SU1000391A1

SU1000391A1 - Apparatus for decontaminating liquid

Info

Publication number: SU1000391A1
Application number: SU802965093A
Authority: SU
Inventors: Александра Алексеевна Лях; Алексей Алексеевич Лях; Владимир Николаевич Козюра; Сергей Сергеевич Равчук
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1983-02-28

Description

Изобретение относитс к обеззараживанию хоз йственно-питьевой, технической вод и городских, промышленных сточйых жидкостей после их предварительной фильтрации,.и может найти применение в качестве универсального устройства дл обеззараживани любых жидких сред.The invention relates to the disinfection of household drinking water, industrial water and urban, industrial waste liquids after their preliminary filtration, and can be used as a universal device for disinfecting any liquid media.

Известна устройство дл обеззараживани жидкости, состо щее из компрессора дл подачи атмосферного воздуха в озонатор, фильтра дл его очистки от пыли, охлаждающего устройства , сушильного аппарата, генератора озона и установки дл смешени полученного озона с жидкостью, подвергаемой обеззараживанию (абсорбер ), и системы трубопроводов дл подачи атмосферного воздуха, жидкости и отвода обеззараженной жидкости 11.A known liquid decontamination device consisting of a compressor for supplying atmospheric air to the ozonizer, a filter for cleaning it from dust, a cooling device, a drying apparatus, an ozone generator and an installation for mixing the obtained ozone with a liquid undergoing decontamination (absorber) and a piping system for supplying atmospheric air, liquid and removal of the disinfected liquid 11.

Однако устройство характеризуетс многостадийностью технологического процесса, значительными капитальными и эксплуатационными расходами ,большими затратами электроэнергии на отдельных стади х технологического процесса, длительностью процесса обеззараживани .However, the device is characterized by a multistep process, considerable capital and operating costs, high electricity consumption at individual stages of the process, and the duration of the disinfection process.

Цель изобретени - упрощение и удешевление технологической схемы, снижение энергозатрат, сокращение длительности процесса обеззараживани .The purpose of the invention is to simplify and reduce the cost of the technological scheme, reduce energy consumption, reduce the duration of the disinfection process.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство, содержащее генератор озона с высоковольтным и заземленным электродами, абсорбер The goal is achieved by the fact that a device containing an ozone generator with high-voltage and grounded electrodes, an absorber

10 и систему трубопроводов дл подачи атмосферного воздуха, жидкости, отвода обеззараженной жидкости, снабжено генератором импульсных напр жений , генератор озона выполнен в виде 10 and a piping system for supplying atmospheric air, liquid, and discharging a disinfected liquid; it is equipped with a pulse voltage generator; the ozone generator is designed as

15 камеры, в верхней части которой, выполненной из электроизол ционного материала, установлен высоковольт- . . ный электрод, соединенный с генератором импульсных напр жений, а зазем20 ленный электрод выполнен в виде сло разбрызгиваемой жидкости, расположенной в днище камеры их электропроводного материала.15 of the chamber, in the upper part of which, made of electrically insulating material, is installed a high-voltage. . The electrode is connected to a pulse voltage generator, and the grounded electrode is made in the form of a layer of sprayed liquid located in the bottom of the chamber of their electrically conductive material.

На чертеже изображено устройство The drawing shows the device

25 дл обеззараживани жидкости, продольный разрез.25 for liquid disinfection, longitudinal section.

Устройство состоит из трубопровода 1 подачи жидкости дл обеззараживани , распылительной форсунки 2 The device consists of a disinfection fluid supply pipe 1, a spray nozzle 2

30 дл образовани пленочного сло жидкости , вл ющегос частью заземленного электрода, камеры 3 дл синтез озона и отрицательных ионов, в которой днивде 4 выполнено из электропроводного материала, а верхн часть - из электроизол ционного материала 5, трубопровода б подачи ат мосферного воздуха от компрессора, проходного изол тора 7, металлических электродов 8, генератора 9 импульсных напр жений, трубопровода 1 отвода продуктов синтеза озона и вы сокоактивных отрицательных ионов, не прореагировавших с пленкой жидкости непосредственно в камере 3, трубопровода 11 подачи частично . обеззараженной жидкости, эжекторног устройства 12 абсорбционной ко/юнны 13, содержащей сетки с засыпкой 14, например кольцами Рашига, дл увеличени поверхности контактировани , приемного резервуара Б, тру . бопровода 16 отвода обработанной жидкости и излишков газа. Устройство дл обеззараживани жидкости работает следующим образом . Жидкость, подвергаема обеззара живанию, по трубопроводу 1 подаетс не менее чем через одну распылител ную форсунку 2 в камеру 3 дл син теза озона и отрицательных ионов и разбрызгиваетс в ней в виде пленк В камеру 3 по трубопроводу б подае с от компрессора или от общезавод ской сети сжатый воздух, атмосферный воздух под давлением 0,6 - 0,8 М В верхней части камеры на проходном изол торе 7 закреплены металли ческие электроды 8, к которым подведено импульсное напр жение от Ie нератора 9 импульсных напр жений (.ГИН), параметры которого могут измен тьс в следующих пределах:ам плитуда напр жени 100-500 кБ, ско рость наростани напр жений - 200 1700 кВ/мкс, длительность импульса на половине амплитуды 1,2 - 6 мкс, частота следовани импульсов 20 : 2 10 разр дов/с. В камере 3 в межэлектродном про странстве, образованном металличес кими электродами 8 и поверхностным слоем разбрызгиваемой через форсун ку 2 заземленной жидкости, вл ющейс вторым электродом при высоковольтном импульсном разр де происход т интенсивные ионизационные процессы в атмосферном воздухе, подаваемом по трубопроводу 6. При этом в межэлектродном пространстве кроме синтеза озона генерируютс в значительном количестве отрицательные ионы атомарного кислорода, .молекул рного кислорода, озона, вод ного пара,и др. Скорость окисл ни в присутствии отрицательных, ионов воздуха в 5 раз больше, чем ъ присутствии только лишь молекул озона . Частично обеззараженна в камере 3 жидкость с растворенными в ней высокоактивными окислител ми по трубопроводу 11 поступает в эжекторное устройство 12, куда подаетс также по трубопроводу 11 атмосферный воздух, содержащий остатки озона и отрицательных ионов, не прореагировавших со слоем обеззараживаемой жидкости в камере 3. В эжекторное устройство 12 может также частично подаватьс непосредственно исходна жидкость по трубопроводу 1 в том случае, когда степень заражени ее или загр знени не велика. В абсорбционной колонне 13 происходит разбрызгивание аэросмеси, состо щей из частично обеззараженной жидкости , исходной жидкости и атмосферного воздуха, с содержащимис в нем остатками озона и отрицательными ионами, котора затем попадает на р д сеток с засыпками, например кольцами.Рашига, позвол ющим значительно развить зону контактировани , с целью ускорени процесса обеззараживани и более полного использовани озоновоздушной смеси, а затем поступает в приемный резерв.уар 15 сбора обеззараженной жидкости. Из резервуара 15 жидкость и излишки воздушной смеси отвод тс по трубопроводу 16 в приемные водоемы. Таким образом, применение предлагаемого устройства позвол ет интенсифицировать процесс обеззараживани в результате более полного использовани продуктов ионизации как при непосредственном контактировании продуктов синтеза окислителей со стороны сло жидкости, так и при последующем ее обеззараживании в абсорбционной колонне. Отпадает необходимость в компримировании воздуха (охлаждение атмосферного воздуха и отделение капельной влаги) и в его кондиционировании, так как эти процессы не используютс в данной установке . Упрощена и удешевлена технологическа схема, так как отпадает необходимость в устройствах осушки воздуха в теплообменниках, устройствах дл регенерации адсорбентов, пылевых фильтрах и др. Снижены энергозатраты в св зи с тем, что получение озона и отрицательных ионов происходит не в общеприн тых конструкторах озонатора, а непосредственно в камерах синтеза озона, в которых одним из электродов вл етс обеззараживаема жидкость, в результате использовани высоковольтного импульсного разр да. Уменьшены расходы воздуха за счет повышени скорости протекани окислительных процессов. Сокращена длительность процесса обеззараживани , так как установка позвол ет полностью использовать в качестве окислител высокоактивные отрицательные ионы, имеющие значительно меньший срок существовани по сравнению с молекулами озона. 30 to form a film layer of liquid, which is part of a grounded electrode, chamber 3 for the synthesis of ozone and negative ions, in which bottom 4 is made of electrically conductive material, and the upper part is made of electrically insulating material 5, pipeline b of atmospheric air supply from the compressor, bushing insulator 7, metal electrodes 8, pulse voltage generator 9, pipeline 1 for discharging ozone synthesis products and highly negative ions that did not react directly with the liquid film in the chamber 3, the pipeline 11 flow partially. of a decontaminated liquid, an ejector device 12 of an absorption co-molar 13 containing grids with backfill 14, for example, Raschig rings, to increase the contact surface, the receiving tank B, rub. pipeline 16 to drain the treated liquid and excess gas. The liquid disinfection device operates as follows. The liquid undergoing disinfection through pipeline 1 is fed through at least one spray nozzle 2 into chamber 3 to synthesize ozone and negative ions and sprayed in it in the form of films into chamber 3 through pipeline b from the compressor or from the plant. networks compressed air, atmospheric air under pressure of 0.6 - 0.8 M In the upper part of the chamber, on the bushing insulator 7, metal electrodes 8 are fixed, to which the pulse voltage from the Ie generator 9 of the pulse voltage (.GIN) is applied, parameters which can change within the following limits: voltage amplitude 100-500 kB, voltage buildup rate - 200 1700 kV / µs, pulse duration at half amplitude 1.2 - 6 µs, pulse frequency 20: 2 10 bits / s. In the chamber 3, in the interelectrode space formed by the metal electrodes 8 and the surface layer of a grounded liquid sprayed through the nozzle 2, which is the second electrode, the high-voltage pulsed discharge leads to intense ionization processes in the atmospheric air supplied through pipeline 6. In addition to ozone synthesis, negative space ions of atomic oxygen, molecular oxygen, ozone, water vapor, etc. are generated in the interelectrode space. and in the presence of negative air ions is 5 times greater than Z presence only of ozone molecules. Partly disinfected in chamber 3, the liquid with highly active oxidizers dissolved in it through conduit 11 enters the ejector device 12, where atmospheric air containing residues of ozone and negative ions that have not reacted with the layer of disinfected liquid in chamber 3 is also supplied through conduit 11. The device 12 can also partially feed the initial liquid directly through the pipeline 1 in the case when the degree of its infection or contamination is not great. In the absorption column 13, an air mixture consisting of a partially decontaminated liquid, source liquid and atmospheric air is sprayed with ozone residues and negative ions contained in it, which then falls on a series of backfilled grids, such as rings. the contact zone, in order to accelerate the decontamination process and more complete use of the ozone-air mixture, and then enters the receiving reserve. 15 of the collection of the decontaminated liquid. From reservoir 15, liquid and excess air mixture are discharged through conduit 16 to receiving reservoirs. Thus, the use of the proposed device allows to intensify the disinfection process as a result of more complete use of the ionization products both by direct contacting the products of oxidizer synthesis from the liquid layer and its subsequent disinfection in the absorption column. There is no need for air compression (cooling of atmospheric air and separation of condensed moisture) and in its conditioning, since these processes are not used in this installation. The technological scheme has been simplified and cheapened, as there is no need for air drying devices in heat exchangers, devices for regenerating adsorbents, dust filters, etc. The energy consumption has been reduced due to the fact that the production of ozone and negative ions does not occur in conventional ozonizer designers, but directly in the ozone synthesis chambers, in which one of the electrodes is a liquid to be disinfected, as a result of the use of a high-voltage pulsed discharge. Air consumption is reduced by increasing the rate of oxidation processes. The duration of the disinfection process has been shortened, since the installation makes it possible to fully utilize highly active negative ions as an oxidant, which have a much shorter lifetime than the ozone molecules.

Claims

1. Kul L.K. Theoretical fundamentals and air conditioning technologists Naukova Dumka, 1980, neither water. to. with. 320-321.