Способ обеззараживания воды озоном и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к очистке воды. Может быть использовано при обработке природных и сточных вод и позволяет интенсифицировать процесс обеззараживания. Способ осуществляется путем создания кавитации в обрабатываемой жидкости. Устройство для осуществления способа содержит расположенные на патрубке диски, в полость между которыми подается жидкость. Кавитируемая жидкость подвергается совместному воздействию ударных волн и импульсного электрического поля, причем ударные волны получают при объемном содержании образующегося в жидкости газа 1-8%. Диски свободно расположены на патрубке симметрично относительно штуцера. Полость между дисками выполнена в виде кругового кавитационного канала с контактирующими между собой кольцевыми стенками-электродами. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 02 F 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ilQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4357991/31 26 (22) 04.01.88 (46) 23.02.90. Бюл. № 7 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) Б. Г. Мишуков, Е. М. Протасовский, P. И. Хангильдин и Ю. Б. Берестова (53) 628.16.084 (088.8) (56) Орлов В. A. Озонирование воды. — М.:

Стройиздат, 1984, с. 81. (54) СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ОЗОНОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУШЕСТВЛ ЕНИЯ (57) Изобретение относится к очистке волы, может быть использовано при обработке природных H сточных во» H позволяет интенИзобретение относится к очистке волы и может быть использовано при обработке природны х и Tov н ых Boil.

Целью и зоб(етен и я я вляется и нтенсифика ия процесса обеззара. ивания воды.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, реализующее предлага»мый способ;

lIa фиг. 2 график снижения общего числа бактерий обрабо анной вол н гависимости от объемно о газосодержания B об, абатываемой воде.

В камере 1 с озонсодержащим газом установ1»на подводящая жидкость труба 2 со штуцером 3, сообщающим ее полость с пространством между дисками 4, имекзгцим форму кавитационного сопла, выход которого выполнен в виде диффузорного канала с контактирующими между собой кольц»вымя стен ками-электродами, на которые полается электрический ток. Диски имеют возможность свободно перемещаться друг относительно друга вдоль трубы от энергии потока обра„„Я()„„15447 4 д1 сифицировать процесс об»зза(а н.иваllия.

Способ осуществляется путем созлання кавитации в обрабатываемои жидкости. Устройство для осуществления способ; содержит расположенные на патрубке лиски, в полость между которыми по l »гся жидкость.

Кавитируемая жидкость II(гв»рга.тся совместному воздействию ударных волн и импульсного электрического поля. причем ударные волны получают при объемном содержании образующегося в жилкосгп аза l 8 ) п

Диски свободно расположены на патрубке симметрично относительно штуцера 11олость между дисками выполнена в BII.l кругового кавитационного канала с контактирующими между собой кольцевыми стенками-электролами. 2 с. п. ф-лы, 2 ил батываемой жилкости. Низкая инерционность при перемещении обеспечивается уменьшением Ilx массы, а жесткость конструкции для предотвращения демпфирования возникаю цих при работе устройства колебаний дисков 4 может быть обеспечена профилированием материала при их изготовлении, например ребрами жесткости на внешней поверхности дисков. Необходимый расхоl жи lкости обеспечивак>т входной задвижкой 5. а сток обработанной жидкости ос) ществляют через гилрозатвор 6. Для увеличения производительности устройства возможно испоlhзование на одной трубе несколькн.w независимых друг от друга пар дисков. По мер» расходования озона дефицит его в амере можеT непринудительно восполняться через окно 7 как при заданном (установл»lll". ), так и при существующем (атмосферном|,л;; л )II! I окружающей срелы.

Устройство работает спел) кнци м зом.! 544 714

15)

2 )

35

4Э

Формула изобретения

11о.1.i(ж,>шая ()(!!)t3(>o(ке кндкость «одаегся через вхо.(нх ю задвижкх 5. TpvA>, 2 и штуцер 3 к дискам 4. Жидкость попадает в сужение между дисками 4, образуя зазор междх ними. Получаемы." при истечении жидкости круговой «оток в зазоре приобретает боль«>ук) скорость, в соответствии с чем давление н этом сужении понижается и автоматически способствует уменьшению зазора.

Уменьшение зазора между дисками 4 происходит до тех пор, пока не начнется кавитация жидко TH, обусл<>вченная большой скоростьк) и T(."(ен«я и расширением вдоль радиуса кругового потока, автоматически стесняемого кольцевыми поверхностями свободно расположенных на трубе 2 дисков 4. Поскольку сопротивление в зазоре после этого уснл«вàcòñÿ «ропорциot(à Iьно интенсивности кав«тапи«, которая в Bolo очередь повышается с увеличе««ем перепада давлений, расход через зазор «В Hекоторый момент времен« стаб«.3«з«ру(тся, сохраняясь постоянным н(з(3внснл(о <)т да It t((ишего повышения давлен«я 1() т<>й величины на входе, при которой полх I(IK)T <> г этого дан. >ения противоположно на«равле««hl(. в,чоlb трубы силы, cno((>()l«>1(«()((>;t().ц н >ть усилия, притягивавших пруl к (рх гi лиски 4. 11рнчем с повышеt I и с м;1 а в л (. t I «я, 1 о у (3 О м я и j то и в с 1 и ч и и ы IH«lB ра «I«!)H(тся зона кавитации «о .Ч>(ф(ру.3<>р>(о(>i об нему между дисками, начиная с внутрен««х окружностей кольцевых noI3(() v«>(T(. II,(«(K«I3..1B II>«eH «lHH рост лавле««Н в ц«игральной части объема между д«скамн, иблнзн штуцера 3, привод«т к резк<)му х вел«ченнк) зазора между поверхнос(Ямн 1«ск<>н 4 «выбр<>су в газовую (ðåкамеры K(I(3« l«()x K>tlt(н зазоре круl оB()l() «() I OK(I .К«ДКОСЧ >3.

С «ом<>II(t>I() I(.K Ið«÷åñêoão тока, «oJB(Ле««oto к стенкам-э,>ектродам дисков 4 B IloTOhO ж «ДКОСТН 13ЫДЕ.1 33!Отся 13>> ЗЫР ЬКИ Гd:3B. (1р«этом по го к ста новится пульсирующим со сT(l б) I (,1 I I 3 >! () О н а «и ы м H од н о в p(м е M но р 13 с— .ходом ж« (K()o I н «ча(тотой пульсаций, которые регулируются входной задвижкой 5.

Вибрация .»(OKHB с определенной частотой вынужденны: колебаний при >>ульсиру>о(цех( круговом поток(газожидкостнои смеси, выдсляк)ш«(ся за сч T электролиза ионы x,.lopa, ме.1««серебра, если электроды выполнены «з эт«х метал10B, электроимпу 1bсы, получаемые н 3-за вибрации дисков, также дополнительно способствуют повышению эффективности и сокрашению продолжительности процесса обеззараживания. Сток обработаннойой ж идкости через гидрозатвор 6 и свободно пр>(точная система снабжения озоном обес((еч>(вают полное и экономное использование «оследнего, что также повын>ает эффективность обработки жидкости.

Способ осх «(ествляют следующим обра зом.

Обработке подвергают биологически очи«(ен>31>е городские сточные воды с содержанием общего числа сапрофитов 10" шт./мл.

Озон получают из воздуха. Концентрация озона в воздухе 17 мг/л. Гидростатический напор жидкости на входе в устройство 15 м вод. ст. Расход воды изменяется от 0,1 до 1 л/с. К стенкам-электродам дисков подводят постоянное напряжение. Газосодержание обрабатываемой жидкости изменяется в зависимости от силы тока. В процессе обработки ведут наблюдение за содержанием общего числа сапрофитов в обработанной жидкости. В результате обработки общее число сапрофитов в обработанной воде снижается до менее 100 шт./мл (фиг. 2).

Таким образом, в результате кавитации происходит размельчение взвешенных веществ, присутствующих в обрабатываемой воде и предохраняющих бактерии от действия окислителя. Одновременно с кавитацией на жидкость воздействуют импульсным электрическим полем и ударными волнами, которые «олучают при объемном содержании образующегося газа 1 — 8% (определено на основе экспериментальных данных, приведенных на фиг. 2). В результате воздей(TBèH электрического поля в жидкости выделяются пузырьки газа, которые способствуют образованию ударных волн, возникающих вслелствие того, что скорость течения газожидкостного потока становится сверхзвуковой. Одновременное воздействие на микроорганизмы, содержащиеся в обрабатываемой жнлкости, импульсного электрического поля н ударных волн способствуют тому, что сникается защитное действие микробных оболочек к воздействию окислителей (озона), и тем самым интенсифицируется процесс обеззараживания, Использование предлагаемого способа обеззараживания воды и конструкции устройства позволяет резко ускорить процесс обеззараживания, сократить расход дорогостояц1его озона. Упрощается аппаратурное оформление процесса, появляется возможность использования озона при атмосф рном давлении без дополнительных устройств его подачи. Кроме того, предлагаемое усч>ройство может работать в любом пространстве«HoM положении независимо от направления действия силы тяжести.!. Способ обеззараживания воды озоном путем создания кавитации в жидкости между расположенными на патрубке со штуцером дисками, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса обеззараживания, кавитируемую жидкость подвергают совместному воздействию ударных волн и импульсного электрического поля.

2. Устройство для обеззараживания воды озоном, содержащее расположенные на патрубке со штуцером диски, отличающееся

l 544r l 4

Рие.1

7Oб

7О5

7О

70г

0 2 0 6 В 10

Фиг Г

1В OL%

Составитель Л. Юлдашева

Редактор Н. Гулько Техред И. Верес Корректор В. Кабаний

Заказ 466 Тираж 798 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ « :<:Р I !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4, 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, s.ë. I àãàð«на. !