RU2136601C1 - Устройство для очистки и обеззараживания воды - Google Patents
Устройство для очистки и обеззараживания воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136601C1 RU2136601C1 RU98110478A RU98110478A RU2136601C1 RU 2136601 C1 RU2136601 C1 RU 2136601C1 RU 98110478 A RU98110478 A RU 98110478A RU 98110478 A RU98110478 A RU 98110478A RU 2136601 C1 RU2136601 C1 RU 2136601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- ozone
- voltage
- ejector pump
- branch pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам подготовки воды для питьевого и технического водоснабжения. Устройство содержит корпус, расположенные в нем высоковольтный и заземленный электроды, выполненные в виде объемной решетки, причем высоковольтный электрод расположен между заземленными электродами. Ниже электродной системы расположена хордовая насадка в виде желобов, предназначенная для эффективного растворения озона в воде. Вход патрубка, подающего воду, соединен с выходом эжекторного насоса, который смешивает очищаемую воду с атмосферным воздухом, а выход патрубка соединен с распределительным устройством, которое превращает водовоздушную смесь в капельный поток. Патрубок, отводящий озоновоздушную смесь, соединен с другим эжекторным насосом, который осуществляет повторное озонирование воды. Патрубок, отводящий обработанную электрическими разрядами воду, соединен с промежуточной емкостью, из которой вода подается на повторное озонирование в эжекторный насос и на дальнейшую очистку. Предложенное устройство позволяет повысить эффективность очистки и обеззараживания воды и снизить удельные энергозатраты на процесс очистки воды. 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам подготовки воды для питьевого и технического водоснабжения, очистки сточных вод от токсичных примесей, активации и обеззараживания воды и может быть использовано в системах очистки и водоподготовки.
Известно достаточно много устройств для очистки и обеззараживания воды с помощью использования высоковольтных электрических разрядов. Так, в патенте США N 3336564 и патенте ГДР N 67370 очистка и обеззараживание волы осуществляется в специальных реакторах, в которых установлены высоковольтные и заземленные электроды. При приложении к электродам высокого напряжения происходит пробой воды между электродами и за счет воздействия ударной волны, светового излучения и термохимических реакций, происходит очистка и обеззараживание воды.
В а.с. СССР N 389030 используется устройство для очистки воды с помощью электрического разряда по газовой фазе, содержащей кислород, путем подачи кислородосодержащего газа в зону разряда через полые электроды.
В устройстве для очистки воды по а. с. СССР N 514548 очистку воды осуществляют с помощью высоковольтных разрядов по поверхности раздела воздух - жидкость.
Также известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами а. с. N 1263643, содержащее корпус, выполненный в виде камеры с воздуховодом, и размещенные в нем генератор токовых высоковольтных импульсов, воздушный разрядник, компрессор и высоковольтную электродную пару, причем отрицательный электрод высоковольтной пары выполнен из немагнитного материала, снабжен отверстиями для подачи озона в область электрического разряда и на нем установлен подковообразный электромагнит, а воздушный разрядник снабжен инициирующим электродом, соединенным с высоковольтным генератором напряжения. При подаче напряжения на инициирующий электрод срабатывает воздушный разрядник, и напряжение от генератора токовых высоковольтных импульсов прикладывается к электродной паре, происходит пробой межэлектродного промежутка, заполненного водой и озоном, который подается в межэлектродный промежуток через отверстия в отрицательном электроде. Озон в свою очередь образуется в воздушных зазорах воздушного разрядника. В результате в воде образуется озон, радикалы H, OH, пузырьки водорода, кислорода, которые, воздействуя на воду, приводят к обеззараживанию воды.
Все выше приведенные известные устройства для очистки и обеззараживания воды характеризуются большей или меньшей эффективностью очистки воды, определенными удельными энергозатратами, степенью сложности конструкции и эксплуатации установок. Всем приведенным устройствам для очистки и обеззараживания воды присущи такие недостатки, как невысокая эффективность очистки и обеззараживания, высокие удельные энергозатраты, низкая надежность устройств.
Техническая задача в предлагаемом изобретении заключается в повышении эффективности очистки и обеззараживания воды, снижении удельных энергозатрат на процесс очистки и обеззараживания, повышении надежности конструкции установок для очистки и обеззараживания воды.
Для этого предлагается устройство, содержащее корпус, расположенные в нем электроды, патрубки для подвода и отвода воды, распределительное устройство для подачи воды, патрубок для подвода кислородосодержащего газа и патрубок для отвода озоносодержащего газа, причем высоковольтный и заземленные электроды выполнены в виде объемной решетки, а высоковольтный электрод расположен между заземленными электродами, ниже электродной системы расположена хордовая насадка в виде желобов, причем патрубок, подающий воду, соединен с выходом эжекторного насоса, который смешивает очищаемую воду с кислородосодержащим газом, а патрубок, отводящий озоносодержащий газ, соединен с другим эжекторным насосом, который осуществляет повторное озонирование воды.
Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. Исходная вода поступает в эжекторный насос, где смешивается с атмосферным воздухом, и эта водо-воздушная смесь поступает в распределительное устройство. Из распределительного устройства вода в виде капельного потока подается на электродную систему устройства. При подаче высокого напряжения на высоковольтный электрод электрические разряды возникают между высоковольтным электродом и заземленными электродами в капельно-воздушном промежутке. В результате в зоне воздействия электрических разрядов из воздуха происходит образование озона, атомарного кислорода, возбужденных молекул кислорода, электронов и ионов, а на поверхности капель воды и в ее объеме происходит образование радикалов OH-, различных перекисей водорода, а в зоне электрических разрядов образуется ультрафиолетовое излучение. В зоне, расположенной ниже электродной системы, капельный поток воды попадает в хордовую насадку, где происходит интенсивное смешение озоно-воздушной смеси с водой. Все продукты разряда вступают во взаимодействие с примесями, находящимися в воде, происходит окисление железа, марганца, сероводорода, органических примесей, обесцвечивание и обеззараживание воды. Далее обработанная вода попадает в промежуточную емкость, из которой с помощью центробежного насоса вода подается на эжекторный насос, который соединен с патрубком для отвода озоно-воздушной смеси. В эжекторном насосе происходит дополнительное смешение очищаемой воды с озоно-воздушной смесью, и вся эта смесь повторно поступает в промежуточную емкость. За счет работы эжекторного насоса, в котором вода смешивается с озоно-воздушной смесью, внутри корпуса устройства создается пониженное давление, за счет которого атмосферный воздух засасывается внутрь устройства. Отработанная озоно-воздушная смесь из промежуточной емкости направляется на деструктор остаточного озона или на первичное озонирование исходной воды. В промежуточной емкости происходит аэрация воды, происходит коагуляция окисленных веществ. Если в исходной воде находится железо, то в воде образуется гидроокись железа Fe(OH)3, которая в результате образования и коагуляции является мощным сорбентом, в результате из воды дополнительно удаляются ионы тяжелых металлов, органические вещества, микробы. Так как процесс очистки в предлагаемом устройстве протекает за счет воздействия большого количества факторов и максимального использования озона, то эффективность устройства высока, а энергозатраты на процесс очистки и обеззараживания низкие.
Особенности и преимущества настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания со ссылками на чертеж, на котором показан вид устройства для очистки и обеззараживания воды по настоящему изобретению.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для очистки и обеззараживания воды. На фиг. 2 показано: А - А - сечение устройства на уровне заземленного электрода, В - В - сечение устройства на уровне высоковольтного электрода, С - С - сечение устройства на уровне хордовой насадки.
Как показано на рисунках, устройство для реализации настоящего изобретения включает в себя корпус 1, внутри которого установлен высоковольтный электрод 2, изолированный от корпуса с помощью проходного изолятора 3. Высоковольтный электрод 2 выполнен в виде объемной решетки, который закреплен на тоководе 4. Высоковольтный электрод 2 расположен между заземленными электродами 5, которые выполнены в виде объемных решеток и соединены с корпусом 1. В верхней части устройства установлено распределительное устройство для подачи воды 6, которое выполнено в виде коллектора с перфорацией. На распределительном устройстве установлен подводящий очищаемую воду патрубок 7, который соединен с выходным патрубком эжекторного насоса 8, через который в устройство подается очищаемая вода. Ниже электродной системы расположена хордовая насадка, выполненная в виде желобов 9. Отводящий обработанную электрическими разрядами воду патрубок 10 размещен в нижней части корпуса 1 и с помощью трубопровода соединен с промежуточной емкостью. Ниже хордовой насадки на корпусе 1 установлен патрубок 11, который предназначен для отвода непрореагировавшей озоно-воздушной смеси. Патрубок 11 соединен с эжекторным насосом 12, который запитан водой, подаваемой из промежуточной емкости с помощью насоса 13. Подвод атмосферного воздуха в устройство осуществляется через патрубок 14.
Работает описанное устройство следующим образом. Исходная вода подается в эжекторный насос 8, где смешивается с атмосферным воздухом, и через патрубок 7 водо-воздушная смесь поступает в распределительное устройство 6. Из распределительного устройства 6 вода в виде капельно-воздушного потока поступает на электродную систему устройства. При подаче на электроды высокого импульсного напряжения от источника питания, между высоковольтным электродом 2 и заземленными электродами 5 в капельно-воздушном промежутке образуются электрические разряды. Электрические разряды образуются по всей поверхности рабочей части высоковольтного электрода 2 за счет наличия большого количества капель воды в межэлектродном пространстве. Под действием электрических разрядов из кислорода воздуха происходит образование атомарного кислорода, озона, возбужденных молекул кислорода, электронов и ионов, на границе воды и в ее объеме образуются радикалы OH-, различные перекиси и закиси водорода, а в зоне электрических разрядов образуется ультрафиолетовое излучение. В зоне, расположенной ниже электродной системы, капельный поток воды попадает на хордовую насадку 9. За счет того, что хордовая насадка выполнена в виде желобов, в ней происходит более интенсивное смешение озоно-воздушной смеси с водой. Все продукты разряда вступают в интенсивное взаимодействие с примесями, находящимися в воде, происходит окисление железа, марганца, сероводорода, органических примесей, обесцвечивание и обеззараживание воды. Далее вода поступает в промежуточную емкость, из которой она с помощью насоса 13 подается на эжекторный насос 12. В эжекторном насосе 12 происходит смешивание воды с озоно-воздушной смесью, которая засасывается в эжекторный насос из устройства через патрубок 11. Вода, смешанная с озоно-воздушной смесью, из эжекторного насоса 12 поступает в промежуточную емкость. За счет работы эжекторного насоса 12, внутри корпуса 1 устройства создается пониженное давление, за счет которого атмосферный воздух засасывается внутрь корпуса через патрубок 14. В промежуточной емкости, в объеме воды происходит доокисление примесей, коагуляция окисленных веществ и аэрация воды. Отработанная озоно-воздушная смесь направляется на деструктор остаточного озона или на первичное озонирование исходной воды. Далее вода поступает на последующие этапы очистки и после осветления поступает потребителю. Качество очистки воды регулируется количеством подаваемого воздуха, частотой следования высоковольтных импульсов от источника питания и количеством воды, поступающим на очистку. Если в воде находится железо, то в результате его окисления образуется гидроокись железа Fe(OH)3, которая в результате образования и коагуляции является мощным сорбентом, в результате из воды дополнительно удаляются ионы тяжелых металлов, органические вещества, микробы.
При испытании заявляемого устройства были получены следующие результаты: удельные энергозатраты на очистку и обеззараживание воды до ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" в заявляемом устройстве составили - 0,03 кВт•ч/м3.
Claims (1)
- Устройство для очистки и обеззараживания воды с помощью высоковольтных электрических разрядов, содержащее корпус и расположенные в нем электроды, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит патрубки для подвода и отвода воды, распределительное устройство для подачи воды, патрубок для подвода кислородсодержащего газа и патрубок для отвода озоносодержащего газа, при этом высоковольтный и заземленные электроды выполнены в виде объемной решетки, причем высоковольтный электрод расположен между заземленными электродами, а ниже электродной системы расположена хордовая насадка в виде желобов, причем патрубок, подающий воду, соединен с выходом эжекторного насоса, который смешивает очищаемую воду с кислородосодержащим газом, а патрубок, отводящий озоносодержащий газ, соединен с другим эжекторным насосом, который осуществляет повторное озонирование воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110478A RU2136601C1 (ru) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98110478A RU2136601C1 (ru) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2136601C1 true RU2136601C1 (ru) | 1999-09-10 |
Family
ID=20206740
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98110478A RU2136601C1 (ru) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Устройство для очистки и обеззараживания воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136601C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6802981B2 (en) | 2002-11-05 | 2004-10-12 | Aquapure Technologies Ltd. | Method for purification and disinfection of water |
WO2021030890A1 (pt) * | 2019-08-16 | 2021-02-25 | Duvoisin Charles Adriano | Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente |
-
1998
- 1998-06-01 RU RU98110478A patent/RU2136601C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6802981B2 (en) | 2002-11-05 | 2004-10-12 | Aquapure Technologies Ltd. | Method for purification and disinfection of water |
WO2021030890A1 (pt) * | 2019-08-16 | 2021-02-25 | Duvoisin Charles Adriano | Sistema e método eletropurificador de efluentes, através da armadilha de elétrons direcionada e equipamento correspondente |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4453052B2 (ja) | 水処理装置 | |
JP4813443B2 (ja) | 水処理装置 | |
KR100848117B1 (ko) | 복합 고도정수처리 장치 | |
WO2004041725A2 (en) | Method and system for purification and disinfection of water | |
JP2004268003A (ja) | 水中放電プラズマ方法及び液体処理装置 | |
JP2005058887A (ja) | 高電圧パルスを利用した廃水処理装置 | |
JP2012228644A (ja) | 液体処理装置 | |
US20110186526A1 (en) | Transportable reactor tank | |
KR20120022621A (ko) | 수족관 등에 설치되는 플라즈마를 이용한 수처리장치 | |
RU2305073C2 (ru) | Установка для очистки и обеззараживания воды | |
RU2152359C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды высоковольтными электрическими разрядами | |
RU2136601C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды | |
RU2372296C1 (ru) | Устройство очистки и обеззараживания воды | |
RU2136602C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды | |
RU2136600C1 (ru) | Реактор и способ очистки воды | |
WO2016117048A1 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
KR101051798B1 (ko) | 마이크로 버블을 이용한 난분해성 악성 폐수처리장치 | |
JPWO2019180864A1 (ja) | 水処理装置および水処理方法 | |
RU2170713C2 (ru) | Установка для очистки и обеззараживания водных сред | |
WO2000058224A1 (en) | Reactor for cleaning and disinfection of aquatic media | |
KR200407858Y1 (ko) | 폐수 및 악취 다중 플라스마 처리 장치 | |
RU110084U1 (ru) | Фотохимический реактор для обработки воды и система очистки воды | |
RU2122526C1 (ru) | Устройство для озонирования воды | |
RU2478580C1 (ru) | Устройство для обеззараживания стоков электрическими разрядами | |
US11708281B1 (en) | Device for hydroxyl-radical-based water disinfection and purification and method of use |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050602 |