Автоматическая установка для электрохимической очистки воды

(51) 02 1/463 (2006.01) 02 1/465 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ коагуляции со сливом, исходная вода подается в электрокоагулятор насосом, контактный фильтр находится в отдельном корпусе, что позволяет без труда менять фильтрующую загрузку, в качестве фильтрующей загрузки предполагается использовать кварцевый песок, опоки дробленные модифицированные марки ОДМ-2 Ф, керамзит,доломит, активированный уголь, загрузки на синтетической основе с каталитическими свойствами, природные сорбенты, прессованное молотое стекло и т.д. в зависимости от состава исходной воды, кроме того, предусмотрен двухсекционный дозатор реагентов с двумя электроклапанами встроенный непосредственно в электрокоагулятор для усиления процессов осаждения, процессы работы установки полностью автоматизированы с помощью электромагнитных клапанов, пускателя насоса подачи исходной воды и контроллера. Реагент 1 один из ниже перечисленных ОЭДФК модифицированная двухвалентным металлом (,и др.) для кислых вод 5,гуминовые кислоты для нейтральных вод 6-7,сернокислый алюминий или слабая кислота для щелочных вод. Реагент 2 составы на основе силиката натрия,полиакриламида, сополимеров малеиновой и фумаровой кислот, модифицированных крахмалов,гемицеллюлозы и т.п., в зависимости от состава исходной воды и параметров очищенной воды.(72) Пудов Александр Михайлович Мустафин Едиге Суиндикович Омаров Хылыш Бейсенович Пудов Игорь Михайлович Касенов Рымхан Зейноллаевич Блялев Серик Абдуалиевич(73) Пудов Александр Михайлович Мустафин Едиге Суиндикович(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ(57) Изобретение относится к области очистки природных, технических и сточных вод от коллоидно-дисперсных примесей неорганического и органического происхождения и в частности может быть использовано для умягчения воды при водоподготовке в системах теплоснабжения и котельных установках. Технический результат достигается созданием автоматической установки для электрохимической очистки воды состоящей из электрокоагулятора с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин, контактного фильтра,трубопровода подачи исходной воды, трубопровода отвода фильтрованной воды,трубопровода промывной воды и источника питания постоянного тока. Электрокоагулятор с электродной системой встроен в отдельный корпус в верхнюю часть, в нижней части имеется отсек для осадка после Изобретение относится к области очистки природных, технических и сточных вод от коллоидно-дисперсных примесей неорганического и органического происхождения и в частности может быть использовано для умягчения воды при водоподготовке в системах теплоснабжения и котельных установках. В настоящее время наиболее эффективными методами очистки воды являются электрохимические. В отличие от чисто химических, физических и механических способов очистки спектр улучшаемых электрохимическими методами показателей качества воды наиболее широк. Известно устройство для электрохимической очистки питьевой воды, содержащее флотационную камеру, электролизер с пакетом растворимых электродов, установленный непосредственно под флотационной камерой,и фильтр. Дно флотационной камеры выполнено плоским с отверстием, которое совмещено с выходным отверстием электролизера, при этом фильтр,выполненный в форме вертикальной фильтрованной перегородки,расположен вдоль стенок флотационной камеры на расстоянии не менее 5 мм,образуя с ее стенками закрытую полость для отведения очищенной воды и вывода через отверстие, выполненное в стенке флотационной камеры, другое отверстие выполнено в крышке флотационной камеры для сброса образующихся газов и шлама. (Патент РФ 2203226. МПК 0 1/463, 02 1/465 Устройство для электрохимической очистки питьевой воды / Баранов В.И. - 2003). Недостатками этого устройства является низкая производительность, малая эффективность при повышенной минерализации и жесткости воды,затрудненность в изготовлении и эксплуатации устройства, технические трудности изготовления вертикальной фильтровальной перегородки. Наиболее близкой по техническому решению является установка очистки природных и сточных вод, взятая прототипом, которая включает электрокоагулятор с электродной системой,контактный фильтр, трубопровод подачи исходной воды, трубопровод отвода фильтрованной воды и трубопровод промывной воды. Электрокоагулятор с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин, встроен в верхнюю часть корпуса контактного фильтра, состоящего из двухслойной загрузки, в качестве верхнего слоя используют опоки дробленные модифицированные марки ОДМ-2 Ф, крупностью зерен 2,3-3,5 мм,высота слоя составляет 600-700 мм, а в качестве нижнего слоя - кварцевый песок с крупностью зерен 0,7-1,5 мм, высотой также 600-700 мм, причем электрокоагулятор связан с источником питания,или источником питания, представляющим собой фотоэлектрический модуль. (Патент РФ 2464235 МПК 0 1/463 Установка очистки природных и сточных вод / Бреус С.А., Линевич С.Н. - 2012). Объединение электрокоагулятора и контактного фильтра в один корпус позволяет последовательно 2 выполнять два технологических процесса электродестабилизацию удаляемых из воды частиц загрязняющих ее примесей и контактную коагуляцию-фильтрацию (хлопьеобразование и осветление). Предусмотрена замена электроэнергии от электросети на получаемую от фотоэлектрического модуля. Недостатками данной установки являются трудность замены фильтрующей загрузки из-за совмещения электрокоагулятора и фильтра в одном корпусе, обслуживание электрокоагулятора требует присутствия персонала,невозможность использования фотоэлектрического модуля в помещениях,невозможность очистки сильнозагрязненной воды с высокой жесткостью 7,0-14, мг-экв/л. Задача изобретения - создание автоматической установки электрохимической очистки воды позволяющей свободную замену разных фильтрующих загрузок контактного фильтра,усиление процессов осаждения независимо от жесткости,воды и примесей с помощью дозирования различных модифицированных реагентов непосредственно в блок электрокоагулятора в зависимости от состава исходной воды и требований к очищенной воде. Технический результат и новизна. Автоматическая установка для электрохимической очистки воды состоящая из электрокоагулятора с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин, контактного фильтра, трубопровода подачи исходной воды,трубопровода отвода фильтрованной воды,трубопровода промывной воды и источника питания постоянного тока отличается тем,что электрокоагулятор с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин встроен в отдельный корпус в верхнюю часть, в нижней части имеется отсек для осадка после коагуляции со сливом,исходная вода подается в электрокоагулятор насосом, контактный фильтр тоже находится в отдельном корпусе, что позволяет без труда менять фильтрующую загрузку, в качестве фильтрующей загрузки предполагается использовать не только указанные в прототипе кварцевый песок и опоки дробленные модифицированные марки ОДМ-2 Ф, а также другие фильтрующие вещества (керамзит, доломит,активированный уголь, загрузки на синтетической основе с каталитическими свойствами, природные сорбенты, прессованное молотое стекло и т.д.),кроме того, предусмотрен дозатор реагентов,встроенный непосредственно в электрокоагулятор для усиления процессов осаждения, где в качестве реагента используются модифицированные силикат натрия,полиакриламид,оксидиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФК) или другие в зависимости от требований к очищенной воде, процессы работы установки полностью автоматизированы с помощью электромагнитных клапанов, пускателей насосов подачи воды по трубопроводам, датчика уровня и управляющего контроллера. Введенные конструктивные элементы позволяют получить заданный результат. В патентной и научно-технической литературе автоматизированных установок совмещающих все вышеперечисленные признаки не обнаружено. Предлагаемая автоматическая установка для электрохимической очистки воды представлена на Фиг.1. Установка состоит из электрокоагулятора (1), с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин (2) и датчиком уровня воды(14), контактного фильтра (3) с загрузкой (4),трубопровода подачи исходной воды (5) с электромагнитным клапаном (6), трубопровода отвода фильтрованной воды (7), трубопровода промывной воды (15), источника питания постоянного тока (8), двухсекционного дозатора реагентов (9) с электромагнитными клапанами(10, 11) и пульта управления (12) с управляющим контроллером (13) для автоматизации процессов очистки воды с пускателем (17) насоса (16) подачи исходной воды. Установка работает следующим образом Исходная вода через трубопровод (5) и электромагнитный клапан (6) подается насосом (16) в электрокоагулятор (1), одновременно открывается электромагнитный клапан (10) дозатора (9) и подается реагент 1, далее вода заполняется, пока не сработает датчик уровня (14), затем подача исходной воды прекращается и включается алюминиевая электродная система (2), которая работает 3-10 минут в зависимости от загрязнения исходной воды,затем включается электромагнитный клапан (11) дозатора (9) и подается реагент 2 усиливающий процесс коагуляции, затем происходит отстаивание воды в электрокоагуляторе в течении 3-7 минут, после чего вновь включается электромагнитный клапан (6),цикл очистки воды повторяется и вода из электролизера под напором исходной воды проходит через контактный фильтр (3), трубопровод отвода фильтрованной воды (7) и попадает в технологический цикл или приемную емкость. Загрузка в контактный фильтр (3) фильтрующего материала (4) и его выемка осуществляется по мере его загрязнения через 1-6 месяцев, промывка фильтра осуществляется через трубопровод промывной воды (15). Реагент 1 один из ниже перечисленных ОЭДФК модифицированная двухвалентным металлом (,и др.) для кислых вод 5, гуминовые кислоты для нейтральных вод 6-7, сернокислый алюминий или слабая кислота для щелочных вод. Реагент 2 составы на основе силиката натрия,полиакриламида,сополимеров малеиновой и фумаровой кислот,модифицированных крахмалов, гемицеллюлозы и т.п., в зависимости от состава исходной воды и параметров очищенной воды. Изготовленная установка позволяет очищать воду, имеющую различные параметры по жесткости, загрязнениям, количеству взвешенных веществ и т.п. Совместное использование электрокоагулятора и реагентов, сокращает время очистки воды, расход реагентов и позволяет регулировать параметры очистки. Автоматизация процесса очистки позволяет обслуживать установку техническим персоналом занятым другой работой,так как не требует для своего обслуживания постоянного присутствия. Очистка пресной воды позволяет экономить важнейший природный ресурс, возвращает ее обратно в технологический цикл, сокращает количество загрязненных стоков и оздоровляет окружающую среду. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Автоматическая установка для электрохимической очистки воды, состоящая из электрокоагулятора с электродной системой,выполненной из алюминиевых пластин, контактного фильтра, трубопровода подачи исходной воды,трубопровода отвода фильтрованной воды,трубопровода промывной воды и источника питания постоянного тока отличающаяся тем, что установлен насос подачи исходной воды в трубопровод, электрокоагулятор с электродной системой встроен в отдельный корпус в верхнюю часть, там же находится датчик уровня, в нижней части имеется отсек для осадка после коагуляции со сливом, контактный фильтр тоже находится в отдельном корпусе, что позволяет без труда менять фильтрующую загрузку, в качестве фильтрующей загрузки используют кварцевый песок и опоки дробленные модифицированные марки ОДМ-2 Ф, а также другие фильтрующие вещества-керамзит,доломит, активированный уголь, загрузки на синтетической основе с каталитическими свойствами, природные сорбенты, прессованное молотое стекло в зависимости от состава исходной воды, кроме того, предусмотрен двухсекционный дозатор реагентов, подающий их непосредственно в электрокоагулятор для усиления процессов осаждения. 2. Установка по п.1 отличающаяся тем, что в качестве реагента 1 используют один из нижеперечисленных ОЭДФК модифицированная двухвалентным металлом (,) для кислых вод рН 5, гуминовые кислоты для нейтральных вод рН 6-7, сернокислый алюминий или слабая кислота для щелочных вод. 3. Установка по п.1 отличающаяся тем, что в качестве реагента 2 используют составы на основе силиката натрия,полиакриламида,сополимеров малеиновой и фумаровой кислот,модифицированных крахмалов, гемицеллюлозы в зависимости от состава исходной воды и параметров очищенной воды. 4. Установка по п.1 отличающаяся тем, что работа установки полностью автоматизирован с помощью электромагнитных клапанов, пускателя насоса подачи исходной воды, датчика уровня и управляющего контроллера.