Станция приготовления питьевой воды

Станция приготовления питьевой воды

Реферат

Изобретение относится к технике комплексной очистки и обеззараживания природных вод и касается конструктивного выполнения систем хозяйственно-питьевого водоснабжения населенных пунктов из водозаборов подземных и поверхностных вод.

Оно может быть использовано, в частности, для повышения санитарно-эпидемиологической надежности систем хозяйственно-питьевого водоснабжения сельских поселений, предприятий различных отраслей промышленности, летних лагерей, туристических баз, дачных поселков, а также для дезинфекции оборотной воды плавательных бассейнов.

Наиболее эффективными окислителями, используемыми для комплексной очистки и обеззараживания природных вод, принято считать соединения хлора и озон (см. Кожинов В.Ф. и др. «Озонирование воды». М.: Стройиздат, 1974 г.; Кульский Л.А. «Теоретические основы кондиционирования воды». Киев: Наукова думка, 1983 г., Орлов В.А. «Озонирование воды». М.: Стройиздат, 1984 г.).

Хлорирование воды в России является наиболее распространенным методом обеззараживания воды с 1910 года. Учитывая непредсказуемые колебания содержания примесей вредных веществ, органики и биоты в водах, невозможна точная дозировка хлора и хлорсодержащих препаратов при обработке водных систем. В большинстве случаев при взаимодействии хлора с органическими веществами и биотой образуются вторичные весьма токсичные химические соединения. Наличие остаточного хлора и его токсичных производных при постоянном приеме в пищу вызывает необратимые, все усиливающиеся отрицательные последствия в организме человека, у животных и растений. От общего ослабления и снижения иммунных способностей до распада тканей, образования экзем и влияния на генетику - вот неполный спектр результатов влияния хлора и его производных на живые организмы. Использование в технике подобной очистки воды приносит только отрицательные результаты от коррозии и растворения металлов до нарушения технологических процессов и снижения качества выпускаемой продукции. При хлорировании воды хлор производит выборное отравление жизненных центров бактерий, причем довольно медленное из-за необходимости длительного времени диффузии к цитоплазме. С повышением интенсивности хлорирования постепенно увеличивается число отмирающих микроорганизмов. Уничтожение большинства вирусов двуокисью хлора возможно при дозе не ниже 1 мг/л. Возбудители полиомиелита уничтожаются при содержании хлора более 1 мг/л за время обработки не менее 3 ч. Хотя хлор и двуокись хлора обеспечивают достаточное действие, но не позволяют производить вирулицидную обработку, так как инактивация вирусов соединениями хлора требует весьма высокой концентрации и значительной продолжительности контакта порядка 48-72 ч. После обработки хлором вода имеет зеленовато-желтую окраску и порой неприятный привкус и запах из-за образовавшихся хлорфенолов.

Привлекательность озона по сравнению с другими окислителями, применяемыми для обработки воды, обусловлена, в первую очередь, его высокими окислительными свойствами и способностью эффективно разрушать различные неорганические и органические соединения, а также патогенные микроорганизмы, в том числе стойкие к действию других окислителей, например хлора. Возможность производства озона на самой очистной станции исключает необходимость его подвоза и хранения. Кроме того, при озонировании воды у нее исчезают неприятный вкус и запах, повышается прозрачность и возрастает содержание растворенного кислорода. Разложение остаточного озона протекает быстро с выделением кислорода и без образования токсичных соединений.

Озонирование является незаменимым способом обеззараживания вод. Доза озона, необходимая для обеззараживания воды, зависит от содержания в воде органических и неорганических примесей, от температуры воды и от величины активной реакции воды рН. Продолжительность контакта озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой колеблется от 5 до 15 мин сообразно с типами установок, их производительностью и степенью загрязненности воды. Все виды бактерий погибают при содержании озона 2-8 мг/л, поддерживаемого в течение 1-3 мин. Озон оказывает резко выраженное, быстрое и радикальное воздействие на многие вирусы. Механизм этого явления объясняется полным окислением вирусной материи. Озон более действен для устранения микроводорослей и простейших, чем любой другой окислитель. Доза озона 8-15 мг/л за три минуты разрушает все виды простейших организмов, даже тех, которые сохраняют стойкость при обработке воды дозой хлора 200 мг/л в течение продолжительного времени. При этом 10-минутный контакт озона с водой во всех случаях доводит цветность воды до стандарта (20 град.). Обработка воды избыточным количеством озона не влечет за собой никаких нежелательных явлений. Избыточный озон, будучи нестойким, превращается в кислород в течение нескольких минут.

Известно «Устройство для приготовления питьевой воды» (заявка на изобретение научно-производственного объединения «Судэкотехника» RU №94024122 А, кл. C02F 1/78 от 28.06.1994 г., опубликована 20.04.1996 г.). Устройство содержит последовательно соединенные трубопроводами цистерну для коррекции химического состава воды, реакционную емкость, насос, фильтр, эжектор, вмонтированный в нижней части контактной колонны, озонатор и циркуляционный трубопровод с запорным устройством, соединяющий контактную колонну с реакционной емкостью. Устройство снабжено оборудованием для обеспечения одновременного водозабора из поверхностного и подземного водоисточников.

Хотя известное устройство приготовления питьевой воды снабжено циркуляционным трубопроводом, обеспечивающим более полное использование озоно-воздушной смеси, чем в известных устройствах без обратной связи, однако степень обеззараживания исходной воды и окисления загрязняющих примесей в нем недостаточна по следующим причинам:

- озоно-воздушная смесь подается со дна контактной колонны и из-за противодействия столба воды, равного высоте колонны, требует увеличенной мощности насоса и большой высоты колонны, без чего установка не позволяет достичь высокой эффективности барботажа (перемешивания пузырьков озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой), а значит и высокой степени ее обеззараживания;

- из-за отсутствия в известном устройстве сорбционного блока теряются все преимущества применения озона для целей доочистки и обеззараживания питьевой воды. Для эффективного обеззараживания обрабатываемой воды с использованием барботажного перемешивания воды с озоном требуется время от единиц до десятков минут (в зависимости от качества исходной воды), что в современных озоновых технологиях обеспечивается совместным применением эжекционного смешения, барботажа и сорбции на активных углях (см. «Методические рекомендации по применению озонирования и сорбционных методов в технологии очистки воды от загрязнений природного и антропогенного происхождения», НИИ КВОВ, г.Москва, 1995 г.). Кроме того, возможно поступление в очищенную воду продуктов неполного окисления загрязняющих примесей (продуктов озонолиза: фенола, формальдегида, окислов железа и алюминия, полициклических ароматических углеводородов и др.);

- из-за отсутствия в известном устройстве деструктора озона возможно поступление в воздух рабочей зоны избыточного озона, не вступившего в реакцию окисления.

Таким образом, основным недостатком известного устройства является невысокая эффективность очистки и обеззараживания исходной воды.

Известна «Установка для обеззараживания жидкости» (авторское свидетельство СССР на изобретение №1002255, кл. C02F 1/78, 1983 г., Широков Е.Н.), содержащая напорный бак, эжектор-смеситель, генератор озона, насос, а также установленный перед насосом накопительный бак с эжектором и циркуляционным трубопроводом, сообщающим накопительный бак с напорным баком. По оси напорного бака установлен цилиндрический канал, сообщенный с эжектором-смесителем. Накопительный бак выполнен в виде мембранного пневмогидроаккумулятора с эластичным разделителем сред.

Недостатком указанной установки является низкий коэффициент инжекции озоно-воздушной смеси и отсутствие полноценной второй ступени массопереноса озона из газа в жидкость. Эта ступень представлена не контактной емкостью, а лишь инжектором для смешения исходной воды с газожидкостной смесью из напорного бака. Как следствие, степень использования озона в такой установке невысока и по нашим расчетам не может превышать 60-70%.

Отсутствие устройства для разделения жидкой и газовой фаз на выходе из напорного бака, а также штуцера для отвода отработанной озоно-воздушной смеси снижает эффективность работы инжектора в циркуляционном контуре, в который жидкость из накопительного бака подсасывается не жидкостью, а меньшей по плотности газожидкостной смесью, поступающей из напорного бака. При этом газовые пузыри попадают во всасывающую линию насоса, резко ухудшают условия его работы, нарушают стабильность подачи, приводят к быстрому износу подвижных деталей. Кроме того, из-за отсутствия разделительных устройств создается опасность попадания газообразного озона в обработанную жидкость (например, в питьевую воду), что совершенно неприемлемо по причине низкой ПДК озона в воздухе помещений.

Известен «Способ очистки природных вод и установка для его осуществления» (авторское свидетельство СССР на изобретение №1162754, кл. C02F 9/00, 1985 г., Найденко В.В. и др.), включающий озонирование, коагуляцию, осветление, фильтрование и обеззараживание. С целью повышения степени очистки от растворенных соединений перед озонированием воды последнюю подвергают обработке естественным биоценозом и микрофильтрации со скоростью движения 0,2-0,6 м/с. Вода с указанной скоростью пропускается через естественный биоценоз, где из воды осаждаются клетки фито- и зоопланктона. Развиваясь и накапливаясь, они поглощают из воды растворенные органические загрязнения. По мере накопления насыщенные частицы созревшего биоценоза выносятся водой на микрофильтр, где механически задерживаются и отделяются от воды. Далее воду обрабатывают озоном, выпавшие осадки коагулируют, подвергают осветлению, фильтруют и обезвреживают хлором.

Для реализации данного способа установка для очистки природных вод содержит последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр, устройство для обеззараживания, а также установленный перед контактной камерой микрофильтр с приемным каналом, в котором размещается секция обработки воды естественным биоценозом.

Основным недостатком известных способа и установки является низкая эффективность очистки воды от растворенных соединений и примесей, учитывая то, что хлопья биоценоза разрушаются при транспортировке на микрофильтр, частицы биоценоза, имеющие размеры меньше минимального размера пор микрофильтра, проходя в воду, вызывают вторичное ее загрязнение, при этом необходимы достаточно большие площади, а следовательно, и весьма большие крытые и отапливаемые помещения, так как при отрицательных температурах биоценоз гибнет. Применение микрофильтрации не дает ожидаемого эффекта ввиду быстрой и плотной забивки примесями пор фильтров. Насыщенная органикой вода требует для окисления примесей огромных расходов озона и озоно-воздушной смеси. Экономически и технологически выгодно обрабатывать озоном очищенную от органики воду. Перемешивание же озоно-воздушной смеси с водой методами барботирования, а также использование скорых безнапорных фильтров, слабо улавливающих тонкодисперсные взвеси, даже если они хлопьевидной формы, малоэффективно.

Известна «Система водоснабжения населенных пунктов» (авторское свидетельство СССР на изобретение №1236069, кл. Е03В 1/02, 3/06, 1986 г., Алексеев B.C. и др.).

Система водоснабжения содержит водозаборные скважины, в которых установлены водоподъемные устройства, соединенные напорными трубопроводами и водоводом с герметичной емкостью, имеющей клапан для выпуска воздуха и датчики давления. Каждая водозаборная скважина оборудована камерой смешения и установленным на входе в камеру смешения аэратором, размещенными на трубопроводе подачи воды в скважину и соединенными с напорным трубопроводом посредством трубопроводов с установленными на них регулируемыми клапанами.

Использование изобретения обеспечивает увеличение степени очистки подземных вод в пласте на 20-30% за счет повышения содержания кислорода в аэрированной воде, подаваемой в пласт.

Недостатками указанной системы является сложность реализации, низкая эффективность окисления примесей кислородом воздуха и отсутствие блока обеззараживания очищенной воды.

Известна «Станция приготовления питьевой воды» (патент RU №2023675, кл. C02F 1/78, 1994 г., Глибицкий Г.М. и др.).

Известная станция включает в себя реакционную емкость с входным патрубком поступления необработанной воды, соединенную трубопроводом через насос и фильтр с эжектором контактной колонны, соединенным с озонатором. Кроме того, станция снабжена циркуляционным трубопроводом, один конец которого соединен с нижней частью контактной колонны, а другой его конец соединен с реакционной емкостью. Внутри эжектора помещены коллектор и система коаксиально расположенных контактных стаканов, а ниже в полости контактной колонны соосно с эжектором установлены на валу вогнутые спиральные турбоколеса с лопастями вогнутой формы.

Особенности конструкции эжектора и контактной колонны, наличие в контактной колонне активных элементов - колес турбины, а также их форма позволяют произвести многоступенчатую обработку воды, постепенно увеличивая на каждом этапе степень перемешивания воды и озона без дополнительных насосов. Объединение в одном устройстве барботирования мелких струй и пузырьков газа сквозь слой жидкости, мелкодисперсного распыления жидкости в газовом потоке и многократного активного перемешивания обеих сред позволяет существенно увеличить интенсивность процесса насыщения воды озоном и объем их контактирования, а значит увеличить скорость и степень обеззараживания воды.

Известной станции присущи следующие недостатки:

- отсутствие возможности регулирования степени очистки и эффективности обеззараживания питьевой воды при изменении уровня загрязненности исходной воды;

- из-за отсутствия в известном устройстве сорбционного блока теряются все преимущества применения озона для целей доочистки и обеззараживания питьевой воды;

- недостаточное время взаимодействия исходной воды с озоно-воздушной смесью только за счет использования барботажного перемешивания воды с озоном и процесса циркуляции;

- возможность поступления в очищенную воду продуктов неполного окисления загрязняющих примесей (продуктов озонолиза: фенола, формальдегида, окислов железа и алюминия, полициклических ароматических углеводородов и др.).

Таким образом, основным недостатком известного устройства является невысокая эффективность очистки и обеззараживания исходной воды.

Известна «Установка для озонирования жидкости» (патент RU №2114069, кл. C02F 1/78, 1998 г., Яблокова М.А. и др.). Она содержит озонатор, насос, соединенные трубопроводами две контактные емкости с вертикальными инжекционными элементами, образованными насадками кольцевого сечения для струйного истечения жидкости, заделанными в трубную решетку, и опускными трубами, вмонтированными в другую ниже расположенную трубную решетку соосно с насадками. Над первой решеткой расположен штуцер подачи обрабатываемой воды, а над второй - штуцер подвода озоно-воздушной смеси. Штуцер отвода отработанной озоно-воздушной смеси соединен с устройством для разложения остаточного озона, например катализаторной коробкой. Это техническое решение позволяет повысить степень использования озона и уменьшить загрязнение окружающей среды.

Однако данное устройство является довольно сложным. Кроме того, озон используется недостаточно полно в основном процессе и заметное количество этого газа теряется за счет его разложения.

Известны «Способ получения сверхчистой питьевой воды и установка для осуществления этого способа» (патент RU №2114790, кл. C02F 1/78, 1998 г., Гринман Л.В. и др.). Известная установка содержит систему подготовки воздуха, соединенную с генератором озона, снабженным источником электропитания, реакционную емкость, в нижней части которой расположены диспергаторы, сообщенные с генератором озона, а также систему обработки избыточного озона. Реализуемый в этой установке способ получения сверхчистой питьевой воды включает синтез озона из предварительно охлажденного и осушенного воздуха, пропускание распыленного диспергатором озона через слой обрабатываемой воды, обработку избыточного озона путем его нагревания и разложения на катализаторе, а также фильтрацию воды.

Указанные способ и устройство имеют основной недостаток - степень использования озона в процессе обработки воды неоптимальная, образуется заметное количество остаточного озона, который расходуется непроизводительно, поступая на химическое разложение.

Известен «Способ очистки воды с повышенным содержанием солей металлов» (патент RU №2209777, кл. C02F 1/78, 2003 г., Медведев А.В. и др.), предусматривающий предварительное озонирование исходной воды озоно-воздушной смесью в течение 15 мин до остаточной концентрации озона в воде 0,1 мг/л с последующим отбором части озоно-водяной смеси и регулированием ее расхода в соотношении 3:1 по отношению к исходной воде.

Основными недостатками известного способа являются:

- невысокая эффективность обеззараживания исходной воды за счет применения рециркуляционной схемы использования озоно-водяной смеси с выхода реакторного блока, не прошедшей очистки на механическом и сорбционном фильтрах;

- невысокое быстродействие, связанное с необходимостью проведения предварительного озонирования исходной воды озоно-воздушной смесью в течение 15 мин до остаточной концентраций озона в воде 0,1 мг/л;

- необходимость использования дорогостоящего оборудования (озоностойкого насоса, измерителя содержания растворенного озона в воде и расходомера озоносодержащей жидкости);

- невысокая эпидемиологическая надежность и эффективность реализации способа при увеличении степени химического и бактериологического загрязнений исходной воды.

Известна «Установка для очистки воды озонированием» (патент RU №2228916, кл. C02F 9/04, 2004 г., Патрушев Е.И. и др.).

В известной установке исходная вода поступает в камеру окисления, затем по трубопроводам, составляющим циркуляционный контур, направляется насосом в эжектор, где в камере смешения эжектора благодаря чередующимся стадиям сжатия и разряжения поток разгоняется до большой скорости, происходит тонкое диспергирование газов и водяного пара, а вода насыщается воздухом и озоном, который вырабатывается в генераторе озона. Обогащенная озоном вода по трубопроводу направляется в кавитатор, расположенный в камере окисления, где происходит многократное обращение воды, диспергирование озоно-воздушно-водяной смеси и активно протекают окислительные процессы. Это обеспечивает возможность удаления на фильтре окислившихся и скоагулированных загрязнителей. Полученная водогазовая смесь многократно циркулирует через эжектор и кавитатор благодаря насосу. При достижении заданного верхнего уровня воды в камере окисления автоматически через устройство включения-отключения подачи исходной воды выключается насос, подающий исходную воду. Включение этого насоса происходит при достижении нижнего допустимого заданного уровня воды в камере, который определяется временем обработки воды. Общее время пребывания воды в камере окисления, необходимое для окисления всех восстановленных форм загрязнителей, составляет 10-30 мин и зависит от состава исходной воды. После достижения желаемого эффекта озонирования система с помощью гидравлических клапанов и затворов переключается на перекачивание воды насосом в механический фильтр для удаления осадка. Очищенная вода направляется к потребителю.

Основными недостатками известной установки являются:

- невысокая эффективность за счет применения рециркуляционной схемы использования озоно-водяной смеси с выхода камеры окисления загрязнений, не прошедшей очистки на механическом и сорбционном фильтрах;

- невысокое быстродействие, связанное с проведением предварительного озонирования исходной воды озоно-воздушной смесью в течение 10-30 мин в зависимости от степени загрязнения и состава исходной воды;

- необходимость использования дорогостоящего озоностойкого оборудования (двух насосов, кавитатора и уровнемера);

- невысокая санитарно-эпидемиологическая надежность процессов очистки и обеззараживания питьевой воды за счет отсутствия средств контроля и регулирования процессов очистки и обеззараживания исходной воды.

По своей технической сущности наиболее близкой к заявляемому техническому решению (прототипом) является «Станция приготовления питьевой воды» (авторское свидетельство СССР на изобретение №1574545, кл. C02F 1/78 по заявке Этина В.Л., Худякова Л.А. и др. №4375606/27-26 от 10.12.1987 г., опубликовано 30.06.1990 г. в БИ №24).

Известная станция приготовления питьевой воды включает в себя последовательно соединенные трубопроводами реакционную емкость, насос, фильтр, контактную колонну, циркуляционный трубопровод и озонатор, соединенный с эжектором, причем циркуляционный трубопровод снабжен запорным устройством и присоединен одним концом к реакционной емкости, а другим - к контактной колонне на расстоянии 2,8-3,2 ее диаметра от дна, а эжектор размещен вертикально в центральной части дна контактной колонны.

Основными недостатками известной станции являются:

1. Нерациональное расположение механического фильтра. При регенерации механического фильтра (промывке) необходимо полное отключение всей станции. Кроме того, при возможном увеличении степени загрязненности исходной воды не предусмотрено изменение регламента промывок механического фильтра (фильтроцикла), что может привести к залповому выбросу задержанных на механическом фильтре загрязнений в контактную колонну и далее к потребителю.

2. Отсутствие возможности длительной непрерывной работы станции. В известной станции предусмотрен только один насос, с помощью которого осуществляется и циркуляция, и отвод к потребителю очищенной воды. Для регенерации (промывки) фильтра необходимы остановки насоса, а в этом случае нельзя производить отбор очищенной воды.

3. Неэффективность конструкции реакционной емкости и контактной колонны. Перемешивание очищаемой и озонированной воды в реакционной емкости осуществляется «путем подбора соотношения подачи насоса и объема емкости». Это - трудоемкая операция, требующая постоянного присутствия обслуживающего персонала (технолога). При движении через контактную колонну снизу вверх пузырьков озоно-воздушной смеси они быстро укрупняются и теряется достоинство тонкого диспергирования, достигнутого с помощью эжектора. Из-за противодействия столба воды, равного высоте колонны, а также пассивного процесса озонирования воды возникает необходимость увеличения мощности насоса и увеличения высоты контактной колонны, без чего станция не позволяет достичь высокой эффективности перемешивания пузырьков озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой, а значит и высокой степени ее обеззараживания.

4. Нерациональное расположение эжектора. Соединение эжектора, расположенного в нижней части контактной колонны, с озонатором при помощи озонопровода приводит к тому, что в случае непредвиденной остановки насоса вода из контактной колонны под действием своего давления может поступить по озонопроводу в электронный блок озонатора и тем самым вывести его из строя.

5. Отсутствие сорбционного блока. Известно (см. книгу Кожинова В.Ф. и др. «Озонирование воды», Москва, «Стройиздат», 1974 г. и книгу Кульского Л.А. «Теоретические основы кондиционирования воды», Киев: «Наукова Думка», 1983 г.), что при озонировании загрязненной воды без применения сорбции на активных углях в обработанной воде появляется значительное количество продуктов неполного окисления загрязняющих примесей, в том числе канцерогенов и мутагенов. При этом продукты озонолиза, образовавшиеся в результате неполного окисления загрязняющих примесей озоном, в том числе пероксиды и активные радикалы, смогут поступать в очищенную воду к потребителю. А при использовании в процессе озонирования загрязненной воды сорбционных фильтров на активных углях, во-первых, осуществляется эффективная сорбция продуктов озонолиза, во-вторых, увеличивается время взаимодействия озона с загрязненной водой за счет развитой поверхности активных углей и, в-третьих, возникает каталитический эффект озоносорбции (значительно увеличивается окислительная способность озона).

6. Отсутствие деструктора озона. В станции не предусмотрено использование блока разложения остаточного озона, не вступившего в реакцию окисления. В связи с тем, что озон является веществом первого класса опасности (допустимая норма содержания озона в окружающем воздухе составляет 0,01 мг/м³), его выброс в воздух рабочей зоны просто недопустим с позиций экологического и санитарно-гигиенического законодательства.

Учитывая вышеперечисленные недостатки известной станции в комплексе, можно сделать вывод, что основными недостатками известной станции приготовления питьевой воды являются: недостаточная эффективность очистки исходной воды в условиях меняющихся концентраций загрязнений в исходной воде, неэффективное использование озона в процессе водоочистки и низкая санитарно-эпидемиологическая надежность процессов очистки и обеззараживания питьевой воды.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение санитарно-эпидемиологической надежности процессов очистки и обеззараживания природных вод, а также предотвращение возможности вторичного бактериального загрязнения водоочистных узлов.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем.

Станция приготовления питьевой воды, содержащая реакционную емкость, соединенную трубопроводом с насосом, эжекторный смеситель, соединенный трубопроводом с контактной колонной, фильтр и озонатор, снабжена первым многосопловым эжекторным смесителем, выходом соединенным со входом фильтра, реле давления, входом соединенным с выходом фильтра, а выходом - с напорным входом эжекторного смесителя, адсорбционным фильтром, входом соединенным с выходом контактной колонны, регулятором расхода, входом соединенным с выходом адсорбционного фильтра, а выходом - со всасывающим входом первого многосоплового эжекторного смесителя, емкостью чистой воды, входом соединенной с выходом адсорбционного фильтра, а выходом - с трубопроводом питьевой воды, первым электромагнитным клапаном, электрически соединенным с управляющим выходом реле давления, а выходом соединенным озонопроводом со всасывающим входом эжекторного смесителя, переключателем режимов работы насоса, входом соединенным с выходным патрубком насоса, а первым гидравлическим выходом соединенным с напорным входом первого многосоплового эжекторного смесителя, первым регулятором уровня, входом соединенным с емкостью чистой воды, а выходом электрически соединенным с управляющим входом переключателя режимов работы насоса, первым деструктором озона, входом соединенным озонопроводом с емкостью чистой воды, переключателем режимов работы озонатора, входом соединенным озонопроводом с озонатором, управляющим входом электрически соединенным с управляющим выходом переключателя режимов работы насоса, а первым выходом соединенным озонопроводом с первым электромагнитным клапаном, вторым многосопловым эжекторным смесителем, напорным входом соединенным со вторым гидравлическим выходом переключателя режимов работы насоса, а первым всасывающим входом соединенным озонопроводом со вторым выходом переключателя режимов работы озонатора, дозатором дезинфектанта, выходом соединенным трубопроводом со вторым всасывающим входом второго многосоплового эжекторного смесителя, участком перфорированного трубопровода, расположенным внутри реакционной емкости по периметру ее донной части, входом соединенным озонопроводом с выходом второго многосоплового эжекторного смесителя, вторым деструктором озона, входом соединенным озонопроводом с реакционной емкостью, вторым электромагнитным клапаном, выходом соединенным со входным патрубком реакционной емкости, а входом - с трубопроводом подачи исходной воды, и вторым регулятором уровня, входом соединенным с реакционной емкостью, а управляющим выходом электрически соединенным со вторым электромагнитным клапаном.

Предпочтительно, что контактная колонна выполнена в виде емкости, верхняя часть которой снабжена фланцем для подсоединения входного и выходного патрубков контактной колонны, входной патрубок размещен по оси симметрии емкости, а его длина равна не менее 3/5 высоты емкости.

Предпочтительно, что эжекторный смеситель, включающий в себя эжектор, выполнен в виде емкости, верхняя часть которой снабжена фланцем для подсоединения всасывающего и выходного патрубков эжекторного смесителя, а также коаксиально расположенного эжектора, напорным входом соединенного с напорным патрубком эжекторного смесителя, а всасывающим входом - со всасывающим патрубком эжекторного смесителя, при этом в нижней части емкости коаксиально эжектору размещен перфорированный пирамидообразный отражатель, своей вершиной направленный в сторону выходного отверстия эжектора.

Предпочтительно, что каждый из многосопловых эжекторных смесителей выполнен в виде коаксиально расположенных в пространстве эжекторов и снабжен гидравлическим усреднителем потоков, причем напорные входы эжекторов объединены общим коллектором, образуя напорный вход многосоплового эжекторного смесителя, всасывающие входы эжекторов объединены общим коллектором, образуя всасывающий вход многосоплового эжекторного смесителя, а выходные параллельно расположенные патрубки эжекторов торцами жестко закреплены на общем фланце.

Предпочтительно, что гидравлический усреднитель потоков выполнен в виде емкости, верхняя часть которой снабжена фланцем для подсоединения выходных патрубков эжекторов и выходного патрубка многосоплового эжекторного смесителя, а в нижней части емкости размещена отражательная перфорированная пластина, расположенная перпендикулярно относительно выходных патрубков эжекторов.

Таким образом, указанная в формуле изобретения совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает получение предусмотренного технического результата.

Предлагаемое изобретение иллюстрировано чертежом (фиг.1), на котором представлена функциональная схема станции приготовления питьевой воды.

Станция приготовления питьевой воды содержит реакционную емкость 1 (накопительную емкость исходной воды), соединенную трубопроводом с насосом 2, эжекторный смеситель 3, соединенный трубопроводом с контактной колонной 4, фильтр 5, озонатор 6, первый многосопловый эжекторный смеситель 7, реле давления 8, адсорбционный фильтр 9, регулятор расхода 10, емкость чистой воды 11, первый электромагнитный клапан 12, переключатель режимов работы насоса 13, первый регулятор уровня 14, первый деструктор озона 15, переключатель режимов работы озонатора 16, второй многосопловый эжекторный смеситель 17, дозатор дезинфектанта 18, участок перфорированного трубопровода 19, расположенный внутри реакционной емкости по периметру ее донной части, второй деструктор озона 20, второй электромагнитный клапан 21 и второй регулятор уровня 22.

Функционально станция приготовления питьевой воды может быть представлена в виде трех магистралей водо-озоно-воздушной смеси:

- основной магистрали, образованной вторым электромагнитным клапаном 21, реакционной емкостью 1, насосом 2, переключателем режимов работы насоса 13, первым многосопловым эжекторным смесителем 7, фильтром 5, реле давления 8, эжекторным смесителем 3, контактной колонной 4, адсорбционным фильтром 9 и емкостью чистой воды 11;

- байпасной магистрали, образованной реакционной емкостью 1, насосом 2, переключателем режимов работы насоса 13, вторым многосопловым эжекторным смесителем 17 и участком перфорированного трубопровода 19;

- магистрали обратной связи, образованной выходным патрубком адсорбционного фильтра 9, регулятором расхода 10 и всасывающим входом первого многосоплового эжекторного смесителя 7.

Кроме того, станция снабжена девятью автономными устройствами, также обеспечивающими решение поставленной задачи: озонатором 6, регулятором расхода 10, первым электромагнитным клапаном 12, первым регулятором уровня 14, первым деструктором озона 15, переключателем режимов работы озонатора 16, дозатором дезинфектанта 18, вторым деструктором озона 20 и вторым регулятором уровня 22.

Работа станции приготовления питьевой воды осуществляется следующим образом.

Исходная вода поступает из водозабора подземных или поверхностных вод по трубопроводу подачи исходной воды (на чертеже не показан) через второй электромагнитный клапан 21 в реакционную емкость 1. После ее заполнения по сигналу второго регулятора уровня 22 второй электромагнитный клапан 21 перекрывается и станция готова к работе.

Для заполнения емкости чистой воды 11 используется основная гидравлическая магистраль. При этом исходная вода с помощью насоса 2 подается из реакционной емкости 1 через переключатель режимов работы насоса 13 (выполненного, например, в виде двух электромагнитных клапанов: с нормально-разомкнутым контактом и нормально-замкнутым контактом соответственно) и первый многосопловый эжекторный смеситель 7 в механический фильтр 5, где происходит ее предварительная очистка от взвесей, затем через реле давления 8 поступает в напорный вход эжекторного смесителя 3. При сохранении в основной гидравлической магистрали давления на уровне 0,2-0,3 мПа реле давления 8 поддерживает в замкнутом состоянии свой контакт в цепи первого электромагнитного клапана 12 и на всасывающий вход эжекторного смесителя 3 через переключатель режимов работы озонатора 16 (выполненного, например, в виде двух электромагнитных клапанов: с нормально-разомкнутым контактом и нормально-замкнутым контактом соответственно) поступает озоно-воздушная смесь из озонатора 6.

В эжекторном смесителе 3, выполненном, например, в виде цилиндрической емкости, верхняя часть которой снабжена фланцем для подсоединения коаксиально расположенного эжектора, напорного, всасывающего и выходного патрубков эжекторного смесителя 3, а в нижней части цилиндрической емкости коаксиально эжектору размещен перфорированный пирамидообразный отражатель, своей вершиной направленный в сторону выходного отверстия эжектора (конструкция эжекторного смесителя 3 на чертеже не показана), обрабатываемая вода, поступившая на всасывающий вход эжекторного смесителя 3, являющийся одновременно и всасывающим входом коаксиально расположенного эжектора, в виде струи под напором, образованным на выходе эжектора, являющегося составной частью эжекторного смесителя 3, ударяется о боковую поверхность перфорированного пирамидообразного отражателя, создавая в нижней части цилиндрической емкости зону турбулентности, в которой происходит интенсивное перемешивание водно-озоно-воздушной смеси, в процессе которого осуществляется интенсивное окисление загрязнений и эффективное обеззараживание обрабатываемой воды озоном. Кроме того, продолжительность процесса озонообработки увеличивается на величину времени прохождения водно-озоно-воздушной смесью, отраженной от боковой поверхности перфорированного пирамидообразного отражателя, дополнительного расстояния от боковой поверхности перфорированного пирамидообразного отражателя до уровня выходного патрубка эжектора, расположенного на фланце в верхней части цилиндрической емкости эжекторного смесителя 3.

После интенсивного перемешивания исходной воды с озоно-воздушной смесью в эжекторном смесителе 3 полученная водно-озоно-воздушн