УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1995 года по МПК C02F1/34 

Изобретение относится к устройствам для обработки отстоя сточных вод и может быть использовано в сельском и коммунальном хозяйствах, а также пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство типа трубы Вентури (кавитационный генератор), содержащий конфузор передняя часть, сужающаяся по течению потока, горловину средняя узкая часть, диффузор расширяющаяся концевая часть.

Недостатком данного устройства является то, что кавитационный слой образуется в диффузионной части трубы по бокам от сплошной струи жидкости, движущейся вдоль оси трубы. Это означает, что в жидкости, движущейся вдоль оси диффузора, кавитация отсутствует, и следовательно, эффективность обеззараживания снижается из-за "проскока" патогенных микроорганизмов и гельминтов.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обеззараживания сточных вод, содержащее конфузор, горловину и диффузор, снабжено профилированной иглой, размещенной в его центральной части и закрепленной в шайбе, выполненной с окнами, муфтой, установленной на диффузоре с его наружной стороны с возможностью ее перемещения вдоль диффузора, при этом шайба размещена в муфте. Кроме того, диффузор снабжен съемной насадкой, изготовленной из антиэрозионного материала, а площадь поперечного сечения муфты больше площади поперечного сечения диффузора.

Установка профилированной иглы в центральной части устройства (вдоль его оси) позволяет:
улучшить условия обеззараживания жидкости (создать сплошной кавитационный слой в поперечном сечении диффузора);
увеличить время пребывания (обработки) патогенных микроорганизмов и гельминтов в диффузоре за счет профиля иглы и изменения ее положения на оси устройства;
увеличить величину разрежения (вакуума) в диффузоре за счет изменения положения иглы вдоль оси устройства, то есть создания более благоприятных условий для кавитации без увеличения давления исходного стока перед устройством.

Выполнение внутренней части диффузора в виде съемной насадки из антиэрозионного материала позволяет продлить время работы устройства в кавитационном режиме и быстро произвести замену насадки диффузора при эрозионном износе.

Выполнение площади поперечного сечения муфты больше площади поперечного сечения диффузора позволяет осуществить "внезапное расширение потока" жидкости, что приводит к уменьшению скорости потока и увеличению давления в потоке, т.е. к ликвидации явления кавитации.

На чертеже схематично изображено устройство для обеззараживания сточных вод, продольный разрез.

Устройство для обеззараживания сточных вод содержит конфузор 1, горловину 2, диффузор 3. В центральной части устройства (вдоль его оси) установлена профилированная игла 4, закрепленная в центральной части шайбы 5, выполненной с окнами 6 для прохода жидкости. Шайба 5 размещена внутри муфты 7, установленной на наружной стороне диффузора 3 с возможностью ее перемещения вдоль наружной стороны диффузора 3. Внутри диффузора 3 установлена съемная насадка 8, выполненная из антиэрозионного материала, например фторопласта, бронзы, нержавеющей стали, или гумированная по внутренней поверхности.

Горловина 2 снабжена гнездом 9 для установки вакуумметра (не показан). На наружной стороне конфузора выполнена резьба 10 для соединения с трубопроводом. Наружная сторона диффузора имеет резьбу 11, а муфта 7 выполнена с внутренней резьбой 12.

Установка иглы 4 в шайбе 5 и шайбы 5 с в муфте 7 выполнена, например, при помощи резьбовых соединений 13 и 14.

На наружной стороне диффузора 3, для создания плотного соединения муфты 7 с диффузором 3, установлена контр-гайка 15.

Площадь поперечного сечения (живого сечения для прохода жидкости) муфты 7 выполнена больше площади поперечного сечения (живого сечения для прохода жидкости) диффузора 3 (на фиг. 1 представлен вариант этого выполнения).

Устройство для обеззараживания сточных вод работает следующим образом.

Исходная сточная вода под давлением подводится к устройству. Конфузор 1 плавно сужает поток воды, а диффузор 3 плавно расширяет его. В горловине 2 скорость воды увеличивается и абсолютное давление падает, т.е. создается разрежение или вакуум. В горловине 2 начинается кавитация, представляющая собой область местного кипения жидкости, и последующая конденсация паров. В диффузоре 3 происходит плавное увеличение давления в потоке воды и начинается конденсация пузырьков пара, происходящая со значительной скоростью. В момент завершения конденсации (схлопывания пузырька) возникают местные удары, т.е. значительные повышения давления в отдельных точках потока воды. При этом оболочка бактерий, вирусов, гельминтов и других патогенных микроорганизмов разрушаются и они гибнут, т.е. происходит обеззараживание воды.

Изменяя положение профильной иглы 4, установленной в шайбе 5, при перемещении муфты 7 вдоль наружной стороны диффузора 3 изменяется площадь поперечного сечения в горловине 2. При уменьшении площади поперечного сечения в горловине 2 скорость потока увеличивается, а следовательно, и падение абсолютного давления без изменения давления исходной воды перед устpойством.

Начало кавитации в устройстве и ее изменение определяется при помощи прибора вакуумметра (на фиг. 1 не показан), установленного в гнезде 9.

Изобретение позволяет уменьшить время обработки сточных вод при значительном загрязнении их патогенной микрофлорой и гельминтами и тем самым уменьшить эксплуатационные затраты на 30-40%

Использование: для обработки отстоя сточных вод, в частности, в сельском и коммунальном хозяйствах, а также в пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство для обеззараживания сточных вод снабжено профилированной иглой 4, размещенной в его центральной части, при этом иглу 4 закрепляют в шайбе 5, выполненной с окнами 6 и размещенной в муфте 7. Муфта установлена на диффузоре 3 с его наружной стороны и с возможностью перемещения вдоль диффузора 3. Кроме того, диффузор 3 снабжен съемной насадкой 8, выполненной из антиэрозионного материала, а площадь поперечного сечения муфты 7 выполнена больше площади поперечного сечения диффузора 3. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее конфузор, горловину и диффузор, отличающееся тем, что устройство снабжено профилированной иглой, размещенной в его центральной части и закрепленной в шайбе, выполненной с окнами, и муфтой, установленной на периферии диффузора с его наружной стороны с возможностью ее перемещения вдоль диффузора, при этом шайба размещена в муфте. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диффузор снабжен съемной насадкой, выполненной из антиэрозионного материала. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения муфты больше площади поперечного сечения диффузора.