RU204740U1 - Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением - Google Patents
Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением Download PDFInfo
- Publication number
- RU204740U1 RU204740U1 RU2020135049U RU2020135049U RU204740U1 RU 204740 U1 RU204740 U1 RU 204740U1 RU 2020135049 U RU2020135049 U RU 2020135049U RU 2020135049 U RU2020135049 U RU 2020135049U RU 204740 U1 RU204740 U1 RU 204740U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- control unit
- disinfection
- radiation
- photosensor
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 title abstract description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 7
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 206010019799 Hepatitis viral Diseases 0.000 description 1
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 1
- 241000712464 Orthomyxoviridae Species 0.000 description 1
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 241000588767 Proteus vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 241001354013 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis Species 0.000 description 1
- 241000531795 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi A Species 0.000 description 1
- 241000293871 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhi Species 0.000 description 1
- 241000607764 Shigella dysenteriae Species 0.000 description 1
- 241000607762 Shigella flexneri Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 241000607626 Vibrio cholerae Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229940007042 proteus vulgaris Drugs 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229940007046 shigella dysenteriae Drugs 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 description 1
- 229940118696 vibrio cholerae Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultra-violet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
- A61L2/28—Devices for testing the effectiveness or completeness of sterilisation, e.g. indicators which change colour
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
Abstract
Полезная модель предназначена для обеззараживания воды и пищевых жидкостей. Устройство для обеззараживания воды и пищевых жидкостей ультрафиолетовым излучением, содержащее ёмкость для воды и жидкостей, имеющую отверстие с клапаном для ввода воды и жидкостей с клапаном, по меньшей мере одно отверстие, в которое герметично установлено кварцевое стекло и по меньшей мере один ультрафиолетовый диод, излучающий в диапазоне оптического спектра (265-275) нм поток бактерицидного излучения не менее 700 мВт, электрическая схема соединена с блоком управления, блоком электропитания и электронасосом, установленным в отверстие для вывода воды или пищевых жидкостей, отличается тем, что для проведения экспресс-контроля наличия микроорганизмов в процессе и после обеззараживания устройство содержит отверстие, в котором герметично установлено кварцевое стекло и фотодатчик, подключенный к электрической схеме, блоку питания и блоку управления. В процессе облучения данные с фотодатчика поступают на блок управления, блок управления регулирует значение потребляемого прямого тока УФ диодами. В случае ослабления сигнала фотодатчика, блок управления повышает прямой ток через УФ диоды для обеспечения необходимой дозы облучения. Фотодатчик способен подавать сигнал о наличии спектров излучения, не соответствующих спектрам излучения УФ диодов на блок управления, тем самым сигнализируя о низком качестве обеззараживания. Блок управления в ответ на этот сигнал включает УФ диоды для повторного облучения. Данное устройство имеет отличие от аналогов в том, что осуществляет экспресс-контроль наличия микроорганизмов в процессе и после обеззараживания, который гарантирует полное обеззараживание воды и пищевых жидкостей. Экспериментально установлено, что предложенное устройство обеспечивает степень обеззараживания воды и пищевых жидкостей на 99,9%. 1 ил.
Description
Область техники
Настоящая полезная модель относится к устройству обеззараживания воды ультрафиолетовым (УФ) облучением.
Уровень техники
Для обеззараживания воды используются три метода: химический, физический и комбинированный. Физические методы дезинфекции воды делятся на термический метод, метод обработки УФ излучением и метод дезинфекции ультразвуком. Метод обеззараживания УФ излучением основан на способности излучения приводить к фотохимическим реакциям в структуре молекул ДНК и РНК, следствием чего является их необратимым повреждениям.
Согласно МУ 2.1.4.719-98 «Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды доза» УФ облучения необходимая для инактивации 99,9% различных видов микроорганизмов: Shigella flexneri – 5,2 мДж/см2; Salmonella typhi – 7,5 мДж/см2; Shigella dysenteriae – 8,8 мДж/см2; Proteus vulgaris – 7,8 мДж/см2; Staphylococcus aureus – 7,8 мДж/см2; Escherichia coli – 6,0 мДж/см2; Virus poliomyelitis – 6,0 мДж/см2; Salmonella paratyphi – 6,1 мДж/см2; Vibrio cholerae – 6,5 мДж/см2; Orthomyxoviridae (вирусы гриппа) – 6,6 мДж/см2; Salmonella enteritidis – 7,6 мДж/см2; Mycobacterium tuberculosis – 10,0 мДж/см2; Pseudomonas aeruginosa – 10,5 мДж/см2; Virus hepatitis A – 11,0 мДж/см2.
В настоящее время существуют изобретения УФ облучателей, имеющие промышленное применение для очистки воды, в их основе кварцевые газоразрядные лампы (например: УОВ 11W Philips, GPH356T5L-17W Full Sun, T5L10W Wonder Light). Недостатком таких устройств является низкий срок службы, высокое энергопотребление и механическая хрупкость.
Существуют изобретения для обеззараживания воды на основе полупроводниковых излучающих в УФ диапазоне длин волн диодов:
В патенте США № 5451791 от 19.09.1995 г. описана установка для дезинфицирования воды, содержащая камеру УФ-прозрачными трубами, по которым протекает вода, ртутную УФ-лампу, пускорегулирующий аппарат для электропитания УФ-лампы от сети переменного тока.
Недостатком данного технического решения является хрупкость конструкции и сложность её изготовления.
В патенте США № 6579495 от 17 июня 2003 г. описано ручное, переносное устройство для обеззараживания воды, содержащее сосуд с водой, УФ диоды и аккумуляторную батарею. для обеззараживания воды устройство необходимо перемещать вручную, перемешивая воду, для обеспечения доступа УФ-излучения ко всему объему воды.
Недостатком данного технического решения является необходимость перемещения устройства вручную и сложность конструкции.
В патенте США № 7270748 от 18 сентября 2007 г. описано интегрированное в сантехнический смеситель устройство для УФ-обеззараживания проточной воды, содержащее встроенное в излив сантехнического кухонного или ванного смесителя устройство для обеззараживания воды с УФСИД. УФСИД залиты в компаунд и изолированы от потока воды с помощью прозрачного канала. В этом устройстве вода самотеком проходит внутри пространства, окруженного большим количеством УФСИД, что должно обеспечивать доступ УФ-излучения ко всему объему протекающей воды.
Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности обеззараживания неподвижного объёма воды.
Наиболее близким является изобретение – патент РФ № 2397146 от 20 августа 2010 г., суть изобретения заключается в том, что излучение вводят в обеззараживаемый объем через оптическое окно водовода или ряд оптических окон, прозрачных для ультрафиолетового излучения светоизлучающих полупроводниковых диодов, с обеспечением рассеивания излучения светоизлучающих полупроводниковых диодов на гофрированных участках водовода, причем на внутреннюю поверхность водовода наносят покрытие с коэффициентом отражения 0,6-0,7.
Недостатком прототипа является отсутствие экспресс анализа на наличие оставшихся после облучения микроорганизмов. Загрязнение оптических систем УФ диодов при многократном использовании устройства приведёт к снижению дозы бактерицидного облучения, что в свою очередь может привести к недостаточной дезинфекции.
Целью полезной модели является повышение эффективности обеззараживания и повышение надёжности процесса обеззараживания воды за счёт добавления в конструкцию кварцевого стекла и фотодатчика, подключенного к блоку управления электрической схемы и блоку питания для анализа экспресс-анализа на наличие оставшихся после облучения микроорганизмов.
Техническим результатом является снижение времени облучения и повышение качества обеззараживания воды. Для достижения указанного технического результата в настоящей полезной модели предложено устройство, содержащее ёмкость для воды (1), в которую через отверстие с клапаном (2) поступает вода, подлежащая обеззараживанию, по меньшей мере одно отверстие, в которое герметично установлено защитное кварцевое стекло и по меньшей мере один УФ диод (3), излучающий в диапазоне оптического спектра (265-275) нм поток бактерицидного излучения не менее 700 мВт, отверстие, в котором герметично установлено защитное кварцевое стекло и фотодатчик (4), фотодатчик измеряет спектральную характеристику в видимой области оптического диапазона, электрическая схема соединена с блоком управления (5), блоком электропитания (6) и электронасосом (7), установленным в отверстие для вывода воды. Известно, что все микроорганизмы имеют спектры флуоресценции в видимой области оптического диапазона при воздействии на них УФ излучения. Обеззараживание воды проводится до тех пор, пока блок управления при помощи фотодатчика не зафиксирует отсутствие спектров излучения, отличных от спектров излучения УФ диодов. После обеззараживания блок управления включает электронасос для вывода обеззараженной воды.
Далее сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг. 1 – схематический вид конструкции устройства для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением, где:
1 – ёмкость для воды,
2 – клапан для ввода воды,
3 – кварцевое стекло и УФ диод,
4 – кварцевое стекло и фотодатчик,
5 – блок управления,
6 – блок электропитания,
7 – электронасос для вывода воды.
Для подтверждения технического результата проведены исследования. В соответствии с ГОСТ 31861-2012 «Вода. Общие требования к отбору проб» взяты пробы речной воды. С помощью цифрового микроскопа Levenhuk в пробе воды были обнаружены 123 единицы микроорганизмов. С помощью макета предлагаемого устройства проведено обеззараживание пробы воды. После обеззараживания под микроскопом не было обнаружено микроорганизмов. Для проверки полученного результата пробы воды были нанесены на питательную среду агара. Образцы выдержаны при температуре (37±0,5)ºС, в течение (24±2) часов. После выдержки, под микроскопом проверено наличие колоний микроорганизмов, колоний микроорганизмов обнаружено не было. Для статистики, десять раз были проведены повторные исследования с разными пробами воды.
Вывод: установлено, что предлагаемое в полезной модели устройство обеспечивает максимальное обеззараживание воды.
Claims (1)
- Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением, содержащее ёмкость для воды, имеющую отверстие с клапаном для ввода воды, по меньшей мере одно отверстие, в которое герметично установлено кварцевое стекло и по меньшей мере один ультрафиолетовый диод, излучающий в диапазоне оптического спектра 265–275 нм поток бактерицидного излучения не менее 700 мВт, причем устройство содержит блок управления, блок электропитания и электронасос, установленный в отверстие для вывода воды, отличающееся тем, что в отверстии, в котором герметично установлено кварцевое стекло, установлен фотодатчик, подключенный к блоку питания и блоку управления, при этом блок управления выполнен с возможностью при помощи фотодатчика фиксировать отсутствие спектров излучения, отличных от спектра излучения ультрафиолетового диода, причем блок управления выполнен с возможностью включать электронасос для вывода обеззараженной воды.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020135049U RU204740U1 (ru) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020135049U RU204740U1 (ru) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU204740U1 true RU204740U1 (ru) | 2021-06-08 |
Family
ID=76313947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020135049U RU204740U1 (ru) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU204740U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211034U1 (ru) * | 2021-12-14 | 2022-05-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010046461A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-11-29 | Hamilton David John | Transmission meter, a method of measuring transmittance and a disinfection apparatus |
| WO2005123601A1 (en) * | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Access Business Group International Llc | A water treatment system |
| RU2397146C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-08-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации |
| WO2012123412A1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin | Flow cytometer disinfection module |
| US8377375B2 (en) * | 2004-08-24 | 2013-02-19 | Baxter International Inc. | Methods for the inactivation of microorganisms in biological fluids, flow through reactors and methods of controlling the light sum dose to effectively inactivate microorganisms in batch reactors |
-
2020
- 2020-10-27 RU RU2020135049U patent/RU204740U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010046461A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-11-29 | Hamilton David John | Transmission meter, a method of measuring transmittance and a disinfection apparatus |
| WO2005123601A1 (en) * | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Access Business Group International Llc | A water treatment system |
| US8377375B2 (en) * | 2004-08-24 | 2013-02-19 | Baxter International Inc. | Methods for the inactivation of microorganisms in biological fluids, flow through reactors and methods of controlling the light sum dose to effectively inactivate microorganisms in batch reactors |
| RU2397146C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-08-20 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации |
| WO2012123412A1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Deutsches Rheuma-Forschungszentrum Berlin | Flow cytometer disinfection module |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211034U1 (ru) * | 2021-12-14 | 2022-05-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11000616B2 (en) | Disinfection apparatus having submersible UV light devices | |
| JP6374403B2 (ja) | 発光ダイオードから放射された光による液体消毒方法及び装置 | |
| CA2247652C (en) | Apparatus for germicidal cleansing of water | |
| ES2551508T3 (es) | Aparato y método para tratamiento de agua de lastre | |
| CN102318872B (zh) | 一种led紫外流体消毒装置 | |
| US6447720B1 (en) | Ultraviolet fluid disinfection system and method | |
| US20090250626A1 (en) | Liquid sanitization device | |
| US20090294688A1 (en) | Ultraviolet Radiation Treatment System | |
| US9168321B2 (en) | Toroidal-shaped treatment device for disinfecting a fluid such as air or water | |
| EP2683415A1 (en) | Flow cytometer disinfection module | |
| US20190142986A1 (en) | Flowing fluid disinfectors and submersible uv light devices | |
| EP3676459B1 (en) | Drain valve, a method and use thereof | |
| RU2676618C2 (ru) | Накопитель с переменной геометрией для уф-очистки воды | |
| RU204740U1 (ru) | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением | |
| US20050016907A1 (en) | Electro-optical water sterilizer | |
| JP2002527237A (ja) | 光パルスによる流体浄化装置 | |
| RU2395461C2 (ru) | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации | |
| RU211034U1 (ru) | Устройство для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением | |
| CN102092812A (zh) | 利用LD/LED光源的双波段UV+高级氧化(AOPs)水源微生物杀灭装置 | |
| CN113880189B (zh) | 一种差速式对称破缺结构及深紫外过流水杀菌器 | |
| RU2755078C1 (ru) | Бактерицидный облучатель с функцией осветителя | |
| WO2017060088A1 (en) | Flow cell for reducing viable microorganisms in a fluid | |
| RU2397146C2 (ru) | Способ обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением и устройство для его реализации | |
| RU2708585C1 (ru) | Устройство для обеззараживания питьевой воды УФ излучением | |
| CN116514220A (zh) | 一种uv深紫外led杀菌灯装置 |