УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ Российский патент 2004 года по МПК C02F1/32 C02F103/02 

Изобретение относится к технологии обеззараживания природных и сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других отраслях промышленности.

Известно устройство для ультрафиолетового обеззараживания воды /А.С. СССР 1669869, кл. С 02 F 1/32, 1991/, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с разнесенными по высоте патрубками для подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости корпуса, эжектор, две трубки, утопленные в кольцевую полость между лампой и чехлом, одна их которых соединена с атмосферой, а другая - с вакуумным патрубком эжектора. При этом эжектор присоединен к патрубку для подвода воды, а патрубок для отвода воды выполнен в донной части устройства.

Устройство работает следующим образом. Через эжектор и входной патрубок в полость корпуса подают под напором обрабатываемую воду. При горении лампы в кольцевой полости между лампой и кварцевым чехлом под воздействием УФ-излучения из кислорода воздуха образуется озон. Образовавшаяся озоно-воздушная смесь отсасывается эжектором и поступает, барботируя обрабатываемую воду, в полость корпуса. В результате интенсивного смешения озоно-воздушной смеси с водой в эжекторе и в самом корпусе озон подавляет жизнедеятельность микроорганизмов.

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность устройства из-за необходимости приспособлений для регулирования в полости корпуса уровня воды и давления газа и для барботирования воды газом. Воздействие на воду оказывает в основном озон, ультрафиолет эффективно действует только на поверхностную пленку воды, а основная толща воды не облучается, таким образом, не полностью используется возможность синергического воздействия ультрафиолета и озона.

Известно устройство для ультрафиолетового обеззараживания воды /А.С. СССР 1678769, кл. С 02 F 1/32, 1991/, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с разнесенными по высоте патрубками для подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости корпуса. При этом патрубок подвода воды установлен тангенциально и расположен выше патрубка отвода. Кроме того, устройство снабжено датчиком давления воздуха в полости корпуса и насосом подачи воды с приводом, который функционально соединен с датчиком давления.

Устройство работает следующим образом. Насосом через входной тангенциальный патрубок в полость корпуса подают обрабатываемую воду. Тангенциальный подвод воды вызывает турбулизацию потока воды и обеспечивает стекание ее вниз по стенке корпуса в виде кольцевой спиральной пристеночной струи. При горении лампы в кольцевой полости между кварцевым чехлом и корпусом под воздействием УФ-излучения из кислорода воздуха образуется озон. Кольцевая спиральная струя воды, текущая вокруг лампы в озоно-воздушной атмосфере, одновременно подвергается воздействию и ультрафиолета, и озона, активно поглощая его. Синергическое воздействие ультрафиолета и озона подавляет жизнедеятельность микроорганизмов.

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность из-за необходимости приспособлений для регулировании в полости корпуса уровня воды и давления газа, а также недостаточная интенсивность выделения растворенного воздуха, поскольку после турбулизации потока тангенциальным вводом поток ламинизируется в кольцевой рабочей зоне между корпусом и защитным чехлом и выделение растворенного воздуха прекращается. Этому способствует и подбор воды выходным патрубком в донной части устройства.

Задача изобретения - разработать более простое и эффективное устройство для ультрафиолетового обеззараживания воды.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, - упрощение конструкции устройства за счет исключения приспособлений для регулирования и контроля уровня воды и давления газа, также повышение глубины стерилизации (или повышение производительности) за счет создания условий для более интенсивного выделения растворенного в воде кислорода и образования большего количества озона.

Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для ультрафиолетового обеззараживания воды так же, как известное устройство, включает вертикальный цилиндрический корпус с разнесенными по высоте патрубками: верхним - для подвода и нижним - для отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости корпуса.

Однако в отличие от известного устройства в предлагаемом устройстве между верхним патрубком подвода и стенкой корпуса выполнена входная кольцевая камера, а выход из камеры через стенку корпуса выполнен в виде n пар входных сопел, причем сопла попарно направлены навстречу друг другу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 схематически представлена конструкция предлагаемого устройства обеззараживания воды; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Устройство включает вертикальный цилиндрический корпус 1 с разнесенными по высоте патрубками для подвода 2 и отвода 3 воды, бактерицидную лампу 4 ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол 5, установленные коаксиально в полости корпуса 1, кабель 6 подвода электропитания к лампе 4. Между верхним патрубком подвода 2 и стенкой корпуса 1 выполнена входная кольцевая камера 7, а в стенке корпуса 1 из камеры выполнено n пар входных сопел 8, причем соседние сопла попарно направлены навстречу друг другу.

Устройство работает следующим образом. Насос через входной патрубок 2, входную кольцевую камеру 7 и сопла 8 в полость корпуса 1 падают обрабатываемую воду. Подвод воды в виде встречно соударяющихся n пар струй обеспечивает условия для образования интенсивного режима кавитации. Давление в зазоре между корпусом 1 и чехлом 5 в несколько раз ниже давления в подводящем водопроводе в патрубке для подвода 2, поэтому из воды выделяется воздух. Образование кавитационных вакуумных микрокаверн приводит к интенсивному выделению в них растворенного воздуха и образованию микропузырьков, т.е. к образованию водно-газовой эмульсии. Выделяющийся воздух обогащен кислородом по сравнению с атмосферным из-за его высокой растворимости в воде. При горении лампы 4 в кольцевой полости между кварцевым чехлом 5 и корпусом 1 под воздействием УФ-излучения из кислорода воздуха образуется озон. Образовавшийся озон поглощается дегазированной при истечении в результате перепада давлений и кавитации водой. Кольцевая турбулентная струя воды, текущая вокруг лампы и в озоно-воздушной атмосфере, одновременно подвергается воздействию и ультрафиолета, и озона. Синергическое воздействие ультрафиолета и озона подавляет жизнедеятельность микроорганизмов.

Изобретение относится к технологии обеззараживания природных и сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других отраслях промышленности. Устройство включает вертикальный цилиндрический корпус с разнесенными по высоте патрубками: верхним - для подвода и нижним - для отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости корпуса. Между верхним патрубком подвода и стенкой корпуса выполнена входная кольцевая камера, а выход из камеры через стенку корпуса выполнен в виде "n" пар входных сопел, причем соседние сопла попарно направлены навстречу друг другу. Технический результат состоит в упрощении конструкции устройства за счет исключения приспособлений для регулирования и контроля уровня воды и давления газа, а также в повышении глубины стерилизации. 2 ил.

Устройство для ультрафиолетового обеззараживания воды, включающее вертикальный цилиндрический корпус с разнесенными по высоте патрубками: верхним - для подвода и нижним - для отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости корпуса, отличающееся тем, что между верхним патрубком подвода и стенкой корпуса выполнена входная кольцевая камера, а выход из камеры через стенку корпуса выполнен в виде "n" пар входных сопел, причем соседние сопла попарно направлены навстречу друг другу.