Устройство для озонирования воды Советский патент 1984 года по МПК C02F1/78 C02F1/78 C02F101/00 C02F103/02 C02F103/04 

1 109891

Изобретение отностся к водоскабжв ию и канализации и может быть нспольовано при обеззараживании питьевых сточных вод зоном.

Известно устройство для озиниро- 5 ания воды, состоящее из насоса для одачи исходной воды и эжектора для одачи озоно-воздушной смеси в труборовод, выполненный в виде змеевика

на конце которого дополнительно уста-10

овлена вертикальная контактная коонна, снаблсенная воздухо-отделителем патрубками для удаления обработанной воды и .неиспользованного газа.

Диаметр труб змеевика подбирают is так, чтобы обеспечить скорость движекия воды 1,2-1,5 м/с при длине, трубопровода15-25 м. Объемное соотношение газ:вода принимается 1:2-1:1,5. Коэффициент использования озна .со- 20 ставляет 0,85 l .

Недостатками устройства являются сложность конструкции ввиду применения двухступенчатой контактной схемы обеззараживания воды первоначально 25 в змеевике, а затем в контактной колонне, а также низкий коэффициент использования озона из-за удаления неиспользованном: озона из устройства без его утилизации.

Цель изобретения - увеличение коэффициента использования озона.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем насос подачи исходной воды, эжектор и тру- 35 бопровод, последний выполнен из симметричных относительно продольной оси верхней и нижней, частей и в фор-° ме спирали с уменьшающимся с каждым витком диаметром, снабжен диэлектри- 40 ческой прокладкой, размещенной между продольными кромками частей трубопровода, соединенным с этими частями трубопровода источником тока, а также патрубками отбора озонирован- ной воды, установленными в каждом витке спирали трубопровода.

Отведение озонированной воды через патрубки отбора обработанной воды, имеющие одинаковые сечения, осу- 50 ществляется от каждого витка спиралеобразного трубопровода, при постоянных гидравлических параметрах (расход воды, скорость). Протекание обрабатываемой воды по сужающемуся спи- 55 ралеобразному трубопроводу осуществляется при изменении (увеличении) скорости ее движения.

22

Движение частиц загрязнений, имеющихся в обрабатываемой воде, и пузырьков озоно-газовой смеси, происходит под действием комплекса сил, а именно: силового воздействия движущегося потока обрабатываемой воды, увеличивающегося при увеличении скорости двилсения, силы тяжести, зависящей от гидравлической крупности частиц взвеси и газовых пузырьков, центробежной силы, обусловленной геометрическими размерами усмройства, и силового воздействия неоднородного электрического поля, образованного электродами (анодом и катодом), характеризующегося увеличением значения средней напряженности поля ввиду уменьшения межэлектродного расстояния. Комплексное силовое воздействие обеспечивает повышение содержания пузырьков озона у внешней поверхности спиралеобразного трубопровода в зоне размещения патрубков отбора обработаной воды, что приводит к быстрому ознированию воды.

На фиг. 1 показано устройство для озонирования воды; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Предлагаемое устройство состоит из насоса 1 подачи обрабатываемой воды, эжектора 2 для насьпцения обрабатываемой воды озоно-газовой смесью и сужающегося спиралеобразного трубопровода 3. Трубопровод 3 выполнен из симметричных относительно продольной оси верхней и нижней 5 частей, между которыми установлена диэлектрическая прокладка б. Сужающийся спиралес1бра.знь1Й трубопровод 3 снабжен патрубками Z отбора обработанно й воды, расположеиными на каж.дом Витке трубопровода у его внешей.поверхности. Сечения патрубков 7 равны части максимального сечения трубопровода 3.

Устройство для озонирования воды работает следующим образом.

Обрабатываемая вода с помощью насоса 1 подается в эжектор 2, где происходит ее насыщение пузырьками озоно-газовой.смеси, а затем поступает в спиралеобразный сужающийся трубопровод 3. Озонирование воды происходит при ее движении по трубопроводу 3 снизу вверх. Пузыр.ьки озоно-газовой смеси и частицы загрязнеНИИ, присутствующие в обрабатываемой 3 воде, контактируя друг с другом, пер мещаются по трубопроводу 3 под действием следуюишх сил: давления воды, центробежной силы, силы тяжести и силы воздействия электрическо поля, образованного верхней 4 частью трубопровода 3, являющейся катодом, и нижней 5 частый трубопровода 3, являющейся анодом, которые разделены между собой с помощью диэлектрической прокладки 6,. В нижней части трубопровода 3 преобладает влияние силы давления воды и центробежной силы, что приводит к повышению концентрации озоно-газовой смеси у внеш .ней поверхности трубопровода 3,.где происходит интенсивный процесс озонирования, после чего обработанная вода поступает в патрубок 7 удаления обработанной воды. В верхней части трубопровода 3 усиливается вли яние силы тяжести и силы в.оздействия электрического поля, последнее обусловлено, увеличением напряженности электрического поля, вызванным умень шением межэлектродного расстояния, и увеличением электрического заряда пу зырьков озоно-газовой смеси, вызван.ным контактированием их с имеющими электрический заряд, как правило отрицательный, частицами загрязнений. Результатом этого является концентрирование озоно-газовой смеси у внешней поверхности трубопровода 3, интенсивное озонирование воды и ее уда ление через патрубок 7, расположенны у внешней поверхности трубопровода 3 , Преимущество предлагаемого устрой ства для озонирования воды заключается в том, что оно состоит из насоса подачи обрабатываемой воды, эжектора для насьщения обрабатываемой 124 воды озоно-газовой смесью и- с ясающегося спиралеобразного трубопровода, выполненного из двух полусегментов, раздел-енных диэлектрической прокладкой п расположённых один над другим, причем верхний полусегмент является катодом, а нижний - анодом, и снабженного патрубками отбора обработанной воды, расположенными на каж,цом витке спиралеобразного трубопровода, причем площадь сечения каждого последующего сечения спиралеобразного трубопровода составляет 0,70-0,80 площади п редыдущего, а площадь сечения патрубков отбора обработанной воды равна 0,10-0,20 площади максимального сечения спнралеобраз юго трубопровода. Указанные размеры являются оптимальными. В результате этого в месте расположения патрубка отбора обработанно.й воды создается максимально возможная концентрация озоно-газовой смеси, чем обеспечивается эффективный процесс озонирования. Пузырьки озоно-газовой смеси и частицы загрязнений концентрируются совместно, что приводит к улучшению условий их контактирования и снижению общего расхода озона за счет сокращения неэффективных потерь озоно-газовой смеси. При этом коэффициент использования озона возрастает. Снижаются габаритные размеры устройства ввиду того, что не требуется устройство дополнительной вертикальной коитактнгй колоннь, используемой в известном устройстве. Эффективность обеззаражийания воды путем ее озонирования в пр.едлагаемом устройстве повышается по сравнению г изнргтным УСТРОЙСТВОМ на 20-25%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ, содержащее насос подачи исходной воды, эжектор и трубопровод, о тлич.ающееся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования озона, трубопровод выполнен из симметричных относительно продольной оси верхней и нижней частей и в форме спирали с уменьшаюпщмся с каждым витком диаметром, снабже 1 диэлектрической прокладкой, размещенной между продольными кромками частей трубопровода, соединенным с этими частями трубопровода источником тока, а также патрубками отбора озонирован§ ной воды, установленными в каждом витке спирали. (Л

1-4.

Т А

-Jfl

л. v Y

-

Г.