УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХЛОРИРОВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК C25B9/00 

Изобретение относится к устройствам для хлорирования питьевой и сточной воды в целях ее обеззараживания и к устройствам хлорирования воды для технологических целей в химической промышленности.

Известно устройство, в котором вода хлорируется путем ее прямого электролиза (Медрми Г.Л. и др. Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролизера, М. Стройиздат, 1982, с. 61-64). Оно выполнено в виде корпуса, усиленного ребрами жесткости с расположенным в нем пакетом электродов прямоугольной формы. Корпус имеет прямоугольное сечение и оборудован входным и выходным патрубками с фланцами.

Недостатком аппарата подобного типа является его повышенная энергоемкость вследствие незначительного содержания хлоридов в пресной воде и большого значения тока для получения необходимой дозы хлора, большая площадь электродов, большая масса и габариты. При прямом электролизе происходит повышенный износ электродов вследствие малого содержания хлоридов в обрабатываемой воде. Указанные недостатки делают подобные устройства нерентабельными при больших расходах хлорируемой воды.

Известно устройство, в котором в воду добавляется хлор, полученный путем электролиза раствора поваренной соли (Веселов Ю.С. и др. Водоочистное оборудование, Л. Машиностроение, 1985).

Данное устройство является непроточным. В нем раствор, содержащий активный хлор, полученный в емкости путем электролиза раствора поваренной соли с помощью погруженных электродов, переливается в емкость с водой. Такое устройство неприменимо в промышленных установках с непрерывным циклом работы, где требуется постоянное хлорирование воды.

Известны также устройства обеззараживания воды методом электрического разряда (Веселов Ю. С. и др. Водоочистное оборудование, Л. Машиностроение, 1985, с. 150-154). Применение таких устройств совместно с другими методами, в том числе и с хлорированием, интенсифицирует процесс обеззараживания.

Устройство состоит из электроразрядной камеры, вдоль которой установлен центральный стержневой электрод, к которому с зазором перпендикулярно установлены игольчатые электроды.

При подаче к электродам импульсного напряжения в воде происходят электрические разряды, разрушающие клетки микроорганизмов и тем самым производится обеззараживание.

Недостатком такого устройства является необходимость постоянной регулировки зазора между центральным стержневым и игольчатыми электродами по мере их износа, что усложняет эксплуатацию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является гипохлоритная установка непрерывного действия КГ-13 (Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова Думка, 1980, с. 292-293).

Устройство содержит растворный и рабочий баки, сифонный и распределительный бачки, электролизеры, сборный бак и дозирующий бачок. Электролизеры представляют собой бездиафрагменные ванны, причем катодами являются корпуса электролизеров. В процессе работы электролизеры непрерывно охлаждаются водой, подаваемой в кожухи. Раствор поваренной соли, поступая в электролизер, заполняет пространство между анодом и корпусом до сливного отверстия. В течение вмени определенного пульсациями сифона, протекает электролиз. Последующая порция раствора поваренной соли вытесняет из электролизера рассол с образовавшимся гипохлоритом в сборный бак, откуда с помощью дозирующего бачка подается в обеззараживаемую воду.

Недостатками такого устройства являются наличие системы подвода охлаждающей воды, сифона для опорожнения электролизера, сборного бака для смешивания гипохлорита с водой дозирующего бачка, что усложняет конструкцию.

Периодичность работы электролизеров приводит к уменьшению процента разложения поваренной соли, что снижает эффективность работы.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение устройства, повышение эффективности его работы, а также повышение эффективности обеззараживания воды электрохимически получаемым активным хлором.

Сущность устройства для хлорирования воды заключается в том, что в нем содержится емкость для раствора поваренной соли и электролизер, корпус которого является катодом, в котором установлен анод, причем электролизер размещен в камере смешения, через которую непрерывно проходит, подвергающаяся хлорированию, вода, что позволяет его охлаждать потоком воды. Этим повышается эффективность электролиза, что снижает электрозатраты и улучшает условия эксплуатации, повышает долговечность.

Нижняя часть пустотелого электрода соединена трубопроводом с емкостью для раствора поваренной соли. Это позволяет непрерывно подавать раствор поваренной соли в электролизер и непрерывно осуществлять процесс электролиза, что упрощает конструкцию, уменьшает ее материалоемкость и габариты.

Верхняя часть пустотелого электрода имеет каналы, сообщающиеся с камерой смешения. Камера смешения разделена перегородкой на две полости, в одной из которых расположен электролизер. Причем каналы в пустотелом электроде расположены ниже верхней кромки перегородки, что обеспечивает расположение каналов под уровнем воды в процессе работы устройства, а емкость для раствора поваренной соли расположена выше, чем электролизер. Это позволяет непрерывно вводить в воду раствор, содержащий активный хлор, и способствует эффективному их перемешиванию, что повышает эффективность работы устройства.

На подводящем патрубке камеры смешения установлена электроразрядная камера, что повышает эффективность обеззараживания. В ее плоскостях поперечного сечения параллельно установлены стержневые электроды, причем электроды, помещенные в одном сечении, и электроды, помещенные в следующем сечении, взаимно перпендикулярны.

Такое расположение электродов не требует регулирования зазора между ними, что упрощает эксплуатацию.

На фиг. 1 изображено устройство для хлорирования воды; на фиг. 2 то же, разрез по А-А; на фиг. 3 электроразрядная камера; на фиг. 4 ее разрез по А-А.

Устройство содержит емкость с раствором поваренной соли 1, камеру смешения 2 с подводящим и отводящим патрубками 3 и 4, электролизер 5.

Электролизер 5 состоит из пустотелого и замкнутого с нижней стороны электрода 6, являющегося катодом, в котором установлен электрод 7, являющийся анодом. Электрод 7 электроизолирован от электрода 6 диэлектрическими вставками 8. Нижняя часть пустотелого электрода 6 соединена трубопроводом 9 с емкостью 1. Верхняя часть электрода 6 имеет каналы 10, сообщающиеся с камерой смешения 2. Камера смешения 2 разделена перегородкой 11 на две полости 12 и 13. Перегородка 11 обеспечивает постоянный уровень воды в полости 12. Каналы 10 электрода 6 расположены ниже уровня воды в емкости 12. Электроды 6 и 7 соединены электрокабелями 14 с блоком питания 15. Емкость 1 установлена выше, чем электрод 6. На входном патрубке 3 камеры смешения 2 установлена электроразрядная камера 16, которая состоит из корпуса 17, выполненного из диэлектрического материала. В поперечных плоскостях камеры 16 установлены стержневые электроды 18, выполненные из труднорастворимого материала, например, вольфрама. Электроды, расположенные в следующем сечении, перпендикулярны электродам, расположенным в предыдущем сечении. Такая группа электродов является рабочей. Остальные группы электродов являются резервными. Электроды находятся в сверлениях корпуса 17 и уплотнены резьбовыми пробками 19. На концы электродов рабочей группы надеты контактные колодки 20, соединенные электрокабелями 21 с блоком питания 15. Электроды закрыты крышками 22.

Устройство работает следующим образом. Вода подается на вход электроразрядной камеры 16. При подаче на рабочую группу стержневых электродов 18 импульсного напряжения в точках пересечения электродов в промежутках между ними в воде происходят электрические разряды и происходит предварительное обеззараживание. Далее вода поступает в полость 12 камеры смешения 2. Перегородка 11 обеспечивает постоянный уровень воды в полости 12. При этом через трубопровод 9 в пустотелый электрод 6 подается раствор поваренной соли из емкости 1. При подключении электротока к электродам 6 и 7 происходит электролиз.

Раствор поваренной соли, проходя между внутренними поверхностями пустотелого электрода 6 и поверхности электрода 7, насыщается активным хлором, выходит через каналы 10 в камеру смешения 2, где перемешивается с водой. Вода, омывая снаружи электрод 6, интенсивно охлаждает электроды и раствор, нагревающийся в процессе электролиза. Из полости 12 вода переливается через перегородку 11 в полость 13, поступает через отводящий патрубок 4 в сливной трубопровод.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает непрерывную подачу раствора, содержащего активный хлор в воду, эффективное перемешивание раствора с водой, охлаждение электролизера, повышение эффективности работы и обеззараживания, имеет простую конструкцию и удобно в обслуживании.

Изобретение относится к устройству для хлорирования воды, содержащему емкость для раствора поваренной соли, электролизер и камеру смешения, снабженную патрубками для подвода и отвода воды, при этом корпус электролизера выполнен в виде катода, в котором установлен анод, электролизер размещен в камере смешения, нижняя часть корпуса электролизера соединена трубопроводом с емкостью для раствора поваренной соли, а его верхняя часть снабжена каналами, сообщающимися с камерой смешения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для хлорирования воды, содержащее емкость для раствора поваренной соли и электролизер, корпус электролизера выполнен в виде катода, в котором установлен анод, отличающееся тем, что устройство снабжено камерой смешения, содержащей патрубки для отвода и подвода воды, электролизер размещен в камере смешения, причем нижняя часть корпуса электролизера соединена трубопроводом с емкостью для раствора поваренной соли, а его верхняя часть снабжена каналами, сообщающимися с камерой смешения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камера смешения разделена перегородкой на две полости, в одной из которых размещен электролизер, причем каналы в верхней части корпуса электролизера расположены ниже верхней кромки перегородки, а емкость для раствора поваренной соли расположена выше электролизера. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на патрубке для подвода воды камеры смешения установлена электрозарядная камера, в продольных и поперечных сечениях которой размещены стержневые электроды.