RU2773339C1 - Method for adjusting the level of ozone production by a low-pressure uv lamp - Google Patents
Method for adjusting the level of ozone production by a low-pressure uv lamp Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773339C1 RU2773339C1 RU2021112604A RU2021112604A RU2773339C1 RU 2773339 C1 RU2773339 C1 RU 2773339C1 RU 2021112604 A RU2021112604 A RU 2021112604A RU 2021112604 A RU2021112604 A RU 2021112604A RU 2773339 C1 RU2773339 C1 RU 2773339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lamp
- cover
- ozone
- emission
- source
- Prior art date
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 13
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 8
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 3
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 241000931365 Ampelodesmos mauritanicus Species 0.000 description 1
- 241000257303 Hymenoptera Species 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 230000003616 anti-epidemic Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogens Species 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application 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
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative Effects 0.000 description 1
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 201000009910 diseases by infectious agent Diseases 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 235000021271 drinking Nutrition 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229940008718 metallic mercury Drugs 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 1
- 230000024241 parasitism Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000002468 redox properties Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки источниками света различных сред (газов, жидкостей, суспензий, фаз жидкое-твердое) как в потоке, так и в стационарном режиме, при помощи коротковолнового ультрафиолетового излучения длиной волны от 185 нм до 254 нм.The invention relates to the field of treatment of various media (gases, liquids, suspensions, liquid-solid phases) with light sources, both in flow and in stationary mode, using short-wave ultraviolet radiation with a wavelength from 185 nm to 254 nm.
Бактерицидное ультрафиолетовое излучение является эффективным профилактическим, санитарно-противоэпидемическим средством. Оно предотвращает распространение массовых инфекционных заболеваний, уничтожает практически все известные патогенные микроорганизмы. Обеззараживающий эффект основан на свойстве ультрафиолетовых волн короткого диапазона 180-280 нм проникать в структуру ДНК микроорганизмов, разрушать ее и препятствовать дальнейшему делению клеток и размножению (RU 200862, МПК A61N 5/06, опубл. 13.11.2020).Bactericidal ultraviolet radiation is an effective prophylactic, sanitary and anti-epidemic agent. It prevents the spread of mass infectious diseases, destroys almost all known pathogenic microorganisms. The disinfecting effect is based on the property of ultraviolet waves of the short range of 180-280 nm to penetrate the DNA structure of microorganisms, destroy it and prevent further cell division and reproduction (RU 200862, IPC A61N 5/06, publ. 11/13/2020).
Известен бактерицидный эффект, которым обладает излучение с длинами волн 200-300 нм. Для систем обеззараживания применяются мощные бактерицидные газоразрядные источники ультрафиолетового излучения, в которых для поддержания высоких рабочих температур вместо металлической ртути используется амальгама. Поэтому генерация излучения линии 254 нм в ртутной плазме низкого давления достаточно подробно изучена и теоретически и экспериментально. В свою очередь, генерация вакуумного ультрафиолетового излучения на длине волны 185 нм мощными лампами с высокими плотностями тока разряда (>0,4 А/см2) мало изучена как экспериментально, так и теоретически. Неразвитой остается методика измерения радиометрических параметров газоразрядных источников вакуумного ультрафиолетового излучения. В значительной мере это связано с тем, что в задачах обеззараживания излучение линии 185 нм считается «паразитным» и разрядные колбы ультрафиолетовых источников излучения обычно изготавливаются из кварца, не пропускающего вакуумное ультрафиолетовое излучение, в том числе на длине волны 185 нм. В связи с тем, что вакуумное ультрафиолетовое излучение (185 нм) находит применение в технологиях, направленных на решение различных научно-технических задач (АОТ процессы, обработка полимерных соединений и др.), представляют научный и практический интерес экспериментальные исследования генерации вакуумного ультрафиолетового излучения в плазме ртутного разряда низкого давления и влияния условий разряда на эффективность генерации (Шунков Ю.Е. Экспериментальное исследование источника вакуумного ультрафиолетового излучения на основе ртутного разряда низкого давления с высокой плотностью тока: дис. … канд. техн. наук. - М., 2015. - Режим доступа: https://mpei.ru/diss/Lists/FilesDissertations/93-Диссертация.pdf. Дата обращения: 09.04.2021).Known bactericidal effect, which has radiation with wavelengths of 200-300 nm. For decontamination systems, powerful germicidal gas-discharge sources of ultraviolet radiation are used, in which amalgam is used instead of metallic mercury to maintain high operating temperatures. Therefore, the generation of the 254-nm line in a low-pressure mercury plasma has been studied in sufficient detail both theoretically and experimentally. In turn, the generation of vacuum ultraviolet radiation at a wavelength of 185 nm by powerful lamps with high discharge current densities (>0.4 A/cm 2 ) has been little studied both experimentally and theoretically. The technique for measuring the radiometric parameters of gas-discharge sources of vacuum ultraviolet radiation remains undeveloped. This is largely due to the fact that in the tasks of disinfection, the radiation of the 185 nm line is considered “parasitic” and the discharge flasks of ultraviolet radiation sources are usually made of quartz, which does not transmit vacuum ultraviolet radiation, including at a wavelength of 185 nm. Due to the fact that vacuum ultraviolet radiation (185 nm) is used in technologies aimed at solving various scientific and technical problems (AOT processes, processing of polymer compounds, etc.), experimental studies of the generation of vacuum ultraviolet radiation in plasma of a low-pressure mercury discharge and the effect of discharge conditions on the generation efficiency (Shunkov Yu.E. Experimental study of a source of vacuum ultraviolet radiation based on a low-pressure mercury discharge with a high current density: dis. ... candidate of technical sciences. - M., 2015. - Access mode: https://mpei.ru/diss/Lists/FilesDissertations/93-Dissertation.pdf Access date: 04/09/2021).
В вышеприведенном исследовании тезис о малой изученности и «паразитности» 185-й линии не точен. В большинстве применений, 185-ю линию блокируют во избежание образования опасных концентраций озона.In the above study, the thesis about the low level of knowledge and "parasitism" of the 185th line is not accurate. In most applications, line 185 is blocked to prevent dangerous levels of ozone from being generated.
В случае использования генерирующих озон ртутных ламп, излучающих длины волн 254 и 185 нм (это дополнительный канал обеззараживания воздушного потока), на выходе облучателя устанавливаются поглощающие озон фильтры (RU 188297, МПК A61L 9/20, опубл. 05.04.2019).In the case of using ozone-generating mercury lamps emitting wavelengths of 254 and 185 nm (this is an additional channel for air flow disinfection), ozone-absorbing filters are installed at the irradiator outlet (RU 188297, IPC A61L 9/20, publ. 04/05/2019).
В известном решении, речь идет о полном поглощении озона фильтрами. Регулировки скорости наработки и концентрации озона не предусмотрено.In the well-known solution, we are talking about the complete absorption of ozone by filters. There is no provision for adjusting the rate of production and ozone concentration.
В настоящее время в различных технологиях широко используется способ обеззараживания различных сред (воды, воздуха и др.) с использованием ультрафиолетового излучения бактерицидного диапазона от 180 до 315 нм. В качестве источника излучения в установках для осуществления процесса обеззараживания используется ламповый модуль, состоящий из газоразрядной ультрафиолетовой лампы, заключенной в защитный чехол, изготовленный из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения. Материалом для ламповых чехлов служат в основном кварц либо увиолевое стекло, пропускающие ультрафиолетовое излучение (RU 2273914, МПК H01J 61/35, C02F 1/32, опубл. 10.04.2006).Currently, various technologies widely use the method of disinfection of various media (water, air, etc.) using ultraviolet radiation of the bactericidal range from 180 to 315 nm. As a source of radiation in installations for the implementation of the disinfection process, a lamp module is used, consisting of a gas-discharge ultraviolet lamp enclosed in a protective cover made of a material transparent to ultraviolet radiation. The material for lamp covers is mainly quartz or uviol glass, which transmit ultraviolet radiation (RU 2273914, IPC H01J 61/35, C02F 1/32, publ. 10.04.2006).
Движение кварцевого чехла относительно лампы, в известном решении, не предусмотрено. Он служит исключительно в целях защиты лампы от воздействия внешней среды и для дополнительной механической прочности конструкции.The movement of the quartz cover relative to the lamp, in the known solution, is not provided. It serves solely to protect the lamp from environmental influences and for additional mechanical strength of the structure.
Известен способ обработки воды путем ее подачи в аппарат, содержащий бактерицидную лампу УФ-излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально. При работе аппарата лампа генерирует ультрафиолетовое излучение с длиной волны преимущественно 254 нм, в воздушном пространстве между лампой и чехлом образуется озон, который перемешивается с водой и окисляет растворенные в ней органические примеси (SU 1669869, МПК C02F 1/32, C02F 103/04, опубл. 15.08.1991).A known method of treating water by feeding it into an apparatus containing a bactericidal lamp of UV radiation and a protective quartz cover installed coaxially. During operation of the device, the lamp generates ultraviolet radiation with a wavelength of predominantly 254 nm, ozone is formed in the air space between the lamp and the cover, which mixes with water and oxidizes organic impurities dissolved in it (SU 1669869, IPC C02F 1/32, C02F 103/04, published 15.08.1991).
Недостатком известного способа является то, что образование озона никак не регулируется в процессе работы установки. Образованный озон направляется в воду. Движения чехла относительно лампы или какая-либо иная регулировка наработки озона не предусмотрена.The disadvantage of the known method is that the formation of ozone is not regulated in any way during the operation of the installation. The generated ozone is released into the water. The movement of the cover relative to the lamp or any other adjustment of the ozone production is not provided.
Известно устройство обеззараживания воздуха, в котором камера обеззараживания содержит хотя бы один источник ультрафиолетового излучения и внутренняя поверхность камеры обеззараживания покрыта диффузно отражающим слоем, а перед входом в камеру обеззараживания воздух проходит через фильтр, такого класса фильтрования и с такой поверхностью, чтобы быть достаточной для поглощения пыли с размером частиц 3-10 мкм, коэффициент отражения диффузно отражающего покрытия не менее 85% и отношением площади поверхности, не покрытой отражающим слоем (вход-выход воздуха и т.п.) к общей внутренней поверхности камеры не более 0,1. Предпочтительно, в качестве источника ультрафиолетового излучения используется амальгамная лампа специальной формы АНЦ 240 П2, мощность которой составляет 75 Вт в ультрафиолетовом излучении, в качестве диффузно отражающего слоя используется листовой фторопласт Ф4 с толщиной листа не менее 2 и не более 4 мм, и средняя интенсивность ультрафиолетового излучения в камере обеззараживания составляет 80 мВт/см2 (RU 144349, МПК A61L 9/00, опубл. 20.08.2014).A device for air disinfection is known, in which the disinfection chamber contains at least one source of ultraviolet radiation and the inner surface of the disinfection chamber is covered with a diffusely reflective layer, and before entering the disinfection chamber, the air passes through a filter of such a filtration class and with such a surface to be sufficient for absorption dust with a particle size of 3-10 microns, the reflection coefficient of a diffusely reflective coating is not less than 85% and the ratio of the surface area not covered with a reflective layer (air inlet-outlet, etc.) to the total inner surface of the chamber is not more than 0.1. Preferably, an amalgam lamp of a special shape ANTS 240 P2 is used as a source of ultraviolet radiation, the power of which is 75 W in ultraviolet radiation, sheet F4 fluoroplast with a sheet thickness of at least 2 and not more than 4 mm is used as a diffuse reflective layer, and the average intensity of ultraviolet radiation in the disinfection chamber is 80 mW / cm 2 (RU 144349, IPC A61L 9/00, publ. 20.08.2014).
В известном устройстве применяется листовой фторопласт Ф4, однако в устройстве не предусмотрено образование озона для обработки среды и регулировка его концентрации.The known device uses sheet PTFE F4, however, the device does not provide for the formation of ozone for processing the environment and adjusting its concentration.
Известно устройство для обеззараживания воды ультрафиолетом и озоном, которое включает корпус с крышками и патрубками для подвода исходной воды и отвода обработанной воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом, эжектор, установленный на патрубке подвода воды, при этом полость кварцевого чехла соединена патрубком с источником воздуха и трубопроводом рециркуляции озоно-воздушной смеси с вакуумной полостью эжектора, и прочистное устройство кварцевого чехла щеточного типа, установленное с возможностью вращения вокруг кварцевого чехла. Устройство снабжено системой контроля ультрафиолетового излучения с фотоприемником, установленным в стенке корпуса, лопатками, выполненными в виде крыльчатки, установленными в корпусе напротив патрубка подвода исходной воды и соединенными с прочистным устройством, направителями течения, выполненными в виде выступов и расположенными по спирали на внутренней стенке корпуса. При этом прочистное устройство щеточного типа расположено коаксиально кварцевому чехлу по всей его длине, а трубопровод рециркуляции озоно-воздушной смеси снабжен вентилем для регулировки расхода (RU 2042637, МПК C02F 1/32, C02F 1/78, опубл. 27.08.1995).A device for disinfecting water with ultraviolet and ozone is known, which includes a housing with covers and nozzles for supplying source water and discharging treated water, a bactericidal ultraviolet radiation lamp with a protective quartz cover, an ejector mounted on a water supply pipe, while the cavity of the quartz cover is connected by a pipe with an air source and an ozone-air mixture recirculation pipeline with a vacuum cavity of the ejector, and a brush-type quartz cover cleaning device installed with the possibility of rotation around the quartz cover. The device is equipped with an ultraviolet radiation control system with a photodetector installed in the housing wall, blades made in the form of an impeller installed in the housing opposite the source water supply pipe and connected to the cleaning device, flow directors made in the form of protrusions and arranged in a spiral on the inner wall of the housing . At the same time, the brush-type cleaning device is located coaxially to the quartz cover along its entire length, and the ozone-air mixture recirculation pipeline is equipped with a valve for flow control (RU 2042637, IPC C02F 1/32, C02F 1/78, publ. 27.08.1995).
Образование озона не регулируется в процессе работы известного устройства. Образованный озон направляется в воду. Движение чехла относительно лампы или какая-либо иная регулировка наработки озона не предусмотрено.The formation of ozone is not regulated during operation of the known device. The generated ozone is released into the water. The movement of the cover relative to the lamp or any other adjustment of the ozone production is not provided.
Известны способ и устройство для очистки воздуха от вредных и дурнопахнущих веществ, УФ-лампа и блок сорбционно-каталитической засыпки для их осуществления. Изготовление концов ламп из допированного кварца, не пропускающего излучения на длине волны 184,9 нм и использование стойкой к ультрафиолетовому излучению краски для их покрытия, или же из допированного кварца с коэффициентом пропускания на длине волны 253,7 нм менее 15% без покраски, обеспечивает защиту герметичных ламповых уплотнений от фотохимического разрушения и предотвращает выход ульрафиолетового излучения из вентиляционных решеток люков обслуживания. Герметичная конструкция ламповых уплотнений, отделяющих зону подключения электрических контактов от фотохимического реактора, позволяет отказаться от использования кварцевого чехла, что увеличивает выход УФ излучения, уменьшает его спад в процессе работы и уменьшает стоимость устройства (RU 2742273, МПК A61L 9/20, B01D 53/00, H01J 61/72, B01D 45/18, B01J 4/02, опубл. 04.02.2021).Known method and device for air purification from harmful and foul-smelling substances, a UV lamp and a block of sorption-catalytic backfill for their implementation. Making the ends of the lamps from doped quartz, which does not transmit radiation at a wavelength of 184.9 nm and using a UV-resistant paint to coat them, or from doped quartz with a transmittance at a wavelength of 253.7 nm less than 15% without painting, provides protection of hermetic lamp seals from photochemical destruction and prevents the escape of ultraviolet radiation from the ventilation grilles of maintenance hatches. The hermetic design of the lamp seals separating the electrical contacts connection zone from the photochemical reactor makes it possible to dispense with the use of a quartz sheath, which increases the yield of UV radiation, reduces its decay during operation, and reduces the cost of the device (RU 2742273, IPC A61L 9/20, B01D 53/ 00, H01J 61/72, B01D 45/18, B01J 4/02, published 02/04/2021).
К недостаткам изобретения можно отнести невозможность регулировки уровня наработки озона.The disadvantages of the invention include the impossibility of adjusting the level of ozone production.
Известен способ обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов, когда дезинфекцию ведут путем пропускания потока воды через зону облучения, содержащую ртутные лампы низкого давления, преимущественно вырабатывающие УФ-излучение длиной волны 260±40 нм и помещенные в защитные кварцевые чехлы, при этом обеспечивают постоянную механическую очистку чехлов или их периодическую очистку при помощи химических реагентов (RU 2182127, МПК C02F 1/50, C02F 1/32, C02F 1/78, C02F 103/04, C02F 103/42, опубл. 10.05.2002).A known method of disinfection of circulating water in swimming pools, when disinfection is carried out by passing a stream of water through the irradiation zone containing low-pressure mercury lamps, predominantly producing UV radiation at a wavelength of 260 ± 40 nm and placed in protective quartz covers, while providing constant mechanical cleaning of the covers or their periodic cleaning with chemical reagents (RU 2182127, IPC C02F 1/50, C02F 1/32, C02F 1/78, C02F 103/04, C02F 103/42, publ. 10.05.2002).
В известном способе не предусмотрено образование озона для обработки среды и регулировка его концентрации.The known method does not provide for the formation of ozone for the treatment of the environment and the adjustment of its concentration.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для обеззараживания воды, содержащее корпус с проточной камерой, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, установленную в защитный герметический чехол из кварцевого стекла, и подводящие и отводящие трубки, снабжено дополнительными бактерицидными лампами ультрафиолетового излучения, установленными радиально в защитном чехле, размещенном в проточной камере, выполненной в виде стакана с центральной конической насадкой, конус которой направлен к месту забора воды, и расположенной коаксиально относительно бактерицидных ламп, при этом между наружной поверхностью защитного чехла и внутренней поверхностью корпуса имеется зазор, достаточный для протекания расчетного количества обрабатываемой воды. Кроме того, наружная поверхность насадки и внутренняя поверхность корпуса выполнены из материала с высокой отражательной способностью. Кроме того, защитный кварцевый чехол снабжен подводящей и отводящей воздух трубками, при этом подводящая воздух трубка соединена с источником охлаждающего воздуха. Кроме того, устройство снабжено трубопроводом с системой отверстий по его длине, установленным на торце корпуса в месте расположения отводящей из чехла воздух трубки и соединенным с ней (RU 2091319, C02F 1/32, опубл. 27.09.1997).Closest to the claimed invention is a device for water disinfection, containing a body with a flow chamber, a bactericidal ultraviolet radiation lamp installed in a protective hermetic case made of quartz glass, and inlet and outlet tubes, equipped with additional bactericidal ultraviolet radiation lamps installed radially in a protective case, placed in a flow chamber made in the form of a glass with a central conical nozzle, the cone of which is directed to the place of water intake, and located coaxially relative to the bactericidal lamps, while there is a gap between the outer surface of the protective cover and the inner surface of the housing, sufficient for the calculated amount of treated water to flow . In addition, the outer surface of the nozzle and the inner surface of the housing are made of a highly reflective material. In addition, the protective quartz case is provided with air inlet and outlet tubes, while the air inlet tube is connected to a source of cooling air. In addition, the device is equipped with a pipeline with a system of holes along its length, mounted on the end of the housing at the location of the air outlet tube from the case and connected to it (RU 2091319, C02F 1/32, publ. 27.09.1997).
Образование озона не регулируется в процессе работы известного устройства. Образованный озон направляется в воду. Движение чехла относительно лампы или какая-либо иная регулировка наработки озона не предусмотрено.The formation of ozone is not regulated during operation of the known device. The generated ozone is released into the water. The movement of the cover relative to the lamp or any other adjustment of the ozone production is not provided.
Таким образом, в известных из уровня техники решениях не предоставляется возможность плавной или иной регулировки уровня наработки лампой низкого давления, окисляющего среду, озона. Конструктивно движение чехла также не предусматривается. Используются либо озон образующие лампы, которые излучают постоянные значения интенсивности на 185-й и 254-й линии, либо безозоновое исполнение только с 254-й линией. В описанных технических решениях имеется возможность либо полностью отказаться от озона, применив специальное стекло или выключив лампу, либо предлагается иметь некий нерегулируемый уровень его синтеза из атмосферы. В известных решениях наработка озона не рассматривается.Thus, in the solutions known from the prior art, it is not possible to smoothly or otherwise adjust the level of production of ozone by a low-pressure lamp that oxidizes the environment. Structurally, the movement of the cover is also not provided. Either ozone-forming lamps are used, which emit constant intensity values on the 185th and 254th lines, or an ozone-free version with only the 254th line. In the described technical solutions, it is possible to either completely abandon ozone by using special glass or turning off the lamp, or it is proposed to have a certain unregulated level of its synthesis from the atmosphere. In known solutions, ozone production is not considered.
Технический результат, при использовании заявленного изобретения, заключается в снижении энергозатрат за счет применения одного источника с регулируемой интенсивностью наработки озона, излучающего на двух длинах волн (185 нм и 254 нм), а также возможности применения технологии регулируемой наработки озона в различных технологических процессах, что позволяет поддерживать концентрацию озона на безопасном, но эффективном уровне, при наличии бактерицидного и окислительного эффекта.The technical result, when using the claimed invention, is to reduce energy costs through the use of a single source with adjustable intensity of ozone production, emitting at two wavelengths (185 nm and 254 nm), as well as the possibility of using the technology of controlled ozone production in various technological processes, which allows you to maintain the concentration of ozone at a safe, but effective level, in the presence of a bactericidal and oxidizing effect.
Предлагается способ получения дозированного излучения 185-й линии, чтобы с одной стороны использовать бактерицидный, разлагающий, ароматизирующий и другие эффекты озона и с другой стороны не допустить образования опасных концентраций, которые тоже могут отличаться в конкретной ситуации использования способа.A method is proposed for obtaining dosed radiation of the 185th line in order to use the bactericidal, decomposing, flavoring and other effects of ozone on the one hand and, on the other hand, to prevent the formation of dangerous concentrations, which may also differ in a specific situation of using the method.
Сущность изобретения заключается в том, что на ультрафиолетовую лампу низкого давления, излучающую на длине волны 185 нм и 254 нм, вдоль корпуса надевают чехол из допированного кварца, отсекающего излучение 185 нм и пропускающего только 254 нм. Чехол выполнен в виде одинарной трубки с зазором между внутренней поверхностью чехла и лампы. Торцы чехла с лампой уплотняются заглушками из материала, не подверженному разрушению от жесткого ультрафиолетового излучения. При этом любым способом, за счет источника движения, чехол может перемещаться вдоль лампы, открывая и закрывая ее корпус. Причем если лампа полностью покрыта чехлом, то происходит полная отсечка озон образующей области спектра в 185 нм и источник ультрафиолетового излучения является полностью безозоновым. А если чехол сдвигается в сторону, тем самым открывая часть лампы, появляется возможность выхода излучения на 185 нм, которое воздействует на кислород, содержащийся в воздухе и растворенный кислород в жидкой среде, что приводит к образованию озона.The essence of the invention lies in the fact that a cover made of doped quartz is put on a low-pressure ultraviolet lamp emitting at a wavelength of 185 nm and 254 nm along the body, which cuts off 185 nm radiation and transmits only 254 nm. The case is made in the form of a single tube with a gap between the inner surface of the case and the lamp. The ends of the cover with the lamp are sealed with plugs made of a material that is not subject to destruction from hard ultraviolet radiation. In this case, in any way, due to the source of movement, the cover can move along the lamp, opening and closing its body. Moreover, if the lamp is completely covered with a cover, then there is a complete cutoff of the ozone-forming region of the spectrum at 185 nm and the source of ultraviolet radiation is completely ozone-free. And if the cover is moved to the side, thereby exposing part of the lamp, it becomes possible to emit radiation at 185 nm, which affects the oxygen contained in the air and dissolved oxygen in the liquid medium, which leads to the formation of ozone.
На фиг. 1 представлено положение чехла, при котором он полностью покрывает лампу, тем самым полностью отсекает озон образующую область спектра, на фиг. 2 - представлено положение чехла, при котором он частично покрывает лампу, тем самым открывается ее часть и появляется возможность выхода озон образующего излучения.In FIG. 1 shows the position of the cover, in which it completely covers the lamp, thereby completely cutting off the ozone-forming region of the spectrum, in Fig. 2 - the position of the cover is shown, in which it partially covers the lamp, thereby opening its part and making it possible for the ozone-generating radiation to escape.
Способ осуществляют следующим образом. На ультрафиолетовую лампу низкого давления 1, излучающую на длине волны 185 нм и 254 нм, вдоль корпуса надевают чехол 2 из допированного кварца, отсекающего излучение 185 нм и пропускающего только 254 нм, в виде одинарной трубки с зазором между внутренней поверхностью чехла 2 и лампы 1. Торцы чехла 2 с лампой 1 уплотняются заглушками 3 из материала, не подверженному разрушению от жесткого ультрафиолетового излучения (например, материал на основе фторопластов и т.п.). За счет источника движения 4 (электрический, гидравлический, механический или иной тип привода), чехол 2 может перемещаться вдоль лампы 1, открывая и закрывая ее корпус. Причем если лампа 1 полностью покрыта чехлом 2, то происходит полная отсечка озон образующей области спектра в 185 нм и источник ультрафиолетового излучения является полностью безозоновым, а если чехол 2 сдвигается в сторону, тем самым открывая часть лампы 1, появляется возможность выхода излучения на 185 нм, которое воздействует на кислород, содержащийся в воздухе и растворенный кислород в жидкой среде, что приводит к образованию озона.The method is carried out as follows. On a low-pressure ultraviolet lamp 1, emitting at a wavelength of 185 nm and 254 nm, a cover 2 made of doped quartz is put along the body, cutting off the radiation of 185 nm and transmitting only 254 nm, in the form of a single tube with a gap between the inner surface of the cover 2 and lamp 1 The ends of the cover 2 with the lamp 1 are sealed with
Таким образом, в зависимости от длины перекрытия получается разная интенсивность излучения в 185 нм и разная скорость наработки озона, так как применяется один источник ультрафиолета (вместо нескольких), излучающий на длине волны 185 нм и 254 нм, причем интенсивность излучения 185 нм (озон образующая длина волны) может плавно меняться в зависимости от необходимости. Таким образом, для обработки двумя длинами волн 185 нм и 254 нм необходим только один источник с регулируемой интенсивностью наработки озона. Заявленным способом можно достаточно точно дозировать наработку озона в обрабатываемой среде и контролировать процессы окисления, обеззараживания и др.Thus, depending on the length of the overlap, a different radiation intensity of 185 nm and a different rate of ozone production are obtained, since one source of ultraviolet radiation (instead of several) is used, emitting at a wavelength of 185 nm and 254 nm, and the radiation intensity is 185 nm (ozone generating wavelength) can be smoothly changed depending on the need. Thus, for processing with two wavelengths of 185 nm and 254 nm, only one source with a controlled intensity of ozone production is needed. The claimed method can accurately dose the production of ozone in the treated environment and control the processes of oxidation, disinfection, etc.
Заявленное решение может быть использовано в различных технологических процессах для ускорения химических реакций, обеззараживания питьевой, сточной воды, воды в бассейнах, для обеззараживания и озонирования воздуха, а также может использоваться в процессах, связанных с повышением окислительно-восстановительных свойств растворов в различных областях промышленности, для нейтрализации опасных отравляющих веществ в различных жидкостях и газах путем расщепления сложных молекул при фотохимическом катализе и преобразования их в более простые и безопасные.The claimed solution can be used in various technological processes for accelerating chemical reactions, disinfecting drinking, waste water, pool water, for disinfecting and ozonizing air, and can also be used in processes related to increasing the redox properties of solutions in various industries, to neutralize dangerous toxic substances in various liquids and gases by splitting complex molecules during photochemical catalysis and converting them into simpler and safer ones.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2773339C1 true RU2773339C1 (en) | 2022-06-02 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU226873U1 (en) * | 2024-02-12 | 2024-06-26 | Александр Алексеевич Михайлов | Mercury gas discharge lamp for air and surface sanitation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752748A (en) * | 1971-04-19 | 1973-08-14 | Mcmillan Electronics Corp | Ozone generating apparatus and method |
| RU2042637C1 (en) * | 1993-06-21 | 1995-08-27 | Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды | Device for disinfection of water with ultraviolet rays and ozone |
| RU2056360C1 (en) * | 1992-01-04 | 1996-03-20 | Юрий Михайлович Артемьев | Device for photolytic ozonizing of water |
| RU2182127C1 (en) * | 2001-07-31 | 2002-05-10 | ТКБ "Интерсертифика" | Method of disinfection of swimming pool return water |
| RU2273914C1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-04-10 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Лаборатория импульсной техники" (ЗАО НПО "ЛИТ") | Lamp module |
| RU93390U1 (en) * | 2009-10-02 | 2010-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФГОУ ВПО "ВГАВТ") | INSTALLING WATER CLEANING |
| RU2394772C2 (en) * | 2008-05-05 | 2010-07-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Photocatalytic water treatment module |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3752748A (en) * | 1971-04-19 | 1973-08-14 | Mcmillan Electronics Corp | Ozone generating apparatus and method |
| RU2056360C1 (en) * | 1992-01-04 | 1996-03-20 | Юрий Михайлович Артемьев | Device for photolytic ozonizing of water |
| RU2042637C1 (en) * | 1993-06-21 | 1995-08-27 | Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды | Device for disinfection of water with ultraviolet rays and ozone |
| RU2182127C1 (en) * | 2001-07-31 | 2002-05-10 | ТКБ "Интерсертифика" | Method of disinfection of swimming pool return water |
| RU2273914C1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-04-10 | Закрытое акционерное общество научно-производственное объединение "Лаборатория импульсной техники" (ЗАО НПО "ЛИТ") | Lamp module |
| RU2394772C2 (en) * | 2008-05-05 | 2010-07-20 | Некоммерческая организация Учреждение Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Photocatalytic water treatment module |
| RU93390U1 (en) * | 2009-10-02 | 2010-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжская государственная академия водного транспорта" (ФГОУ ВПО "ВГАВТ") | INSTALLING WATER CLEANING |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU226873U1 (en) * | 2024-02-12 | 2024-06-26 | Александр Алексеевич Михайлов | Mercury gas discharge lamp for air and surface sanitation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4230571A (en) | Ozone/ultraviolet water purification | |
| US6991735B2 (en) | Free radical generator and method | |
| AU766510B2 (en) | Decontamination of water by photolytic oxidation/reduction utilizing near blackbody radiation | |
| US6090296A (en) | Method and apparatus for UV-oxidation of toxics in water and UV-disinfection of water | |
| KR101702402B1 (en) | Ultraviolet light treatment chamber | |
| JP2007167807A (en) | Fluid purification device and method | |
| US5536400A (en) | Apparatus for purifying fluids with UV radiation and ozone | |
| KR100581746B1 (en) | System for treating water | |
| US20100300982A1 (en) | Apparatus and method for ballast water treatment | |
| US20020033369A1 (en) | Decontamination of water by photolytic oxidation/reduction utilizing near blackbody radiation | |
| KR950006684B1 (en) | Process and apparatus for the decomposition of organochlorine solvent contained in water | |
| KR100966633B1 (en) | Water treatment apparatus for advanced oxidation process | |
| KR20100029455A (en) | Apparatus for generating radical by advanced oxidation process | |
| EP0777629B1 (en) | Method and apparatus for the purification of gases and liquids | |
| Semenov et al. | Device for germicidal disinfection of drinking water by using ultraviolet radiation | |
| US6617588B1 (en) | Photosonolysis for decomposition of toxics in water | |
| RU2773339C1 (en) | Method for adjusting the level of ozone production by a low-pressure uv lamp | |
| JP3797552B2 (en) | Ultraviolet irradiation treatment method and apparatus | |
| US20110120957A1 (en) | Method for Treating Liquids | |
| KR100348413B1 (en) | Uv and ozone producing aop chamber and water-cleaning apparatus using same | |
| JP2001259620A (en) | Water treating device by semiconductor photocatalyst using microwave and uv ray jointly | |
| KR101004777B1 (en) | Water treatment method and apparatus using microwave and oxidant | |
| JPH06277660A (en) | Water treatment apparatus | |
| US6812470B2 (en) | Photosonolysis of toxics in reactor with a metal partition | |
| NL1004856C2 (en) | Purification and disinfection of water |