водоподготовка

Устройство проточного типа предназначено для получения питьевой минерализированной воды. В этом устройстве, решающем задачу доочистки воды от органических, минеральных и бактериальных загрязнений, трехслойная загрузка размещена в емкости последовательно.

Основой конструкции резервуара для очистки и кондиционирования питьевой воды является конструкция резервуара запаса питьевой воды с циркуляционной опорной башней. Башня разделена жесткой горизонтальной диафрагмой на приемное отделение и водозаборный приямок. Сквозь резервуар и стену башни подведен трубопровод для заполнения приемного отделения исходной водой. В верхней части приемного отделения предусмотрена горизонтальная несущая перфорированная диафрагма, на которую последовательно уложены три слоя засыпки, предназначенной для обработки воды: нижний слой — из измельченной шунгитовой породы, содержащей алюмосиликаты, кварц и аморфный углерод; средний слой — из карбонатсодержащей породы (измельченной и подвергнутой активации осадочной породы — окаменелых органических остатков древних организмов, по химическому и биохимическому составу близких к современным кораллам); верхний слой — из чистого крупнозернистого песка. Каждый слой засыпки уложен на прокладку из пористого материала. По периметру стен башни, выше отметки верхнего слоя засыпки, предусмотрены окна для перелива воды из приемного отделения башни в резервуар чистой воды (после ее прохождения через все слои засыпки). Аналогичные окна расположены в стенах водозаборного приямка. Они предназначены для перетекания чистой воды из резервуара к водозаборной воронке.

Очистка и кондиционирование воды происходит следующим образом: в резервуар чистой воды, а точнее — в приемное отделение центральной башни по трубопроводу подается исходная вода, подлежащая обработке. В горизонтальной диафрагме, на которую льется вода, предварительно заложен трубопровод для спуска воды (с вентилем на нем) в водозаборный приямок (например, при необходимости ремонта или очистки резервуара). При закрытом положении этого вентиля вода, наполняя приемное отделение, проникает сквозь горизонтальную несущую перфорированную диафрагму и горизонтальную прокладку из пористого материала, после чего проникает в первый слой засыпки (для гарантированного прохождения всего объема воды через засыпку предусматривается подача воды снизу вверх). При взаимодействии воды с первым слоем засыпки происходит ряд физико-химических процессов, в том числе окисление и сорбция содержащихся в воде вредных примесей, подкисление воды, а также растворение некоторой части кремнеземистой составляющей шунгита и переход в воду молекул поликремниевых кислот, способных к комплексообразованию с поливалентными металлами и органическими соединениями сложной структуры. Далее вода, содержащая микроколичества поликремниевых кислот, проходит через пористую перегородку и второй слой засыпки.

Очищенная и минерализированная вода проходит через пористую перегородку и третий слой засыпки. Заполняя доверху приемное отделение башни, чистая питьевая и минерализированная вода через все переливные окна, расположенные на одинаковой высотной отметке (над верхним слоем засыпки) в стенах башни, самотеком переливается в резервуар чистой воды и заполняет его. Через аналогичные переливные окна, расположенные непосредственно над днищем резервуара в стенах башни, чистая вода стекает в водозаборный приямок. Забор воды потребителю из приямка либо откачивается через водозаборную воронку по трубопроводу с помощью насосных агрегатов, расположенных в насосной станции, либо с помощью погружных насосов, установленных непосредственно в приямке.

При монтаже центральной вертикальной башни устанавливаются горизонтальные связи жесткости между стенами резервуара и башни, которые повышают ее прочность и устойчивость, а также способствуют увеличению сейсмостойкости сооружения в целом. Трубопровод аварийного перелива воды предотвратит разрушение резервуара. Загрузка и выгрузка материала засыпки осуществляется через люк в покрытии башни. Через фильтр в резервуар поступает очищенный воздух (при опорожнении резервуара).

Установлено, что вода, полученная данным способом очистки и минерализации, обладает лечебно-профилактическими свойствами.

Преимущества резервуара для очистки и кондиционирования питьевой воды перед известными конструкциями:

1. — в отличие от большинства известных водоочистителей небольших объемов, которые в той или иной степени задерживают присутствующие в воде токсиканты, но при этом удаляют из воды полезные для человека компоненты - соли магния и кальция и, главное, комплекс микроэлементов, свойственных природной воде, засыпка в резервуаре данной конструкции корректирует состав воды по макро- (соли магния и кальция) и микроэлементам. Вода при этом приобретает биологическую активность, свойственную природной родниковой воде, поскольку в процессе очистки проходит через слои засыпки большой, близкой к природной, толщины (например, для резервуара объемом 4000 м3 толщина слоя шунгита может составлять 4?7 м);
2. — природные минералы и породы, используемые в данном резервуаре, значительно дешевле наполнителей, применяемых в настоящее время в водоочистных устройствах;
3. — строительство резервуара для очистки и кондиционирования питьевой воды является наиболее эффективным при его использовании на больших водопроводных станциях производительностью в сотни тысяч кубометров в сутки, но из-за реальной возможности повторного загрязнения воды во время ее транспортировки к потребителю по ржавым трубопроводам более приемлемым и экономичным представляется локальное (районное) размещение таких резервуаров с автономным насосным оборудованием и индивидуальной разводкой трубопроводов непосредственно к каждому потребителю — заказчику минерализированной воды;
4. — в отличие от известных устройств вода в резервуаре с центральной циркуляционной башней проходит сквозь слой засыпки с одинаковой скоростью по всему поперечному сечению башни (засыпки) и полностью отсутствуют «застойные» зоны воды.

Принципиальная схема совместной работы резервуара с фильтрующей загрузкой и существующего (действующего) расходного резервуара в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения.