RU2736631C1

RU2736631C1 - Plant for treating irrigation and waste water with high-voltage discharges

Info

Publication number: RU2736631C1
Application number: RU2020122063A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Белов; Алексей Николаевич Васильев; Андрей Анатольевич Мусенко
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2020-07-03
Publication date: 2020-11-19

Abstract

FIELD: water treatment.

SUBSTANCE: invention relates to treatment of irrigation and waste water. Plant for treating irrigation and waste water with high-voltage discharges is equipped with microbiological water contamination level analyzer built in container walls, flow rate module for water quality measurement, liquid pressure measuring device, electromagnetic valves and level sensor, wherein liquid pressure measuring device is installed in the zone of increased pressure of treated water in the area of spark discharges, inlet and outlet electromagnetic valves are located respectively in inlet and outlet pipes, note here that valves are controlled by control system to control feed and discharge of treated water while water feed into container is determined by level sensor. In accordance with signals supplied to control system from microbiological contamination analyzer, flow module for measuring water quality, device for measuring fluid pressure, supply voltage and working gap are adjusted.

EFFECT: higher efficiency and efficiency of irrigation and waste water treatment.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к растениеводству в сельском хозяйстве и может быть использовано для обработки поливных и сточных вод в фермерских хозяйствах.The invention relates to crop production in agriculture and can be used for the treatment of irrigation and waste water in farms.

Известно устройство для очистки питьевых и сточных вод, обеспечивающее разрушение бактерийной флоры в протекающей жидкости при электрогидравлическом ударе (а.с. № 225799, МПК С02F1/48, опубл. 1983).Known device for the purification of drinking and waste water, ensuring the destruction of the bacterial flora in the flowing liquid during electrohydraulic shock (and.with. No. 225799, IPC CO2F1 / 48, publ. 1983).

Недостатком известного устройства является неосуществимость контроля результативности электрогидравлической обработки и уровня микробиологической загрязненности ввиду отсутствия соответствующей контрольно-измерительной аппаратуры. По этой причине возможна недостаточно полная очистка питьевых, поливных и сточных вод. The disadvantage of the known device is the impracticability of monitoring the effectiveness of electrohydraulic treatment and the level of microbiological contamination due to the lack of appropriate control and measuring equipment. For this reason, insufficiently complete treatment of drinking, irrigation and waste water is possible.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для электрогидравлической обработки водных растворов, содержащее отрицательный электрод, который выполнен в форме чашеобразного полусферического тарельчатого диска с наконечником, в плоскости которого локализовано и сконцентрировано электромагнитное поле, и положительный стержнеобразный электрод (патент РФ № 2700585, МПК H01J 37/00, опубл. 2019). Электроды погружены в проводящую жидкость, установлены в цилиндрическом контейнере и зафиксированы в штуцерах накидными гайками, причем в контейнере выполнены входной и выходной патрубки для подачи и отвода обрабатываемого водного раствора, а на верхнем и нижнем торцах контейнера установлены нижняя крышка из металла и верхняя крышка из органического стекла The closest in technical essence to the proposed invention is a device for electrohydraulic processing of aqueous solutions, containing a negative electrode, which is made in the form of a bowl-shaped hemispherical disc with a tip, in the plane of which the electromagnetic field is localized and concentrated, and a positive rod-shaped electrode (RF patent No. 2700585, IPC H01J 37/00, publ. 2019). The electrodes are immersed in a conductive liquid, installed in a cylindrical container and fixed in the fittings with union nuts, and in the container there are inlet and outlet nozzles for supplying and discharging the processed aqueous solution, and on the upper and lower ends of the container there are a lower cover made of metal and an upper cover made of organic glass

Недостатками известного устройства является то, что контролировать достижение результатов электрогидравлической обработки и обеззараживания не представляется возможным вследствие отсутствия приборов и датчиков, что ведет к снижению эффективности и производительности процесса электрогидравлической обработки, а также увеличению дополнительных затрат.The disadvantages of the known device are that it is not possible to control the achievement of the results of electrohydraulic treatment and disinfection due to the lack of instruments and sensors, which leads to a decrease in the efficiency and productivity of the electrohydraulic treatment process, as well as to an increase in additional costs.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и производительности процесса электрогидравлической обработки поливных и сточных вод для их очистки и снижения микробиологической загрязненности высоковольтными разрядами.The objective of the present invention is to increase the efficiency and productivity of the process of electrohydraulic treatment of irrigation and waste water for their purification and reduction of microbiological pollution by high-voltage discharges.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается эффективность и производительность процесса очистки поливных и сточных вод за счет того, что система управления, встроенные в стенки контейнера анализатор уровня микробиологической загрязненности воды, проточный модуль измерения качества воды, прибор измерения давления жидкости, входной и выходной электромагнитные клапаны и датчик уровня позволяют выявлять результативность электрогидравлической обработки и оперативно определять уровень микробиологической загрязненности, что позволяет, при необходимости, то есть при недостаточно полной или неудовлетворительной обработке, варьировать технологический режим и изменять параметры воздействия на объект.As a result of using the proposed invention, the efficiency and productivity of the irrigation and wastewater treatment process is increased due to the fact that the control system, built into the container walls, is an analyzer of the level of microbiological contamination of water, a flow-through module for measuring water quality, a liquid pressure measuring device, inlet and outlet solenoid valves and the level sensor makes it possible to detect the effectiveness of electrohydraulic treatment and to quickly determine the level of microbiological contamination, which allows, if necessary, that is, in case of insufficiently complete or unsatisfactory treatment, to vary the technological mode and change the parameters of the impact on the object.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами, содержащая отрицательный и положительный электроды, контейнер с входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, анализатор микробиологической загрязненности, модуль измерения качества воды, прибор измерения давления жидкости, входной и выходной электромагнитные клапаны и датчик уровня, согласно изобретению, снабжена системой управления, которая осуществляет регулировку работы электромагнитных клапанов, при этом подача воды в контейнер регулируется датчиком уровня, который оповещает систему управления, причем в соответствии с сигналами, поступающими на систему управления с анализатора микробиологической загрязненности, проточного модуля измерения качества воды, прибора измерения давления жидкости, регулируются подаваемое напряжение и рабочий промежуток.The above technical result is achieved by the fact that an installation for the treatment of irrigation and waste water with high-voltage discharges, containing negative and positive electrodes, a container with inlet and outlet pipes for supplying and removing water, an analyzer of microbiological contamination, a module for measuring water quality, a device for measuring the pressure of a liquid, an input and the outlet solenoid valves and the level sensor, according to the invention, is equipped with a control system that regulates the operation of the solenoid valves, while the water supply to the container is controlled by a level sensor that notifies the control system, and in accordance with the signals coming to the control system from the microbiological analyzer pollution, flow-through module for measuring water quality, liquid pressure measuring device, supply voltage and working gap are regulated.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема установки для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами (продольный разрез).The essence of the invention is illustrated by a drawing, which shows a general diagram of an installation for processing irrigation and waste water with high-voltage discharges (longitudinal section).

Установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами содержит контейнер 1, положительный электрод 2, отрицательный электрод 3, наконечник 4, штуцеры 5, выходной патрубок 6, нижнюю крышку 7, накидные гайки 8, входной патрубок 9, верхнюю крышку 10, анализатор микробиологической загрязненности 11, проточный модуль измерения качества воды 12, прибор измерения давления жидкости 13, электромагнитные клапаны 14, датчик уровня 15, систему управления 16.The installation for the treatment of irrigation and waste water by high-voltage discharges contains container 1, positive electrode 2, negative electrode 3, tip 4, fittings 5, outlet 6, bottom cover 7, union nuts 8, inlet 9, top cover 10, microbiological contamination analyzer 11, flow-through module for measuring water quality 12, liquid pressure measuring device 13, solenoid valves 14, level sensor 15, control system 16.

На торцах контейнера 1 установлены нижняя крышка 7 и верхняя крышка 10. Вверху контейнера 1 имеется входной патрубок 9 для подачи обрабатываемой воды, а внизу выходной патрубок 6 для ее отвода, в которых установлены электромагнитные клапаны 14, регулировка работы которых осуществляется системой управления 16. Для контроля заполняемости водой в стенке контейнера 1 установлен датчик уровня 15. В штуцерах 5 положительный 2 и отрицательный 3 электроды фиксируются накидными гайками 8. Прибор измерения давления 13 размещен в стенке контейнера 1 на уровне плоскости наконечника 4 в области сосредоточения искровых разрядов. В стенку контейнера 1 встроены анализатор для проверки уровня микробиологической загрязненности 11 в обрабатываемой воде и проточный модуль для измерения качества воды 12.At the ends of the container 1, a lower cover 7 and a top cover 10 are installed. At the top of the container 1 there is an inlet 9 for supplying treated water, and at the bottom of an outlet 6 for its removal, in which electromagnetic valves 14 are installed, the operation of which is regulated by the control system 16. For for water filling control, a level sensor 15 is installed in the wall of container 1. In fittings 5, positive 2 and negative 3 electrodes are fixed with union nuts 8. Pressure measuring device 13 is located in the wall of container 1 at the level of the plane of tip 4 in the area of concentration of spark discharges. An analyzer for checking the level of microbiological contamination 11 in the treated water and a flow-through module for measuring the quality of water 12 are built into the wall of the container 1.

Установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами работает следующим образом.Installation for the treatment of irrigation and waste water with high-voltage discharges works as follows.

Оператором посредством системы управления 16 включается на открытие электромагнитный клапан 14 входного патрубка 9, и вода заливается в контейнер 1 до уровня, который должен быть выше наконечника 4 отрицательного электрода 3. Подача воды в контейнер регулируется датчиком уровня 15, работа которого осуществляется системой управления 16. На положительный электрод 2 подается напряжение величиной 15-35 кВ. Полусферический отрицательный электрод 3 располагается на расстоянии 5-15 мм от острия положительного стержнеобразного электрода. Это расстояние формирует рабочий промежуток искрового разряда. При этом в случае необходимости, то есть при недостаточно полной или неудовлетворительной обработке, оператором установки могут быть внесены изменения в технологический режим электрогидравлической обработки поливных и сточных вод, тем самым могут регулироваться подаваемое напряжение и рабочий промежуток в соответствии с сигналами, поступающими на систему управления 16 с анализатора микробиологической загрязненности 11, проточного модуля измерения качества воды 12, прибора измерения давления жидкости 13. Формирование электрического разряда оценивается визуально через верхнюю крышку 10 из органического стекла и при помощи прибора измерения давления жидкости 13. Результативность процесса электрогидравлической обработки воды определяется проточным модулем измерения качества воды 12. Оперативное определение уровня микробиологической загрязненности в процессе электрогидравлической обработки осуществляется анализатором микробиологической загрязненности 11. С учетом достаточного давления в области искровых разрядов, удовлетворительной степени снижения микробиологической загрязненности при обеспечении качества обработанной воды высоковольтными разрядами в установке оператором включается электромагнитный клапан выходного патрубка 14 для отвода обработанной воды. Тем самым обработанная вода сливается в технологическую тару и готова для применения по назначению. Комплексная работа приборов и датчиков установки обеспечивает цикличность процесса электрогидравлической обработки воды.The operator, through the control system 16, turns on the solenoid valve 14 of the inlet 9 to open, and water is poured into the container 1 to a level that should be higher than the tip 4 of the negative electrode 3. The water supply to the container is regulated by the level sensor 15, which is operated by the control system 16. A voltage of 15-35 kV is applied to the positive electrode 2. The hemispherical negative electrode 3 is located at a distance of 5-15 mm from the tip of the positive rod-shaped electrode. This distance forms the working gap of the spark discharge. In this case, if necessary, that is, in case of insufficiently complete or unsatisfactory processing, the plant operator can make changes to the technological mode of electrohydraulic treatment of irrigation and waste water, thereby adjusting the supplied voltage and the working gap in accordance with the signals received by the control system 16 from an analyzer of microbiological contamination 11, a flow-through module for measuring the quality of water 12, a device for measuring the pressure of a liquid 13. The formation of an electric discharge is assessed visually through the top cover 10 made of organic glass and using a device for measuring the pressure of a liquid 13. The efficiency of the process of electro-hydraulic water treatment is determined by a flow-through module for measuring quality water 12. Operational determination of the level of microbiological contamination in the process of electrohydraulic processing is carried out by the analyzer of microbiological contamination 11. Taking into account sufficient pressure in the region For spark discharges, a satisfactory degree of reduction of microbiological contamination while ensuring the quality of treated water with high-voltage discharges in the installation, the operator turns on the solenoid valve of the outlet pipe 14 to drain the treated water. Thus, the treated water is discharged into a technological container and is ready for intended use. The complex operation of the devices and sensors of the installation ensures the cyclicity of the process of electrohydraulic water treatment.

Claims

Installation for the treatment of irrigation and waste water with high-voltage discharges, containing negative and positive electrodes, a container with inlet and outlet pipes for water supply and drainage, a microbiological contamination analyzer, a water quality measurement module, a liquid pressure measuring device, inlet and outlet solenoid valves and a level sensor , characterized in that it is equipped with a control system that regulates the operation of solenoid valves, while the water supply to the container is regulated by a level sensor that notifies the control system, and in accordance with the signals coming to the control system from the analyzer of microbiological contamination, the flow-through quality measurement module water, liquid pressure measuring device, the supplied voltage and working gap are regulated.