SU1472453A1 - Устройство дл обеззараживани воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области водоподготовки ,в частности, к устройствам дл  обеззараживани  питьевых и сточных вод. Целью изобретени   вл етс  повышение степени обеззараживани  за счет ионодиффузиофореза. Внутри корпуса 1 установлены анод 6, выполненный в виде сетки, покрытой с обеих сторон гидрофильным материалом 7, и катоды 9, выполненные в виде рифленых стержней. При включении источника высокого напр жени  катоды 9 начинают коронировать на анод 6 сквозь пленку обрабатываемой воды, пропитывающей гидрофильный материал 7. При этом образуетс  активна  среда из ионов атомарного кислорода, озона и перекисных соединений воды, и происходит интенсивный ионодиффузиофорез, обуславливающий эффективное обеззараживание воды. 1 табл., 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к водоснабжению И канализации, а именно к устройствам дл  обработки воды, и может быть использовано дл  обез- зараживани  гштьевых и сточных вод.

Цель изобретени  - повышение степени обеззараживани .

На фиг.1 изображено устройство дл  озонировани  воды, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, выполненного из ди- злектрического материала, с патрубками дл  подачи воды 2 и воздуха 3, а также патрубками дл  отвода обрабо танной воды 4 и воздуха.5. Внутри корпуса 1 вертикально установлен анод 6, выполненный в виде плоской сетки из материала, не подвергающе- гос  коррозии под воздействием агрессивной среды - воды и озона (не- ржавекщей стали). Дл  равномерного .распределени  обрабатьтаемой воды в виде тонкого сло  анод 6 с обеих сторон покрыт гидрофильным материалом 7, конец которого заведен в патрубок 4 дл  отвода обработанной воды По обеим сторонам анода,на равном удалении от наго, в параллельных ему плоскост х, расположены шины в виде металлических пластин 8 с закрепленными на них горизонтально катодами , представл ющими собой металлические рифленые стержни 9 из нержавею- щей стали. Рифленые стержни 9 способствуют образованию устойчивого коронного разр да, факел которого полностью перекрывает межэлектродное пространство с образованием прост- ранственного зар да, пересыщенного отрицательными ионами кислорода, озона и кластеров. Анод 6 соединен с положительным потенциалом источника высокого напр жени  (не показан), а катоды 9 - с отрицательньм.

Отверсти  патрубков 5 дл  отвода отработанного воздуха перекрываютс  гидрофильным материалом, смачиваемы обрабатываемой водой дл  деонизации и окончательного растворени  в воде кислорода отработанного воздуха перед-его выпуском в атмосферу и задержани  озона.

Устройство рбаотает следзпощим

образом..

Обрабатываема  вода подаетс  внутрь корпуса 1 через патрубок 2 и капает на гидрофильный материал 7

смачива  его. Воздух подаетс  внутрь устройства через патрубки 3 и движетс  вверх по межэлектродному пространству . При подключении к источнику высокого напр жени  величиной 11 кВ рифленые катоды 9 начинают ко- ронировать сквозь слой воды, пропитывающей гидрофильный материал 7, на анод 6, при этом проход щий сквозь факел короны воздух ионизируетс  с образованием отрицательных ионов атомарного кислорода, который, взаимодейству  с ионами двухатомного кислорода , образует озон и за счет интенсивно протекающего ионодиффузио- фореза диссоциируют молекулы воды с последующим синтезом и образованием кластерных ионов и перекисных соединений воды (HjO)n О, ()n Ог,

HgOj и др.

Дипольна  зар женность молекул воды исключает возможность образовани  пространственного зар да, который негативно вли ет на коронньй разр д , так как он за счет механизма ионнодиффузиофореза интенсифицирует процесс синтеза кластерных ионов и перекисных соединений воды, исключа  тем.самым накопление облака отрицательных ионов -В межэлектродном пространстве . Последнее обусловлено тем, что , кластерные ионы и перекисные соединени  быстро оседают на аноде, так как они имеют развитую объемную структуру, оканчивающуюс  отрицательными дипольными част ми молекул воды. Указанные реакции повтор ютс  у каждого катода по мере продвижени  воздуха вверх и способствуют полному растворению кислорода и озона воздуха в воде с образованием перекисных соединений.

Кроме того, направленньй коронный разр д с остри  коронирующего электрода на гидрофильньй материал . разрывает двойной электрический слой воды с образованием ионов из молекул воды и воздуха, что также обуславливает насыщение межэлектродного пространства активными зар женными центрами дл  коагул ции молекул воды,, кислорода и озона. Повышенна  насыщенность ионами и зар женными частица- гт межэлектродного пространства способствует их активному взаимодействию (диффузии н диффузиофорезу н взаимопроникновению с образованием нового агрегатного состо ни  синтезу кластеров из молекул воды, озона и кислорода, которые,.раствор  сь , способствуют образованию пере кисных соединений воды. При этом имещиес  в воздухе и воде бактерии, вирусы и микробы под действием коронного разр да, ионнодиффузиофореза, окислени  озоном и перекисными соединени ми воды полностью угнетаютс  и уничтожаютс . Кроме того, уничтожаютс  макросоединени , распростран ющие запахи, с полной их нейтрализацией .

Перед вых.одом из устройства ионизированный воздух проходит сквозь смоченный водой гидрофильный материал , перекрывающий выходные воздушные патрубки 5, лиша сь зар да ионизированных молекул кислорода и озона, что исключает попадание их в атмосферу , а обработанна  вода стекает вниз к отвод щему патрубку 4 и выводитс  из корпуса без запаха, вирусов бактерий и микробов.

Напр жени  питани , подаваемое на электроды в предлагаемом устройстве, 10 кВ. Частота расположени  катодов определ етс  исход  из требуемой напр женности электрического пол  и равна межэлектродному рассто нию. При увеличении рассто ни  между электродами, дл  поддержани  заданного процента растворени  кислорода воздуха в воде, необходимо увеличение подаваемого напр жени  и при этом значительно увеличиваютс  габариты устройства. При уменьшении рассто ни  между электродами происходит экранное вли ние электродов между собой и снижаетс  КПД устройства. Корпус устройства выполнен из диэлектрика , катоды - из нержавеющей стали, анод - из сетки из нержавею-, щей стали, в качестве материала, покрывающего анод, используетс  мар- -л .

Данные по сравнительным испытани м предлагаемого устройства и устройства по прототипу приведены в таблице.

В качестве выходных показателей, по которым определ ли эффективность системы были: кислотность воды (рН), причем воду провер ли до и после обработки; количество микроорганизмов в смывах со скорлупы  иц опредед ли с помощью микроскопа, наличие раствора азотной кислоты - хиьшчес- ким способом.

Анализ данных таблицы показывает, что в устройстве по прототипу получены худтие результаты. Кроме того, при проведении эксперимента в известном устройстве при импульсном разр де и напр жении 100 кВ происходит дуговой разр д, вызванный повышением концентрации вод ных паров в межэлектродном пространстве. При этом

происходит проскок необработанных разр дом колоний бактерий, наход щихс  не в зоне разр да, о чем свидетельствует их наличие на выходе устройства. Наличие раствора азотной

кислоты 3-5%-ной концентрации в обработанной воде исключает возмож- . ность ее использовани  дл  бытовых и техническ их целей. Кроме того,при эксплуатации известного устройства

требуютс  особые меры предосторожности . В предлагаемом устройстве достигаетс  степень обеззараживани . Кроме того, оно значительно проще и надежнее в эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  обеззараживани  воды, содержащее корпус с размещенными в нем анодом и катодом и патрубки подачи и отвода воды и воздуха , отличающеес  тем, что, с целью повышени  степени обеззараживани , корпус размещен вертикально , анод выполнен в виде плоской сетки и покрыт с двух сторон сло ми гидрофильного материала, верхн   часть которого закреплена йа крьачке . корпуса и образует воронку , а нижн   часть закреплена в патрубке отвода воды, катод выполнен в виде рифленых стержней, закрепленных на токоподвод щей плите, и установлен по.обе стороны анода параллельно ему, патрубок ввода воды размещен в крышке корпуса над анодом, патрубок отвода воды - на днище корпуса под анодом, патрубок подачи воздуха - на днище, а патрубок вывода воздуха - на крьшке между патрубком ввода воды и местом креплени  гидрофильного материала.

   A-A

   Фиг. 2