RU2118946C1 - Water-treatment and impurity-control apparatus - Google Patents
Water-treatment and impurity-control apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118946C1 RU2118946C1 RU97113790A RU97113790A RU2118946C1 RU 2118946 C1 RU2118946 C1 RU 2118946C1 RU 97113790 A RU97113790 A RU 97113790A RU 97113790 A RU97113790 A RU 97113790A RU 2118946 C1 RU2118946 C1 RU 2118946C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- chemiluminescence
- fluorescence
- nephelometry
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии водообработки и анализу состава природных и сточных вод, конкретно к устройствам двойного назначения, которые можно использовать как для обеззараживания и деструкции примесей, так и для контроля их содержания на любой стадии технологической обработки. The invention relates to water treatment technology and analysis of the composition of natural and waste waters, specifically to dual-use devices that can be used both for disinfection and destruction of impurities, and for controlling their content at any stage of technological processing.
Известны [1] устройства для контроля примесей в воде, основанные на оптических методах анализа, в том числе: флуориметры, нефелометры, фотометры. Однако эти устройства пригодны для оценок только одного из показателей качества воды. Флуориметр позволяет определять содержание флуоресцирующих веществ, нефелометр - содержание взвешенных частиц в жидкости и т.д. Known [1] are devices for controlling impurities in water, based on optical methods of analysis, including fluorimeters, nephelometers, photometers. However, these devices are suitable for evaluating only one of the indicators of water quality. A fluorimeter allows you to determine the content of fluorescent substances, a nephelometer - the content of suspended particles in a liquid, etc.
Известно устройство для оперативного контроля примесей, пригодное для массовых оценочных измерений, представляющее собой проточный флуориметр - нефелометр, позволяющий определять одновременно два показателя качества воды [2] . Однако известное устройство не дает обеззараживающего эффекта. В устройстве используют раздельные источники питания осветителей и фотоприемников. Вследствие этого энергоемкие источники питания используются недостаточного эффективно. A device for the operational control of impurities, suitable for mass evaluation measurements, which is a flow fluorimeter - nephelometer, allows you to simultaneously determine two indicators of water quality [2]. However, the known device does not give a disinfecting effect. The device uses separate power sources for illuminators and photodetectors. As a result, energy-intensive power sources are used insufficiently efficiently.
Известное устройство для обработки воды, представляющее собой комбинацию бактерицидных ламп, в кварцевых чехлах, помещенных в корпус, через который пропускается обрабатываемая вода [3]. A known device for water treatment, which is a combination of bactericidal lamps, in quartz covers placed in a housing through which the treated water is passed [3].
Но такое устройство позволяет только обеззараживать воду и его нельзя использовать для оперативного контроля качества воды. Между тем, необходимость в устройствах, сочетающих технологические и контрольно-аналитические операции, давно назрела. But such a device allows only to disinfect water and cannot be used for operational control of water quality. Meanwhile, the need for devices combining technological and control and analytical operations is long overdue.
Наиболее перспективным и эффективным для обработки воды является устройство (прототип), сочетающее в себе обработку УФ-излучением и озоном, получаемым от бактерицидной лампы [4]. Устройство содержит камеру - реактор с бактерицидной лампой в кварцевом чехле, блок электропитания. The most promising and effective for water treatment is a device (prototype), combining the processing of UV radiation and ozone from a bactericidal lamp [4]. The device comprises a chamber — a reactor with a bactericidal lamp in a quartz case, an electric power unit.
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, т.к. он не осуществляет контроль качества обрабатываемой воды. The disadvantage of the prototype is limited functionality, because he does not control the quality of the treated water.
Прототип работает недостаточно эффективно. Это связано с отсутствием показателей качества воды. The prototype is not effective enough. This is due to the lack of water quality indicators.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для обработки воды и контроля примесей, которое позволило бы:
- расширить функциональные возможности устройства за счет расширения класса определяемых органических примесей и сочетания технологической водообработки с комплексным аналитическим контролем примесей в воде, включающим одновременные измерения флуоресценции, хемилюминесценции, рассеяния и пропускания света.The objective of the present invention is to provide a device for water treatment and control of impurities, which would allow:
- expand the functionality of the device by expanding the class of defined organic impurities and combining technological water treatment with integrated analytical control of impurities in water, including simultaneous measurements of fluorescence, chemiluminescence, scattering and light transmission.
- повысить эффективность работы устройства за счет того, что один и тот же источник энергии (блок питания) бактерицидной лампы, одновременно используется для получения УФ-излучения и озона, используемых в водообработке, и формирования оптических эффектов в узле флуоресценции и нефелометрии и узле хемилюминесценции. - increase the efficiency of the device due to the fact that the same energy source (power supply) of the bactericidal lamp is simultaneously used to obtain UV radiation and ozone used in water treatment, and the formation of optical effects in the site of fluorescence and nephelometry and the site of chemiluminescence.
Поставленная задача решается тем, что в устройство для обработки воды и контроля примесей, включающее герметичную камеру-реактор с бактерицидной лампой и блок питания, введен измерительный блок, содержащий узел флуоресценции и нефелометрии и узел хемилюминесценции, причем узел флуоресценции и нефелометрии и узел хемилюминесценции содержат встроенные фотоприемники и последовательно соединены гибким светонепроницаемым водоводом, а бактерицидная лампа соединена гибким световодом с узлом флуоресценции и нефелометрии и гибким светонепроницаемым газопроводом - с узлом хемилюминесценции. The problem is solved in that a measuring unit comprising a fluorescence and nephelometry unit and a chemiluminescence unit, the fluorescence and nephelometry unit and a chemiluminescence unit, are included in the device for water treatment and control of impurities, including a sealed reactor chamber with a bactericidal lamp and a power supply unit photodetectors and are connected in series by a flexible light-tight conduit, and the bactericidal lamp is connected by a flexible light guide with a fluorescence and nephelometry unit and a flexible light a gas-tight pipeline - with a chemiluminescence unit.
Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для обработки воды и контроля примесей узел хемилюминесценции может быть выполнен в виде непрозрачного полого корпуса с раздельными вводными патрубками. The problem is also solved by the fact that in the device for water treatment and control of impurities, the chemiluminescence unit can be made in the form of an opaque hollow body with separate inlet pipes.
Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для обработки воды и контроля примесей узел хемилюминесценции может быть снабжен расположенной внутри корпуса ячейкой из проницаемого для УФ-излучения и видимого света материала. The problem is also solved by the fact that in the device for water treatment and control of impurities, the chemiluminescence unit can be equipped with a cell located inside the body of a material that is permeable to UV radiation and visible light.
Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для обработки воды и контроля примесей узел хемилюминесценции может быть соединен гибким светонепроницаемым водоводом с любым источником анализируемой воды. The problem is also solved by the fact that in the device for water treatment and control of impurities, the chemiluminescence unit can be connected by a flexible light-tight conduit to any source of analyzed water.
Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для обработки воды и контроля примесей узел флуоресценции и нефелометрии может быть соединен гибким светонепроницаемым водоводом с любым источником анализируемой воды. The problem is also solved by the fact that in the device for water treatment and control of impurities, the fluorescence and nephelometry unit can be connected by a flexible light-tight conduit to any source of analyzed water.
На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - схема узла флуоресценции и нефелометрии, на фиг. 3 - схемы вариантов узла хемилюминесценции. Устройство (фиг. 1) содержит камеру-реактор 1 с бактерицидной лампой 2, измерительный блок 3, включающий узел флуоресценции и нефелометрии 4 и узел хемилюминесценции 5 с проточной ячейкой, блок питания 6, световод 7, газопровод озон-воздушной смеси 8, светонепроницаемые водоводы 9 и 10. In FIG. 1 shows a diagram of a device, FIG. 2 is a diagram of a fluorescence and nephelometry unit, FIG. 3 - schemes of variants of the chemiluminescence site. The device (Fig. 1) contains a reactor chamber 1 with a bactericidal lamp 2, a measuring unit 3, including a fluorescence and nephelometry unit 4 and a chemiluminescence unit 5 with a flow cell, a power supply unit 6, a light guide 7, an ozone-air mixture gas pipeline 8, and light-tight water conduits 9 and 10.
Узел флуоресценции и нефелометрии (фиг. 2) содержит непрозрачный корпус 11, светофильтры на входе возбуждающего потока света 12, узлы регистрации световых эффектов: рассеянного света 13, прошедшего света 14, флуоресценции 15, проточную ячейку 16, изготовленную из проницаемых для УФ-излучения и видимого света материалов, а также штуцеры ввода и вывода исследуемой жидкости. The fluorescence and nephelometry unit (Fig. 2) contains an
Узел флуоресценции и нефелометрии снабжен набором сменных светофильтров, формирующих потоки света заданной длины волны на входе и на выходе. The fluorescence and nephelometry unit is equipped with a set of interchangeable filters that form light fluxes of a given wavelength at the input and output.
Узел хемилюминесценции может быть выполнен в двух вариантах, различающихся конфигурацией корпусов и вставленных в них ячеек. Варианты узла хемилюминесценции представлены на фиг. 3. В обоих вариантах узел хемилюминесценции содержит непрозрачный корпус 17, фотоприемник 18, проточную ячейку 19 из проницаемого для УФ-излучения и видимого света материала со штуцерами для ввода и вывода анализируемой жидкости. Причем фотоприемники могут быть соединены или не соединены, в зависимости от их типа, с источником питания. The chemiluminescence unit can be made in two versions, differing in the configuration of the cases and the cells inserted into them. Variants of the chemiluminescence unit are shown in FIG. 3. In both variants, the chemiluminescence unit includes an
При этом камера-реактор непосредственно связана световодом 7 и водоводом 9 с узлом флуоресценции и нефелометрии. Кроме того, камера-реактор связана водоводом 10 с узлом хемилюминесценции непосредственно или через узел флуоресценции и нефелометрии и газопроводом 8 для транспорта озоно-воздушной смеси. In this case, the reactor chamber is directly connected by the light guide 7 and the water conduit 9 to the fluorescence and nephelometry unit. In addition, the reactor chamber is connected by a water conduit 10 to a chemiluminescence unit directly or via a fluorescence and nephelometry unit and a gas pipe 8 for transporting an ozone-air mixture.
Благодаря использованию гибких световодов узел флуоресценции и нефелометрии может быть подключен к любой другой аппаратуре, имеющей источник света и вход электрических сигналов, кроме того, для него можно использовать солнечное освещение. Due to the use of flexible optical fibers, the fluorescence and nephelometry unit can be connected to any other equipment that has a light source and an input of electrical signals, in addition, it can be used for sunlight.
Устройство работает следующим образом. Исходная вода поступает в камеру-реактор 1, где обрабатывается УФ-излучением от бактерицидной лампы 2. Реактором для УФ-обработки может служить любой аппарат, снабженный проницаемым для УФ-излучения чехлом, создающим полость для прокачки газа вблизи лампы. The device operates as follows. The source water enters the reactor chamber 1, where it is treated with UV radiation from a bactericidal lamp 2. Any apparatus equipped with a UV-permeable cover that creates a cavity for pumping gas near the lamp can serve as a UV treatment reactor.
Затем вода по светонепроницаемому водоводу 9 проходит в узел флуоресценции и нефелометрии 4. Сюда же по гибкому световоду 7 через систему фильтров и конденсор подается свет. Интенсивность светового потока в узле флуоресценции и нефелометрии подбирают, варьируя интенсивность возбуждающего светового потока таким образом, чтобы обеспечить флуоресценцию, соответствующую порогу обнаружения органического вещества, эквивалентную 10-12 моль/л красителя уранина.Then, water passes through a light-tight conduit 9 to the fluorescence and nephelometry unit 4. Light is supplied here through a flexible light guide 7 through a filter system and a condenser. The light flux intensity in the fluorescence and nephelometry unit is selected by varying the intensity of the exciting light flux in such a way as to ensure fluorescence corresponding to the detection threshold of the organic substance, equivalent to 10 -12 mol / L of uranium dye.
Генерируемые светом эффекты (флуоресценция, рассеивание света) могут быть зарегистрированы измерительной аппаратурой и по фототоку оценена концентрация соответствующих примесей. В качестве УФ-излучения используют бактерицидную лампу с оптимальным для образования озона излучением световых волн длиной 190-260 нм. The effects generated by light (fluorescence, light scattering) can be detected by measuring equipment and the concentration of the corresponding impurities can be estimated from the photocurrent. As a UV radiation, a bactericidal lamp is used with radiation of light waves 190–260 nm long optimal for the generation of ozone.
Дальше вода по водоводу 10 проходит в узел хемилюминесценции 5. В первом варианте использования этого узла (фиг. 3а) вода и озон подаются в рабочую зону вместе. Поэтому они перемешиваются и происходит взаимодействие между ними по всему объему, приводящее к объемной хемилюминесценции. Интенсивность последней регистрируется фотоприемником 18 и по фототоку оценивают объемные концентрации примесей. Further, the water passes through the water conduit 10 to the chemiluminescence unit 5. In the first embodiment of the use of this unit (Fig. 3a), water and ozone are supplied to the working area together. Therefore, they are mixed and there is an interaction between them throughout the volume, leading to volumetric chemiluminescence. The intensity of the latter is recorded by the
Во втором варианте (фиг. 3б) вода и озон подаются раздельно со скоростью, достаточной для взаимодействия озона с компонентами поверхностного слоя, в котором сосредотачиваются легкие фракции примесей. Поэтому происходит хемилюминесценция в поверхностном слое. Интенсивность последней регистрируется фотоприемником 18. In the second embodiment (Fig. 3b), water and ozone are supplied separately at a speed sufficient for the interaction of ozone with the components of the surface layer, in which light impurities are concentrated. Therefore, chemiluminescence occurs in the surface layer. The intensity of the latter is recorded by the
УФ-излучение и фотолитический озон, вырабатываемые бактерицидной лампой, используются как для технологической обработки воды в реакторе, так и для создания оптических эффектов в измерительном блоке, применяемых в качестве аналитических сигналов. Вместе с тем один и тот же источник энергии питает бактерицидную лампу и может быть использован для питания фотоприемников. UV radiation and photolytic ozone produced by a bactericidal lamp are used both for technological treatment of water in the reactor and for creating optical effects in the measuring unit, used as analytical signals. At the same time, the same energy source feeds the bactericidal lamp and can be used to power photodetectors.
Благодаря представленному сочетанию узлов устройства удается устранить дублирование в цепочке "водообработка - анализ" одинаковых узлов аппаратуры, использовать для получения и возбуждения хемилюминесценции озон, получаемый попутно при работе источника УФ-излучения, а не отдельного генератора озона. Thanks to the presented combination of device nodes, it is possible to eliminate duplication in the chain "water treatment - analysis" of the same equipment nodes, to use ozone to obtain and excite chemiluminescence, obtained in passing by the operation of a UV radiation source, rather than a separate ozone generator.
Измерение интенсивностей флуоресценции и хемилюминесценции позволяет расширить класс определяемых органических примесей и тем самым расширить функциональные возможности устройства. Measurement of fluorescence and chemiluminescence intensities allows you to expand the class of defined organic impurities and thereby expand the functionality of the device.
Выполнение узла хемилюминесценции с раздельными вводами воды и озона приводит только к поверхностному взаимодействию между ними, которое вызывает поверхностную хемилюминесценцию и позволяет анализировать легкие несмешивающиеся с водой вещества. При введении внутрь корпуса проточной ячейки с общим патрубком для ввода озона и обрабатываемой воды происходит их перемешивание по всему объему, приводящее к объемной хемилюминесценции. Это позволяет расширить класс определяемых веществ и таким образом расширить функциональные возможности устройства. The implementation of the chemiluminescence unit with separate inputs of water and ozone leads only to a surface interaction between them, which causes surface chemiluminescence and allows the analysis of light substances immiscible with water. When a flow cell with a common pipe for introducing ozone and treated water is introduced inside, they are mixed throughout the volume, leading to volumetric chemiluminescence. This allows you to expand the class of defined substances and thus expand the functionality of the device.
Таким образом, технический эффект от использования предлагаемого устройства достигается за счет того, что оно позволяет одновременно выполнять технологическую обработку природных и сточных вод УФ-излучением и озонированием, а также контроль содержания примесей на любой стадии технологической обработки. При этом узлы измерительного блока можно использовать вместе или независимо друг от друга, перемещать в нужное место рабочего пространства, в том числе внутрь исследуемой жидкой среды (вариант погружного зонда). Thus, the technical effect of the use of the proposed device is achieved due to the fact that it allows you to simultaneously perform the processing of natural and waste water with UV radiation and ozonation, as well as control the content of impurities at any stage of technological processing. In this case, the nodes of the measuring unit can be used together or independently from each other, moved to the desired place in the working space, including inside the studied liquid medium (option of an immersion probe).
Источники информации
1. Андреев В.С., Попечителев Е.П. Лабораторные приборы для исследования жидких сред: - Л.: Машиностроение, 1981, 312 с.Sources of information
1. Andreev V.S., Popechitelev E.P. Laboratory devices for the study of liquid media: - L .: Mechanical Engineering, 1981, 312 p.
2. Лапшин А.И., Жуков Б.Д. Простой проточный узел флуоресценции и нефелометрии: Сб. тезисов конференции ПМГИ-92, "Проблемы метрологии гидрофизических измерений". - М., 1992, 189 с. 2. Lapshin A.I., Zhukov B.D. Simple flow node fluorescence and nephelometry: Sat. conference abstract PMGI-92, "Problems of the metrology of hydrophysical measurements." - M., 1992, 189 p.
3. Николадзе Г.И. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1989, 281 с. 3. Nikoladze G.I. Water supply. M.: Stroyizdat, 1989, 281 p.
4. Медриш Г. Л. , Басин Д.Л., Семенова М.А., Попов В.В. Воздействие на воду УФ-лучами и фотолитическим озоном. - Водоснабжение и санитарная техника. 1990, N 11, 3 c. 4. Medrish G. L., Basin D. L., Semenova M. A., Popov V. V. Exposure to water by UV rays and photolytic ozone. - Water supply and sanitary equipment. 1990,
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113790A RU2118946C1 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Water-treatment and impurity-control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97113790A RU2118946C1 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Water-treatment and impurity-control apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118946C1 true RU2118946C1 (en) | 1998-09-20 |
| RU97113790A RU97113790A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20196233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97113790A RU2118946C1 (en) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | Water-treatment and impurity-control apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118946C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6669838B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-12-30 | Access Business Group International Llc. | Apparatus for filtering and sterilizing water utilizing a turbidity and microorganism sensing system |
| RU2460993C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Apparatus for monitoring impurities in waste water |
-
1997
- 1997-08-07 RU RU97113790A patent/RU2118946C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Медриш Г.Л., Басин Д.Л., Семенова М.А., Попов В.В. Воздействие на воду УФ-лучами и фотолитическим озоном. - Водоснабжение и санитарная техника, 1990, N 11, с.3-5. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6669838B1 (en) | 1999-06-21 | 2003-12-30 | Access Business Group International Llc. | Apparatus for filtering and sterilizing water utilizing a turbidity and microorganism sensing system |
| RU2460993C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Apparatus for monitoring impurities in waste water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2373673C (en) | Flow cytometer and ultraviolet light disinfecting systems | |
| KR100797790B1 (en) | Method for disinfecting and purifiying liquids and gasses | |
| CN104198391B (en) | Ultraviolet fluorescence double-signal water quality monitoring device taking LED (light emitting diode) as light source and application method of device | |
| CN105866088B (en) | A kind of device and method of on-line checking Ammonia In Sea Water nitrogen content | |
| DE60109128D1 (en) | Device for determining the volume of a single red blood cell | |
| RU2118946C1 (en) | Water-treatment and impurity-control apparatus | |
| GB2269895A (en) | Optical measurement of contaminants in fluids | |
| JP2002174596A (en) | Apparatus for measuring degree of water pollution | |
| JP4660266B2 (en) | Water quality inspection device | |
| CN107782655A (en) | Biomone number system and biomone method of counting | |
| JPS6125304B2 (en) | ||
| JP3484207B2 (en) | Organic pollutant measurement method using ultraviolet oxidation | |
| WO2002068917A3 (en) | Flow-through chemical actinometer for ultraviolet disinfection reactors | |
| WO2003014706A2 (en) | Method of, and apparatus for use in, the digestion of liquid samples | |
| DE60109261D1 (en) | Device for determining the volume of a single red blood cell | |
| JP2010091309A (en) | Method and apparatus for measuring water-quality in non-contact manner | |
| JPH08136526A (en) | Continuous measuring apparatus for concentration of dissolved ozone | |
| JPH09127005A (en) | Method for analyzing compound in water | |
| RU133939U1 (en) | DEVICE FOR SOLOLUMINESCENT CONTROL IN REAL TIME OF CONTENT OF IMPURITIES IN WATER | |
| JP2006145346A (en) | Oil content detector | |
| RU2460993C1 (en) | Apparatus for monitoring impurities in waste water | |
| Chaikovskaya et al. | Application of excilamps in a flow reactor for recovery of stable toxic compounds | |
| SU947080A1 (en) | Device for controlling concentration of active silt during purification of effluents | |
| Briggs et al. | On-line monitoring of residual chlorine | |
| JPH01500537A (en) | Method and device for measuring cyanide |