PL181119B1 - Urządzenie do oczyszczania wody w formacjach wodonośnych - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do oczyszczania wody w for macjach wodonosnych, w szczególnosci do wytwa- rzania w formacji wodonosnej strefy utleniania, pomiedzy wielu otworami zasilajacymi znajduja- cymi sie wokól jednego i/lub wielu zródel wydo- bywczych oczyszczonej wody, strefy utleniania i wytracania lub strefy redukcji, zawierajace rury zewnetrzne usytuowane w kazdym ze zródel zasila- jacych, przy czym kazda z rur jest perforowana i przepuszczalna dla wody co najmniej na przeno- szacym wode gruntowa odcinku swojej dlugosci, znamienne tym, ze na górnym koncu rury ze- wnetrznej ( 1 ) jest zamontowany zbiornik obiegowy ( 2), polaczony z biegnacym ku dolowi wewnatrz rury zewnetrznej ( 1 ) z jednej strony pierwszym przewodem (3), konczacym sie na wysokosci górnej czesci formacji wodonosnej, przy czym pierwszy przewód (3) zaopatrzony jest nieco powyzej swoje- go otworu we wlotowy zespól cisnieniowy (5) two- rzacy górny ejektor, a z drugiej strony z drugim przewodem (4), konczacym sie w srodku lub ponizej srodka formacji wodonosnej, na którego dolnym koncu znajduje sie uszczelniony z zewnatrz element balonowy (7), korzystnie nadmuchiwany do .... Fig. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy urządzenia do oczyszczania wody w formacjach wodonośnych, a w szczególności do wytwarzania w formacji wodonośnej strefy utleniania i wytrącania lub strefy redukcji, której zadaniem jest wytrącanie na miejscu lub redukowanie substancji niepożądanych w wodzie gruntowej.

Znane jest urządzenie do oczyszczania wody, ujawnione w publikacji zgłoszenia międzynarodowego nr WO 92/00918, które działa zadowalająco w wielu dziedzinach. Urządzenie według tego rozwiązania zawiera rurę zewnętrzna, elementy uszczelniające, zespół rury wewnętrznej, ścianę poprzeczną z centralnym otworem, rurę podłużną i rurę obiegu wewnętrznego oraz przewody doprowadzające powietrze. Pomiędzy rurami zewnętrzną i wewnętrzną utworzone są pierścieniowe przestrzenie, zaś rury zewnętrzna i wewnętrzna są przepuszczalne dla wody dzięki perforowanym odcinkom tych rur. W pewnych przypadkach, w których woda gruntowa sprawia kłopoty i zawiera dużą ilość zanieczyszczeń, ejektory zatykają się tak silnie, że następuje zwolnienie procesu. Zatykają się zwłaszcza strefy zmiany kierunku w szczelinach pomiędzy różnymi rurami. W rurze zewnętrznej tylko jedna powierzchnia wewnętrzna styka się z wodą, natomiast rura wewnętrzna jest otoczona przez sprawiającą kłopoty wodę zarówno od wewnątrz jak i z zewnątrz. Zatem w pierścieniowych przestrzeniach pomiędzy rurami powstają osady zarówno na powierzchni zewnętrznej jak i wewnętrznej, tak, że

181 119 powierzchnie te silnie zatykają się ograniczając przepływ. Okazało się ponadto, że trudno jest wypłukać te osady albo pozbyć się ich w inny sposób ze względu na stosunkowo małą średnicę rur w źródłach zasilających.

Zatem celem wynalazku jest eliminacja wspomnianej wady za pomocą przeznaczonego do tego celu urządzenia o innej konstrukcji.

Urządzenie do oczyszczania wody w formacjach wodonośnych, w szczególności do wytwarzania w formacji wodonośnej strefy utleniania, pomiędzy wielu otworami zasilającymi znajdującymi się wokół jednego lub wielu źródeł wydobywczych oczyszczonej wody, strefy utleniania i wytrącania lub strefy redukcji, zawierające rury zewnętrzne usytuowane w każdym ze źródeł zasilających, przy czym każda z rur jest perforowana i przepuszczalna dla wody co najmniej na przenoszącym wodę gruntową odcinku swojej długości, według wynalazku charakteryzuje się tym, że na górnym końcu rury zewnętrznej jest zamontowany zbiornik obiegowy, połączony z biegnącym ku dołowi wewnątrz rury zewnętrznej z jednej strony pierwszym przewodem, kończącym się na wysokości górnej części formacji wodonośnej, przy czym pierwszy przewód zaopatrzony jest nieco powyżej swojego otworu we wlotowy zespół ciśnieniowy tworzący górny ejektor, a z drugiej strony z drugim przewodem, kończącym się w środku i/lub poniżej środka formacji wodonośnej, na którego dolnym końcu znajduje się uszczelniony z zewnątrz element balonowy, korzystnie nadmuchiwany do szczelnego sprzężenia się z wewnętrzną powierzchnią zewnętrznej rury, przy czym na drugim przewodzie, bezpośrednio nad elementem balonowym jest osadzony ciśnieniowy zespół wlotowy tworzący drugi ejektor, ponadto zarówno ciśnieniowe zespoły wlotowe jak i element balonowy są podłączone do co najmniej jednego źródła ciśnienia.

Korzystnie, zbiornik obiegowy ma płynnie zaokrąglony kształt.

Korzystnie, zbiornik obiegowy jest zaopatrzony w wygiętą rurkę wentylacyjną, której pole przekroju poprzecznego otworu, korzystnie jest regulowane za pomocą urządzenia zaworowego.

Korzystnie, przewody na dużej części swojej długości są wykonane z węża z tworzywa sztucznego.

Korzystnie, zespoły wlotowe są połączone ze sprężarką doprowadzającą sprężone powietrze oraz z pompą doprowadzającą płyn pod ciśnieniem, korzystnie wodę.

Wynalazek w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia parę źródeł w przekroju osiowym schematycznie, przy czym liniami I-IV zaznaczono wzór linii przepływu wody pomiędzy tymi źródłami w warstwie gruntu, a fig. 2 - urządzenie według wynalazku w przekroju podłużnym.

Urządzenie do oczyszczania wody w formacjach wodonośnych według wynalazku posiada zamontowany na górnym końcu rury zewnętrznej zbiornik obiegowy, z którego z jednej strony biegnie w dół wewnątrz rury zewnętrznej pierwszy przewód, kończący się na wysokości górnej części formacji wodonośnej i zaopatrzony w usytuowane nieco nad swoim otworem ciśnieniowe zespoły wlotowe, tak, że powstaje górny ejektor, zaś z drugiej strony biegnie drugi przewód, kończący się w środku lub korzystnie poniżej środka formacji wodonośnej i zaopatrzony na swoim dolnym końcu w uszczelniony z zewnątrz element w formie balonu, który korzystnie jest nadmuchiwany do szczelnego sprzężenia z wewnętrzną powierzchnią rury zewnętrznej. Na drugim przewodzie, nieco nad wspomnianym elementem w kształcie balonu, jest osadzony ciśnieniowy zespół wlotowy w taki sposób, że powstaje drugi ejektor, przy czym zarówno ciśnieniowy zespół wlotowy jak i element balonowy są połączone z jednym, a korzystnie więcej niż jednym odpowiednim źródłem ciśnienia.

Na rysunku fig. 1 uwidoczniono rurę 1 zewnętrzny która, korzystnie, jest cylindryczna i wstawiona w grunt, przy czym rura ta jest perforowana i przepuszczalna dla wody na co najmniej części przenoszącej wodę gruntową zaczynającej się na poziomie 11 wody gruntowej i znajdującej się powyżej. W górnej części rury 1 zewnętrznej, na powierzchni gruntu lub ponad nim, jest zamontowany zbiornik obiegowy 2, z którego biegnie w dół wewnątrz rury 1 zewnętrznej pierwszy przewód 3 kończący się na wysokości górnej części formacji wodonośnej. Na pierwszym przewodzie 3, nieco nad jego otworem, znajduje się ciśnieniowy zespół wlotowy 5, tak że powstaje górny ejektor. Ponadto, wewnątrz rury 1 zewnętrznej biegnie ku

181 119 dołowi drugi przewód 4, kończący się w środku, a w innym korzystnym przykładzie wykonania według wynalazku poniżej środka perforowanej części rury 1 zewnętrznej w gruncie. W dolnej części tego przewodu osadzony jest, w taki sposób, że jest uszczelniony zewnętrznie, element balonowy 7, który można nadmuchiwać do szczelnego sprzężenia z wewnętrzną powierzchnią rury 1 zewnętrznej. Na drugim przewodzie 4, nieco nad elementem balonowym 7, jest osadzony ciśnieniowy zespół wlotowy 6, tak, że powstaje drugi ejektor. Zarówno ciśnieniowe zespoły wlotowe 5, 6, jak i element balonowy 7 są połączone z odpowiednimi źródłami ciśnienia. W przypadku wytwarzania strefy utleniania stosowanym płynem ciśnieniowym jest powietrze doprowadzane na przykład ze sprężarki, natomiast w przypadku procesu redukowania, płynem ciśnieniowym do ejektorów jest woda lub roztwór wodny doprowadzony przez odpowiednią, nie pokazaną, pompę, przy czym element balonowy 7 jest nadal podłączony do źródła powietrza pod ciśnieniem za pośrednictwem węża 10.

Zbiornik obiegowy 2 ma płynnie zaokrąglony kształt ułatwiający przepływ przez niego strumienia, a tym samym zmniejszający możliwość występowania osadów na jego wewnętrznej powierzchni. Ponadto, zbiornik obiegowy 2 w korzystnym przykładzie wykonania jest zaopatrzony w wygiętą rurkę wentylacyjną 8, której pole przekroju poprzecznego można regulować za pomocą urządzenia zaworowego 9.

W korzystnym przykładzie wykonania, przewody 3 i 4 składają się w większości z węży z tworzyw sztucznych.

Strefę utleniania i wytrącania lub strefę redukcji w formacji wodonośnej z zastosowaniem urządzenia według wynalazku wytwarza się w sposób nieciągły pomiędzy każdą parą sąsiadujących ze sobą źródeł zasilających poprzez wprowadzanie tlenu, gazu zawierającego tlen lub substancji wydzielającej tlen do wody w obu źródłach podczas wytwarzania strefy utleniania i wytrącania, lub wprowadzanie do wody w obu źródłach substancji zużywającej tlen podczas wytwarzania strefy redukcji, oraz poprzez pompowanie wody do jednego ze źródeł w kierunku z dołu do góry z równoczesnym pompowaniem wody w drugim źródle z góry na dół, w wyniku czego w formacji wodonośnej wytwarza się obieg pomiędzy obu źródłami, przy czym w każdym z tych źródeł zasilających znajduje się rura zewnętrzna, która jest perforowana i przepuszczalna dla wody co najmniej na przenoszącym wodę gruntową odcinku swojej długości.

Na fig. 1 przedstawiono przykład rozmieszczenia źródeł z rurami wydobywczymi A i B, pomiędzy którymi ma powstać strefa utleniania i wytrącania lub strefa redukcji, przy czym w rurach tych urządzenie według wynalazku ma być używane do wytwarzania odpowiednich i aktywnych obiegów w formacji wodonośnej.

Urządzenie według wynalazku działa w następujący sposób. Załóżmy, że element balonowy 7 jest nadmuchany, a tym samym jest szczelnie sprzężony z wewnętrzną powierzchnią rury 1 zewnętrznej, w wyniku czego do górnego ejektora lub ciśnieniowego zespołu wlotowego 5 dopływa powietrze pod ciśnieniem lub woda, po czym woda jest pompowana ku górze do zbiornika obiegowego 2, w którym jest odpowietrzana. Zawór wylotowy 9 na rurze wentylacyjnej 8 w zbiorniku 2 jest odpowiednio przymknięty. Następnie woda jest tłoczona w dół przewodem 4 do dolnej części rury 1 zewnętrznej pod element balonowy 7. Stamtąd woda jest tłoczona do otaczającego gruntu.

Na odwrót, dolnym ejektorem lub ciśnieniowym zespołem wlotowym 6 można doprowadzać powietrze lub wodę albo roztwór wodny z przeznaczeniem do wytłaczania wody ku górze przewodem 4 do zbiornika 2, gdzie jest odpowietrzana. Następnie woda płynie z powrotem przewodem 3 i jest wytłaczana do wody gruntowej znajdującej się w gruncie nad elementem balonowym 7.

W razie pojawienia się niepożądanych osadów w rurze i w przewodach 3 i 4, można je z łatwością wypłukać, wypuszczając powietrze z elementu balonowego 7.

Claims (5)

1. Urządzenie do oczyszczania wody w formacjach wodonośnych, w szczególności do wytwarzania w formacji wodonośnej strefy utleniania, pomiędzy wielu otworami zasilającymi znajdującymi się wokół jednego i/lub wielu źródeł wydobywczych oczyszczonej wody, strefy utleniania i wytrącania lub strefy redukcji, zawierające rury zewnętrzne usytuowane w każdym ze źródeł zasilających, przy czym każda z rur jest perforowana i przepuszczalna dla wody co najmniej na przenoszącym wodę gruntową odcinku swojej długości, znamienne tym, że na górnym końcu rury zewnętrznej (1) jest zamontowany zbiornik obiegowy (2), połączony z biegnącym ku dołowi wewnątrz rury zewnętrznej (1) z jednej strony pierwszym przewodem (3), kończącym się na wysokości górnej części formacji wodonośnej, przy czym pierwszy przewód (3) zaopatrzony jest nieco powyżej swojego otworu we wlotowy zespół ciśnieniowy (5) tworzący górny ejektor, a z drugiej strony z drugim przewodem (4), kończącym się w środku lub poniżej środka formacji wodonośnej, na którego dolnym końcu znajduje się uszczelniony z zewnątrz element balonowy (7), korzystnie nadmuchiwany do szczelnego sprzężenia się z wewnętrzną powierzchnią zewnętrznej rury (1), przy czym na drugim przewodzie (4), bezpośrednio nad elementem balonowym (7) jest osadzony ciśnieniowy zespół wlotowy (6) tworzący drugi ejektor, ponadto zarówno ciśnieniowe zespoły wlotowe (5, 6) jak i element balonowy (7) są podłączone do co najmniej jednego źródła ciśnienia.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zbiornik obiegowy (2) ma płynnie zaokrąglony kształt.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zbiornik obiegowy (2) jest zaopatrzony w wygiętą rurkę wentylacyjną (8), której pole przekroju poprzecznego otworu, korzystnie jest regulowane za pomocą urządzenia zaworowego (9).

4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przewody (3, 4), na dużej części swojej długości są wykonane z węża z tworzywa sztucznego.

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespoły wlotowe (5, 6) są połączone ze sprężarką doprowadzającą sprężone powietrze oraz z pompą doprowadzającą płyn pod ciśnieniem, korzystnie wodę.