Устройство для очистки и обеззараживания питьевой и сточной воды

 

Устройство используется для обработки, очистки и обеззараживания питьевой и сточной воды с помощью электрического разряда. Сущность изобретения: поверхностный искровой разряд формируется в последовательно расположенных разрядных промежутках, образованных размещенными вблизи поверхности воды основными электродами (ОЭ). Каждый ОЭ является общим для соседних промежутков. Синхронное инициирование разрядов в них осуществляется поджигающим импульсом напряжения, подаваемого на общий для всех промежуткоов поджигающий электрод, расположенный в воде параллельно ее поверхности и перпендикулярно ОЭ. 2 ил.

Устройство относится к очистке и обеззараживанию питьевой и сточной воды электрическими методами и может быть использовано на промышленных предприятиях, в сельском хозяйстве, медицинских, специальных учреждениях, а также в быту.

Известны устройства для очистки и обеззараживания воды электрическими методами, в которых электрические разряды формируются в воде. Однако высокая электрическая прочность воды (≃100 кВ/см) требует использования весьма высокого напряжения, что предъявляет соответствующие требования к технике безопасности при эксплуатации подобных устройств. Кроме того, при малой длине разрядного промежутка в сравнении с резервуаром с водой эффективность обеззараживания мала, а "точечное" выделение энергии в воде приводит к образованию газового пузыря с большим давлением, возмущению и выплескиванию воды и сильным ударным волнам. Последнее требует значительной прочности резервуара и деталей устройства.

Цель повышение эффективности очистки и обеззараживания воды и безопасности эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки и обеззараживания воды с помощью электрического разряда, содержащем источник питания, генераторы тока, развязывающие элементы, формирующие разрядник, основные электроды и поджигающий электрод, основные электроды образуют последовательно расположенные разрядные промежутки и являются общими для соседних из них, поджигающий электрод является общим для всех разрядных промежутков, число генераторов тока равно числу разрядных промежутков, при этом один выход генератора тока соединен с источником питания и через формирующие разрядники с основными электродами, а другой выход генератора тока соединен с основными электродами и через развязывающие элементы с источником питания.

В соответствии с изобретением устройство (фиг.1, 2) содержит источник питания 1, генераторы тока, развязывающие элементы (например резисторы) 3, формирующие разрядники, основные электроды 5 в виде стержней ⊘ 0,5-1 см, расположенных вертикально вблизи воды, и общий поджигающий электрод 6 в виде решетки из проволок ⊘ 0,1-0,2 см, размещенных в плоскостях основных электродов 5. Поджигающий электрод 6 располагается параллельно поверхности воды на глубине 1-2 см. Основные электроды 5 образуют разрядные промежутки длиной 5-10 см, разряды в них формируются синхронно при подаче на поджигающий электрод 6 импульса напряжения амплитудой 15-20 кВ и длительностью 1-3 мкс. Устройство работает следующим образом. При включении источника питания 1 все генераторы тока 2 заряжаются до рабочего напряжения 5-10 кВ, недостаточного для пробоя формирующих разрядников 4, предотвращающих утечку зарядов генератора тока из-за собственной проводимости воды. При подаче на поджигающий электрод 6 импульса поджига на поверхности воды возникают поляризационные заряды, создающие в разрядных промежутках начальную проводимость, достаточную для их пробоя при напряженности поля ≃ 1 кВ/см. Одновременно с этим пробиваются формирующие разрядники 4, включающие генераторы тока на свои разрядные промежутки. Разряду генераторов тока другим путем препятствуют развязывающие элементы 3.

Устройство закрепляется на стенках резервуара или наплаву и работает в импульсно-периодическом или частотном режиме. Число разрядов, необходимое для обеззараживания воды, зависит от ее объема и энергетики разрядов. При обеззараживании потока воды устройство работает в частотном режиме с нужной частотой.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ И СТОЧНОЙ ВОДЫ электрическим разрядом, содержащее источник питания, генераторы тока, развязывающие элементы, формирующие разрядники, основные электроды, образующие последовательно расположенные разрядные промежутки, и поджигающий электрод, отличающееся тем, что число генераторов тока равно числу разрядных промежутков, при этом основные электроды через один соединены с одним выходом генератора тока и через развязывающие элементы с источником питания, промежуточные основные электроды соединены через формирующие разрядники с источником питания другим выходом генератора тока, а поджигающий электрод размещен под всеми основными электродами перпендикулярно им.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2