станция имеет датчики 3 и 4, 31 мутномера и солесодержания исходной и выдаваемой воды соответственно, а также дозатор консерванта с насосом 32 и бачком 33. Исходная вода (В) насосом 2 подается на батарею ультрафильтров 5 - 7 с полыми волокнами, далее через электромагнитные клапаны 8 - 9 и стерилизующее устройство 15 поступает на 1 ступень обратноосмотического аппарата IA, а из него либо в сорбционный фильтр 16, либо через Y во II ступень обратноосмотического аппарата IIA. В зависимости от солесодержания (В) в фильтрат IIA добавляют либо фильтрат IA, либо концентрат (IIA), либо очищенную (В), выдерживая заданную концентрацию солей в выдаваемой потребителю воде. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к водоснабжению, в частности к передвижным средствам для очистки и опреснения природных вод.

Известны устройства для очистки воды, состоящие из фильтров грубой и тонкой очистки воды, сорбционного угольного фильтра, устройств для добавки к воде химических веществ, обратноосмотического аппарата и насоса высокого давления [1] .

Известны также способ и аппарат для очистки воды, содержащий камеру предварительной фильтрации с 15-микронными фильтрами, фильтры с активированным углем, две камеры обратного осмоса с нагнетательными и рециркуляционными насосами, ионообменник, установки электродиализа и ультрафиолетовой стерилизации [2] .

Известная установка предназначена для получения как питьевой воды, так и особо чистой воды для медицинских нужд, при изготовлении гальванических покрытий, в печатном деле и др. , и поэтому имеет очень сложную схему с использованием дополнительных устройств - анионного обмена, электродиализа и др. Она сложна в эксплуатации и обслуживании и имеет относительно короткую продолжительность фильтроциклов отдельных элементов схемы. Кроме того, она позволяет получать опресненную воду с постоянной производительностью вне зависимости от концентрации солей в исходной воде, но с различным солесодержанием опресненной воды, которое изменяется пропорционально солесодержанию исходной воды. По этой причине в случае опреснения слабосоленых вод выдаваемая потребителю вода получается переопресненной и для придания ей необходимых, например, вкусовых качеств такую воду приходится кондиционировать.

Заявляемое изобретение направлено на увеличение продолжительности фильтроцикла станции, а также на повышение ее производительности и улучшение качества воды.

Для достижения этой цели в нее введены четырехходовой кран, к первым входу и выходу которого присоединен циркуляционный насос, выход которого связан с магистралью сброса через расходомер с клапаном, устройство регулирования солесодержания, имеющее бак с первым входом, снабженным распределительным клапаном с регулятором давления, вторым входом, соединенным с регулятором уровня, третьим входом, соединенным через регулирующий клапан с линией возврата фильтрата второй ступени обратноосмотического аппарата и выходом, четыре трехходовых крана, электромагнитные клапаны, первый и второй датчики солесодержания, мутномер и дозатор консерванта, фильтр предварительной очистки выполнен в виде батареи ультрафильтров с полыми волокнами, при этом второй выход фильтра предварительной очистки воды соединен с первым насосом высокого давления через электромагнитные клапаны и стерилизующее устройство, выход первой ступени обратноосмотического аппарата соединен параллельно с первым входом в бак и с выходом второй ступени обратноосмотического аппарата и через вентиль и первый трехходовой кран с входом первого насоса высокого давления, второй трехходовой кран установлен на второй линии отвода концентрата и соединен последовательно с третьим трехходовым краном, четвертым трехходовым краном и вторым входом бака, вторые выходы третьего и четвертого трехходовых кранов объединены и соединены с входом первого насоса высокого давления, вторые вход и выход четырехходового крана соединены с первым выходом и входом фильтра предварительной очистки соответственно, сорбционный фильтр установлен на выходной магистрали, первый датчик солесодержания и мутномер установлены на подводящей магистрали, а второй датчик солесодержания установлен на выходной магистрали, соединенной с выходом дозатора консерванта.

По сравнению с прототипом техническое решение в заявляемом изобретении, характеризующееся такими отличительными признаками, как наличие циркуляционного насоса, четырехходового крана и электромагнитных клапанов в батарее ультрафильтров предварительной очистки воды, и устройства регулирования солесодержания, включающего бак, распределительный, регулирующий и запорный клапаны и два трехходовых крана, позволяет многократно увеличить продолжительность фильтроциклов всех фильтров и увеличить производительность станции при сохранении качества выдаваемой воды.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема станции; на фиг. 2 - устройство регулирования солесодержания; на фиг. 3 - распределительный клапан.

Станция содержит размещенные на транспортном средстве или в контейнере подводящую магистраль с водозаборным устройством 1 и фильтром грубой очистки воды, насосом 2 подачи исходной воды, датчиками 3 и 4 (мутномера и солемера), батарею ультрафильтров, включающую фильтры 5-7 предварительной очистки воды из полых ультрафильтрационных волокон, электромагнитные клапаны 8-10, циркуляционный насос 11, четырехходовой кран 12 с электромагнитным приводом, расходомер 13 с регулирующим клапаном 14, стерилизующее устройство 15 и сорбционный фильтр 16, а также блок опреснения воды, включающий первую 17 и вторую 18 ступени обратноосмотического аппарата с насосами 19 и 20 высокого давления и регулирующими клапанами 21 и 22, трехходовые краны 23, 24, вентиль 25, устройство регулирования солесодержания с баком 26, распределительным клапаном 27, регулирующим клапаном 28 и двумя трехходовыми кранами 29 и 30, а также трубопроводную обвязку. Кроме того, на трубопроводе выхода очищенной и опресненной воды установлены датчик 31 солемера и насос-дозатор 32 с бачком 33 для подачи в выдаваемую потребителю воду консервирующего хлорирующего раствора.

В баке 26 помещены регулятор уровня с запорным клапаном 34, поплавком 35 и рычажной системой 36. На крышке бака установлены распределительный клапан 27, регулирующий клапан 28 и панель 37 с двумя трехходовыми кранами 29 и 30.

Распределительный клапан 27 имеет шпиндель 38 с золотником 39, седло 40 и регулятор давления. Штуцер 41 служит для входа фильтрата из первой ступени 17 обратноосмотического аппарата, а штуцера 42 и 43 - соответственно для выхода его к потребителю и в бак 26. Регулятор давления имеет клапан 44, седло 45 и пружину 46.

Станция работает следующим образом.

Исходная соленая вода насосом 2 через водозаборное устройство 1 с фильтром грубой очистки воды подается на батарею ультрафильтров с фильтрами 5, 6, 7 предварительной очистки воды. При этом в режиме очистки воды работает только часть фильтров, например фильтры 5 и 6. Другая, меньшая часть, например фильтр 7 работает в режиме промывки. В этом случае электромагнитные клапаны 8 и 9 открыты и выпускают из фильтров 5 и 6 очищенную от механических взвесей воды, а клапан 10 закрыт, и через фильтр 7 вода только циркулирует, промывая его полые ультрафильтрационные волокна. В целях продления фильтроцикла через внутреннюю полость волокон циркуляционным насосом 11 прокачивается большее количество воды, чем нужно ее для фильтрации. В процессе работы часть исходной промывочной воды из циркуляционной системы сбрасывается через регулирующий клапан 14 и расходомер 13. Количество сбрасываемой воды зависит от степени загрязнения исходной воды, определяемой мутномером с датчиком 3. Через определенное время также в зависимости от степени загрязнения исходной воды управляющим программным устройством подаются сигналы на электромагнитный привод четырехходового крана 12, который, поворачиваясь на 90о, меняет на противоположное направление потока воды в фильтрах, и на электромагнитные клапаны 8-10, которые последовательно включают на промывку часть фильтров.

Очищенная и частично обеззараженная на фильтрах 5-7 вода поступает для окончательного обеззараживания на стерилизующее устройство 15 и далее либо на блок опреснения, если требуется ее обессоливание, либо через трехходовой кран 23 и вентиль 25 на сорбционный фильтр 16 для обеззараживания, если опреснение воды не требуется.

Требующая опреснения вода в зависимости от концентрации в ней солей, определяемой солемером с датчиком 4, а также заданной концентрации солей в воде, выдаваемой потребителю, контролируемой солемером с датчиком 31, направляется либо к насосу 19 высокого давления и в первую ступень 17 обратноосмотического аппарата, либо одновременно через трехходовые краны 29, 30, запорный клапан 34 и бак 26 устройства регулирования солесодержания к насосу 20 высокого давления и во вторую ступень 18 обратноосмотического аппарата, либо, наконец, к обоим ступеням обратноосмотического аппарата и через вентиль 25 в трубопровод выдаваемой потребителю воды.

В первом случае (для воды с высоким солесодержанием) фильтрат из первой ступени 17 обратноосмотического аппарата поступает последовательно через распределительный клапан 27 и бак 26 устройства регулирования солесодержания во вторую ступень 18 обратноосмотического аппарата, фильтрат из которой выдается потребителю. При этом производительность станции будет минимальной, а выдаваемая потребителю вода, как правило - переопресненной, требующей в дальнейшем кондиционирования.

Для того, чтобы увеличить производительность станции без превышения предельной концентрации солей в выдаваемой потребителю воде во вторую ступень 18 обратноосмотического аппарата направляют лишь часть фильтрата из первой ступени 17, добавляя к нему в устройстве регулирования солесодержания либо исходную воду через трехходовой кран 30, либо концентрат из второй ступени 18 обратноосмотического аппарата через регулирующий клапан 22 и трехходовые краны 24, 29 и 30. При этом производительность станции увеличивается за счет добавки к фильтрату из обратноосмотического аппарата второй ступени 18 фильтрата из обратноосмотического аппарата первой ступени 17.

В случае, когда в качестве исходной используется солоноватая вода с небольшим превышением допустимой концентрации солей, обе ступени опреснения работают параллельно, и к смеси обоих фильтров, выдаваемых потребителю, добавляют через вентиль 25 исходную очищенную и обеззараженную в блоке фильтрации воду или даже концентрат из обратноосмотического аппарата второй ступени. В результате при сохранении качества выдаваемой потребителю воды производительность станции увеличивается в зависимости от концентрации солей в исходной воде от 20% до двухкратной и более.

Во всех случаях фильтраты обоих ступеней пропускаются через сорбционный фильтр 16, в котором из воды удаляются оставшиеся вредные растворенные органические вещества. Перед выдачей воды потребителю в нее с целью консервации насосом-дозатором 32 из бачка 33 добавляется консервант - хлорирующий раствор. (56) 1. Заявка Великобритании N 2007637, кл. С 02 F 1/00, 1979.

2. Патент США N 4808287, кл. С 02 F 9/00, 1989. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ И ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ, содержащая последовательно соединенные подводящую магистраль, фильтр предварительной очистки, первый насос высокого давления, первую ступень обратноосмотического аппарата, последовательно соединенные второй насос высокого давления, вторую ступень обратноосмотического аппарата с выходной магистралью и стерилизующее устройство, сорбционный фильтр, первую и вторую линии отвода концентрата, подсоединенные к выходам первой и второй ступеней обратноосмотического аппарата соответственно, отличающаяся тем, что она содержит циркуляционный насос, подсоединенный к первому входу и выходу четырехходового крана, магистраль сброса с расходомером и клапаном, соединенная с выходом циркуляционного насоса, устройство регулирования солесодержанием, содержащее бак с первым входом, снабженным распределительным клапаном с регулятором давления, вторым входом, соединенным с регулятором уровня, третьим входом, соединенным через регулирующий клапан с линией возврата фильтрата второй ступени обратноосмотического аппарата и выходом, четыре трехходовых крана, электромагнитные клапаны, первый и второй датчики солесодержания, мутномер и дозатор консерванта, фильтр предварительной очистки выполнен в виде батареи ультрафильтров с полыми волокнами, при этом второй выход фильтра предварительной очистки воды соединен с первым насосом высокого давления через электромагнитные клапаны и стерилизующее устройство, выход первой ступени обратноосмотического аппарата соединен параллельно с первым входом в бак и с выходом второй ступени обратноосмотического аппарата и через вентиль и первый трехходовой кран с входом первого насоса высокого давления, второй трехходовой кран установлен на второй линии отвода концентрата и соединен последовательно с третьим трехходовым краном, четвертым трехходовым краном и вторым входом бака, вторые выходы третьего и четвертого трехходовых кранов объединены и соединены с входом первого насоса высокого давления, вторые вход и выход четырехходового крана соединены с первым выходом и входом фильтра предварительной очистки соответственно, сорбционный фильтр установлен на выходной магистрали, первый датчик солесодержания и мутномер установлены на подводящей магистрали, а второй датчик солесодержания установлен на выходной магистрали, соединенной с выходом дозатора консерванта.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru