Установка для обработки озоном жидкости

 

Использование: очистка сточных вод от органических загрязнителей и нефтепродуктов. Сущность изобретения: установка состоит из генератора озона, насоса, эжектора-смесителя и системы фильтрации жидкости, причем генератор озона и эжектор расположены соосно и последовательно в одном корпусе, генератор озона выполнен высоковольтным, содержащим соединенную с высоковольтным источником питания концентрическую систему, включающую внутренний низковольтный и наружный высоковольтный электроды с разделяющим их диэлектрическим барьером, внутренний электрод выполнен трубчатым, при этом один его конец соединен с насосом, а другой снабжен рабочим соплом, входящим в камеру смешения эжектора, впускное отверстие которого сообщается с межэлектродным пространством озонатора, а диэлектрический барьер, корпус камеры смешения эжектора и диффузор эжектора выполнены заодно в виде диэлектрической, например, стеклянной трубы переменного сечения. 1 ил.

Изобретение касается очистки сточных вод от органических загрязнителей и нефтепродуктов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве на очистных станциях и установках, используемых в качестве окислителя озон.

Известно устройство для озонирования сточных вод, служащее для реализации способа регулирования процесса озонирования сточных вод [1] . Устройство содержит генератор озона, насос, эжектор-смеситель, реактор озонирования воды, вантуз, аппарат термокаталитического разложения остаточного озона и систему измерения и регулирования содержания озона.

Однако устройство отличается высокой степенью сложности, малой технологичностью и рассчитано для применения в стационарных условиях на очистных станциях и установках.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является установка для очистки сточных вод озонированием [2] , состоящая из генератора озона, насоса, эжектора-смесителя и системы фильтрации жидкости.

Недостатками данной конструкции также являются высокая сложность и малая технологичность при ее изготовлении.

Целью изобретения является упрощение конструкции установки для обработки озоном жидкости и повышение ее технологичности.

Это достигается тем, что в установке для очистки сточных вод озонированием, содержащей генератор озона, насос, эжектор-смеситель и систему фильтрации жидкости, генератор озона и эжектор расположены соосно и последовательно в одном корпусе, генератор озона выполнен высоковольтным, содержащим соединенную с высоковольтным источником питания концентрическую систему электродов - внутренний низковольтный и наружный высоковольтный с разделяющим их диэлектрическим барьером, внутренний электрод выполнен трубчатым, при этом один его конец соединен с насосом, а другой снабжен рабочим соплом, входящим в камеру смешения эжектора, впускное отверстие которого сообщается с межэлектродным пространством озонатора, а указанный диэлектрический барьер, корпус камеры смешения эжектора и диффузор эжектора выполнены заодно в виде диэлектрической, например стеклянной, трубы переменного сечения.

Из научно-технической литературы и патентной документации не известно использование общих элементов в конструкции генератора озона и эжектора-смесителя, в частности внутреннего низковольтного электрода, выполненного заодно с рабочим соплом эжектора и охлаждаемого при работе потоком обрабатываемой жидкости, и диэлектрического барьера озонатора, выполненного заодно с корпусом камеры смешения эжектора и диффузором (трубкой Вентури) эжектора, для повышения технологичности установки и упрощения ее конструкции за счет совмещения функций элементами установки.

Однако известно выполнение корпуса камеры смешения эжектора и трубки Вентури из одной стеклянной заготовки, где эффект повышения технологичности изделия достигается также за счет совмещения функций элементами устройства.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия" как новая совокупность существенных признаков, проявляющая новое техническое свойство.

На чертеже представлена блок-схема заявляемой установки.

Установка состоит из насоса 1, трубопровода 2, расходомера 3, системы концентрических электродов 4 и 5 высоковольтного озонатора, соединенных с источником 6 высокого напряжения, при этом наружный электрод 5 соединен с высоковольтным выходом источника 6, а внутренний электрод 4 - с землей. Электроды 4 и 5 установлены на изоляторах 7, выполненных в виде плоских колец с отверстиями для прохождения воздуха и озона. На отверстиях в изоляторе 7, разделяющем камеру собственно озонатора и камеру эжектора, со стороны эжектора установлены обратные клапаны 8 для предотвращения проникновения воды в межэлектродное пространство озонатора. Внутренний электрод 4 выполнен трубчатым, причем один его конец через трубопровод 2 соединен с насосом 1. Другой конец снабжен рабочим соплом 9, входящим в камеру 10 смешения эжектора. Через отверстия в кольцевых изоляторах 7 с клапанами 8 камера 10 сообщается с межэлектродным пространством озонатора. Соосно с рабочим соплом 9 на выходе камеры 10 смешения установлена трубка Вентури (диффузор) 11. Размеры сопла 9, камеры 10 и диффузора 11 выбираются обеспечивающими возможность эффективного процесса эжекции. Диффузор 11 эжектора, корпус камеры 10 эжектора и диэлектрический барьер 12, разделяющий электроды 4 и 5 и ограничивающий разрядные токи во время работы озонатора, выполняются заодно в виде диэлектрической, например стеклянной, трубы переменного сечения. Выходное отверстие 13 эжектора соединено с системой 14 фильтрации трубопроводом 15.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемая жидкость с помощью насоса 1 направляется по трубопроводу 2 через расходомер 3 во внутренний электрод 4 озонатора. При включении источника 6 высокого напряжения между электродами 4 и 5 возникает разряд и образуется озоновоздушная смесь. Электрод 4, нагревающийся в процессе разряда, охлаждается протекающей жидкостью. Озонируемая жидкость в виде турбулентной струи с большой скоростью под давлением истекает через сужающееся рабочее сопло 9, при этом давление струи падает. Согласно закону сохранения энергии падение давления приводит к увеличению скорости течения струи. Направленная струя обрабатываемой жидкости попадает в камеру смешения, связанную отверстиями с клапанами 8 с межэлектродным промежутком озонатора. В результате турбулентного перемешивания и вязкого трения струя жидкости захватывает и увлекает в камеру смешения молекулы окружающего воздуха с высоким содержанием озона. Смесь из обрабатываемой жидкости, воздуха и озона поступает после этого в трубку Вентури (диффузор), где происходит обратный процесс возрастания давления смеси вследствие снижения скорости течения. Рабочее сопло 9 может быть выполнено в виде сопла Лаваля или просто в виде цилиндрической или слегка конической трубки. Обработанная озоном вода поступает в систему 14 фильтрации. Отвод очищенной воды осуществляется с помощью трубопровода 15.

Применение предлагаемой установки для обработки озоном жидкости позволяет значительно упростить ее конструкцию за счет совмещения функций элементами устройства - внутренний электрод, охлаждаемый обрабатываемой жидкостью, одновременно является трубопроводом и снабжен рабочим соплом. Одновременно повышается технологичность устройства при изготовлении путем выполнения диэлектрического барьера, корпуса камеры смешения и диффузора заодно в виде трубы переменного сечения. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1460044, кл. С 02 F 1/78, 1986.

2. Авторское свидетельство СССР N 1495310, кл. С 02 F 1/78, 1987.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОЗОНОМ ЖИДКОСТИ, содержащая генератор озона, насос, эжектор-смеситель и систему фильтрации жидкости, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ее технологичности, она снабжена корпусом с расположенными соосно эжектором и генератором озона с коаксиальными внутренним трубчатым низковольтным и наружным высоковольтным электродами, разделенными диэлектрическим барьером, при этом один конец внутреннего электрода соединен с насосом, а второй конец снабжен рабочим соплом входящим в камеру смешения эжектора, впускное отверстие которого сообщено с межэлектродным пространством озонатора, а диэлектрический барьер, корпус камеры смешения эжектора и диффузор эжектора выполнены в виде диэлектрической трубы переменного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1