УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК C02F1/32 

Изобретение относится к обработке промышленных, бытовых и сточных вод, и более конкретно к конструкциям устройств для обеззараживания воды с помощью бактерицидного излучения.

Устройство может найти преимущественное применение при обеззараживании большого количества воды, протекающей с высокой скоростью с места забора в замкнутую емкость, например, при заборе балластных вод на судно для улучшения его мореходных качеств и на водопроводе питьевой воды.

Известно устройство для обеззараживания воды, содержащее корпус с подводящими и отводящими трубками, бактерицидную лампу ульфтрафиолетового излучения, вставленную в защитный чехол из кварцевого стекла, который помещен внутри корпуса с циркулирующей в нем жидкостью, а также эжектор, с помощью которого образующийся в процессе прохождения воздуха через ультрафиолетовое излучение озон утилизируется, растворяется в воде и повышает качество обработанной воды.

К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие перемешивания слоев воды в проточной камере, что значительно снижает эффективность процесса стерилизации, и то, что конструкция корпуса допускает возможность выпадение осадка на дно и не в состоянии обеспечить пропускания большого объема воды за малый промежуток времени, так как этому препятствует недостаточная энергия бактерицидной лампы, установленной посредине корпуса.

Целью настоящего изобретения является интенсификация процесса обеззараживания больших объемов воды за малый промежуток времени.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для обеззараживания воды, содержащее корпус с проточной камерой, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, установленную в защитный герметический чехол из кварцевого стекла, и подводящие и отводящие трубки, снабжено дополнительными бактерицидными лампами ультрафиолетового излучения, установленными радиально в защитном чехле, размещенном в проточной камере, выполненной в виде стакана с центральной конической насадкой, конус которой направлен к месту забора воды, и расположенной коаксиально относительно бактерицидных ламп, при этом между наружной поверхностью защитного чехла и внутренней поверхностью корпуса имеется зазор, достаточный для протекания расчетного количества обрабатываемой воды.

Кроме того, наружная поверхность насадки и внутренняя поверхность корпуса выполнены из материала с высокой отражательной способностью. Кроме того, защитный кварцевый чехол снабжен подводящей и отводящей воздух трубками, при этом подводящая воздух трубка соединена с источником охлаждающего воздуха.

Кроме того, устройство снабжено трубопроводом с системой отверстий по его длине, установленным на торце корпуса в месте расположения отводящей из чехла воздух трубки и соединенным с ней.

На фиг.1 показана схема устройства для обеззараживания воды; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для обеззараживания воды состоит из корпуса 1, выполненного в виде цилиндрического полого кожуха, снабженного в центральной части конической насадкой 2, которая на наружном диаметре имеет систему спиральных пазов, благодаря чему жидкость при прохождении с большой скоростью вдоль наружной части насадки приобретает вращательное движение вдоль насадки и тем самым происходит процесс интенсивного перемешивания ее. Между внутренним диаметром кожуха 1 и наружной поверхностью насадки 2 укреплен защитный герметичный чехол 4, выполненный из кварцевого стекла, в котором радиально установлены бактерицидные лампы 5 ультрафиолетового излучения. Для лучшего охлаждения лампы могут быть отделены друг от друга перегородками 6, установленными на нижнем и верхнем торцах чехла в шахматном порядке с зазором для последовательного протекания воздуха из одной секции в другую. Чехол 4 содержит подводящие 7 и отводящие трубки 8, при этом в подводящую трубку 7 под давлением подается воздух для охлаждения бактерицидных ламп 5, а через отводящую трубку 8, соединенную одной стороной с чехлом 4 и другой с торцом полого кожуха 1, в котором вмонтирован распылитель воздуха 9, поступает озонированный газ, полученный в результате ионизации кислорода воздуха, прошедшего вдоль бактерицидных ламп 5.

Распылитель может быть пустотелой трубой с большим количеством мелких отверстий по длине. С другой стороны, охлаждение ламп 5 производится также проточной водой, омывающей внутреннюю и наружную поверхность чехла 4. Между поверхностями кожуха 1 и чехла 4 оставлен достаточный зазор, в котором циркулирует проточная вода. Для более полного использования световой энергии ламп 5 наружняя поверхность конической насадки 2 и внутренняя поверхность цилиндрического кожуха 1 выполнены с высокой отражательной способностью, например, насадка армирована полированной нержавеющей сталью.

Все устройство помещено в приемную защитную камеру, которая содержит кингстон для приема воды внутрь камеры и систему трубопроводов для откачки ее при помощи насосов в места хранения.

Устройство крепится в непосредственной близости от кингстона при помощи крепежных элементов 10, который, в свою очередь, должен быть снабжен самоочищающимся фильтром, препятствующим попаданию с водой инородных частиц, живых организмов и разного мусора.

Устройство для обеззараживания воды работает следующим образом.

При включении насоса вода 3 из водоема, например реки, через кингстон под давлением начнет поступать в камеру. В связи с тем, что отверстие кингстона соосно с проточной камерой, которая представляет собой внутренний диаметр защитного чехла 4, проницаемого для ультрафиолетового излучения расположенных радиально бактерицидных ламп, вода, протекающая между этим кожухом и конической насадкой 3, подвергается интенсивному облучению. Благодаря наличию на насадке винтовых пазов вода получает вращательное движение относительно проточной камеры и тем самым осуществляется ее перемешивание и облучение новых порций протекающей жидкости. Наличие в полом кожухе 1 конической насадки 2 и установки в образовавшемся пространстве чехла 4 заставляет поток жидкости изменить направление своего движения на противоположное и вытекать в зазоре, образованном между наружным диаметром чехла 4 с бактерицидными лампами и внутренней поверхностью кожуха 1, снова подвергаясь интенсивному ультрафиолетовому облучению. Зазор выбирается достаточный для пропускания расчетного количества обрабатываемой воды, чтобы весь объем мог быть обработан ультрафиолетом.

Воздух, поступающий через подводящую трубку 7 в чехол 4, проходя последовательно между лампами 5, ионизируется и через отводящую трубку 8 поступает в распылитель 9, установленный на торце кожуха 1 в месте выхода потока обеззараженной облучением воды в камеру. В месте перепада скоростей на выходе потока воды из устройства возникает пониженное давление, куда и поступают из распылителя пузырьки озонированного газа, который, смешиваясь с водой, производит окончательную стерилизацию воды. В случае необходимости обеззараживания больших объемов воды в течение короткого времени, когда по техническим причинам одна предлагаемая установка не в состоянии обработать все количество воды, возможно применение дополнительных идентичных устройств, которые устанавливаются либо параллельно, либо последовательно друг с другом. Возможна установка их также по ходу технологической цепочки, например, в приемном патрубке кингстона, перед всасывающим насосом и после него.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства для обеззараживания воды заключаются в повышении эффективности обработки воды за счет комплексной обработки (ультрафиолетовое облучение и озонирование), а также и возможности обеззараживать большое количество воды за малые промежутки времени за счет увеличения интенсивности светового облучения и повышения коэффициента полезного действия его использования.

Использование: для обработки промышленных, бытовых и сточных вод. Сущность изобретения: УФ-лампы с защитным чехлом из кварцевого стекла расположены радиально и помещены в проточную камеру, выполненную в виде стакана с центральной конической насадкой, расположенной коаксиально относительно УФ-ламп. Между стенками проточной камеры, изготовленной из материала с высокой отражательной способностью, и конической насадкой имеется зазор, достаточный для пропускания расчетного количества обрабатываемой воды. 4 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для обеззараживания воды, содержащее корпус с проточной камерой, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, установленную в защитный герметичный чехол из кварцевого стекла, подводящую и отводящую трубки, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными бактерицидными лампами ультрафиолетового излучения, установленными радиально в защитном чехле, размещенном в проточной камере, выполненной в виде стакана с центральной конической насадкой, конус которой направлен к месту забора воды, и расположенной коаксиально относительно бактерицидных ламп, при этом между наружной поверхностью защитного чехла и внутренней поверхностью корпуса имеется постоянный зазор, достаточный для пропускания расчетного количества обрабатываемой воды. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность насадки и внутренняя поверхность корпуса выполнены из материала с высокой отражательной способностью. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что коническая насадка выполнена со спиральными пазами. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что защитный кварцевый чехол снабжен подводящей и отводящей воздух трубками, при этом подводящая воздух трубка соединена с источником охлаждающего воздуха. 5. Устройство по пп.1 и 4, отличающееся тем, что оно снабжено трубопроводом с системой отверстий по его длине, установленным на торце корпуса в месте расположения отводящей из чехла воздух трубки и соединенным с ней.