Устройство для озонирования питьевой воды

 

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, размеценную 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-расггределитель 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4439537/26 (22) 18.04.88 (46) 07.. 03. 91 . Бюл . У 9 (71) Белорусское республиканское на- . учна-производственное объединение порошка вой мет аллур гни (72) П.А.Витязь, В.M. Капцевич, В. К. телег, А. Н. Сорокина, С.А. Беденко, А, Е, Галкин, П. П, Пилиневич, В.В. Савич, g, Б. Николаев, А. К. Жерноклев, Н.И.Крук и M.3,Дудошин (53) 628.162 (088.8) (56) Очистка озоном питьевой воды.

Проспект фирмы "Трелигаз", Франция, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЗОНИРОВАНИЯ

ПИТЪЕВОЙ ВОДЫ (57) Изобретение относится к технике водсподгатовки и может быть использовано для озонирования питьевой воды в системах питьевого водоснабжения населенных пунктов, предприятий и т.п. Цель изобретения — повышение эффективности аэаниравания путем увеличения поверхности взаимодействия озона с водой и снижение эксплуатационных затрат путем сокращения сроков и числа ремонтов и увеличение срока службы, Устройство содержит ге. нератор озона, воздушный насос, размещенную на дне бассейна систему соеИзобретение относится к технике водогодготовки и может быть использовано в системах питьевого водоснабжения населенньгх пунктов, промышпен„„SU„„1632951 А 1 (51) 5 С 02 Р 1//8, 3/20, 3/26

2 диненных с насосом и генератором параллельных равноотстоящих трубопроводов, соединенные с ними пористые элементы. Новым является то, что пористые элементы выполнены из сформованного и спеченного парашка металла, окисла либо их смеси в виде плоских дисков, установленных горизонтальна 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 вдаль одного отвода, возрастает по мере удаления от трубопровода, а заглубление уменьшается, В подводящем патрубке может быть закреплен диэлектрический турбулизатор-распределчтель газового потока, выпогненный, нат р мер, в виде перфорированного диска, диаметр и число отверстий которого уменьшаются к центру, а в последн м выполнено отверстче, диаметр которого составляет 200-500 средних диаметров гар диска, либо в виде крыльчатки, лопасти которой установлены па углам к гсоиэонт1 в пределах 0,1-90 . 4 э.п. ф-лы, 8 ил. ных предпрйятий и других объектов народного хозяйства.

Целью изобретения является повы:шение эффективности оэонирования пу1632951 тем увеличения поверхности взаимодействия озона с водой и снижение эксплуатационных затрат путем сокращения сроков и числа ремонтов, увеличения сроков службы пористьгл элемснтов, На фиг ° 1 изображено устройство для озонирования, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — размещение озонаторов, вид сверху; на фиг.4 — то же, продольный разрез; на фиг.5 — пористый элемент, продольный разрез; на фиг.6 — разрез

А-А на фиг.5; на фиг.7 — установка турбулизатора в элементе, разрез; на фиг,8 — разрез H-Б на фиг.7.

Устройство содержит генератор озо-, на 1, насос 2, размещенную на дне бассейна 3 систему параллельных равноотстоящих трубопроводов 4, соединенные с ними пористые элементы, ко-t торые выполнены в виде плоских дисков 5.,Предлагаемое исполнение позво-, ляет повысить эффективность озониро° вания. Пористые диски 5 установлены горизонтально над отводами 6 трубопроводов в электрических изолированных от них корпусах 7. Такое исполнение позволяет повысить эффективность озснирования за счет. сохранения активности озона. При использовании корпуса из проводника (либо без изоляции корпуса от трубопроводов) активность озона, как окислителя неорганических соединений, падает за счет 35 электрического взаимодействия озона с пористым элементом большок (до не-.. скольких квадратных метров на 1 r) поверхности и стекания заряда по тру-: бам в землю. В самих трубах такого процесса не происходит (или он незна-, чителен) из-за нх гладкой и небольшой (10 S — 10" м2/г) поверхности, Диски .

5 выполнены из сформованного и::спеченного порошка металла, окисла либо 45 их смеси, что позволяет преодолеть традиционный недостаток керамики (на-. пример, окиси кремния как в известном устройстве) — хрупкость, связанную с ней низкую прочность, стсйкссты к разрушению в процессе эксплуатации 1 и регенерации (т.е. малый срок служ- бы) .

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

° в более широких пределах> чем традиционной керамики (например, окиси кр емния) . Можно также дополнит ельно 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

1 хор (15-20) — — — —, где D „ц — средний диаметр пор, а П вЂ” 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 и 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 кром,е того, возрастают расходы на материал и затраты эксплуатации дисков, B предлагаемом устройстве соседние отводы 6 могут быть выполнены с чередующьмся числом дисков: четным и нечетньм. Такое испслчение позволяет дополнительно повысить эффективность озонирования, так как за счет возможности увеличения диаметра дисков можно существенно увеличить плотность озонирова жя в единице площадч бассейна.

Б предлагаемом устройстве проницаемость дисков, установленных вдоль одного отвода 6, . может возрастать по мере -.удаления от трубопровода, что также дополнительно повьппает 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 озонирсвание.

1632951

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

И подводящем патрубке 8 корпуса 7 может быть закреплен диэлектрический турбулизатор-распределитель 9, выполненный 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 которой установлены под углом к горизонту в пределах

0,1-90 . Такое исполнение также позволяет повысить эффективность озони-. рования 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

0 или 90 газовый поток дросселируется а щелях.

Соотношение диаметра центрального отверстия и диаметров пор диска выбрано исходя из требований турбулизации (сглаживания эпюры скорости потока в осевом сечении) и минимума потерь давления, а изменение (увеличение) диаметра отверстий ат центра к периферии сделано для.выравнивания скорости газового по-ока вдоль диаметра диска, т.е. для увеличения эффективности озонирования, и проверено экспериментально. Если диаметр отверстия составляет меньше 50 средних диаметров пор, то дросселироаание и падение давления слишком:болышге и

1 мощности установки не хватает для эффективного озонирования, так как число и частота струек пузырьков ма-. лы. Если диаметр отверстия больше

300 средних диаметров пор, то дросселирование и турбулизация недостаточны для равномерного распределения потока по всей поверхности диска, что снижает эффективность оэонирования.

Устройство для озонирования воды . работает следующим образом.

Озоно-воздушная смесь от генератора 1 с помощью насоса 2 закачивает5 ся а установленную на дне бассейна 3 систему трубопроводов 4, по которым поступает в отводы б к пористым дискам 5, насыщая и обеэзараживая воду в бассейне. Из бассейна 3 вода поступает потребителям, Устройство для озонирования питьевой воды позволяет повысить эффективность озонирования за счет увеличения поверхности взаимодействия озона с водой и равномерности распреде-.. ления пузырьков озона в воде, .а также снизить эксплуатационные затраты за счет сокращения сроков и числа ремен20 тов, увеличения срока слу;кбы пористых элементов и получить большой экономический эффект.

Формула из о брет ения

t Устройство для озонирования питьевой воды, содержащее генератор озона, воздушный насос, размещенную на дне бассейна систему соединенных с насосом. и генератором параллельных равноотстоящих трубопроводов с отво-, дами и соединенные с ними пористые . элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности озонирования путем увеличения

35 поверхности взаимодействия озона с водой и снижения эксплуатационных затрат путем сокращения сроков и числа ремонтов и увеличения срока службы, пористые элементы выполнены а виде плоских дисков, установленных горизонтально над отводами трубогроаодоа, с корпусами, электрически изолированнымии от отводов трубопроводов и выполненных из cAopMQHBHHoI О и спеченного порошка металла, окисла или их смеси, при этом толщина дисков гор составляет (15-20) ††-- — — где

,Л

2,43П

D п — средний диаметр пор, П— рис.ость диска, 2. Устройство пс п. 1, о т л и -, ч а ю щ е е с я тем, что корпуса дисков снабжены подводящими патрубками

55 с закрепленными а них диэлектрическими турбулизаторами-распределителями газового потока, аыпоггненными либо в виде перфорированного диска, диа1b32951 метр и число отверстий которого

1 уменьшается к центру, а в последнем выполнено отверстие, диаметр которого составляет 200-500 средних диаметров

5 пор диска, либо в виде крыпьчатки, лопасти которой установлены под yrd лом к горизонту. в пределах 0,1-90

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю m е е с я тем, что соседние10 отводы выполнены с чередующимся числом дисков — четным и нечетным, 4. Устройство по пп, 1-3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что проницаемость дисков, установленных вдоль отвода, возрастает по мере удаления 1 от трубопровода.

5. Устройство по пп.1-4, о т— л и ч а ю щ е е с я тем,.что заглубление дисков, установленных вдоль одного отвода, уменьшается по мере удаления от трубопровода.

163295 !