Комплекс-станция обезжелезивания воды Акватон-Эко

Конструкция и описание станции обезжелезивания «Акватон-Эко»

Назначение:

Комплекс обезжелезивания серии «Акватон-Эко БМУ MLS-16» предназначен для снижения содержания солей, железа, снятия цветности, мутности, дегазации газов СО2, H2S, снятие растворенного марганца, в точках водозабора из подземных источников после контакта воды с воздухом, в сети холодного водоснабжения до требований ДСанПiН 2.2.4-171-10. Применяется для работы с водой допустимого диапазона температур от +5°С до +45°С.

Конструкция комплекса разработана исходя из условий малого входящего давления воды и отсутствия накопительной емкости (водонапорной башни).

Гидравлическая часть данной станции конструируется и собирается на базе контроллеров типа JK-Matic JKC, которые управляют режимами работы фильтра, синхронизируют работу контроллеров управления и управляют (открывают и закрывают) гидро(пневмо)-управляемыми клапанами JK-Matic серии Y52 модели Y521, Y524, Y526, Y528.

Фильтры обезжелезивания

• система аэрации: насыщение воды кислородом воздуха производится при помощи эжектора. При применении эжектора, обеспечивается не только максимально возможное насыщение воды кислородом воздуха близкое к предельному, но и абсолютное выравнивание потоков через фильтры.

  Применение данного метода обеспечивает качественную аэрацию подземной воды при минимальных эксплуатационных затратах.

• напорный фильтр диаметром 1000мм представляет собой вертикальный стальной цилиндрический сосуд. Сверху и снизу цилиндр замкнут эллипсоидными днищами.

  Корпуса напорных фильтров обработаны дробеструйной установкой изнутри и снаружи, двухсторонне оцинкованы горячим цинкованием, бельгийского производства. В корпусе фильтра имеются монтажные проёмы, предназначенные для загрузки/выгрузки фильтрующего материала и контроля.

  В верхнее днище вмонтированы сбросники воздуха: один – для постоянного отведения воздуха из фильтра, другой – аварийный на давление более 6 атм.

  Корпус фильтра выдерживает максимальное рабочее давление 0,8 МПа.

  В фильтре используется щелевая дренажная система. Количество щелей рассчитано по скорости в щелях колпачка и площади щелей колпачка.

  Применяются дренаж арматура ведущих европейских производителей.

  В режиме фильтрации вода поступает в фильтр сверху. На трубопроводе подачи исходной воды внутри фильтра установлен верхний распределитель. Фильтрат отводится снизу через нижнюю распределительную систему. По мере накопления загрязнений в слое фильтрующей загрузки увеличивается перепад давления и качество фильтрата ухудшается, поэтому загрузку периодически необходимо промывать от накопившихся загрязнений.

  Все фильтры полностью укомплектованы требуемой трубопроводной арматурой, манометрами, пробниками, сбросниками воздуха и т.д.

  Корпуса фильтров оснащены комплектом мембранных пневмоклапанов, с пневмоприводом и воздухосбросными клапанами. В комплект поставки входят управляющие компрессоры для пневмоклапанов.

  Управляющие клапана – ремонтопригодны.

• фильтрующая загрузка – гидроантрацит. Высота слоя загрузки составляет 1,0 м.

  

  Фильтрующий материал не имеет ограничений по сроку использования. Через 3-5 лет за счет некоторого истирания при обратных промывках возможно потребуется досыпка 2-3% фильтрующего материала.

  Регенерация (промывка) фильтрующей загрузки осуществляется очищенной водой при помощи промывного насоса.

  Комплект гидро(пневмо)управляемой арматуры для управления режимами работы.

  Управление режимами работы фильтров осуществляется при помощи пневмо(гидро)управляемых клапанов.

  Шкаф управления (включая систему автоматического управления и контроля за работой фильтров и технологических режимов работы фильтров).

  Шкаф управления обеспечивает регенерацию фильтров обратной промывкой, передачу и сохранение информации о состоянии фильтров, клапанов, насосов и всего контрольно-измерительного оборудования, входящего в состав станции водоподготовки, а также имеет функцию индикации времени, расхода воды, режима работы, анализатора ошибок и возможность передачи данных по протоколу RS-485 (предоставить подробное описание с указанием принципа работы шкафа управления и схемы подключения).

  Шкаф управления обеспечивает возможность ручного управления станцией водоподготовки.

  Работоспособность при влажности воздуха до 80%, температуре воздуха и обрабатываемой воды от 2 до 45 градусов С.

  Управление режимами работы каждого фильтра осуществляется от блока управления, который состоит из контроллера и блока пилотных клапанов. Контроллер типа JK-Matic JKC синхронизует работу нескольких контроллеров JK-Matic JKA502, которые производят открытие/закрытие гидро(пневмо)-управляемых клапанов.

  Станция работает в автоматическом режиме. Информация о состоянии каждого фильтра (режим работы, расход) может передаваться на центральный диспетчерский пункт.

  Таблица 1: Основные технические характеристики комплекса обезжелезивания серии «Акватон-Эко БМУ MLS-16».

  №	Параметр	Значение
  1	Качество воды после установки обезжелезивания	СанПиН 10-124 РБ 99 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества» ДСанПiН 2.2.4-171-10
  2	Схема водоподготовки	Скважина – станция обезжелезивания – резервуар – сеть
  3	Применяемая технология обезжелезивания	Безреагентный, аэрационный метод очистки
  4	Тип установки	Напорная установка водоподготовки
  5	Номинальная производительность станции	16 м3/ч
  6	Количество фильтров	3 комплекта
  Технические характеристики установки
  7	Исполнение корпусов напорных фильтров-модулей	Сталь, горячее цинкование. Боковые и верхние люки
  8	Конструкция фильтров-модулей	Обеспечивает возможность замены и досыпки загрузки через верхний и нижний люк
  9	Дренажная система фильтров-модулей	Щелевая система из полимерных материалов Европейского производителя
  10	Материал обвязочных трубопроводов установки обезжелезивания	НПВХ, ПНД
  11	Фильтрующая загрузка	Гидроантрацит 0,8-1,6 мм
  12	Аэрация	Осуществляется путем смешения воздуха в смесителе
  13	Подача воды на фильтр при фильтровании	Сверху-вниз равномерно, независимо от фильтроцикла
  14	Скорость фильтрования при среднечасовой производительности	6,8 м/час
  15	Форсированная скорость	10,26 м/час
  16	Управление промывкой	Осуществляется мембранными пневмозатворами
  17	Тип промывки	Водяная
  18	Необходимая скорость промывки водой	30 м/ч
  19	Продолжительность промывки вода	5-7 минут
  20	Количество фильтров	3 шт.
  21	Габариты одного фильтра, мм	1000 x 2350
  22	Рабочее давление фильтра	0,2 - 0,6МПа
  23	Заводское испытательное давление фильтра	до 0,8 МПа
  24	Рабочий диапазон температур, Сº	5 - 45
  25	Допустимая концентрация железа в исходной воде, не более	3 мг/л
  26	Концентрация железа в очищенной воде	0,2 мг/л
  27	Автоматизация станции обезжелезивания	Автоматизация оборудования на базе промышленных контроллеров, без постоянного присутствия обслуживающего персонала (предусмотрено управление работой станции в ручном режиме). Диспетчеризация работы станции водоподготовки.
  Установленная мощность оборудования станции
  28	Система автоматического управления	0,2кВт
  29	Гарантийный срок работы станции	2 года
  30	Гарантийный срок на комплектующие (запорную арматуру, насосное оборудование и т.д.)	В соответствии с гарантийным сроком заводов-изготовителей
  31	Срок эксплуатации станции	30 лет
  32	Срок эксплуатации загрузки	15 лет

  Трубная обвязка включает в себя все необходимые соединительные, крепежные, запорно-регулирующие элементы, необходимые для монтажа и запуска оборудования, а также измерительные приборы учета расхода и давления очищенной и промывной воды.

Комплекс оборудования поставляется в полной заводской готовности

Все оборудование водоподготовки размещается в универсальном транспортируемом контейнере High Cube, размером 12,0м х 2,45м х h2,9м.

Металлические контейнеры подвергаются дополнительной антикоррозионной обработке, тепло- и гидроизоляции, оборудуются системой электрического отопления на расчетную температуру в зимний период внутри контейнера +5°С.

Срок эксплуатации – не менее 20 лет.

Теплоизоляция здания – жёсткий пенополиуретан c закрытой структурой, 100мм.

Абсолютная стойкость ко всем проблемным воздействиям внешней среды.

Система электроснабжения контейнера:

• система рабочего и аварийного освещения на энергосберегающих светодиодных светильниках;
• понижающий трансформатор 220/36В;
• электрические розетки влагонепроницаемые (IР65).

Отопление внутри контейнера – автоматические ПЭТ нагреватели с температурой включения +6ºC, температурой отключения +12ºC. Щит силовой, понижающий трансформатор 220/36В. Пол утепленный 110 мм.

Фильтры с системой промывки, автоматикой, арматурой, резервуар и пр. поставляются комплектно и размещаются в контейнере на заводе изготовителе.

Спецификация оборудования

Комплекс обезжелезивания серии «Акватон-Эко БМУ MLS-16К», производительностью 16 м3/ч включает в себя: изготовление оборудования, комплектация всей необходимой для монтажа трубопроводной арматурой, документация на русском/украинском языке, монтаж поставляемого оборудования, пуско-наладка оборудования, обучение персонала.

• Комплектность поставки:
  • фильтр напорный серии «Акватон-Эко БМУ MLS» Ø1000 мм – 3 шт.;
  • шкаф управления с блоком питания – 1 шт.;
  • фильтрующая загрузка – комплект;
  • комплект необходимых элементов в пределах установки (манометры, электромагнитные клапаны, обратный клапан и прочее) – комплект;
  • Система аэрирования и смешения вода-воздух на эжекторах – комплект;
  • Резервуар чистой воды – 1 шт.;
  • промывной насос – 2 шт.;
  • насосная станция II подъема – 1шт (+1 насос в резерве) комплект;
  • арматура в пределах установки – комплект;
  • компрессор для пневмоуправления – 1 шт.;
  • контейнер 12,0 м х 2,45 м х h2,9м. – 1 шт.;
• Срок поставки: в течение 60 дней;
• Условия поставки: транспортом и за счет Поставщика;
• Гарантийные обязательства: 24 месяца.

Выбор технологии водоподготовки

Предлагаемая технология обезжелезивания – классическая, основана на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен, образуя каталитическую пленку из ионов и окислов двух- и трехвалентного железа. Эта пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воды. Обезжелезивание воды в загрузке, покрытой пленкой, является гетерогенным автокаталитическим процессом, в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работе фильтра.

По технологии обезжелезивания периодически требуется промывка фильтров водой строго определенного расхода для данного типа фильтров.

Если подача воды осуществляется из скважинных насосов, которые расположены на большой глубине, то на станцию обезжелезивания исходная вода будет подается с низким давлением.

Чтобы минимизировать перепад давления выбираем низкую скорость фильтрации, автоматические клапана большего типоразмера. Комплектующие установки (верхняя и нижняя дренажная системы и т.д.) выбираем с учетом низкого давления.

Очищенная вода будет отводиться от станции под остаточным напором, недостаточным для подачи воды в сеть потребителям. В связи с этим предусмотрена подача очищенной воды в емкость чистой воды и подача воды из емкости потребителям при помощи насосной станции второго подъема. Промывка фильтров в этом случае будет осуществляться промывным насосом из емкости чистой воды.

Ввиду низкого напора исходной воды, фильтры будут промываться каждый день. Иначе перепад давления на фильтрах будет расти, и будет мешать протоку воды. При этом у фильтров высокий запас грязеемкости. При возможности увеличения напора исходной воды (замены скважинных насосов на более мощные насосы) промывка фильтров может осуществляться 1 раз в неделю.

Производительность оборудования.

Расчет производится на водопотребление – 16 м3/ч.

К поставке приняты 3 фильтра диаметром 1000 мм, площадь фильтрации одного фильтра составляет – 0,78 м2. При скорости фильтрации 6,8 м/ч, производительность одного фильтра составит ~5,3 м3/ч. Суммарная производительность комплекса составит – 16 м3/ч.

Описание технологического процесса

Сырая вода из артезианских скважин подаётся на фильтры обезжелезивания. По мере загрязнения фильтров автоматика по одному фильтру выводит в режим промывки и восстанавливает их работоспособность.

Обезжелезенная вода после фильтров подаётся в резервуары чистой воды (РЧВ).

В РЧВ происходит отдувка углекислоты и удаление избыточного кислорода. Вода становится стабилизированной, менее коррозионной.

Содержание железа в очищенной воде соответствует ДСанПiН 2.2.4-171-10.