Устройство для озонирования питьевой воды Советский патент 1991 года по МПК C02F1/78 C02F3/20 C02F3/26 

Изобретение относится к технике водоподготовки и может быть использовано в системах питьевого водоснабжения населенных пунктов, промышленных предприятий и других объектов народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности озонирования пуем увеличения поверхности взаимодейтвия озона с водой и снижение экспуатационных затрат путем сокращения сроков и числа ремонтов, увеличения сроков службы пористых элементов.

На фиг.1 изображено устройство для озонирования, тродольный разрез; на фиг1.2 - то же, вид сверху; на иГ.З - размещение озонаторов, вид Q сверху; на фиг.4 - то же, продольный азрез; на фиг,5 - пористый элемент, продольный разрез; на фиг.6 - разрез А-А на фиг,5; на фиг.7 - установка турбулизатора в элементе, разрез;(5

на фиг.8 - разрез Б-Б на фиг.7.

Устройство содержит генератор озона 1, насос 2, размещенную на дне , бассейна 3 систему параллельных равноотстоящих трубопроводов 4, соеди- 20 ненные с ними пористые элементы, ко- торые выполнены в виде плоских дисков 5. Предлагаемое исполнение позвояет повысить эффективность озониро- вания. Пористые диски 5 установлены 25 горизонтально над отводами 6 трубопроводов в электрических изолированных от них корпусах 7. Такое исполнение позволяет повысить эффективность озонирования за счет сохранения,« активности озона. При использовании корпуса из проводника (либо без изояции корпуса от трубопроводов) активность озона, как окислителя неорганических соединений, падает за счет электрического взаимодействия озона с пористым элементом большой (до нескольких квадратных метров на 1 г) поверхности и стекания заряда по трубам в землю. В самих трубах такого ,Q процесса не происходит (или он незначителен) из-за их гладкой и небольшой (1СГ3 м2/г) поверхности. Диски 5 выполнены из сформованного и спеченного порошка металла, окисла либо .,- их смеси, что позволяет преодолеть традиционный недостаток керамики (на- пример, окиси кремния как в известном устройстве) - хрупкость, связанную С Ней НИЗКУЮ ПРОЧНОСТЬ, СТОЙКОСТЬ

к разрушению в процессе эксплуатации и регенерации (т.е. малый срок службы) .

Исполнение дисков из порошка металла, окисла либо их смеси позволяет повысить эффективность озонирования 5 за счет регулирования состава, формы, состояния поверхности и других свойств порошков указанных материалов

в более широких пределах, чем традиционной керамики (например, окиси кремния). Можно также дополнительно улучшить диспергирование пузырьков озона путем изменения условий смачивания диска водой (на последнее существенно влияют химический состав, состояние поверхности, форма частиц порошка и другие указанные факторы). Толщина дисков находится в пределах

D

(15-20)

ко

р

г,

, где D - средний

диаметр пор, а II - пористость диска. Если толщина дисков меньше нижнего предела соотношения, то резко возрастает вероятность наличия в диске нескольких крупных пор, размер которых в 2-10 раз больше средних пор, соответственно, из этих крупных пор выходят большие пузырьки, что уменьшает поверхность взаимодействия озона с водой, а кроме того, резко снижается прочность диска и увеличиваются поломки при эксплуатации, ремонте и регенерации, что приводит к возрастанию эксплуатационных затрат н снижению срока службы элементов, Если же толщина дисков больше верхнего предела соотношения, то снижается озонирование за счет возрастания гидравлического сопротивления и уменьшения скорости истечения количества пузырьков озона, выходящих из одной поры в единицу времени, а кроме того, возрастают расходы на материал и затраты эксплуатации дисков.

В предлагаемом устройстве соседние отводы 6 могут быть выполнены с чередующимся числом дисков: четным и нечетным. Такое исполнение позволяет дополнительно повысить эффективность озонирования, так как за счет возможности увеличения диаметра дисков можно существенно увеличить плотность озонирования в единице площади бассейна .

В предлагаемом устройстве проницаемость дисков, установленных вдоль одного отвода 6, может возрастать по мере/удаления от трубопровода, что также дополнительно повышает эффективность озонирования, так как позволяет скомпенсировать падение давления по длине отвода 6 и обеспечить одинаковый расход через все диски, а значит, эффективное их использование и эффективное озонирование.

5163

Заглубление дисков, установленных вдоль одного отвода, уменьшается в предлагаемом устройстве по мере удаления от трубопровода, что также позволяет дополнительно повысить эффективность озонирования, так как можно скомпенсировать падение давления по длине отвода 6 и обеспечить одинаковый расход через все диски за счет уменьшения гидростатического давления столба жидкости.

В подводящем патрубке 8 корпуса 7 может быть закреплен диэлектрический

Устройство для озонирования воды работает следующим образом.

Озоно-воздушная смесь от генератора 1 с помощью насоса 2 закачивается в установленную на дне бассейна 3 систему трубопроводов 4, по которым поступает в отводы 6 к пористым дис- . кам 5, насыщая и обеззараживая воду в бассейне. Из бассейна 3 вода поступает потребителям.

Устройство для озонирования питьевой воды позволяет повысить эффективность озонирования за счет увели-

Изобретение относится к технике водсподготовки и может быть использовано для озонирования питьевой воды в системах питьевого водоснабжения населенных пунктов, предприятий и т.п. Цель изобретения - повышение эффективности озонирования путем увеличения поверхности взаимодействия озона с водой и снижение эксплуатационных затрат путем сокращения сроков и числа ремонтов и увеличение срока службы. Устройство содержит генератор озона, воздушный насос, раз- меценную на дне бассейна систему соединенных с насосом и генератором параллельных равноотстоящих трубопроводов, соединенные с ними пористые элементы. Новым является то, что пористые элементы выполнены из сформованного и спеченного порошка металла, окисла либо их смеси в виде плоских дисков, установленных горизонтально над отводами трубопроводов в электрически изолированных от последних корпусах, причем толщина дисков находится в пределах 15-20 средних диаметров частиц порошка. Кроме того, соседние отводы выполнены с чередующимся числом дисков - четным и нечетным. Помимо этого, проницаемость дисков, установленных вдоль одного отвода, возрастает по мере удаления от трубопровода, а заглубление уменьшается. В подводящем патрубке может быть закреплен диэлектрический турбулнзатор-расггре- делитель газового потока, выполненный, например, в виде перфорированного диска, диаметр и число отверстий которого уменьшаются к центру, а в последнем выполнено отверстие, диаметр которого составляет 200-500 средних диаметров гор диска, либо в виде крыльчатки, лопасти которой установлены под углом к горизонту в пределах 0,1-90°. з.п. ф-лы, 2 ил. Ј л 05 со to СО сл

на с водой и равномерности распределения пузырьков озона в воде, -а также снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения сроков и числа ремен- 20 тов, увеличения срока службы пористых элементов и получить большой экономический эффект.

турбулизатор-распределитель 9, выпол- ) чекия поверхности взаимодействия озо- ненный в виде либо перфорированного диска, диаметр и число отверстий которого уменьшается к центру, а в последнем выполнено отверстие, диаметр которого составляет 50-300 средних диаметров пор диска, либо в виде крыльчатки, лопасти котор ой установлены под углом к горизонту в пределах 0,1-90°. Такое исполнение также позволяет повысить эффектиЗность озонирования за счет распределения газового потока равномерно по всей площади диска, а указанная форма и соотношения позволяют сделать такое распределение наиболее просто и эффективно. Так, при углах установки крыльчатки

Формула изобретения

25

30

О или 90 газовый поток дросселируется в щелях.

Соотношение диаметра центрального отверстия и диаметров пор диска выбрано исходя из требований турбулиза- ции (сглаживания эпюры скорости потока в осевом сечении) и минимума потерь давления, а изменение (увеличение) диаметра отверстий от центра к периферии сделано для выравнивания скорости газового потока вдоль диаметра диска, т.е. для увеличения эффективности озонирования, и -проверено экспериментально. Если диаметр отверстия составляет меньше 50 средних диаметров пер, то дросселировани и падение давления слишком большие и мощности установки не хватает для эффективного озонирования, так как число и частота струек пузырьков малы . Если диаметр отверстия больше 300 средних диаметров пор, то дросселирование и турбулизация недостаточны для равномерного распределения потока по всей поверхности диска, что снижает эффективность озонирования.

на с водой и равномерности распределения пузырьков озона в воде, -а также снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения сроков и числа ремен- тов, увеличения срока службы пористых элементов и получить большой экономический эффект.

чекия поверхности взаимодействия озо-

чекия поверхности взаимодействия озо-

Формула изобретения

)

25

чекия поверхности взаимодействия озо-

0

Q службы, пористые элементы выполнены в виде плоских дисков, установленных горизонтально над отводами трубопроводов, с корпусами, электрически изолированными от отводов трубопроводов

5 и выполненных из сформованного и спеченного порошка металла, окисла или их смеси, при этом толщина дисков

D пор

составляет (15-20),.

где

0

D по„ - средний диаметр пор, ристость диска.

П - по2. Устройство поп.1, о т л и чающееся тем, что корпуса дисков снабжены подводящими патрубками с закрепленными в них диэлектрическими турбулизаторами-распределителями газового потока, выполненными либо в виде перфорированного диска, диаметр и число отверстий которого 7 уменьшается к центру, а в последнем выполнено отверстие, диаметр которого составляет 200-500 средних диаметров пор диска, либо в виде крыльчатки, лопасти которой установлены под углом к горизонту в пределах 0,1-90 . 3. Устройство по пп.1 и 2, о т - личающееся тем, что соседни отводы выполнены с чередующимся числом дисков - четным и нечетным.

Фаг. 2

Фиг. 1

1 СТ (N гп -Ј)

1Q

ЈН

«,

«ъ