УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОЛИТИЧЕСКОГО ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 1998 года по МПК C02F1/32 C02F1/78 C01B13/11 

Изобретение относится к очистке воды, в частности, к устройствам ее фотолитического озонирования с целью очистки от органических загрязнений и стерилизации и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, медицине, пищевой промышленности, а также на транспорте.

Известен бактерицидный аппарат, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленный коаксиально в полости камеры; эжектор, присоединенный к патрубку для подвода воды, и две трубки, установленные в кольцевую полость между лампой и чехлом, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - с вакуумной полостью эжектора. При работе аппарата в воздушном пространстве между лампой и чехлом образуется озон, который по трубке засасывается в эжектор и перемешивается с обработанной в аппарате водой [1].

Недостатками известного аппарата являются сложность его конструкции из-за наличия эжектора и трубок, опущенных в чехол, а также невысокое качество обработки воды за счет того, что озон воздействует на воду после обработки ее УФ-лучами.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для фотолитического озонирования воды, включающее корпус с контактной камерой, патрубком для вывода отработанной воды, ультрафиолетовую лампу в чехле из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, размещенную соосно корпусу, штуцер подвода и диспергатор озоно-воздушной смеси, расположенный ниже ультрафиолетовой лампы (прототип) [2].

Недостатком известного устройства является невысокое качество очистки воды и соответственно недостаточно высокий коэффициент использования озона за счет того, что слои струи водо-озоно-воздушной смеси, обтекающие ультрафиолетовую лампу и находящиеся в районе стенок корпуса контактной камеры, то есть в наибольшем удалении от работающей ультрафиолетовой лампы, подвергаются менее интенсивному ее облучению, что предполагает недостаточно высокое качество очистки воды в этом районе контактной камеры.

Целью изобретения является создание нового устройства для фотолитического озонирования воды, обладающего высоким качеством очистки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для фотолитического озонирования воды, включающем корпус с контактной камерой, патрубком для вывода отработанной воды, ультрафиолетовую лампу в чехле из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, размещенную соосно корпусу, штуцер подвода и диспергатор озоно-воздушной смеси, расположенный ниже ультрафиолетовой лампы, согласно изобретению в стенке контактной камеры выполнены отверстия для ввода в нее исходной воды, между ультрафиолетовой лампой и диспергатором смонтирован соосно им эжектор, выходное отверстие которого выполнено с диаметром меньшим, чем диаметр ультрафиолетовой лампы с чехлом, а в стенке контактной камеры проделаны отверстия на уровне, ограниченном высотой эжектора, для ввода в нее исходной воды.

В таком устройстве выполнение эжектора между ультрафиолетовой лампой и диспергатором, соосно с ними, и имеющего выходное отверстие, выполненное с меньшим диаметром, чем диаметр ультрафиолетовой лампы с чехлом, а также выполнение в стенке контактной камеры отверстий на уровне, ограниченном высотой эжектора, для ввода в нее исходной воды предопределяет обтекание чехла ультрафиолетовой лампы струей, сформированной эжектором водо-озоно-воздушной смеси, в зоне наибольшей интенсивности ультрафиолетового излучения, что обеспечивает более высокое качество очистки воды. Кроме этого, качество очистки воды увеличивает выделение из озоно-воздушной смеси, проходящей в виде пузырьков зону повышенной интенсивности ультрафиолетового излучения атомарного кислорода, являющегося более активным элементом очистки, более повышающим ее скорость, чем озон. Такое обтекание очищаемой водой зоны наибольшей интенсивности ультрафиолетового излучения происходит за счет того, что сформированная за счет эжекторного эффекта струя водо-озоно-воздушной смеси имеет меньшее сечение, чем ультрафиолетовая лампа с чехлом.

Сопоставительный анализ предлагаемого устройства для фотолитического озонирования воды и прототипа показывает, что между ультрафиолетовой лампой и диспергатором, соосно с ними смонтирован эжектор, выходное отверстие которого выполнено с диаметром меньшим, чем диаметр ультрафиолетовой лампы с чехлом, а в стенке контактной камеры проделаны отверстия на уровне, ограниченном высотой эжектора, для ввода в нее исходной воды.

Таким образом, предлагаемое устройство для фотолитического озонирования воды соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило сделать вывод, что оно явным образом не следует из уровня техники и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Возможность широкого использования предлагаемого изобретения в коммунальном хозяйстве, медицине, пищевой промышленности, а также на транспорте обеспечивает ему критерий "промышленная применимость".

На чертеже дан общий вид устройства в разрезе.

Устройство для фотолитического озонирования воды включает корпус 1 с контактной камерой 2, патрубком 3 для вывода отработанной воды, ультрафиолетовую лампу 4 в чехле 5 из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, размещенную соосно корпусу 1, штуцер подвода 6 и диспергатор 7 озоно-воздушной смеси, расположенный ниже ультрафиолетовой лампы 4, в стенке контактной камеры 2 выполнены отверстия 8 для ввода в нее исходной воды, между ультрафиолетовой лампой 4 и диспергатором 7 смонтирован соосно им эжектор 9, выходное отверстие 10 которого выполнено с диаметром меньшим, чем диаметр чехла 5 ультрафиолетовой лампы 4, причем отверстия 8 для ввода воды в контактную камеру 2 размещены на ее стенке на уровне, ограниченном высотой эжектора 9.

При работе устройства ультрафиолетовая лампа 4 включена и через штуцер 6 и диспергатор 7 в полость контактной камеры 2, заполненной через отверстия 8 исходной водой, подается озоно-воздушная смесь в виде мелких пузырьков. Получаемая водо-озоно-воздушная смесь, пройдя через эжектор 9, всасывает исходную воду из корпуса 1 через отверстия 8. Расход воды через контактную камеру 2 осуществляется за счет эжекторного эффекта и выталкивающей силы столба исходной воды в корпусе 1 устройства, постоянно действующей на столб воды, находящийся в контактной камере 2 и наполненный озоно-воздушной смесью. Струя водо-озоно-воздушной смеси, выходя из эжектора 9 через выходное отверстие 11, обтекает чехол 5 ультрафиолетовой лампы 4 в зоне наибольшей интенсивности ультрафиолетового излучения вследствие того, что сформированная эжектором водо-озоно-воздушная струя имеет сечение меньшее, чем ультрафиолетовая лампа 4 с чехлом 5. Это обеспечивает более высокое качество очистки воды по сравнению с прототипом.

Использование: для очистки воды. Сущность: в устройстве для фотолитического озонирования воды, включающем корпус 1 с контактной камерой 2 и патрубком 3 для вывода отработанной воды, ультрафиолетовую лампу 4 в чехле 5 из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, размещенную соосно корпусу 1, штуцер подвода 6 и диспергатор 7 озоно-воздушной смеси, расположенный ниже ультрафиолетовой лампы 4, в стенке контактной камеры 2 выполнены отверстия 8 для ввода в нее исходной воды, между ультрафиолетовой лампой 4 и диспергатором 7 смонтирован соосно им эжектор 9, выходное отверстие 10 которого выполнено с диаметром меньшим, чем диаметр чехла 5 ультрафиолетовой лампы 4, причем отверстия 8 для ввода в контактную камеру 2 размещены на ее стенке на уровне, ограниченной высотой эжектора 9. Изобретение позволяет добиться высокого качества очистки воды. 1 ил.

Устройство для фотолитического озонирования воды, включающее корпус с контактной камерой и патрубком для вывода отработанной воды, ультрафиолетовую лампу в чехле из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, размещенную соосно с корпусом в контактной камере, штуцер подвода и диспергатор озоновоздушной смеси, расположенный ниже ультрафиолетовой лампы, отличающееся тем, что оно снабжено эжектором, расположенным между ультрафиолетовой лампой и дисперагатором, соосно с ними и полностью перекрывающим сечение контактной камеры, выходное отверстие которого выполнено с диаметром меньшим, чем диаметр ультрафиолетовой лампы с чехлом, а в стенке контактной камеры проделаны отверстия на уровне, ограниченном высотой эжектора, для ввода в нее исходной воды.