Бактерицидный аппарат Советский патент 1992 года по МПК C02F1/32 

Изобретение относится к технологии очистки природных и сточных вод, а точнее - к устройствам для обработки воды бактерицидным ультрафиолетовым (УФ) излучением.

Известен бактерицидный аппарат, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды; бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, кварцевый чехол, эжектор, установленные коаксиально в полости камеры, и две трубки, утопленные в воздушное пространство между лампой и чехлом, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - с вакуумной полос-, ью эжектора, присоединенного к выходному патрубку. При работе аппарата в воздушном пространстве между лампой и чехлом образуется озон, который по трубке засасывается в эжектор и перемешивается с обработанной в аппарате водой.

Недостатками аппарата являются значительные габариты по ширине, обусловленные расположением эжектора, и недостаточное качество обработки воды за

счет того, что озон воздействует на воду после обработки ее УФ-лучами, при этом преимущества метода используются лишь частично.

Наиболее близким к заявляемому решению является бактерицидный аппарат, устроенный аналогично описанному выше аппарату и отличающийся от него лишь тем, что эжектор присоединен не к выходному, а к входному патрубку аппарата. Здесь уже преимущества совместной обработки воды озоном и УФ-излучением реализуются в большей степени: вода с пузырьками озона попадает в зону УФ-радиации и частично обеззараживается по принципу так называемого синергидного эффекта. Это устройство имеет следующие недостатки:

значительные габариты устройства по ширине за счет эжектора, например, для аппарата производительностью 10 м /ч габарит по фронту составляет с эжектором 1115 мм, без эжектора 760 мм, т.е. вклад эжектора в габарит по ширине до 50%;

неполная реализация преимуществ совместной обработки воды озоном и УФ-из л

VJ о

СО

ел ю о

лучением, что обусловливает недостаточно высокое качество воды, так как обработка озоном и УФ-лучами идет неодновременно, а последовательно, друг за другом - такова конструкция аппарата, а точнее - таково расположение эжектора.

Целью изобретения является уменьшение габаритов аппарата и повышение качества очистки, воды за сче.т реализации синергидного эффекта:

Поставленная цель достигается тем, что бактерицидный аппарат , содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксильно в полости камеры, эжектор и две трубки, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - для ввода озона - с вакуумной полостью эжектора, содержит эжектор, установленный внутри камеры, причем эжектор соединен своим диффузором с патрубком отвода воды и бактерицидную лампу, установленную внутри эжектора соосно с ним. Таким образом, эжектор как бы упрятан в корпусе аппарата и не требует дополнительного (вне корпуса аппарата) пространства для своего размещения, т.е. достигается уменьшение габаритов аппарата. Кроме того, при рабо- те аппарата озон и УФ-лучи действуют на воду одновременно (синергидный эффект), причем за счет эжектора обеспечивается интенсивное перемешивание воды непосредственно в зоне УФ-радиации. В резуль- тате повышается качество очистки воды.

На фиг. 1 изображен бактерицидный аппарат в разрезе; на фиг. 2 - узел кварцевого чехла.

Бактерицидный аппарат содержит вер- тикальную цилиндрическую камеру 1 с патрубками 2 подвода воды и 3 отвода воды. Внутри камеры установлен эжектор, состоящий из сопла 4, смесителя 5 и диффузора 6. Сопло 4 присоединено к входному пат- рубку 2, а диффузор 6 всей выходной стороной присоединен к выходному патрубку 3. Все элементы эжектора размещены соосно с корпусом. Внутри эжектора, соосно с ним, размещена бактерицидная лампа ультрафи- олетового излучения 7, защищенная от воды кварцевым чехлом 8. Между кварцевым чехлом 8 и элементами эжектора образуются кольцевые зазоры: цилиндрический (наиболее узкий) 9 и конические 10 и 11. Наиболее узкий зазор 9 образуется в зоне смесителя 5.

В воздушное пространство 12 между лампой и кварцевым чехлом утоплены две трубки 13 и 14. Трубка 13 одним своим концом введена в верхнюю часть воздушного пространства 12, а другим концом выведена в атмосферу. Трубка 14 однмм своим концом опущена на дно кварцевого чехла, а другим концом соединена через штуцер 15с вакуумной полостью 16 (она образована между цилиндрической стенкой корпуса и наружной поверхностью эжектора). Кварцевый чехол герметично закреплен в горловине 17с помощью крышки 18, а сверху закрыт крышкой 19. Подвод электропитания к лампе осуществляется по проводам 20. Для регулирования давления в эжекторе используется дроссельный клапан 21.

Аппарат работает следующим образом.

Через систему зажигания включают бактерицидную лампу 7, лампа загорается. К патрубку 2 подают обрабатываемую воду под давлением. Клапан 21 частично приоткрывают. Вода над напором сначала попадает в сопло 4, на выходе из которого скорость потока резко возрастает. Затем вода с большей скоростью протекает по кольцевому зазору смесителя 5 и далее - через диффузор 6, где скорость ее снижается. В полости 16 создается вакуум, с помощью которого в эжектор по трубке 14 подсасывается озон- но-воздушная смесь из воздушного пространства 12. Свежие порции воздуха в пространство 12 непрерывно поступают по трубке 13.

В смесителе 5 происходит активное смешение озоно-воздушной смеси с обрабатываемой водой. При этом, что очень важно, озон действует одновременно с действием уф-лучей на воду, т.е. реализуется синергидный эффект (эффект совместного действия нескольких бактерицидных факторов различной природы, при котором, как известно, результат обработки выше, чем от последовательного воздействия на воду каждого из факторов в отдельности).

Кроме синергидного эффекта в смесителе 5 проявляется еще один, дополнительный, эффект - генерирование озона из пузырьков воздуха, поступавших из пространства 12 по трубке 14 вместе с озоном. Пузырьки воздуха как бы вновь попали в зону УФ-радиации теперь-уже непосредственно в воде. Пузырьки воздуха под воздействием УФ-лучей превращаются в озонные пузырьки и, активно взаимодействуя с водой, способствуют ее качественной обработке.

В зазоре 9 происходят необычайно активные процессы обработки воды, обусловленные малой толщиной слоя (турбулентностью потока), барботировани- ем озона и воздуха, воздействием УФ-радиации.

В диффузоре 6 скорость потока падает, а давление возрастает. Здесь завершается процесс поглощения (растворения) озона, но продолжается воздействие УФ-лучей. Завершается процесс обработки в зоне выходного патрубка 3, Регулируя дроссель 20, можно подобрать необходимую величину вакуума в полости 16 и оптимальное давление в смесителе 5 и диффузоре 6 и, как следствие, качество обработки воды.

Сравнение заявляемого устройства с прототипом представлено в таблице.

Из данных таблицы следует, что заявляемый аппарат по сравнению с прототипом более компактен (габарит по ширине уменьшился на 42%) и обеспечивает более высокое качество очистки воды по критерию коли-индекс, т.е. поставленная цель достигнута.

0

5

0

Формула изобретения

Бактерицидный аппарат для обработки воды, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости камеры, эжектор и две трубки, одна из которых соединена с атмосферой, а другая - для ввода озона - с вакуумной полостью эжектора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов аппарата и повышения качества очистки воды за счет реализации синергидного эффекта, эжектор установлен внутри камеры и соединен своим диффузором с патрубком отвода воды, при этом бактерицидная лампа установлена внутри эжектора соосно с ним.

fS

fpuz.f

вход

Озоно- fcjdj/ut- Ноя смесд

го

Воздух

-/J -#

19

-7

1г

8

п

фиг. 2

Использование: для обработки воды бактерицидным ультрафиолетовым излучением. Сущность изобретения: аппарат содержит вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды, внутри которой установлен эжектор, соединенный своим диффузором с-латрубком отвода воды, и бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, установленную внутри эжектора соосно с ним. 1 табл., 2 ил.