Устройство для обезжелезивания воды Советский патент 1989 года по МПК C02F1/64 C02F1/64 C02F101/20 C02F103/02 C02F103/04 

Изобретение относится к очистке подземных вод от железа и может быть использовано для водоснабжения населенных пунктов, промъиапенных предприятий и сельскохозяйственных комплексов.

Целью изобретения является повышение эффективности обезжспезнвания.

На ф|иг. 1 представлено устройство, продольньп разрез J на фиг. 2 - узел I на фиг.1, продольный разрезj на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, фильтрующей загрузки 2, подводящего 3 и отводящего 4 трубопроводов, патрубков 5 для отвода отработанного воздуха и частично вьщеленных газов средства для отвода последних в виде эжектора 6, присоединенного к трубо- проводу 3 посредством трубопровода 7 и всасывающего трубопровода 8 - к вакуумной камере конфузора 9 с соплом для увеличения скорости истечения воды, к которому примкнут наса- док 10 Вентури для образования в его полости и вакуумной цилиндрической камере 11 сферической вакуумной зоны вокруг струи, смесителя воды и воздуха, включающего конический насадок 12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса, вьшол- ненные на поверхности воздуха, цилиндры 14 и 15, причем каналы 13 своими стенками образуют в центральной части смесителя конфузорное проходное сопло 16, ограниченное сторонами выпуклыми в направлении оси, при зтом на камере смешения установлена муфта 17 с возможностью воз- вратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси каналов 13. Под смесителями над агрузкой установлена отбойная пластина 18.

Устройство работает следующим образом.

Вода, подлежащая обезжелезиванию, под давлением подается по подводящему трубопроводу 4 в конфузор 9, в котором происходит увеличение ско- ростного напора. Из конфузора вода поступает в насадок 10 ВЛ1тури при выходе из которого вокруг струи создается сферическая вакуумная кольцевая зона с вакуумом до 0,01 МПа, в ре-зультате чего возникает процесс объемного вскипания газов, растворенных в струе, и их вьщеление в пространство камеры 11 вакуумирования

(например, СО,, II,S и др., тормозящих гтроцесс) за счет разности парциального давления газов в струе и давления в рачреженпом пространстве. Вы делинширся в камере 11 газы отсасываются эжектором 6 по всасывающему трубопроводу 8 и поступают в трубопровод 7 отнод)юй линии, по котором вместе с жидкостью выводятся через индивидуальный отвод на технические нужды. Далее поток очищаемой воды (частично освобожденной от газов) поступает в смеситель и, проходя с повьшенной скоростью конфузорное проходное сопло 16, интенсивно эжек- тирует воздух через всасывающие каналы 13, причем струя, выходя из сопла с поперечным сечением неправильной формы, закручивается, что способствует повышению турбулиза- ции и перемешиванию воздуха с потоком очищаемой воды. В цилиндре 15 подсосанный из окружающей среды воздух перемешивается с закрученным, турбулизированным потоком воды, образуя водовоздушную смесь, в результате происходит процесс беспрерывного диспергирования капель воды в потоке эжектируемого воздуха, что приводит к продолжению процесса десорбции газов из воды и хемосорбции кислорода с двухвалентным железом. Из цилиндра 15 водовоздушный поток поступает на отбойную пластину 18, ударяясь о которую, водовоздушная струя разбрызгивается, при этом выделенные воздух и остаток газов направляются вверх и через патрубки

3отводятся в атмосферу, а вода, проходя слой загрузки, расположенной в корпусе 1 фильтра, через патрубок

4отводится потребителю.

Проходя фильтрующую загрузку 2, вода освобождается от трехвалентного железа, которое накапливается в виде пленки на фильтрующих зернах фильтра, а по мере увеличения сопротивления загрузки ее промывают снизу вверх необработанной водой из скважины (не показано).

Количественное соотношение смешения атмосферного воздуха с потоком воды регулируется с помощью перемещения муфты 17 вдоль продольной оси воздухоэжекционных каналов 13, благодаря чему уменьшается живое сечение всасывающих отверстий и сокращается количество эжектируемого воздуха из

атмосферы, при этом достигается необходимое оптимальное соотношение контактирующих между собой воздуха и воды.

Таким образом, растворенные в воде газы, препятствующие процессу обезжелезивания воды, не только выделяют в камере вакуумирования за счет объемного вскипания, но и отсасывают эжектором, установленным на дополнительной отводной линии трубопроводов, а затем удаляют с водой, направляемой по отводной линии. Это обеспечивает исключение возможности отсоса струйным потоком выделенных из воды газов с повторным их растворением в жидкости, снижающим эффективность ее обезжелезивания.

Экспериментально установлено, что эффективный подсос воздуха водяной струей устройством, представляющим собой выполненный на поверхности конического насадка ряд воздухоэжек- ционных каналов, имеющих коническое продольное сечение с всасывающими отверстиями в основаниях конусов и образующих в центральной части трубопровода конфузорное сопло, примыкающее к камере смешения, обеспечиваетс при условии, что площадь сечения сопла и суммарная площадь сечения окружающих его всасывающих отверстий равны. Это дает наивысший коэффициент эжекции воздуха водой.

Эксмгериментальные данные определр НИН коэффициента эжекции К, приведены в таблице.

Форму

изобретения

1.Устройство для обезжелеэива- ния воды, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, трубопроводы для подачи и отвода воды, патрубок для отвода воздуха, последовательно присоединенные к трубопроводу для подачи воды, сопло с насадком Вентури, вакуумную камеру в виде вдшиндра и смеситель и установленную под смесителем над загрузкой отбойную пластину, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обезжелезивания, оно снабжено средством для отвода вьщелившихся газов из вакуумной камеры и смеситель выполнен в виде последовательно расположенных цилиндров, конического насадка с волнистой поверхностью между ними и муфтой, установленной с внещней стороны насадка с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что средство для отвода газов вьшолнено в виде эжектора, присоединенного трубопро- к трубопроводу для подачи воды и к вакуумной камере.

Изобретение относится к устройствам для обезжелезивания воды и позволяет повысить эффективность обезжелезивания. Устройство состоит из корпуса 1 с загрузкой 2, сопла Вентури 10, вакуумной камеры 11, смесителя в виде цилиндров 14 и 15, конического насадка 12 с волнистой поверхностью, образующей каналы 13 для подсоса воздуха, и эжектора 6 для отвода выделившихся из воды газов в камере 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

0,08 0,08 0,08

0,05 0,04 0,03

1,15

1,5

4 6 5

;з 12 ft

Фиг. 3