Устройство для очистки природных и сточных вод

 

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 источника тока 4, 1 ил.s i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1379761

ВСГ ."

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3970762/29-26 (22) 01.11.85 (46) 07.03.88. Бюл. 11 9 (72) П.П.Захаров, А.В.Манторов, Н.В.Агарков и Л.А.Ганов (53) 66.012.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 960130, кл. С 02 F 1/48, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1263643, кл. С 02 F 1/46, 23.11.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ

И СТОЧНЫХ ВОД (57) 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, сое(1) 4 С 02 Р 1/48, 6 05 О 27/00 диненным 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 электропроводностей

I0. Второй вход БОВ 12 подключен к

Ю регистрирующему прибору 11. Первый и второй выходы блока 6 связаны с блоком 3 воздушных разрядников, а С. третий выход блока 6 вЂ, с входом источника тока 4. 1 ил.! 1 >>(1 7 <> I материалов для уменьшения индуктивности и соответственно длительности импульса. Через отверстия на поверхности отрицательных высоковольтных электродов в зону взрыва подается озонированный воздух.

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

11.(обр(т()п(е относится к обр;)ботк( и (>б(ззаражинанию воды электриче(кими (е т(>лами и <(ожет быть ис)((>ль зов() но н ра.)личных (>траслях народного хозяйст-!

> ва д;(я обработки и обеззараживания питьевых и сто нных вод произнодствен— пых и хозяйственны предприятий, сельхоэкомбинатов, локальных стоков н(больших населенных пунктов, леспромхозов и т.п.

Цель изобретения — повышение степени очистки и обеззараживания воды и ее стабилизации.

Па чертеже приведена принципиаль- 1( ная схема устройства.

Устройство содержит технологическую камеру 1, высоковольтные электродпые пары 2, блок 3 воздушных разрядников, выгковольтный источник 4 тока, 20 высоковольтный источник 5 питания, программный блок 6, электромагнитный

«ктиватор 7, электрогазоионный стабили атор 8, электропневмопреобраэоватсль 9, датчики IO электропроводности, регистрирун>(ций прибор 11 и блок

12 обнаружения выбегов.

Технологическая камера 1 представляет собой водовод (металлическую трубу), по которой подается вода на З0 очистку и обеззараживание. Внутри камеры по движению воды расположены датчик 10 электропроводности, электромагни гцый активатор 7, блок 2 высоковольтнь(х электродных пар, электрогазоинный стабилизатор 8 и датчик 10 электропровод((ости.

Блок 2 высоковольтных электродных пар представляет собой пары электродов, расположенных соосно между собой 40 с определенным зазором и перпендикулярно оси технологической камеры.

Электроды выполнены из немагнитных

)лс ктl)>)>(Hb(x 11(11), а ()(ò;øb)(ая — на электро)(нс нмопреобразователь 9 „

Высоконольтныи источник 4 тока состоит из набора высоковольтных бези)(дуктивных конденсаторов. Высоковольтный источник . ) питания предназначен для питания цепей и блоков устройства. Программный блок б предказн()чек для распределения и управления энергией, накопленной в высоковольтном источнике 4 тока, и передачи ее через разрядники в зону высоковольтных электродных 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 газоионньп(стабилизатор и представляет собой электропневмоклапан.

Датчик 10 электропроводности служит для измерения удельной электропроводности текущего потока и передачи информации в блок обнаружения выбегов и на регистрацию. Регистрирующий прибор ll предназначен для контроля эффективности работы устPoA(TBa ° 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 зародыши, 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

I:<(f 6 I

11 11 молекулярные ((еии, т. е. (и д дей< тли(ем вращающего< я электрол(((гн((ти»(! о и<— ля происходит изл(енение кинетики биохимических реакций н бактериях, и-(л(е5 нение ионообмеиных ир» нессон, проницаемости биологических мембран, капиллярных и поверхностных явлений, явление электрострикции (оно состоит в том, что бактерии в электромагнитном поле меняют свой объем, и таким образом нозникает электрострикционное давление) и искажение молекулярных конформаций.

Подготовленная таким образом водная пульпа поступает н зону высоковольтных силовых электродных пар 2.

В этой зоне синхронно с электрогидроискроным воздействием, поступающим от высоковольтного источника тока че- 20 реэ воздушный разрядник 3, управляемый программным блоком 6, частотой

I-5 Гц подается импульсный поток озонированного воздуха, поступающего из блока воздушных разрядников в соотношении вода : воздух 15-20:I. 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

35 эффект, полученный за счет электрогидрогазоискровой обработки водного потока, при большом перемещении масс в период перепада давлений возможно проникновение отдельных Coli-подобных бактерий в технологическую линию.

Для устранения указанного недостатка и возможности образования бактериального взрыва текущий поток пропускают через электрогазоионный стабилизатор 8.

На электродные пары электрогазоионного стабилизатора 8, выполненные в виде гребней, подается через электропневмопреобразователь 9 пульсирующий 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, н том числе и соляной кислоты, поэтому в воде всегда имеются ионы хлора.

1I(! Hbl хл()ра I ерем» (((;и<(1 < . я к и< ((+ и 1» !1(i(1! заряженным ила(тинам гр» «и< и 1. (< ктрогазои(!ниого стайн((изат»(р,(, 1 ти

< и э((ектр(Фн и превращают< я н l,(«1(1-разный хлор, которья! смешини(.тся е водой и разру(цает бактерии, нод р< ((и и другие органические вещества. При смене полярности на электроди(,(х иир;(х электрогазоиоиного стабилизатор» и синхронной подачи озонированного н духа с электропненмопреобразонателя

9 происходит сброс накопленных ч;(стиц, На отрицательных электродных парах электрогазоионного стабилизатора происходит диссоциация воды с образованием ионов кислорода и водорода.

Ионы металлов, соединяясь с кислородом, образуют н большинстве случаев нерастворимые окислы, которые выпадают в осадок и легко удаляются.Свободный кислород действует как окислитель, способствуя разрушеник(органических соединений. Эффективность работы устройства контролируется датчиком IO 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 выбегон выдает сигнал на программный блок 6 на увеличение (уменьшение) частоты разрядо((между

Bb(coKoBoJlhTHblMH электродными парами

2, изменения количества электредил(х пар и соответственно изменения количества потребляемой энергии от высоковольтного источника 4 тока. Выходной сигнал датчика электропроводl(ости, установленного на выходе технологической камеры, одновременно поступает для контроля и регистрации текущего параметра на регистрирующий 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 т.д., используется н качестве удобрений, а очищенная и обеззаражеин.(я вода используется в технологическ<<й линии, создавая н ней замкнутый водный цикл.

Пример 1. Использование предложенного устройства на очистных со1319761

Составитель А.Попов

Техред А.Кравчук

Корректор H.Ìóñêà

Редактор В.Данко

Заказ 979/49

Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 оружениях водоподготовки с производительностью 300,0 тыс„м /сут позволит полностью исключить использование коагулянта Alp(0 ), полиакриламида, извести, отказаться от первичного хлорирования, исключить цех подготовки химических реагентов, повысить культуру производства, уменьшить расход воды на собственные нужды. t0

Пример 2. Использование предложенного устройства на станциях канализационно-очистных сооружений позволит отказаться от химических реагентов, исключить метантэнки, аэротенки, поля фильтрации, цех хлорирования и воздуходувки.

Пример 3. Использование предложенного устройства на животноводческих комплексах позволит отказаться от аэротэнков, метантэнков, полей фильтрации. Проведенные эксперименты на станции водоподготовки речного водозабора г. Барнаула в паводковый период (весна) с применением устройст-25 ва позволили уменьшить содержание взвешенных частиц в воде " 2510 до

6 мг/л, а бактериальной флоры — с

1300 до 2 ед/мл.

30 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, э выходом — к воздуховоду, высоконольтный источник тока, выход которого связан с входом воздушного разрядника, а вход — с выходом высоковольтного источника питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки и обеззараживания волы и ее стабилизации, оно дополнительно снабжено электромагнитным активатором и электрогазоионным стабилизатором, установленными соответственно в начале и конце технологической камеры программным блоком, электропневмопреобразователем, блоком обнаружения 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, à BTQ рой вход — с датчиком электропроводности на выходе технологической камеры и с входом регистрирующего прибора, первый вход электрогазоионного стабилизатора соединен через электропневмопреобразователь с выходом воздушного разрядника, а второй вход с вторым выходом высоковольтного источника питания и с входом электропневмопреобразователя.