Устройство для очистки природных и сточных вод Советский патент 1988 года по МПК C02F1/48 G05D27/00 C02F103/02 

со со

О)

Изобретение относится к обр.чПотке и обсятарлжинанию воды электрическими методами и может быть исгилпьзонано н рачличных от1)аслях народного хозийст- нл для обработки и обеззараживания г1И-1-ьепых и сточных вод производственных и хозяйственны предприятий, сельхозкомбинатов, локальных стоков ш больших населенных пунктов, леспромхозов и ТоПс

Цель изобретения - повьппение степени очистки и обеззараживания воды и ее стабилизации„

На чертеже приведена принципиальная схема устройства,,

Устройство содержит технологическую камеру 1, высоковольтные электродные пары 2, блок 3 воздушных разрядников, высковольтный источник 4 тока, высоковольтный источник 5 питания, пpoгpa tмный блок 6, электромагнитный активатор 7, электрогазоионный стаби- 8, электропневмопреобразова- Tfcjib 9, датчики 10 электропроводности, регистрирующий прибор 11 и блок 12 обнаружения выбегов

Технологическая камера 1 представляет собой водовод (металлическую трубу), по которой подается вода на очистку и обеззараживание о Внутри камеры по движе}шю воды расположены датчик 10 электропроводности, электромагнитный активатор 7, блок 2 высоко- польтных электродных пар, электро- газоинньй стабилизатор 8 и датчик Ю электропроводности„

Блок 2 высоковольтных электродных пар представляет собой пары электродов, расположенных соосно между собой с определенным зазором и перпендикулярно оси технологической камеры Электроды вьтолненьг из немагнитных материалов для уменьшения индуктивности и соответственно длительности импульса о Через отверстия на поверхности отрицательных высоковольтных электродов в зону взрьша подается озонированный воздух„

Блок 3 воздушных разрядников содержит положительные электроды, разделенные на три части воздушными зазорами, рассчитанными на диэлектрическую прочность атмосферного воздуха о Через зазоры непрерывно пропускается воздух, вследствие чего он озонируется за счет электрических разрядов. Часть озонированного воздуха постуттает на блок высоковольтных

электродных пар, а остальная - н,ч электропневмопреобразователь 9„

Высоковольтный источник А состоит из набора высоковольтных безиндуктивньк ксшденсаторов Высоковольтный источник 5 питания предназначен для питания цепей и блоков устройства. Программный блок 6 предназначен для распределения и управления энергией, накопленной в высоковольтном источнике 4 тока, и передачи ее через разрядники в зону высоковольт- ньгх электродньгх пар«

Электромагнитный активатор 7 представляет собой полый трансформатор с перпендикулярным расположением электромагнитных вращающихся полей к текущему потоку Электрогазоионный

стабилизатор 8 выполнен в виде заходящих друг в друга гребней с зазором и предназначен для разложения и коагуляции солей, находящихся в потоке Электропневмопреобразователь 9 предназначен для импульсной подачи озонированного воздуха в газоионный стабилизатор и представляет собой элек- тропневмоклапан.

Датчик 10 электропроводности служит для измерения удельной электропроводности текущего потока и передачи информации в блок обнаружения выбегов и на регистрацию Регистрирующий прибор 11 предназначен для

контроля эффективности работы устройства Блок 12 обнаружения выбегов предназначен для управления распределителем энергии с целью поддержания заданного качества выходного потока

Устройство работает следующим образом

Водный поток поступает в технологическую камеру 1, где подвергается электромагнитному воздействию с помощью электромагнитного активатора 7„ Под действием вращающегося электромагнитного поля напряженностью соответственно 0,15-0,2 В/м и 5-7 А/м ионы солей и металлов образуют кристаллические зародьшги, которые служат центрами кристаллизации, т„е„ в водном растворе за счет воздействия на него электромагнитного поля образуются мелкокристаллические структуры - затравки, они собирают на своей поверхности ионы карбонатов кальция, магния, железа и других элементов Одновременно ионная активность захватывает и бактериальную флору, увеличиваются

молекулярные цепи ,т.е.ипд nei ic i-HM- ем нрашакицегося злектромл1-иитио1Ч) поля происходит и-эмрнение кинетики биохимических реакций в бактериях, ияме нение ионообмеяньгх процессов, проци- иаемости биологических мембран, капилярных и поверхностных явлений, явление электрострикции (оно состоит в том, что бактерии в электромагнитном поле меняют свой объем, и таким образом возникает электрострикционное давление) и искажение молекулярных конформацийо

Подготовленная таким образом вод- ная пульпа поступает в зону высоковольтных силовых электродных пар 2. В этой зоне синхронно с электрогид- роискровым воздействием, поступающим от высоковольтного источника тока через воздушный разрядник 3, управляемый программным блоком 6, частотой 1-5 Гц подается импульсный поток озонированного воздуха, поступающего из блока воздушных разрядников в со- отношении вода : воздух 15-20:1„ В период электрогидроискрового разряда создается давление, которое способствует мощному растворению озонированного воздуха в воде, тем самым резко изменяя химическое потребление кислорода, бактериологическое потребление кислорода, разлагая и обеззараживая бактериальную флору и фауну.

Несмотря на мощный бактерицидный эффект, полученный за счет электро- гидрогазоискровой обработки водного потока, при большом перемег ении масс в период перепада давлений возможно проникновение отдельных Coli-подобных бактерий в технологическую линию Для устранения указанного недостатка и возможности образования б актери- ального взрыва текущий поток пропускают через электрогазоионный стабили- затор 8„

На электродные пары электрогазо- ионного стабилизатора 8, выполненные в виде гребней, подается через элект- ропневмопреобразователь 9 пульсирую- ;ций поток озонированного воздуха с воздушного разрядника 3 с целью приведения электродных пар в колебательное движение для стряхивания с пластин мелкодисперсных взвесей. Как условно чистая, так и условно грязная вода содержит соли различных кислот, в том числе и соляной кислоты, поэтому в воде всегда имеются ионы хлора

20

j 25 -JQ

д5

сп

35

40

5

lU)Hbi хлорл перемощ.чнп ся к гю ,n т vju - но заряженньгм плпгтинам rpeoiUM i -т.чек-- трО1-азои11Нного стабилитлтор 1, (т;1чи1| pfi электрс н и преярл цан)Т1-я н гамшО- ра:п1ый хлор, который см1чиив 1ется г нодой и разруща€ т бактерии, ноД Ч- и другие органические впцествл , При смене полярности на электродных ii,ip;ix электрогазоионного стаби.пизатора и синхронной подачи озонированного кот- духа с электропневмопреобразопатр.пя 9 происходит сброс накопленных частиц, -,

На отрицательных электродных парах электрогазоионного стабилизатора происходит диссоциация воды с образованием ионов кислорода и водорода. Ионы металлов, соединяясь с кислородом, образуют в большинстве случаев нерастворимые окислы, которые выпадают в осадок и легко удаляются,Свободный кислород действует как окислитель, способствуя разрушению органических соединений о Эффективность работы устройства контролируется датчиком 10 электропроводности. Входной и выходной параметры водного потока сравниваются на блоке 12 обнаружения выбегов с заданием. При отклонении параметра от номинального значения за установленную норму отклонения блок 12 обнаружения выбегов выдает сигнал на программный блок 6 на увеличение (уменьшение) частоты разрядов между высоковольтными электродными парами 2, изменения количества элеклродных пар и соответственно изменения количества потребляемой э ерг ии от высоковольтного источника 4 тока. Выходной сигнал датчика электропроводности, установленного на выходе технологической камеры, одновременно поступает для контроля и регистрации текущего параметра на регистрируюший прибор.

Инертный в бактериальном отношении поток водной пульпы, содержащий разрушенную массу и кристаллические затравки микроэлементов азота, фосфора, калия, кальция, бора, марганца, кобальта, меди, цинка, молибдена и ТоД., используется в качестве удобрений, а очищенная и обеззараженная но- да используется в технологической линии, создавая в ней замкнутый яод- ный цикл.

Пример 1. Использование предложенного устройства нл очистных сооружениях водоподготонки с производительностью 300,0 тыс„м /сут позволит полностью исключить использование коагулянта Al2(04)3 полиакркпамида, извести, отказаться от первичного хлорирования, исключить цех подготовки химическ1гх: реагентов, повысить культуру производстпа, уменьшить расход воды на собственные нужды с

Пример 2о Использование предложенного устройства на станциях ка- нализационно-очистньгх сооружений позволит отказаться от химических реагентов, исключить метантэнки, аэро- тенки, поля фильтрации, цех хлорирования и воздуходувки о

Пример 3„ Использование предложенного устройства на животноводческих комплексах позволит отказаться от а,эротэнков, метантэнков, полей фильтрации Проведенные эксперименты на станции водоподготовки речного водозабора Го Барнаула в паводковый период (весна) с применением устройст на позволили уменьшить содержание взвешенных частиц в воде с 2510 до 6 мг/л, а бактериальной флоры - с 1300 до 2 ед/мл.

Формула изобретения

Устройство для очистки природных и сточных вод, содержащее технологическую камеру с расположенными внутри воздуховодом и высоковольтной электродной парой, соединенной с воздушным разрядником, подключенным своим входом к источнику сжатого воздуха 3 выходом - к воздуховоду, высоко

вольтный источник тока, пыход которого связан с входом воздуипюго разрядника , а вход - с выходом высоковольтного источника питания, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки и обеззараживания воды н ее стабилизации, оно дополнительно снабжено электромагнитным активатором и электрогазоионным стабилизатором, установленными соответственно в начале и конце технологической камеры программным блоком, элект- ропневмопреобразователем, блоком об- наружения выбегов, регистрирующим прибором и двумя датчиками электропроводности, установленными соответственно перед электромагнитным активатором и после электрогазоионного стабилизатора, при этом вход электромагнитного активатора соединен с первым выходом высоковольтного источника питания, первый и второй выходы программного блока соединены с входами воздушного разрядника, третий выход - с входом высоковольтного источника тока, а вход - с выходом блока обнаружения выбегов, первый вход которого соединен с выходом датчика электропроводности на входе, а второй вход - с датчиком электропроводности на выходе технологической камеры и с входом регистрирующего прибора, первый вход электрогазоионного стабилизатора соединен через элект- ропневмопреобразователь с выходом воздушного разрядника, а второй вход - с вторым выходом высоковольтного источника питания и с входом электро- пневмопреобразователя о

Изобретение относится к устройствам для очистки и обеззараживания природных и сточных вод, может быть использовано в водоподготовке и позволяет повысить степень очистки. Устройство содержит технологическую камеру 1, установленные в ней высоковольтные электродные пары 2, связанные с блоком 3 воздушных разрядников, сое84, НЫХ йсть зворойру с единенным с выходом высоковольтного источника тока 4, подключенного к высоковольтному источнику питания 5, Первый и второй выходы последнего связаны соответственно с электромагнитным активатором 7 и вторыми входами электрогазоионного стабилизатора 8 и электропневмопреобразователя (ЭПП) 9„ На вход блока 3 подается воздух, а его выход подключен к первому входу ЭПП 9. Выход ЭПП 9 соединен с первым входом стабилизатора 8. Вход программного блока 6 соединен с выходом блока обнаружения выбегов (БОВ)12. Оба входа БОВ 12 связаны с первым и вторым датчиками электропроводиостей 10. Второй вход БОВ 12 подключен к регистрирующему прибору 11. Первый и второй выходы блока 6 связаны с блоком 3 воздушных разрядников, а третий выход блока 6 - с входом источ- ника тока 4, 1 ил.s i (Л