BG100409A

BG100409A - Съоръжение за оксидация и пречистване на течности

Info

Publication number: BG100409A
Application number: BG100409A
Authority: BG
Inventors: Bjarne Larsen
Original assignee: Bjarne Larsen
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1996-12-31
Also published as: LV11828A; NO960986L; FI961103A0; EP0733024B1; AU7609394A; DK9300412U3; EP0733024A1; AU701492B2; DE69430815D1; LV11828B; ATE219032T1; HU9602208D0; NO960918D0; WO1995007239A1; SK45696A3; NO960986D0; FI961103A

Abstract

Изобретението се отнася до метод за окисляване и пречистване на водни среди като езера, потоци и плавателни басейни, до съоръжение за неговото осъществяване и до приложението му. Регенераторът се състои от реакционен съд (1) за потапяне в течност (100), в който има пропелер, предизвикващ въртящ се надолу поток. Над реакционния съд (1) преминава смес от озон и ув-облъчена течност. Тя се засмуква надолу и се смесва с течността, която трябва да се приведе в желано състояние по време на движението надолу на въртящия се поток.

Description

Област на техниката ф ю Изобретението се състои от метод, както е описан във въведението към претенция 1, съоръжение, както е описано във въведението към претенция 4 и приложението на метода и съоръжението съгласно изобретението.

Предшествувашо ниво на техниката

7/7'

Добре известно е, че за-оксидациячи пречистване на течности може да бъде използван озон.

При течности, които трябва да бъдат дезинфекцирани без да се отчитат биологичните процеси, може да бъде използван така нареченият коронарен озон,. Този тип озон е смесен с множество химични съставки, които се 20 прояват по време на процеса на пречистване. Озонната смес е мощен де_ зинфектант и същевременно силенЧзксидатор; ' х

F⁴ ° -К f с.л ? НС *»Г Коронарният озон се употребява сред други средства за екоидация;

дезинфекция и пречистване на вода в плавателни басейни.

За течности, които изискват пречистване, когато се отчита наличие на висши организми, се употребява пречистващ озон или така наречения природен озон, който се получава при използване на УВ светлина с определена дължина на вълната.

Този тип озон, който в по-голямата си част е същият както озонът, „ окисля бАН-С.

срещащ се в природата, се употребява наред с други средства за-екеидациязо и дезинфекция в чувствителни биологични среди, тъй като той е по-малко вреден, отколкото първият споменат тип.

BG-PA 00409

ОТЪ

Общото в гореспоменатите реакции е, че желаната океидацияпротича в течности, където съществуват въглеродни вериги с двойни връзки.

Освен това, добре известно е, че е възможно да се облъчи течност с

УВ-£ветлина и че това причинява дезинфекционен ефект, като същевременно се постига подобрена оксидация, тъй като УВ-облъчването засилва реакцията на озона с течността. Главният недостатък на тази техника е, че той не е евтин и на практика е неподходящ за големи водни маси.

Техническа същност на изобретението

Както е* обяснено в претенция 1, в течността, разположена в реакционния съд, с помощта на пропелер се създава въртеливо движение надолу, лютативноте-чналягане над пропелера в течността, причинява изтегляне надолу, което се използува за подаване на-неакеидираната и не15 пречистена течност и кондициониращата течност или газ към реакционния съд. Тъй като кондициониращата течност или газ, се състои или от озон или от УВ-активирана течност или газ или смес от тях, постига се практичен метод, чрез който е възможно да се комбинира въвеждането и отвеждането на течност с ефективното смесване на озон и УВ-активиран въздух и по такъв начин се постига непозната до този момент ефективност по отношение на

оксидацията и дезинфекцията на големи течни маси. Причина за тази висока степен на ефективност е отчасти в ефективната активация по време на действителния акеидациенен- и дезинфекционен процес и отчасти в придаващото преимущества въвеждане и отвеждане на течност, като това е направено с кръгови движения, които причиняват по-малка турболентност в потока на течността.

Както е обяснено в претенция 2, с употребата на озон, който е получен чрез УВ-облъчване, или така наречения природен озон, е постигнат метод за кондициониране, който може да бъде използван за течности, съдържазо щи чувствителни нисши биологични примеси, които не е желателно да бъдат

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409 унищожени. Следователно, този метод може да бъде използван за пречистване на езера, потоци и др. подобни.

Както е обяснено в претенция 3, при облъчване на течността по време на въртенето и надолу, протича поне една реакция на активиране с източник *йа УВ-светлина или обогатяване с озон с помощта на източник на УВсветлина, или комбинация от тях, преди течността да е отведена към консуматора и се постига допълнително подобрение на състоянието на флуида, тъй като кондиционирането по този начин директно се интегрира с главната посока на движение на течността.

Както е обяснено в претенция 4, съоръжението се състои от отворен реакционен съд, над който или в който има пропелер, директно или индиректно свързан с мотор посредством силова трансмисия. Пропелерът е поставен или на дъното на съда или на разстояние от него, с ос на въртене, разположена перпендикулярно на основата на реакционнияия съд. В съоръжението са монтирани една или повече тръби, които подвеждат кондициониращия въздух или озон в течна или газова форма в посока към пропелера. Отворът на тръбата е на определено разстояние от пропелера. Пропелерът причинява спираловидно движение в съда на регенератора, чиято осева компонента е несочена към дъното му. Това води като резултат до съоръжение, с всички преимущества, съдържащи се в метода, тъй като пропелерът причинява спираловидно движение на течността. Осевата компонента е насочена надолу към дъното на реакционния съд и кондициониращият въздух се смесва с течноста и се изсмуква надолу в смесителната тръба чрез гореспоменатото спираловидно или ротационно движение. От смесителната тръба кондициониращата течност се отвежда към дъното на реакционния съд и от неговият край към заобикалящата водна маса.

Това означава, че гореспоменатото спираловидно движение към дъното на съда съчетава оптималното подаване и придвижване на течността с оптимална техника на смесване.

PCT/DK94/OO335

BG-PA 100409

При изпитания, измерванията показаха, че езера в гориста местност например, могат да бъдат окислени и прочистени, използвайки съоръжение, съгласно изобретението. Осъществяваните оксидация и пречистване са по евтини и не се използват химически средства.

Както е обяснено в претенция 5, кондициониращият газ или течност се състои от озон или течност, обработена с УВ, УВ-активиран газ или течност или смес от тях. Озонът се получава чрез облъчване на течност или газ в контейнер с източник на УВ-светлина, произвеждащ озон, след което този газ или течност, съдържащ озон се отвежда. УВ-активираният газ или течност се £ ю произвеждат чрез облъчване на течност или газ в контейнер, използвайки източник на УВ-светлина. Кондициониращият газ и течност могат да се комбинират в произволна пропорция при решаване на конкретна задача. Това означава, че кондиционирането съставът на течноста може да бъде приспособено към желания резултат, тъй като самата оксидация и част от де15 зинфекционният ефект произтичат от УВ-активирания озон. УВ-активираната течност или газ частично дават дезинфекционен ефект и частично засилват оксидацията, в резултат на добавянето на озона.

Както е обяснено в претенция 6, реакционният съд е снабден с един или повече източници на УВ-светлина, които облъчват вътрешността на 20 реакционния съд. Именно като се използва един или комбинация от няколко източници на УВ-светлина, повишаващи производството на озон, или източници на УВ-светлина, активиращи реакцията, в резултат се постига много ефективно кондициониране, тъй като вследствие на спиралния характер на потока, продължителността на процеса се увеличава. Това означава, че мо25 же да бъде постигнато кондициониране на течноста с много голям ефект.

Както е обяснено в претенция 7, чрез разполагане на един или повече източници на УВ-светлина, които облъчват зоната над реакционния съд се произвежда озон под действието на тези един или комбинация от няколко източници на УВ-светлина и течноста, преди да се въведе в реакционния съд

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409 произвежда озон под действието на тези един или комбинация от няколко източници на УВ-светлина и течноста, преди да се въведе в реакционния съд се третира предварително, което допълнително увеличава интензитета на желания процес.

Както е обяснено в претенция 8, чрез разполагане над пропелера на регулатор на потока, който може да се регулира по височина чрез висяща конзола, се осъществява конструкция, чрез която е възможно по прост начин да се регулират условията на потока в реакционния съд.

Както е обяснено в претенция 9, чрез придаване на регулатора на потока форма на фуния с отвор, обърнат надолу, се постига обтекаемо кондициониран^.

Както е обяснено в претенция 10 съоръжението е разположено в затворен резервоар с входящ и изходящ отвор, които са поместени съответно в горния и долния край на реакционния съд. Входът и изходът са снабдени с 15 вентили, за да се контролират оксидацията и процеса на пречистване и като резултат се получава подходяща конструкция, която е специално пригодена за стационарно приложение. Например, съоръжението може да бъде използвано да подпомага в пречиствателните инсталации, плавателни басейни и подобните им, където се изисква непрекъснато кондициониране. Освен това, 20 регулирането на изходния и входния поток, може да бъде използвано за динамйч/и, по желание, автоматично управление на кондиционирането, според предварително избрани параметри.

Както е обяснено в претенция 11, в долната си част реакционния съд е свързан с генераторната тръба, която е насочена надолу и която може да 25 забави изтичането от реакционния съд. В тръбата е разположена двигателна ос с монтирани върху нея един или повече пропелери но долната част на генераторната тръба е вън от вихровата зона. По този начин част от течноста, повлечена към дъното на реакционния съд, се засмуква през генераторната тръба и едновременно с основното оттичане чрез въртеливо движение се зо постига и оттичане на кондиционирана течност отдолу.Оптимален баланс

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409 мезду оттичането на кондиционираната течност към заобикалящата среда отгоре и отдолу може да бъде постигнат чрез оразмеряване на пропелера и неговата скорост на въртене.

Както е обяснено в претенция 12, като се разположат в долната стра5 на йа реакционния съд магнити се постига полезна поляризация. Това покрай другото увеличава трансформацията и следователно отделянето на йони.

Както е обяснено в претенция 13, като се разположат в долната част на реакционния съд серия от тръби, съдържащи биомагнитен флуид, в резерю воара едновременно се постига и биологично прочистване.

Както е* обяснено в претенция 14, чрез използване на метода и съоръженията за кондициониране на течности, които изискват висока степен на чистота, като прочистващ озон се използва коронарен озон, в частност може да бъде постигната ефективна дезинфекция на водни среди, които не 15 са толкова чувствителни към мощен дезинфектант. Употребата на метода има преимущества например в плавателните басейни.

Както е обяснено в претенция 15, чрез използване на този метод и съоръжение за кондициониране на течности, когато е съществено да се извърши пречистване на биологични утайки, може да бъде постигната непоз20 нате^до сега степен на пречистване при биологично чувствителни среди, такива като езера, потоци, аквариуми и други подобни.

Описание на приложените фигури

По-долу изобретението ще бъде описано по-подробно с помощта на чертежите, където фиг. 1 показва напречно сечение на една примерна конструкция съгласно изобретението и фиг. 2 показва напречно сечение на друга конструкция, съгласно исобретението.

зо

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409

Описание на примерните изпълнения

На фиг. 1 е представена една примерна конструкция, съгласно изобретението.

Реакционният съд 1 е разположен в течността 100, която трябва да 5 бъдй дезинфекцирана и оксидирана.

Реакционният съд се носи от хидравлични подемни цилиндри 12, които са закрепени към носещата конструкция 4 с винтове чрез навиване. На дъното на реакционния съд 1 е разположен пропелер 2, който се задвижва от мотор 3. Моторът 3 е свързан с регулатора 11 посредством тръбопроводите ю 11⁷. В долната страна на реакционния съд 1 са разположени източници на УВ-светлина 5^/*6⁷, които през прозорците 50, 60 от кварцово стъкло, облъчват вътрешността на реакционния съд 1. Източникът на УВ светлина б⁷ има дължина на вълната в областта на 185 nm, и другият източник на УВ светлина - 5⁷ има дължина на вълната с по-широк спектър.

Над пропелера 2 е разположен регулатор 10 на потока, които е окачен на държател 8, свързан завинтен от своя страна към носещата конструкция 4 по начин, даващ възможност да се регулира потока.

На носещата конструкция са разположени два подобни един на друг контейнера 61 и 51, които през съответните свързващи тръби 21 и 22 са свър20 зани с тръба 23, която завършва на известно разстояние над пропелера 2.

В контейнера 61 са разположени източници на УВ-светлина 6, които имат дължина на вълната в областта на 185 nm. Контейнерът има вход за въздух 6а и вход за течност 6Ь.

По подобен начин, в контейнера 51 са разположени източници на 25 УВ- светлина 5, а контейнерът 51 има вход за въздух 5а.

Към носещата конструкция 4, са свързани два допълнителни горни източници на светлина 5⁷⁷ и 6 ⁷⁷ и те облъчват горната част от обема на реакционния#* съд 1.

Действието- на горното съоръжение е както следва:

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409

В контейнера 61 се въвежда течност или газ,и в него тази течност или газ се подлага на УВ-облъчване от източника на УВ-светлина 6. Дължината на вълната на радиацията е подбрана така, че под нейното въздействие наличният кислород се активира и се превръща в озон, който по принцип е 5 еднакъв с озона, съществуващ в природата. Този озон преминава през свързващата тръба 22 и тръба 23 надолу към пропелера 2.

По същия начин газ или течност, могат да бъдат въведени в контейнера 51, където газът или течността се облъчват с УВ-радиация с по-широк спектър. От тази радиация газът или течността придобиват дезинфекционни

свойства. Освен това, УВ радиацията засилва озоновия вкеидационеъгпро· цес в течността 100. Този газ или течност се извежда през свързващата тръба 22 и тръба 23 надолу към пропелера 2.

Течността или газът, които излизат от тръба 23, по-нататък се наричат кондициониращ газ или течност, тъй като този газ или течност, когато се до15 бави към течността 100, причинява силн;

на течността 100.

Нагнетяването на кондициониращия газ или течност може да стане с вентилатор или подобен механизъм (не е показан).

Пропелерът 2 създава въртящо се засмукване, тъй като той се върти 20 така, че и течността 100 и кондициониращият газ или течност се изтеглят надолу към пропелера 2 със спираловидно движение при което газът или течността се смесват и едновременно могат да реагират с течността 100.

Течността 100 се изтегля от повърхността към пропелера 2 със спираловидно движение, както е показано със стрелка А.

По този начин течността 100 се изтегля покрай двата източника на УВ б*⁷ и 5^/z преди кондициониращата течност да се прибави към нея и по такъв начин, тя предварително се обработва.

От пропелера 2 течността се избутва срещу стените на реакционния съд 1, както е показано със стрелките В и нагоре към края на реакционния

PC17DK94/00335

BG-PA 100409 съд 1 и към заобикалящото го пространство, както е показано със стрелките отбелязани със С. Движението при това продължава да бъде въртеливо.

По време на въртеливото движение нагоре - в посока В, течността се облъчва още веднъж от източниците на УВ светлина $ и 5⁷.

^и Дългият път, който отделните „частици на течността изминават в резултат на спираловидното движение означава, че кондиционирането, както е показано, се извършва интензивно, в частност за всяка отделна „частица от течността“.

Въртеливото движение по С над края на реакционния съд позволява да се отведат относително големи количества кондиционирана течност, понеже отвеждането става през цялата повърхност. Течността изтича, като че се разпръсква към околното пространство.

Регулаторът на потока 10 се използва да контролира потока на течността надолу по В, тъй като компонентата на аксиалното движение може да 15 се променя чрез повдигане и спускане на регулатора 10. По този начин е възможно да се контролира и потока и степента на кондиционирането. Регулаторът на потока може да бъде проектиран по различни начини и да бъде подвижен в различни посоки и, следователно не е ограничен от конструкцията, показана тук.

На фиг. 2 може да се види вариантна конструкция, съгласно изобретението.

Показаното съоръжение е по принцип еднакво, като това, показано на фиг. 1, с тази разлика, че тук то е вградено в контейнер.

Най-важните части, които имат същите имена, като онези показани на 25 фиг.1, не се различават много в техните конструкции и функции и, следователно, те няма да бъдат описвани по-подробно.

Конструкцията, такава,както е показана на фиг.1, тук е вградена в контейнера^ вътрешността на който се свързва с околността през входа 15 и изхода 16 за течността.

PCT/DK94/00335

BG-PA 100409

В тази конструкция пропелерът е свързан с мотор 3 посредством клинов ремък 14.

Входът и изходът за течността могат допълнително да бъдат снабдени с отделно управлявани дросели или клапани (не са показани), с които времето 5 за Третиране на течността при въвеждането Λ в реакционния съд, може да бъде контролирано ръчно или автоматично.

функциите на конструкциите описани тук са както следва:

Активният кондициониращ газ или течност се получава по същия на-

чин, както при устройството, показано на фиг. 1.

Течността 100, която трябва да се кондиционира се въвежда през входа 15.

Когато е необходимо по-продължително кондициониране на една и съща течност изходящият отвор 16 се затваря и течността описва спираловидната траектория В.

Когато изходящият отвор 16 се отвори ръчно или автоматично, част от течността ще премине по пътя С и по този начин постепенно се отвежда кондиционираната течност.

Конструкцията, показана на фиг. 2 в частност е подходяща за стационарни инсталации.

В двете конструкции показани тук, различните параметри могат да бъдат регулирани. По такъв начин смесването на кондициониращата течност или газ, който се подава по тръба 23 може да стане съгласно конкретните условия. Така, при известни условия, може да бъде необходимо да се отведе само облъчената течност или газ от един от контейнерите 51 или 61 през тръ25 ба 23. При нормална дейност обаче, се подава смес от двете компоненти.

Трябва да бъде споменато, че при пречистване на течности, при които няма изисквания за запазване на нисши биологични примеси, е полезно контейнерът 61 да се смени с контейнер, който създава по-силно и по-активно коронарно поле и, съответн^ озон с по-високо напрежение.

Claims

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

1. Съоръжение за пречистване на течност чрез оксидация и/или дезинфекциране, обхващащ: реакционен съд за поместване на течността, ко-

5 ято трябва да бъде пречистена, пропелер, потопен в течността, поне един източник на кондиционираща течност за пречистване на течността в съда и поне една тръба за течност, свързваща източника на кондиционираща течност и реакционния съдхарактериризиращо се с това, че пропелерът (2) се разполага на дъното на съда, така, че по време на дейст10 вие, привежда течността (100) във въртеливо движение и я насочва към дъното на реакционния съд и че поне една флуидна връзка отклонява течността.
2. Съоръжение съгласно претенция 1,характеризиращо се със това, че реакционният съд (1) има куполообразно дъно, обърнато в об-

15 ратна посока на движението, което създава пропелера.
3. Съоръжение съгласно претенция 1 или 2, характеризиращо се със това, че съдът (1) изцяло или частично е потопен във водна маса, която трябва да бъде пречистена, като напр. езеро и че съдът (1) има вход и изход го за вода, като изходът има един или повече отвори, разположени поне частично по периферията на съда.
4. Съоръжение съгласно претенция 1,2 или 3, характеризиращо се със това, че съдът е вграден в затворен контейнер с входящ (15) и из-

25 ходящ (16) отвор, като и двата са снабдени с клапани и регулатори за контролиране процеса на пречистване.
5. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1 -4, характеризиращо се с това, че на регулируемо разстояние над пропелера (2) се

PCT/DK94/00335

8G-PA 100409 разполага регулатор (10) на потока с форма на фуния, чието острие е насочено нагоре, в посока обратна на движението на течността надолу във съда.
6. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1 -5, характери-

5 з и а щ о се' с това, че дъното на съда (1) има отвор под пропелера (2) и разположена под него тръба и че пропелерът се върти от двигателен вал, разположен в тръбата (3) и имаща по-малък отвор от този на вихровите лопатки, които привеждат течността във въртеливо движение.

ίο 7. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1-6, характеризиращо се δ това, че източникът на кондициониращ флуид включва един УВ-производител на озон в контейнер, чрез облъчване на флуида с източник на УВ светлина, който произвежда озон.

15 8. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1-6, характе ризиращосес това, че потокът от кондициониращ флуид съдържа коронарен озон, произведен в контейер чрез облъчване на флуида с високоволтов коронарен източник.

20 9. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1-6, характе Си. ризиращосес това, че потокът от кондициониращ флуид представлява

УВ-активиран флуид, произведен в контейнер, чрез облъчване на флуида от източник на УВ-светлина, произвеждащ озон.

25 10. Съоръжение съгласно всяка една от претенции 1 -6, характе ризиращо сес това, че потокът от^ондициониращ флуид се получава чрез облъчване на флуида в реакционния съд с един или повече източници на УВ-светлина.