Устройство для обработки воды озоном

Изобретение относится к области химической очистки воды. Устройство включает корпус с охлаждающей рубашкой, высоковольтный и низковольтный электроды, элемент подачи высокого напряжения. Разрядная зона устройства через патрубок подачи озона, эжектор и патрубок подачи исходной воды соединена с охлаждающей рубашкой устройства, выполняющей роль контактной камеры при очистке воды. Предложенное изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить эффективность обработки воды. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области химической очистки воды, а более конкретно - к установкам для озонирования воды.

Известна установка для озонирования воды, содержащая компрессор, теплообменник, холодильное устройство, адсорберы, фильтры, озонатор и контактную камеру, при этом теплообменник подсоединен к адсорберам и холодильному устройству, выполненному в виде вихревой трубы (см. А.С. №695968, С 02 В 1/38 Установка для озонирования воды).

Недостатком установки является ее малая эффективность, связанная с потерей вырабатываемого озона в соединительных коммуникациях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству является высокочастотный генератор озона, предназначенный для обеззараживания и очистки природных и сточных вод, включающий корпус с охлаждающей рубашкой, высоковольтный и низковольтный электроды, патрубки подвода сжатого осушенного газа и отвода озоновоздушной смеси, элемент подачи высокого напряжения, при этом высоковольтный электрод выполнен в виде вихревой трубы, установленной коаксиально в полости низковольтного электрода (см. А.С. №1680617, С 01 В 13/10 Высокочастотный генератор озона).

Недостатком данной конструкции генератора озона является необходимость установки дополнительного устройства - контактной камеры (контакт озона с водой), что связано с удорожанием и усложнением конструкции.

Цель изобретения - повышение эффективности обработки воды и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство обработки воды озоном, включающее корпус с охлаждающей рубашкой, высоковольтный и низковольтный электроды, элемент подачи высокого напряжения, дополнительно содержит разрядную зону устройства, которая через патрубок подачи озона, эжектор и патрубок подачи исходной воды соединена с охлаждающей рубашкой устройства, выполняющей роль контактной камеры.

На чертеже показано устройство для обработки воды озоном.

Устройство состоит из корпуса 1, патрубка подвода воздуха 2, патрубка подвода обрабатываемой воды 3, эжектора 4, патрубка озона 5, высоковольтного электрода 6, низковольтного электрода 7, разрядной зоны 8, патрубка отвода озонированной воды 9, охлаждающей рубашки 10 и элемента подачи высокого напряжения 11.

Устройство для обработки воды озоном работает следующим образом.

Сжатый и осушенный газ подается по патрубку 2 в разрядную зону 8, образованную между высоковольтным электродом 6 и низковольтным электродом 7. В результате подачи напряжения на элемент 11 возникает электрический коронный разряд, под действием которого в разрядной зоне 8 происходит синтез озона.

Полученный озон по патрубку 5 подается к эжектору 4, размещенному на патрубке подвода обрабатываемой воды 3. Смесь воды и озона подается в охлаждающую рубашку 10 корпуса 1. Обработанная вода отводится через патрубок 9, а охлаждающая рубашка устройства выполняет две функции, а именно отвод тепла из разрядной зоны 8 при синтезе озона, и играет роль контактной камеры при очистке воды.

Качество воды проверялось по наличию в ней органических соединений (параметры: окисляемость, общий органический углерод) и по эффекту обеззараживания (общее микробное число).

На момент проведения эксперимента исходная вода характеризовалась следующими показателями: окисляемость - 8,3-8,5 мг О₂/л, общий органический углерод (ООУ) 10,2-10,3 мг/л, общее микробное число (ОМЧ) 3700 шт./мл.

Время контакта озона с водой составляет 5 минут, дозы озона варьировались и составляли 1,3 и 5 мг/л.

При проведении эксперимента в качестве озонирующего элемента был использован элемент от лабораторного озонатора "Озон - 2М" производства АО" Курганхиммаш" г.Курган, а в качестве контактной камеры использовалась барботажная колонна из оргстекла с распылителем озона из пористой нержавеющей стали (ПНС).

Результаты обоснования эффекта очистки приведены в таблице.
Показатели качества воды	Исходная вода	Аналог 2 (прототип)	Новая конструкция
		Дозы озона, мг/л	Дозы озона, мг/л
1	3	5	1	3	5
Окисляемость, мг О2/л	8,4	8,25	7,9	7,2	6,45	6,05	5,4
Общий органический углерод, мг/л	10,25	10,0	9,4	8,95	7,6	6,95	6,1
Общее микробное число, шт./мл	3700	460	97	38	85	10	0
Остаточный озон, мг/л	-	следы	0,08	0,14	следы	0,11	0,16

Было установлено, что предлагаемое устройство позволяет повысить эффект очистки по органическим соединениям: окисляемость на 23%, ООУ - на 27%, по обеззараживанию при дозах озона 1-3 мг/л более чем на 80% и при дозе 5 мг/л предлагаемое устройство гарантирует получение стерильной воды, что определяет значительный экологический эффект.

Устройство обработки воды озоном, включающее корпус с охлаждающей рубашкой, высоковольтный и низковольтный электроды, элемент подачи высокого напряжения, отличающееся тем, что разрядная зона устройства через патрубок подачи озона, эжектор и патрубок подачи исходной воды соединена с охлаждающей рубашкой устройства, выполняющей роль контактной камеры.