Устройство для обеззаражаивания воды ультрафиолетом и озоном

 

Использование: при подготовке воды для бытового и технического потребления. Сущность изобретения: устройство включает корпус с крышками и патрубками для подвода исходной воды и отвода обработанной воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового (УФ) излучения с защитным кварцевым чехлом (КЧ), эжектор, установленный на патрубке подвода воды, при этом полость КЧ соединена патрубком с источником воздуха и трубопроводом рециркуляции озоно-воздушной смеси с вакуумной полостью эжектора, и прочистное устройство КЧ щеточного типа, установленное с возможностью вращения вокруг КЧ. Устройство снабжено системой контроля УФ излучения с фотоприемником, установленным в стенке корпуса, лопатками, выполненными в виде крыльчатки, установленными в корпусе напротив патрубка подвода исходной воды и соединенными с прочистным устройством, направителями течения, выполненными в виде выступов и расположенными по спирали на внутренней стенке корпуса. При этом прочистное устройство щеточного типа расположено коаксиально КЧ по всей его длине, а трубопровод рециркуляции озоно-воздушной смеси снабжен вентилем для регулировки расхода. 1 ил.

Изобретение относится к очистке природных и сточных вод, в частности к обеззараживанию воды комплексным воздействием ультрафиолета и озона, и может быть использовано при подготовке воды для бытового и технического потребления.

Известен бактерицидный аппарат для обработки воды, в котором лампа ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом расположена коаксиально в цилиндрической камере с патрубками подвода исходной и отвода обработанной воды, аппарат снабжен прочистным устройством и системой рециркуляции озоно-воздушной смеси, образующейся при прохождении воздуха через кварцевый чехол под воздействием ультрафиолета [1] Недостатками этого аппарата являются ограниченная область применения (инициальное заражение бактерий Coli в обрабатываемой воде не более 1000 ед/л) и невысокое качество очистки защитного чехла.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устpойству является установка для обеззараживания воды, позволяющая использовать для обеззараживания воды комплексное бактерицидное воздействие ультрафиолета и озона [2] Установка состоит из корпуса с крышками и патрубками для подвода исходной воды и отвода обработанной воды, бактерицидной лампы ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом, эжектора, установленного на патрубке подвода исходной воды, при этом полость чехла соединена патрубком с источником воздуха и трубопроводом рециркуляции озоно-воздушной смеси с вакуумной полостью эжектора, и прочистного устройства кварцевого чехла щеточного типа, установленного с возможностью вращения вокруг него.

Недостатками установки являются отсутствие возможности регулирования расхода рециркулируемой озоно-воздушной смеси, что снижает производительность установки, а также отсутствие контроля за интенсивностью ультрафиолетового излучения, что снижает надежность эксплуатации.

Технический результат, полученный от использования предлагаемого устройства, заключается в расширении возможной области его применения за счет обеззараживания воды большей зараженности путем комплексного воздействия ультрафиолета и озона и повышение надежности эксплуатации за счет контроля за интенсивностью ультрафиолетового излучения, необходимого и достаточного для бактерицидных целей.

На чертеже изображена схема устройства для обеззараживания воды ультрафиолетом и озоном.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с торцовыми крышками 2, патрубками 3 и 4 для подвода исходной воды и отвода обработанной воды соответственно 4. Бактерицидная лампа 5 расположена в защитном кварцевом чехле 6, который коаксиально установлен в корпусе 1. Эжектор 7 установлен на патрубке 3 для подвода исходной воды, при этом полость кварцевого чехла 6 соединена патрубком 8 ввода воздуха с источником воздуха (атмосферой) и трубопроводом 9 рециркуляции озоно-воздушной смеси с вакуумной полостью эжектора 7. Прочистное устройство 10 щеточного типа расположено коаксиально кварцевому чехлу 6 по всей его длине с возможностью вращения вокруг него. Система 11 контроля ультрафиолетового излучения с фотоприемником 12 установлена в стенке корпуса 1. Лопатки 13, выполненные в виде крыльчатки, установлены в корпусе 1 напротив патрубка 3 подвода исходной воды и соединены с прочистным устройством 10. Направители 14 течения, выполненные в виде выступов, расположены по спирали на внутренней поверхности стенки корпуса 1, а на трубопроводе 9 рециркуляции озоно-воздушной смеси установлен вентиль 15 для регулировки расхода воздуха.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 1 заполняют водой через патрубок 3 подвода исходной воды, после чего включают бактерицидную лампу 5 ультрафиолетового излучения. Обрабатываемая сточная вода, подаваемая тангенциально корпусу 1 через патрубок 3, ударяется о лопатки 13, расположенные напротив патрубка 3, приводит их во вращение и изменяет направление движения, при этом, продвигаясь вдоль кварцевого чехла 6 и ударяясь последовательно о направители 14 течения, расположенные по спирали на внутренней поверхности стенки корпуса 1, поток воды турбулизируется, что способствует его интенсивному перемешиванию при обработке. Лопатки 13, соединенные с прочистным устройством 10 щеточного типа кварцевого чехла 6, приводят его во вращение. Вращающееся прочистное устройство создает дополнительную турбулентность потока и предотвращает обрастание отложений на кварцевом чехле 6. Через патрубок 8 ввода воздуха в кварцевый чехол подается воздух, который желательно предварительно осушить, например, пропусканием через селикагель. В процессе движения воздуха через кварцевый чехол 6 под воздействием ультрафиолетового излучения бактерицидной лампы 5 в нем образуется озон, который в виде озоно-воздушной смеси по трубопроводу 9 рециркуляции подают в вакуумную полость эжектора 7 для смешения с исходной водой, подаваемой на обеззараживание через патрубок 3. Обеззараженную воду через патрубок 4 отвода обработанной воды подают для дальнейшего использования.

По мере изменения расхода воздуха через кварцевый чехол, влажности, давления и т.п. концентрация озона в озоно-воздушной смеси может также изменяться. Для ведения процесса с максимально возможным выходом озона трубопровод 9 рециркуляции озоно-воздушной смеси снабжен вентилем 15 для регулирования расхода озоно-воздушной смеси.

В процессе эксплуатации бактерицидная лампа стареет, кварцевый чехол обрастает отложениями, что приводит к снижению интенсивности воздействия ультрафиолетового излучения на обрабатываемую воду. Предусмотренная в устройстве система 11 контроля ультрафиолетового излучения с фотоприемником 12, установленная в стенке корпуса 1, позволяет поддерживать необходимую и достаточную для бактерицидных целей интенсивность ультрафиолетового излучения.

Таким образом, предлагаемое устройство для обеззараживания воды позволяет расширить возможную область его применения за счет обеззараживания воды большей зараженности путем комплексного бактерицидного воздействия ультрафиолетом и озоном, а также повысить надежность его эксплуатации за счет контроля за интенсивностью ультрафиолетового излучения, необходимого и достаточного для бактерицидных целей.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖАИВАНИЯ ВОДЫ УЛЬТРАФИОЛЕТОМ И ОЗОНОМ,включающее корпус с патрубками для подвода исходной воды и отвода обработанной воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом, эжектор, установленный на патрубке подвода воды, при этом полость чехла соединена патрубком с источником воздуха и трубопроводом рециркуляции озоновоздушной смеси с вакуумной полостью эжектора, и прочистное устройство кварцевого чехла щеточного типа, установленное с возможностью вращения вокруг него, отличающееся тем, что оно снабжено системой контроля ультрафиолетового излучения с фотоприемником, установленным в стенке корпуса, лопатками, выполненными в виде крыльчатки, установленными в корпусе напротив патрубка подвода исходной воды и соединенными с прочистным устройством, направителями течения, выполненными в виде выступов и расположенными на внутренней стенке корпуса, прочистное устройство щеточного типа расположено коаксиально кварцевому чехлу по всей его длине, а трубопровод рециркуляции озоновоздушной смеси снабжен вентилем для регулировки расхода.

РИСУНКИ

Рисунок 1