Устройство для очистки и обеззараживания воды

Авторы патента:

Курдюмов Владимир Иванович (RU)

Ракова Анна Юрьевна (RU)

Павлушин Андрей Павлушин (RU)

C02F9/08 - по крайней мере одна ступень является физической обработкой

C02F9/02 - включающая ступень разделения

C02F9/00 - Многоступенчатая обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод

C02F1/32 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D21/0039 - Отделение взвешенных твердых частиц от жидкостей путем осаждения (дифференциальное осаждение B03D 3/00; устройства для отделения или удаления жировых или масляных частиц или подобных плавающих веществ с поверхности воды, промышленных или бытовых сточных вод C02F 1/40)

Владельцы патента RU 2770836:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод. Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус, снабженный крышкой с уступами на ее нижней поверхности, установленные на внутренней поверхности крышки ультрафиолетовые светодиоды, фильтр и установленный снаружи корпуса герметичный кожух, на внутренней поверхности которого установлены излучатели ультразвука. Устройство также содержит отстойник в форме полой полусферы, снабженный в нижней части сливным болтом, расположенным по его центру. Входной штуцер устройства тангенциально установлен в горизонтальной плоскости в верхней части кожуха, а напротив него тангенциально установлен входной патрубок. В крышке установлен выходной патрубок. В корпусе установлена вертикальная перфорированная трубка, на конце которой установлен сборник в виде перевернутой дном вниз тарелки с отверстием в ее центре, диаметр которого равен наружному диаметру перфорированной трубки, причем диаметр сборника равен наружному диаметру корпуса, а края сборника герметично прилегают к корпусу. Нижний конец перфорированной трубки через отверстие в центре сборника выведен в верхнюю часть полости между корпусом и кожухом. На перфорированной трубке установлен дефлектор в форме логарифмической спирали, на котором дном вниз установлена тарелка с перфорированными краями, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса. В полости между корпусом и кожухом установлен дополнительный дефлектор в виде плоской спирали, ширина которой равна расстоянию между корпусом и кожухом. Шаг спирали дефлектора выполнен меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора. Обеспечивается повышение качества очистки и обеззараживания воды. Улучшение процесса отделения и последующего удаления загрязнений также способствует улучшению качества очистки воды. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды.

Известно устройство для очистки и обеззараживания воды [Устройство для очистки и обеззараживания воды. - Патент RU №2734880. - Опубл. 23.10.2020 Бюл. №30], содержащее корпус, корпус, снабженный крышкой с уступами на ее нижней поверхности, установленные на ее внутренней поверхности ультрафиолетовые светодиоды, излучатели ультразвука, отстойник, выполненный в форме полой полусферы, обращенной центром вниз, выходной патрубок, установленный в крышке, установленную в корпусе вертикально перфорированную трубку, установленный на трубке дефлектор, выполненный в форме логарифмической спирали, установленную на дефлекторе дном вниз тарелку с перфорированными краями, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, фильтрующий элемент, выполненный в форме цилиндра, а также входной штуцер. Снаружи корпуса установлен герметичный кожух, повторяющий форму корпуса. Нижний конец перфорированной трубки установлен в полости между корпусом и кожухом. Входной штуцер тангенциально установлен в горизонтальной плоскости в верхней части кожуха. Напротив входного штуцера тангенциально установлен входной патрубок. В полости между корпусом и кожухом установлен дополнительный дефлектор, выполненный в виде плоской спирали, ширина которой равна расстоянию между корпусом и кожухом. Излучатели ультразвука установлены на внутренней поверхности кожуха. Входной штуцер снабжен обратным клапаном.

Недостатком данного устройства является низкое качество очистки и обеззараживания воды.

Достигаемый технический результат - повышение качества очистки и обеззараживания воды.

Указанный результат достигается тем, что отстойник в нижней части снабжают сливным болтом, который располагают по его центру, на конце перфорированной трубки устанавливают сборник, который выполняют в виде перевернутой дном вниз тарелки с отверстием в ее центре, диаметр которого выполняют равным наружному диаметру перфорированной трубки, диаметр сборника выполняют равным наружному диаметру корпуса, причем края сборника выполняют герметично прилегающими к корпусу, нижний конец перфорированной трубки через отверстие в центре сборника выводят в верхнюю часть полости между корпусом и кожухом, причем шаг спирали дефлектора выполняют меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора.

На фиг. 1 показано устройство для очистки и обеззараживания воды, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2 с уступами на ее нижней поверхности, установленные на ее внутренней поверхности ультрафиолетовые светодиоды 3, излучатели ультразвука 4, отстойник 5, выполненный в форме полой полусферы, обращенной центром вниз. Отстойник 5 соединен с кожухом 6 посредством резьбового соединения. В нижней части отстойник снабжен сливным болтом 7, который расположен по его центру. Снаружи корпуса 1 установлен герметичный кожух 6, повторяющий форму корпуса 1.

Устройство для очистки и обеззараживания воды также включает выходной патрубок 8, установленный в крышке 2, вертикально установленную в корпусе 1 перфорированную трубку 9, на конце которой установлен сборник 10, выполненный в виде перевернутой дном вниз тарелки с отверстием в ее центре, диаметр которого равен наружному диаметру перфорированной трубки. Диаметр сборника 10 равен наружному диаметру корпуса 1, причем края сборника 10 герметично прилегают к корпусу. Нижний конец перфорированной трубки 9 через отверстие в центре сборника 10 выведен в верхнюю часть полости между корпусом 1 и кожухом 6 и плотно закреплен пробкой 11, прилегающей к сборнику 10. На перфорированной трубке 9 установлен дефлектор 12, выполненный в форме логарифмической спирали. На дефлекторе 12 установлена дном вниз тарелка 13 с перфорированными краями, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса 1.

Устройство для очистки и обеззараживания воды также включает в себя фильтрующий элемент 14, выполненный в форме цилиндра, и входной штуцер 15. Входной штуцер 15 тангенциально установлен в горизонтальной плоскости в верхней части кожуха 6. Напротив входного штуцера 15 тангенциально установлен входной патрубок 16. В полости между корпусом 1 и кожухом 6 установлен дополнительный дефлектор 17, выполненный в виде плоской спирали, ширина которой равна расстоянию между корпусом и кожухом. Излучатели ультразвука 4 установлены на внутренней поверхности кожуха 6. Шаг спирали дефлектора 12 выполнен меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора 17.

Устройство для очистки и обеззараживания воды работает следующим образом.

Вода под напором через входной патрубок 16 попадает в полость между корпусом 1 и кожухом 6, где установлен дополнительный дефлектор 17, выполненный в виде плоской спирали, ширина которой равна расстоянию между корпусом 1 и кожухом 6. Дополнительный дефлектор 17 придает воде вращательное движение вокруг корпуса 1, увеличивая время нахождения воды в полости между корпусом 1 и кожухом 6. Здесь вода обеззараживается с помощью создаваемых излучателями ультразвука 4, расположенными на внутренней поверхности кожуха 6, ультразвуковых волн, которые вызывают эффект кавитации, способствующий разрушению загрязняющих воду химических веществ и микроорганизмов. Увеличение времени нахождения воды в полости между корпусом 1 и кожухом 6 приводит к увеличению времени воздействия ультразвука на обрабатываемую воду, что улучшает качество ее обеззараживания. При вращательном движении воды, создаваемом дополнительным дефлектором 17, крупные частицы загрязнений отбрасываются к наружной стенке отстойника 5. Здесь вода теряет свою скорость, и крупные частицы загрязнений движутся в нижнюю часть отстойника, где и накапливаются. Одновременно через входной штуцер 15, который установлен тангенциально в горизонтальной плоскости в верхней части кожуха 6 напротив входного патрубка 16, подается озон. При поступлении озона в воду он окисляет находящееся в ней растворенное двухвалентное железо до нерастворимого в воде трехвалентного железа, а имеющиеся в воде ионы марганца образуют нерастворимый диоксид марганца. Также озон обеззараживает, обесцвечивает и дезодорирует воду. Затем вода через перфорированную трубку 9 поступает во внутреннюю полость корпуса 1, где с помощью дефлектора 12 вовлекается во вращательное движение по логарифмической спирали от центра дефлектора 12 к его периферии. При вращении воды в дефлекторе 12 находящиеся в жидкости частицы загрязнений отбрасываются под действием центробежной силы к поверхностям дефлектора 12, а, далее, к стенкам корпуса 1 и попадают в сборник 10 тарельчатой формы. Выполнение шага спирали дефлектора 12 меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора 17, позволяет обеспечить более высокую скорость вращательного движения воды во внутренней полости корпуса 1 и, следовательно, более качественную очистку воды от мелких примесей за счет центробежной силы. После окончания спиралеобразного движения в дефлекторе 12 вода меняет направление движения, теряет свою скорость и проходит через фильтрующий элемент 14, где дополнительно очищается от примесей и находящихся в ней нерастворимых соединений железа и марганца. Затем вода, очищенная от примесей, попадает в пространство между верхней частью фильтрующего элемента 14 и внутренней поверхностью крышки 2, где под действием ультрафиолетовых лучей, испускаемых ультрафиолетовыми светодиодами 3, дополнительно обеззараживается. Наличие ультрафиолетовых светодиодов, установленных на внутренней поверхности крышки 2, позволяет более эффективно обеззараживать воду, так как качество ультрафиолетовой обработки улучшается при повышении чистоты воды, а в верхней части корпуса устройства обрабатывается уже очищенная вода. После этого вода удаляется наружу устройства через выходной патрубок 8, установленный в крышке 2. Имеющиеся в воде загрязнения накапливаются в сборнике 10 тарельчатой формы, в отстойнике 5 и в фильтрующем элементе 14.

Периодически крышку 2 снимают, заменяют фильтрующий элемент 14, удаляют накопившиеся загрязнения со сборника 10 тарельчатой формы и с отстойника 5, предварительно открутив сливной болт 7. Улучшение процесса отделения и последующего удаления загрязнений также способствует улучшению качества очистки воды.

Снабжение отстойника в нижней части сливным болтом, расположенным по его центру, установка на конце перфорированной трубки сборника, выполненного в виде перевернутой дном вниз тарелки с отверстием в ее центре, диаметр которого равен наружному диаметру перфорированной трубки, выполнение диаметра сборника равным наружному диаметру корпуса, выполнение краев сборника герметично прилегающими к корпусу, выведение нижнего конца перфорированной трубки через отверстие в центре сборника в верхнюю часть полости между корпусом и кожухом, а также выполнение шага спирали дефлектора меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора, позволяет обеспечить качественную очистку воды от примесей и содержащихся в ней растворимых соединений железа и марганца и одновременно обеззаразить ее.

Устройство для очистки и обеззараживания воды, содержащее корпус, снабженный крышкой с уступами на ее нижней поверхности, установленные на ее внутренней поверхности ультрафиолетовые светодиоды, установленный снаружи корпуса герметичный кожух, повторяющий форму корпуса, установленные на внутренней поверхности кожуха излучатели ультразвука, отстойник, выполненный в форме полой полусферы, обращенной центром вниз, входной штуцер, тангенциально установленный в горизонтальной плоскости в верхней части кожуха, и тангенциально установленный напротив входного штуцера входной патрубок, установленный в крышке выходной патрубок, установленную в корпусе вертикально перфорированную трубку с установленным на ней дефлектором, который выполнен в форме логарифмической спирали, установленную на дефлекторе дном вниз тарелку с перфорированными краями, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру корпуса, фильтрующий элемент, выполненный в форме цилиндра, а также установленный в полости между корпусом и кожухом дополнительный дефлектор, выполненный в виде плоской спирали, ширина которой равна расстоянию между корпусом и кожухом, отличающееся тем, что отстойник в нижней части снабжен сливным болтом, расположенным по его центру, на конце перфорированной трубки установлен сборник, выполненный в виде перевернутой дном вниз тарелки с отверстием в ее центре, диаметр которого равен наружному диаметру перфорированной трубки, диаметр сборника равен наружному диаметру корпуса, причем края сборника герметично прилегают к корпусу, нижний конец перфорированной трубки через отверстие в центре сборника выведен в верхнюю часть полости между корпусом и кожухом, причем шаг спирали дефлектора выполнен меньшим, чем шаг спирали дополнительного дефлектора.

Изобретение относится к способу безреагентной очистки шахтных вод, заключающемуся в гидроакустическом воздействии на очищаемую шахтную воду и на уплотняемый осадок чередующимися между собой: импульсными - длительностью менее 1 с, квазиимпульсными - длительностью от 1 с до 10 с и непрерывными - длительностью более 10 с, волнами звукового и ультразвукового диапазонов частот в последовательно функционально соединенных: в первом, во втором, в третьем, в четвертом и в пятом, элементах системы водоочистки шахтных вод, в акустической коагуляции коллоидных частиц, взвешенных веществ и тяжелых металлов, в гравитационном и гравитационно-акустическом осаждении на дно ранее акустически коагулированных коллоидных частиц, взвешенных веществ и тяжелых металлов, в акустическом уплотнении осадка с последующим его периодическим извлечением и утилизацией на полигоне хранения твердых отходов, причем амплитуда звукового давления волн звукового и ультразвукового диапазонов частот составляет не менее 104 Па на расстоянии 1 м от соответствующего гидроакустического излучателя, в качестве первого элемента используют идентичные друг другу участковые водосборники, расположенные на участках шахты, в качестве второго элемента используют идентичные друг другу главные водосборники, расположенные в околоствольном дворе шахты, в качестве третьего элемента используют идентичные друг другу пруды-отстойники, в качестве четвертого элемента используют идентичные друг другу камеры фильтров, в качестве пятого элемента используют идентичные друг другу фильтры, дополнительно осуществляют электрохимическую коагуляцию коллоидных частиц, взвешенных веществ, тяжелых металлов и болезнетворных бактерий в ближнем поле гидроакустических излучателей в процессе преобразования электрической энергии в акустическую энергию, дополнительно осуществляют осаждение ранее коагулированных коллоидных частиц, взвешенных веществ, тяжелых металлов и болезнетворных бактерий под действием акустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой звукового давления 1 Па на расстоянии 1 м от соответствующего акустического излучателя, направляемых из воздуха под воду под углом 25 градусов, дополнительно осуществляют очистку от болезнетворных бактерий в ближнем поле гидроакустических излучателей при излучении акустических волн с амплитудой звукового давления 104 Па, дополнительно в пятом элементе осуществляют извлечение на фильтрах ранее коагулированных коллоидных частиц, взвешенных веществ, тяжелых металлов и болезнетворных бактерий.

Способ очистки сточных вод // 2763824

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от ионов аммония, тяжелых металлов и нефтепродуктов и может найти применение в сельском хозяйстве. Способ включает добавление в очищаемую воду природного цеолита с размером фракций 1,0-1,5 мм, перемешивание, отстаивание в интервале 12-48 ч, фильтрование, при этом к природному цеолиту в очищенную воду добавляют древесный активированный уголь марки БАУ-А с размером фракций 0,25-0,5 мм в соотношении 1:1 и осуществляют равномерное перемешивание со скоростью вращения 2-3 об/с в течение 15-20 с.

Установка для обработки фильтрата полигона твердых коммунальных отходов // 2757113

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности, для обработки фильтрата на полигоне твердых коммунальных отходов. Блок реагентной обработки установки снабжен узлом подачи кислоты, двумя параллельно установленными реакторами нейтрализации фильтрата и реактором с низкоскоростной мешалкой.

Способ получения органоминерального удобрения при переработке сточных вод шерстемоечного производства // 2756499

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ получения органоминерального удобрения при переработке жидких отходов шерстемоечного производства включает контактирование жиросодержащих органических отходов шерстемоечного производства с серпентинитом, при этом используют порошкообразный серпентинит с размерами частиц не более 250 мкм, а в качестве жидких отходов шерстемоечного производства - свежеобразованные сточные воды шерстемоечного производства, срок хранения которых не превышает трех суток, для осуществления указанного контактирования используют реактор, в который загружают указанный порошкообразный серпентинит, заливают порцию свежеобразованной сточной воды шерстемоечного производства объемом не менее объема загруженного серпентинита и производят обработку загруженного серпентинита путем перемешивания при работающем реакторе в течение не менее 0,5 часа, после чего обработанный серпентинит в виде покрытых жиром частиц выгружают из реактора и направляют на сушку для получения готового продукта.

Способ ведения водно-химического режима и регенерации баромембранной водоподготовительной установки с применением унифицированной коррекционно-отмывочной композиции // 2753350

Предложен способ ведения водно-химического режима и регенерации баромембранной водоподготовительной установки с применением унифицированной коррекционно-отмывочной композиции, включающей блоки ультрафильтрации, дожимные и/или основные блоки обратного осмоса, с применением унифицированной коррекционно-отмывочной композиции, содержащей коагулянт FeCl3, NaClO (раствор с массовой долей 50%), Na2S2O5 (раствор с массовой долей 10%), H2SO4 (раствор с массовой долей 92%), NaOH (раствор с массовой долей 42%), Na5P3O10, трилон Б, лимонную кислоту техническую, антискалянт Экотрит® UNI 1, включающий предварительную очистку исходной воды и химические промывки кислотными и щелочными моющими средствами, где в качестве предварительной очистки питательной воды систем ультрафильтрации и обратного осмоса используется коагуляция хлорным железом (FeCl3); для предупреждения образования растворимых форм железа и отложений органических соединений на поверхности мембраны pH исходной воды поддерживается на уровне 8,2-9,0; в качестве кислотного моющего средства систем ультрафильтрации и обратного осмоса используется водный раствор лимонной кислоты (2200 мг/дм3) с температурой 35-40 °С, подкисленный серной кислотой (630 мг/дм3) до pH = 2,0; в качестве щелочного моющего средства систем ультрафильтрации используется водный раствор гипохлорита натрия (100 мг/дм3) с температурой 30-35 °С, подщелоченный натриевой щелочью (400 мг/дм3) до pH = 12,0; в качестве ингибитора отложения солей используется антискалянт Экотрит® UNI 1, не содержащий фосфаты.

Способ очистки воды // 2750489

Изобретение относится к области очистки природных пресных вод из подземных и поверхностных источников от соединений железа, марганца, солей жёсткости, сероводорода, органических соединений и может быть использовано для получения воды питьевого качества. Способ включает обработку воды пероксидом водорода, с добавкой водорастворимых соединений титана с последующей аэрацией и физической обработкой.

Способ приготовления питьевой воды // 2744403

Изобретение относится к способам приготовления питьевой воды с применением метода электрохимической очитки и может быть использовано для разработки и создания устройств приготовления питьевой воды для квартир, офисов, лечебных учреждений, предприятий общественного питания, подразделений МЧС и МО РФ и пр.

Способ замкнутого водооборота гальванического производства // 2738105

Изобретение относится к способу замкнутого водооборота гальванического производства, предусматривающему раздельный сбор в накопителях концентрированных технологических стоков в виде отработанных кислых, щелочных, хромсодержащих и циансодержащих растворов с суммарной концентрацией не более 400 г/л и разбавленных технологических стоков от промывки деталей в виде отработанных кислотно-щелочных, хромсодержащих и циансодержащих промывных вод с солесодержанием каждого из указанных компонентов не более 500 мг/л в пересчете на NaCl при содержании шестивалентного хрома Cr6+ не более 200 мг/л и цианидов не более 150 мг/л, и их дальнейшую непрерывную очистку.

Установка для очистки сточных, дренажных и надшламовых вод промышленных объектов и объектов размещения отходов производства и потребления // 2736050

Изобретение описывает установку для очистки загрязненных промышленных вод, которая содержит последовательно установленные приемную ёмкость-накопитель, устройство для очистки воды от механических примесей, электрофлотатор, блок ультрафильтрации, блок обессоливания, включающий обратноосмотический модуль первой ступени и обратноосмотический модуль второй ступени по пермеату, и фильтр очистки от ионов аммония, а также устройства подачи химических реагентов, при этом между устройством для очистки от механических примесей и электрофлотатором установлен трубчатый коагулятор, а между электрофлотатором и блоком ультрафильтрации установлен блок озонирования, включающий две последовательно установленные лабиринтные колонны и генератор озона.

Установка для очистки водных сред от мышьяксодержащих соединений с использованием магнитоактивного сорбента // 2729787

Изобретение может быть использовано для очистки промышленных, питьевых и сточных вод, загрязненных высоким содержанием мышьяксодержащих соединений. Установка для очистки водных сред от мышьяксодержащих соединений с использованием магнитоактивного сорбента, содержит резервуар-накопитель 1 с плавающей крышкой, насос-дозатор 5, сорбционную колонну 2 периодического действия, смеситель 3 с мешалкой, насос-дозатор 6, магнитный сепаратор 4, насос загрузочный 7, нутч-фильтр 8 разъемной конструкции, обеспечивающий выгрузку осадка и замену фильтрующих элементов.

Установка для обработки фильтрата полигона твердых коммунальных отходов // 2757113