SU1768520A1

SU1768520A1 - Bactericidal apparatus

Info

Publication number: SU1768520A1
Application number: SU904877773A
Authority: SU
Inventors: Yurij S Veselov
Original assignee: Le Ob Proletarskij Z
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1992-10-15

Description

Изобретение относится к технологии очистки природных и сточных вод, а точнее - к устройствам для обработки воды бактерицидным ультрафиолетовым (УФ) излучением.The invention relates to a technology for treating natural and waste waters, and more specifically to devices for treating water with bactericidal ultraviolet (UV) radiation.

Известен бактерицидный аппарат, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды; бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, кварцевый чехол, эжектор, установленные.коаксиально в полости камеры, и две трубки, утопленные в воздушное пространство между лампой и чехлом, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - с вакуумной полостью эжектора, присоединенного к выходному патрубку. При работе аппарата в воздушном пространстве между лампой и чехлом образуется озон, который по трубке засасывается в эжектор и перемешивается с обработанной в аппарате водой.Known bactericidal apparatus containing a vertical cylindrical chamber with nozzles for supplying and discharging water; a bactericidal ultraviolet lamp, a quartz case, an ejector installed coaxially in the chamber cavity, and two tubes recessed into the air space between the lamp and the case, one of which is connected to the atmosphere, and the other to the vacuum cavity of the ejector connected to the outlet pipe. When the apparatus is operating in the airspace between the lamp and the case, ozone is formed, which is sucked into the ejector through the tube and mixed with the water treated in the apparatus.

Недостатками аппарата являются значительные габариты по ширине, обусловленные расположением эжектора, и недостаточное качество обработки воды за счет того, что озон воздействует на воду после обработки ее УФ-лучами, при этом преимущества метода используются лишь частично.The disadvantages of the apparatus are significant dimensions in width, due to the location of the ejector, and insufficient quality of water treatment due to the fact that ozone acts on the water after processing it with UV rays, while the advantages of the method are only partially used.

Наиболее близким к заявляемому решению является бактерицидный аппарат, устроенный аналогично описанному выше аппарату и отличающийся от него лишь тем, что эжектор присоединен не к выходному, а к входному патрубку аппарата. Здесь уже преимущества совместной обработки воды озоном и УФ-излучением реализуются в большей степени: вода с пузырьками озона попадает в зону УФ-радиации и частично обеззараживается по принципу так называемого синергидного эффекта. Это устройство имеет следующие недостатки:Closest to the claimed solution is a bactericidal apparatus arranged similarly to the apparatus described above and differing only in that the ejector is connected not to the outlet but to the inlet of the apparatus. Here, the advantages of co-treating water with ozone and UV radiation are already realized to a greater extent: water with ozone bubbles enters the UV radiation zone and is partially disinfected by the principle of the so-called synergistic effect. This device has the following disadvantages:

значительные габариты устройства по ширине за счет эжектора, например, для аппарата производительностью 10 м³/ч габарит по фронту составляет с эжектором 1115 мм, без эжектора 760 мм, т.е. вклад эжектора в габарит по ширине до 50%;significant dimensions of the device in width due to the ejector, for example, for an apparatus with a capacity of 10 m ³ / h, the front dimension is 1115 mm with the ejector, 760 mm without the ejector, i.e. ejector contribution to the overall width up to 50%;

неполная реализация преимуществ совместной обработки воды озоном и УФ-из1768520 А1 лучением, что обусловливает недостаточно высокое качество воды, так как обработка озоном и УФ-лучами идет неодновременно, а последовательно, друг за другом - такова конструкция аппарата, а точнее - таково расположение эжектора.incomplete realization of the advantages of the combined treatment of water with ozone and UV 1768520 A1 radiation, which leads to insufficient water quality, since treatment with ozone and UV rays is not simultaneous, and sequentially, one after another - this is the design of the apparatus, or rather - this is the location of the ejector.

Целью изобретения является уменьшение габаритов аппарата и повышение качества очистки воды за счет реализации синергидного эффекта.'.The aim of the invention is to reduce the dimensions of the apparatus and improve the quality of water treatment due to the implementation of the synergistic effect. '

Поставленная цель достигается тем, что бактерицидный аппарат, содержащий вертикальную цилиндрическую’камеру с патрубками подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксильно в полости камеры, эжектор и две трубки, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - для ввода озона - с вакуумной полостью эжектора, содержит эжектор, установленный· внутри камеры, причем эжектор соединен своим диффузором с патрубком отвода воды и бактерицидную лампу, установленную внутри эжектора соосно с ним. Таким образом, эжектор как бы упрятан в корпусе аппарата и не требует дополнительного (вне корпуса аппарата) пространства для своего размещения, т.е. достигается уменьшение габаритов аппарата. Кроме того, при работе аппарата озон и УФ-лучи действуют на воду одновременно (синергидный эффект), причем за счет эжектора обеспечивается интенсивное перемешивание воды непосредственно в зоне УФ-радиации. В результате повышается качество очистки воды.This goal is achieved in that the bactericidal apparatus containing a vertical cylindrical chamber with water inlet and outlet pipes, an ultraviolet germicidal lamp and a protective quartz cover mounted coaxially in the chamber cavity, an ejector and two tubes, one of which is connected to the atmosphere and the other - for introducing ozone - with a vacuum cavity of the ejector, contains an ejector mounted inside the chamber, the ejector being connected by its diffuser to the water outlet pipe and a bactericidal lamp installed inside and the ejector coaxially with it. Thus, the ejector is, as it were, hidden in the apparatus body and does not require additional (outside the apparatus body) space for its placement, i.e. A reduction in the dimensions of the apparatus is achieved. In addition, during the operation of the apparatus, ozone and UV rays act on water simultaneously (synergistic effect), and due to the ejector, intensive mixing of water is provided directly in the UV radiation zone. As a result, the quality of water treatment is improved.

На фиг. 1 изображен бактерицидный аппарат в разрезе; на фиг. 2 - узел кварцевого чехла.In FIG. 1 shows a bactericidal apparatus in section; in FIG. 2 - node quartz cover.

Бактерицидный аппарат содержит вертикальную цилиндрическую камеру 1 с патрубками 2 подвода воды и 3 отвода воды. Внутри камеры установлен эжектор, состоящий из сопла 4, смесителя 5 и диффузора'The bactericidal apparatus comprises a vertical cylindrical chamber 1 with nozzles 2 for supplying water and 3 for draining water. An ejector is installed inside the chamber, consisting of nozzle 4, mixer 5 and diffuser

6. Сопло 4 присоединено к входному патрубку 2, а диффузор 6 всей выходной стороной присоединен к выходному патрубку 3. Все элементы эжектора размещены соосно с корпусом. Внутри эжектора, соосно с ним, размещена бактерицидная лампа ультрафиолетового излучения 7, защищенная от воды кварцевым чехлом 8. Между кварцевым чехлом 8 и элементами эжектора образуются кольцевые зазоры: цилиндрический (наиболее узкий) 9 и конические 10 и 11. Наиболее узкий зазор 9 образуется в зоне смесителя6. The nozzle 4 is connected to the inlet pipe 2, and the diffuser 6 is connected with the entire output side to the output pipe 3. All elements of the ejector are placed coaxially with the housing. Inside the ejector, coaxially with it, a bactericidal lamp of ultraviolet radiation 7 is placed, protected from water by a quartz cover 8. Between quartz cover 8 and elements of the ejector, annular gaps are formed: cylindrical (narrowest) 9 and conical 10 and 11. The narrowest gap 9 is formed in mixer zone

5.5.

В воздушное пространство 12 между лампой и кварцевым чехлом утоплены две трубки 13 и 14. Трубка 13 одним своим кон цом введена в верхнюю часть воздушного пространства 12, а другим концом выведена в атмосферу. Трубка 14 одним своим концом опущена на дно кварцевого чехла, а другим концом соединена через штуцер 15 с вакуумной полостью 16 (она образована между цилиндрической стенкой корпуса и наружной поверхностью эжектора). Кварцевый чехол герметично закреплен в горловине 17 с помощью крышки 18, а сверху закрыт крышкой 19. Подвод электропитания к лампе осуществляется по проводам 20. Для регулирования давления в эжекторе используется дроссельный клапан 21.Two tubes 13 and 14 are recessed into the air space 12 between the lamp and the quartz case. The tube 13 is inserted at one end into the upper part of the air space 12, and into the atmosphere with the other end. The tube 14 is lowered at one end to the bottom of the quartz case, and connected at the other end via a nozzle 15 to the vacuum cavity 16 (it is formed between the cylindrical wall of the housing and the outer surface of the ejector). The quartz case is hermetically fixed in the neck 17 using the cover 18, and is closed by a cover 19 from above. The power supply to the lamp is carried out via wires 20. A throttle valve 21 is used to control the pressure in the ejector.

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

Через систему зажигания включают бактерицидную лампу 7, лампа загорается. К патрубку 2 подают обрабатываемую воду под давлением. Клапан 21 частично приоткрывают. Вода над напором сначала попадает в сопло 4, на выходе из которого скорость потока резко возрастает. Затем вода с большей скоростью протекает по кольцевому зазору смесителя 5 и далее - через диффузор 6, где скорость ее снижается. В полости 16 создается вакуум, с помощью которого в эжектор по трубке 14 подсасывается озонно-воздушная смесь из воздушного пространства 12. Свежие порции воздуха в пространство 12 непрерывно поступают по трубке 13.Through the ignition system, a bactericidal lamp 7 is turned on, the lamp lights up. To the pipe 2 serves the treated water under pressure. The valve 21 is partially opened. Water above the pressure first enters the nozzle 4, at the outlet of which the flow rate increases sharply. Then, the water flows with greater speed along the annular gap of the mixer 5 and then through the diffuser 6, where its speed decreases. A vacuum is created in the cavity 16, by means of which an ozone-air mixture is drawn into the ejector through the tube 14 from the air space 12. Fresh portions of air into the space 12 are continuously fed through the tube 13.

В смесителе 5 происходит активное смешение озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой. При этом, что очень важно, озон действует одновременно с действием УФ-лучей на воду, т.е. реализуется синергидный эффект (эффект совместного действия нескольких бактерицидных факторов различной природы, при котором, как известно, результат обработки выше, чем от последовательного воздействия на воду каждого из факторов в отдельности).In the mixer 5 there is an active mixing of the ozone-air mixture with the treated water. At the same time, which is very important, ozone acts simultaneously with the action of UV rays on water, i.e. a synergistic effect is realized (the effect of the combined action of several bactericidal factors of various nature, in which, as you know, the treatment result is higher than from the sequential exposure to water of each of the factors separately).

Кроме синергидного эффекта в смесителе 5 проявляется еще один, дополнительный, эффект - генерирование озона из пузырьков воздуха, поступавших из пространства 12 по трубке 14 вместе с озоном. Пузырьки воздуха как бы вновь попали в зону УФ-радиации теперь^же непосредственнов воде. Пузырьки воздуха под воздействием УФ-лучей превращаются в озонные пузырьки и, активно взаимодействуя с водой, способствуют ее качественной обработке.In addition to the synergistic effect in the mixer 5, another, additional, effect is manifested - the generation of ozone from air bubbles coming from space 12 through a tube 14 together with ozone. Bubbles of air, as it were, again fell into the zone of UV radiation, now directly in water. Air bubbles under the influence of UV rays turn into ozone bubbles and, actively interacting with water, contribute to its high-quality processing.

В зазоре 9 происходят необычайно активные процессы обработки воды, обусловленные малой толщиной слоя (турбулентностью потока), барботированием озона и воздуха, воздействием УФ-радиации.In the gap 9, unusually active water treatment processes occur, due to the small layer thickness (flow turbulence), ozone and air sparging, and UV radiation.

В диффузоре 6 скорость потока падает, а давление возрастает. Здесь завершается процесс поглощения (растворения) озона, но продолжается воздействие УФ-лучей. Завершается процесс обработки в зоне вы- 5 ходного патрубка 3. Регулируя дроссель 20, можно подобрать необходимую величину вакуума в полости 16 и оптимальное давление в смесителе 5 и диффузоре 6 и, как следствие, качество обработки воды.In diffuser 6, the flow rate decreases, and the pressure increases. Here, the process of absorption (dissolution) of ozone is completed, but exposure to UV rays continues. The processing is completed in the area of the outlet 5 pipe 3. By adjusting the throttle 20, it is possible to select the necessary vacuum in the cavity 16 and the optimal pressure in the mixer 5 and diffuser 6 and, as a result, the quality of the water treatment.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом представлено в таблице.A comparison of the claimed device with the prototype is presented in the table.

Из данных таблицы следует, что заявляемый аппарат по сравнению с прототипом более компактен (габарит по ширине уменьшился на 42%) и обеспечивает более высокое качество очистки воды по критерию коли-индекс, т.е. поставленная цель достигнута.From the data of the table it follows that the claimed apparatus compared to the prototype is more compact (overall width decreased by 42%) and provides a higher quality of water purification by the criterion of coli index, i.e. the goal is achieved.

Claims

Claim

A bactericidal apparatus for treating water, comprising a vertical cylindrical chamber with water inlet and outlet nozzles, an ultraviolet germicidal lamp and a protective quartz case mounted coaxially in the chamber cavity, an ejector and two tubes, one of which is connected to the atmosphere, and the other for introducing ozone - with a vacuum cavity of the ejector, characterized in that, in order to reduce the dimensions of the apparatus and improve the quality of water treatment due to the synergistic effect, the ejector is installed inside the chamber and connects it is not diffused by its diffuser with a water outlet pipe, while a bactericidal lamp is installed inside the ejector coaxially with it.

I n / a Indicators Values for the claimed device prototype 1 Lamp type DRB-8 DRB-8 2 3 Productivity, l / h Dimensions, mm: 100 100 - length 80 80 - width 110 190 4 - height Coli Water Index: 520 520 - source 10 ³ 10 ³ - processed less than 3 10 - according to GOST 2874-82 (norm) less than 3 less than 3

Wed ag 2