SE502672C2

SE502672C2 - Water purifying appts. for removing radon gas

Info

Publication number: SE502672C2
Application number: SE9403643A
Authority: SE
Inventors: Bror Nilsson
Original assignee: Libradon Ab
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1995-12-04
Also published as: NO970708D0; SE9403643L; SE9403643D0; NO970708L

Abstract

Water purificn. appts. esp. for redn. of radon content, comprises the following: (A) reactor for treatment of radon-contaminated water; (B) radon liberation device located in (A); (C) first pump for supplying water from a water source to (B); (D) inlet pipe between (B) and (C); (E) outlet pipe from (A) to the water mains system; (F) radon gas outlet for (A); (G) device for mixing water from (A) and (C); (H) second pump located in (A) for creating a flow of water into (B); and (I) link between 9B) and the atmos. outside (A), through which air and water are sucked via (G) to (B), where aeration of the water liberates radon.

Description

502 672 10 15 20 25 30 35 2 pumpen levererade vattenmängden. 502 672 10 15 20 25 30 35 2 the pump delivered the amount of water.

Ett annat ändamål är att åstadkomma en vattenrenare som tar liten plats och som är enkel att installera.Another object is to provide a water purifier that takes up little space and is easy to install.

Dessa ändamål uppnås med en anordning av inlednings- vis nämnt slag, vars kännetecken framgår av efterföljande patentkravs kännetecknande delar.These objects are achieved with a device of the kind mentioned in the introduction, the characteristics of which appear from the characterizing parts of the appended claims.

En fördel med radonavskiljaren enligt uppfinningen är att den blir billig att installera. Genom att den är an- passbar till alla brunnstyper och till mängden tillflö- dande vatten från brunnen kan radonavskiljaren installeras mellan befintlig pump och den hydrofor som normalt finns.An advantage of the radon separator according to the invention is that it is cheap to install. Because it is adaptable to all types of wells and to the amount of water flowing from the well, the radon separator can be installed between the existing pump and the hydrophore that normally exists.

Inget utbyte av pump eller annan utrustning behövs.No replacement of pump or other equipment is required.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med utföringsexempel under hänvisning till medföljande rit- ningar.The invention will be described in more detail below with exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Fig l visar schematiskt ett exempel på en radon- avskiljare enligt uppfinningen.Fig. 1 schematically shows an example of a radon separator according to the invention.

Fig 2 visar i perspektiv den övre delen av ett exem- pel på radonavskiljaren enligt uppfinningen.Fig. 2 shows in perspective the upper part of an example of the radon separator according to the invention.

Fig 1 visar en radonavskiljare enligt uppfinningen.Fig. 1 shows a radon separator according to the invention.

Radonavskiljaren har en reaktortank l, vars konstruktion kommer att beskrivas närmare nedan. Ett radonfrigörings- organ 2 är monterat i reaktortanken. En inloppsledning 4 är dragen från en brunn med radonsmittat vatten till radonfrigöringsorganet. En brunnspump 3 är inkopplad i inloppsledningen och en kombinerad cirkulations/utlopps- pump 10 är placerad i tanken och ansluten till inlopps- som är ledningen via en ledning 5, en magnetventil 8, stängd i strömlöst tillstànd, och en T-koppling ll.The radon separator has a reactor tank 1, the construction of which will be described in more detail below. A radon release means 2 is mounted in the reactor tank. An inlet line 4 is drawn from a well of radon-contaminated water to the radon release means. A well pump 3 is connected to the inlet line and a combined circulation / outlet pump 10 is placed in the tank and connected to the inlet which is the line via a line 5, a solenoid valve 8, closed in the de-energized state, and a T-coupling 11.

Brunnspumpen 3 är normalt en 380 volt-pump, medan den andra pumpen 10 är en 220 volt dränkbar länspump med en kapacitet av ca 150 l/min. Ledningen 5 är försedd med en backventil 15, vilken förhindrar att radonsmittat vatten av brunnspumpen 3 trycks direkt in i reaktortanken via pumpen 10. Även ledningen 4 har en backventil 12, som förhindrar vatten att strömma bakåt i ledningen 4 mot pumpen 3. Det går även att placera pumpen 10 och ledningen 10 15 20 25 30 35 502 672 3 5 utanför reaktortanken med endast en suganslutning inskjuten i tanken. Pumparna 3 och 10 är sá dimensionerade att pumpen 3 ger högre tryck än pumpen 10, vilket garan- terar att vattnet från brunnen alltid matas in i radon- frigöringsorganet. Pumpen 10 är vidare ansluten till en hydrofor för uppsamling av radonfritt vatten från reak- tortanken. Ledningen 5 är ansluten till den icke visade hydroforen via en ledning 6, som har en backventil 22 och en magnetventil 21, vilken är öppen i strömlöst till- stånd. En tryckströmställare 31 är ansluten till ledningen 6 och anordnad att känna av hydrofortrycket.The well pump 3 is normally a 380 volt pump, while the other pump 10 is a 220 volt submersible bilge pump with a capacity of about 150 l / min. The line 5 is provided with a non-return valve 15, which prevents radon-contaminated water from the well pump 3 from being pushed directly into the reactor tank via the pump 10. The line 4 also has a non-return valve 12, which prevents water from flowing back in the line 4 towards the pump 3. placing the pump 10 and line 10 outside the reactor tank with only one suction connection inserted into the tank. The pumps 3 and 10 are dimensioned so that the pump 3 gives a higher pressure than the pump 10, which guarantees that the water from the well is always fed into the radon release means. The pump 10 is further connected to a hydrophore for collecting radon-free water from the reactor tank. The line 5 is connected to the hydrophore (not shown) via a line 6, which has a non-return valve 22 and a solenoid valve 21, which is open in the de-energized state. A pressure switch 31 is connected to the line 6 and arranged to sense the hydropressure.

Radonfrigöringsorganet 2 har ett vattenrör 32, som är anslutet till inloppsledningen 4 och sträcker sig in i reaktortanken 1 och mynnar i en behandlingsbehållare 33.The radon release means 2 has a water pipe 32, which is connected to the inlet line 4 and extends into the reactor tank 1 and opens into a treatment container 33.

Behandlingsbehållaren är öppen uppåt och dess öppning täckes av ett par lösa skivor 38. Ett luftinsugningsrör 34 sträcker sig inuti vattenröret och har en första ände ansluten till omgivningen utanför reaktortanken och en som befinner sig i vatten- andra, koniskt vidgad ände 35, röret 32. Den vidgade änden ligger alltid ovanför den högsta möjliga vattennivån i tanken 1. Mellan vattenrörets innervägg och det koniska partiet 35 bildas en smal, ringformig spalt 36, förbi vilken vattnet strömmar. Has- tigheten på vattnet ökar vid passagen genom den ringfor- miga spalten 36 och slàs sönder till små vattendroppar, som blandas med den genom luftinsugningsröret 34 inström- mande luften. Luften sugs in via en vakuumventil 7 i luft- insugningsrörets första ände. Ventilen 7 hindrar radongas att strömma bakvägen ut genom luftinsugningsröret 34.The treatment vessel is open upwards and its opening is covered by a pair of loose discs 38. An air intake pipe 34 extends inside the water pipe and has a first end connected to the environment outside the reactor tank and one located in the water second, conically widened end 35, the pipe 32. The widened end is always above the highest possible water level in the tank 1. Between the inner wall of the water pipe and the conical portion 35 a narrow, annular gap 36 is formed, past which the water flows. The velocity of the water increases upon passage through the annular gap 36 and is broken up into droplets of water, which are mixed with the air flowing in through the air intake pipe 34. The air is sucked in via a vacuum valve 7 in the first end of the air intake pipe. Valve 7 prevents radon gas from flowing backwards through the air intake pipe 34.

Blandningen föres ned till behandlingsbehàllarens 33 botten och mellan behandlingsbehållarens vägg och vatten- röret för att träffa skivorna 38. Det behandlade vattnet strömmar “paraplyformat" ut från behandlingsbehàllaren.The mixture is lowered to the bottom of the treatment vessel 33 and between the wall of the treatment vessel and the water pipe to hit the discs 38. The treated water flows "umbrella-shaped" out of the treatment vessel.

Härvid kan radonet i vattnet på ett effektivt sätt om- vandlas till radongas, som föres ut ur reaktortanken via ett utlopp 9. Detta utgöres av ett rör som sträcker sig till närmaste yttervägg i det utrymme radonavskiljaren är 502 672 10 15 20 25 30 35 4 placerad. Exempelvis utnyttjas en i väggen befintlig ventil 24. Lämpligen installeras en fläkt 23 i ventilen för att garantera utmatningen av radongas från reaktor- tanken. Normalt kommer radongasen även utan fläkten att föras ut ur reaktortanken till följd av det övertryck som bildas vid radonfrigöringen. Det må påpekas att reaktor- tanken approximativt uppvisar atmosfärstryck.In this case, the radon in the water can be efficiently converted into radon gas, which is discharged from the reactor tank via an outlet 9. This consists of a pipe which extends to the nearest outer wall in the space where the radon separator is 502 672 10 15 20 25 30 35 4 placed. For example, a valve 24 located in the wall is used. Preferably, a fan 23 is installed in the valve to guarantee the discharge of radon gas from the reactor tank. Normally, even without the fan, the radon gas will be taken out of the reactor tank as a result of the overpressure formed during the radon release. It should be noted that the reactor tank has approximately atmospheric pressure.

Fig 1 visar ett fall då vattennivån i reaktortanken ligger mellan två stycken nivågivare 28 och 29, vilka via elledningar f resp e är anslutna till ett nivàgivarrelä 30 på en manöverpanel 25. Manöverpanelen 25 innehåller dess- utom en kontaktor 26 och ett fördröjningsrelä 20, vilka styrs av nivågivarreläet. Magnetventilerna 8 och 21 samt fläkten 23 är anslutna till fördröjningsreläet via anslut- ningsledningar b, c resp d. Brunnspumpen 3 är ansluten till kontaktorn via en ledning a. Pumpen 10 startas från manöverpanelen 25 via en ledning g, i vilken tryckström- ställaren 31 är elektriskt inkopplad, och en ledning i eller från nivågivarreläet 20 via en ledning h och led- ningen i.Fig. 1 shows a case where the water level in the reactor tank is between two level sensors 28 and 29, which are connected via power lines f and e to a level sensor relay 30 on a control panel 25. The control panel 25 also contains a contactor 26 and a delay relay 20, which is controlled by the level sensor relay. The solenoid valves 8 and 21 and the fan 23 are connected to the delay relay via connection lines b, c and d respectively. The well pump 3 is connected to the contactor via a line a. The pump 10 is started from the control panel 25 via a line g, in which the pressure switch 31 is electrically connected, and a line in or from the level sensor relay 20 via a line h and the line i.

Genom att placera pumpen l0 pà botten i tanken kommer den att suga upp allt eventuellt slam, såsom järn och mangan, som fällts ut vid luftningen i radonfrigörings- organet 2.By placing the pump 10 on the bottom of the tank, it will suck up any sludge, such as iron and manganese, which precipitates during aeration in the radon release device 2.

Vattenrenaren enligt uppfinningen fungerar på föl- jande sätt: l. Antag i ett utgångsläge att vattennivån i reaktor- tanken 1 ligger mellan nivàgivarna 28 och 29 och att trycket i hydroforen ligger på ett övre, inställbart gränstryck, t ex 4 kg. Nivågivarreläet 30 är inaktivt och ingen ström matas till fördröjningsreläet 20 eller kontak- torn 26. Tryckströmställaren känner av det övre hydrofor- gränstrycket och håller ledningen g till pumpen 10 bruten. 2. Vatten tas från hydroforen, vilket sänker trycket i ledningen 6. Tryckströmställaren sluter och matar ström till pumpen 10, som pumpar över radonavskilt vatten från reaktortanken till hydroforen, tills hydrofortrycket når 10 15 20 25 30 35 502 672 5 det övre gränstrycket, varvid pumpen slås fràn. 3. När vattennivàn i reaktortanken sjunkit under nivàgivaren 29 drar nivågivarreläet 30 och matar ström till pumpen 3 via kontaktorn 26 och ledningen a samt till pumpen 10, magnetventilerna 8 och 21 och fläkten 23 via fördröjningsreläet 20 och resp ledning h, i; b; c och d.The water purifier according to the invention works as follows: 1. Assume in a starting position that the water level in the reactor tank 1 is between the level sensors 28 and 29 and that the pressure in the hydrophore is at an upper, adjustable limit pressure, eg 4 kg. The level sensor relay 30 is inactive and no current is supplied to the delay relay 20 or the contactor 26. The pressure switch senses the upper hydrophore limit pressure and keeps the line g to the pump 10 broken. 2. Water is taken from the hydrophore, which lowers the pressure in the line 6. The pressure switch closes and supplies power to the pump 10, which pumps over radon-separated water from the reactor tank to the hydrophore, until the hydropressure reaches the upper limit pressure, whereby the pump is switched off. 3. When the water level in the reactor tank has dropped below the level sensor 29, the level sensor relay 30 draws and supplies power to the pump 3 via the contactor 26 and line a and to the pump 10, solenoid valves 8 and 21 and the fan 23 via the delay relay 20 and line h, i, respectively; b; c and d.

Magnetventilen 8 öppnar och magnetventilen 21 stänger, vilket förhindrar vatten från reaktortanken att pumpas in i hydroforen under radonfrigöringsprocessen, vilket annars skulle kunna ske om hydrofortrycket blir lägre än trycket i ledningen 5. Pumpen 3 matar in vatten i reaktortanken till dess att vattenivån åter når nivàgivaren 28.The solenoid valve 8 opens and the solenoid valve 21 closes, which prevents water from the reactor tank from being pumped into the hydrophore during the radon release process, which could otherwise occur if the hydropressure becomes lower than the pressure in line 5. The pump 3 feeds water into the reactor tank until the water level reaches the level sensor again 28.

Samtidigt cirkulerar pumpen 10 reaktortankvattnet tillbaka till inloppsledningen 4 via T-kopplingen ll för blandning med brunnsvattnet, så att ett tillräckligt vattenflöde genom radonfrigöringsorganet 2 och därmed en effektiv radonfrigöring åstadkommas. 4. När vattennivån nått nivàgivaren 28 släpper reläet 30 och bryter strömmen till pumpen 3. Fördröjningsreläet hàlles däremot draget under en inställd fördröjningstid efter det att nivàgivarreläet släppt. Pumpen 10 kan såle- des fortsätta att cirkulera vattnet i reaktortanken för att förstärka radonfrigöringen. När den inställda fördröj- ningen är slut släpper fördröjningsreläet, varvid magnet- ventilen 8 stänger och magnetventilen 21 öppnar. Vidare stoppas fläkten 23. Ligger hydrofortrycket på det övre gränstrycket stannar även pumpen 10. I annat fall pumpar den över vatten till hydroforen tills detta gränstryck nåtts.At the same time, the pump 10 circulates the reactor tank water back to the inlet line 4 via the T-coupling 11 for mixing with the well water, so that a sufficient water flow through the radon release means 2 and thus an effective radon release is achieved. 4. When the water level has reached the level sensor 28, the relay 30 releases and disconnects the power to the pump. 3. The delay relay, on the other hand, is kept drawn for a set delay time after the level sensor relay has released. The pump 10 can thus continue to circulate the water in the reactor tank to enhance the radon release. When the set delay is over, the delay relay releases, with the solenoid valve 8 closing and the solenoid valve 21 opening. Furthermore, the fan 23 is stopped. If the hydropressure is at the upper limit pressure, the pump 10 also stops. Otherwise, it pumps over water to the hydrophore until this limit pressure is reached.

Enligt uppfinningen är reaktortanken 1 framställd av ett plaströr 16. Detta kapas i lämplig längd i beroende av den önskade reaktortankvolymen. Ett undre lock 18 limmas fast på rörets nedre ände. Gängade hål tas upp i det övre locket 17 för vattenledningen 5, vattenröret 32, nivå- givarna 28 och 29 samt för radongasutloppet 9. Även det övre locket kan fastlimmas på röret men det kan vara lämpligt att avstå från fastlimningen och medge öppning av 592 672 10 15 20 25 30 35 6 reaktortanken för serviceändamàl.According to the invention, the reactor tank 1 is made of a plastic pipe 16. This is cut to a suitable length depending on the desired reactor tank volume. A lower cover 18 is glued to the lower end of the pipe. Threaded holes are made in the upper cover 17 for the water pipe 5, the water pipe 32, the level sensors 28 and 29 and for the radon gas outlet 9. The upper cover can also be glued to the pipe, but it may be appropriate to refrain from gluing and allow opening of 592 672 10 15 20 25 30 35 6 the reactor tank for service purposes.

Genom att såsom i fig 2 dels placera pumpen 10 inuti reaktortanken l, dels ta upp samtliga hål för olika kompo- nenter i locket 17 och dels montera manöverpanelen 25 uppe pà locket fås en kompakt enhet som är lätt att transpor- tera, lätt att installera. tar minimal plats på installationsplatsen och som är Även om uppfinningen beskrivits i samband med reduce- ring av radonhalten i vatten kan uppfinningen naturligtvis tillämpas i vilken som helst vattenreningsanläggning, där t ex järn, mangan och svavelväte skall tas bort och där ett organ motsvarande radonfrigöringsorganet användes. Det kan i detta sammanhang vara lämpligt att placera ett sand- filter efter hydroforen.By placing the pump 10 inside the reactor tank 1, as shown in Fig. 2, partly taking up all the holes for different components in the lid 17 and partly mounting the control panel 25 on top of the lid, a compact unit is obtained which is easy to transport, easy to install . Although the invention has been described in connection with the reduction of the radon content in water, the invention can of course be applied in any water treatment plant, where for example iron, manganese and hydrogen sulphide are to be removed and where a means corresponding to the radon release means is used. . In this context, it may be appropriate to place a sand filter after the hydrophore.

Claims

10 15 20 25 30 35 502 672 PATENT REQUIREMENTS

A water purifier, in particular for reducing the radon content of radon-contaminated water, which water purifier has a reactor tank (1) for treating the radon-contaminated water, a radon release means (2), which is located in the reactor tank for receiving and treating water from a first pump (3) arranged to supply water from a water source containing radon-contaminated water, the water from the radon release means collecting in the reactor tank, an inlet line (4) between the first pump and the radon release means, an outlet line (6) from the reactor tank, which outlet line is connected to a water consuming system, and a radon gas outlet (9) from the reactor tank, characterized by a mixing means (11), in which water from the first pump (3) is mixed with water from the reactor tank (1) by means of a second pump (10) located in the reactor tank for providing such a water flow in the radon release means which provides efficient radon release and that radon-free the actuator has an air connection (7, 34) to the environment outside the reactor tank, via which air connection air is sucked with the water, which is fed via the mixer means to the radon release means, for mixing air into the water and thereby releasing the radon.

Water purifier according to claim 1, in that the mixing means is a T-coupling (II).

Water purifier according to claim 1 or 2, characterized in that the second pump (10) is arranged to suck water near the bottom of the reactor tank (1) which is precipitated to remove any solid particles, during the treatment in the radon release means .

Water purifier according to any one of claims 1-3, in that the second pump (10) is characterized - connected to the outlet line (6) and that valve means (8, 21) are arranged to alternately control the flow from the the second pump to the mixer means (ll) or the water consumption system.

Water purifier according to claim 4, characterized in that a first valve means (8) is arranged in a line (5) between the second pump (10) and the mixing means, and that a second valve means (21) is arranged in the outlet line (6).

Water purifier according to one of Claims 1 to 3, characterized by a third pump, which is connected to the outlet line for pumping water to the consumer system. 15 20 25 30 35