Установка для обеззараживания сточных вод

Изобретение относится к технике обеззараживания воды от патогенных микроорганизмов и может быть использовано при очистке бытовых, промышленных и сельскохозяйственных стоков, в медицине, биотехнологии и др. Установка содержит насос с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, установленный на каждом из них кавитационный генератор, теплообменник, запорно-регулирующую арматуру и резервуары. Кавитационный генератор на нагнетательном трубопроводе содержит цилиндрический корпус с оппозитно расположенными крышками с входными патрубками, выходной патрубок в середине корпуса, установленный перпендикулярно корпусу, разделительные перегородки, размещенные за крышками перпендикулярно к корпусу, к которым с внутренних сторон прикреплены ускорители потоков одинаковой длины, выполненные из цилиндрических труб с внешними радиусами гибов, равными внутреннему радиусу корпуса, с входами, расположенными у внутренней стенки корпуса. Выходы ускорителей потока установлены по касательной к внутренней стенке корпуса и снабжены соплами, направленными навстречу друг к другу. Технический результат - повышение эффективности обеззараживания сточных вод. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технике обеззараживания воды от патогенных микроорганизмов и может быть использовано при очистке бытовых, промышленных и сельскохозяйственных стоков, в медицине, биотехнологии и др.

Известно устройство для обеззараживания воды (RU 2114791, МКИ 7 C02F 3/02, COF 3/18, C02F 1/74, 1998), включающее корпус с входным и выходным патрубками и рабочим колесом, газовый патрубок с регулирующим вентилем и центральную трубу, установленную осесимметрично с выходным патрубком, емкость высокого давления с входным и выходным патрубками, при этом входной патрубок емкости герметично соединен с выходным патрубком корпуса, а на выходном патрубке емкости высокого давления установлен дросселирующий клапан, выполняющий роль кавитационного генератора.

Недостаток этого устройства - низкая эффективность обеззараживания воды, т.к. для получения кавитации используется дросселирующий клапан: зоны образования каверн и схлопывания каверн получаются небольших размеров, что обуславливает низкую эффективность обеззараживания стоков.

Наиболее близким устройством к заявляемому объекту по совокупности признаков является установка для обеззараживания сточных вод (RU 2057079, МКИ 7 С02F 1/34, COF 3/18, 1996), которая снабжена на всасывающем трубопроводе насоса задвижкой и блочным кавитационным генератором, а на напорном трубопроводе насоса - последовательно установленными задвижкой, теплообменником и кавитационным генератором типа трубы Вентури, состоящей из конфузора и диффузора.

Недостаток этой установки - относительно низкая эффективность обеззараживания воды, т.к. время, в течение которого вода находится в кавитационным генераторе типа трубы Вентури, подвергаясь кавитации, а значит и время обеззараживания воды, незначительное.

Задача изобретения - увеличение времени процесса кавитации и интенсификация его.

Технический результат - повышение эффективности обеззараживания воды.

Это достигается тем, в установке для обеззараживания сточных вод, содержащей насос с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, установленный на каждом из них кавитационный генератор, теплообменник, запорно-регулирующую арматуру и резервуары, кавитационный генератор на нагнетательном трубопроводе содержит цилиндрический корпус с оппозитно расположенными крышками с входными патрубками, выходной патрубок в середине корпуса, установленный перпендикулярно корпусу, разделительные перегородки, размещенные за крышками перпендикулярно к корпусу, к которым с внутренних сторон прикреплены ускорители потоков одинаковой длины, выполненные из цилиндрических труб с внешними радиусами гибов, равными внутреннему радиусу корпуса, с входами, расположенными у внутренней стенки корпуса, а выходы ускорителей потока установлены по касательной к внутренней стенке корпуса и снабжены соплами, направленными навстречу друг к другу.

Благодаря тому, что кавитационный генератор на нагнетательном трубопроводе содержит цилиндрический корпус с оппозитно расположенными крышками с входными патрубками, выходной патрубок в середине корпуса, установленный перпендикулярно корпусу, разделительные перегородки, размещенные за крышками перпендикулярно к корпусу, к которым с внутренних поверхностей прикреплены ускорители потоков одинаковой длины, выполненные из цилиндрических труб с внешними радиусами гибов, равными внутреннему радиусу корпуса, с входами, расположенными у внутренней стенки корпуса, а выходы ускорителей потока установлены по касательной к внутренней стенке корпуса и снабжены соплами, направленными навстречу друг к другу, около внутренней стенки цилиндра формируются два встречных вращающихся потока, внутри которых возникает дополнительная кавитация, повышающая эффективность обеззараживания стоков. Вследствие того, что выходы из ускорителей направлены навстречу друг к другу, в области выходного патрубка происходит их торможение из-за удара встречных потоков жидкости, что приводит к увеличению давления, которое повышает интенсивность схлопывания кавитационных пузырьков, что, в свою очередь, резко интенсифицирует обеззараживание стоков. Благодаря тому, что кавитация организована в двух встречных закрученных потоках, время обеззараживание воды возрастает, что также повышает эффективность процесса обеззараживания.

На фиг.1 схематично изображена установка для обеззараживания сточных вод, на фиг.2 - вид на А-А, на фиг.3 - вид на В-В.

Установка для обеззараживания сточных вод содержит всасывающий трубопровод 1, установленный на нем блочный кавитационный генератор 2, насос 3, нагнетательный трубопровод 4, теплообменник 5, кавитационный генератор 6. Он содержит цилиндрический корпус 7 с оппозитно расположенными крышками 8 и 9 с входными патрубками 10 и 11, выходной патрубок 12, установленный по середине и перпендикулярно корпусу 7, разделительные перегородки 13 и 14, размещенные перпендикулярно корпусу 7. К внутренним поверхностям перегородок 13 и 14 прикреплены ускорители потоков 15 и 16 одинаковой длины, выполненные из цилиндрических труб с внешним радиусами гибов, равными внешнему радиусу внутреннего радиуса корпуса 7, с входами 17 и 18, расположенными у внутренней стенки корпуса 7. Выходы ускорителей потоков 15 и 16 установлены по касательной к внутренней стенке корпуса 7 и снабжены соплами 19 и 20.

На всасывающем трубопроводе 1 и нагнетательном трубопроводе 4 установлены запорно-регулирующая арматура 21, 22, вакуумметры 23, 24, манометры 25, 26. На всасывающем трубопроводе 1 установлены фильтр 27 и обратный клапан 28. Установка снабжена резервуарами 29, 30, подающим трубопроводом 31 и трубопроводом 32 для отвода обеззараженных сточных вод.

Установка для обезвреживания сточных вод работает следующим образом. Сточные воды по трубопроводу 31 подают в резервуар 29 и заполняют его. Стоки из резервуара 29 подаются по трубопроводу 1 насосом 3 через фильтр 27, всасывающий трубопровод 1, обратный клапан 28, задвижку 21, блочный кавитационный генератор 2, напорный трубопровод 4, задвижку 22, теплообменник 5 в кавитационный генератор 6. Включение теплообменника 5 (подогрев стоков) зависит от температуры исходных стоков. При температуре исходных стоков меньше 16-18°С используется теплообменник. В кавитационный генератор 6 сточные воды поступают с двух противоположных сторон: через патрубки 10 и 11. Далее они проходят соответственно через входы 17 и 18 в разделительных перегородки 13 и 14 в ускорители потоков 15 и 16. Истечение сточных вод в кавитатор 6 осуществляется соответственно через сопла 19 и 20 по касательным к внутренним стенкам кавитационного генератора 6. При истечении сточных вод через сопла скорость сточных вод увеличивается, а давление на выходе из них падает до величины, при которой начинается кавитация, сопровождающаяся образованием каверн. Из-за падения давления воздух интенсивно выделяется как из стоков, так и из патогенных микроорганизмов, разрушая при этом их. При дальнейшем движении встречных вращающихся потоков внутри этих потоков возникает дополнительная кавитация, повышающая эффективность обеззараживания стоков. Наряду с этим одновременно возрастает время обеззараживание воды, что также повышает эффективность процесса обеззараживания. В области выходного патрубка происходит их торможение из-за удара встречных потоков жидкости, что приводит к увеличению давления, которое повышает интенсивность схлопывания кавитационных пузырьков, что, в свою очередь, резко интенсифицирует обеззараживание стоков. Обеззараженные сточные воды удаляют через трубопровод 32.

Устройство для обеззараживания воды легко изготовить и внедрить на станциях очистки промышленных сточных вод, в плавательных бассейнах, коммунальных предприятиях по очистке бытовых стоков и т.д.

1. Установка для обеззараживания сточных вод, содержащая насос с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, установленный на каждом из них кавитационный генератор, теплообменник, запорно-регулирующую арматуру и резервуары, отличающаяся тем, что кавитационный генератор на нагнетательном трубопроводе содержит цилиндрический корпус с оппозитно расположенными крышками с входными патрубками, выходной патрубок в середине корпуса, установленный перпендикулярно корпусу, разделительные перегородки, размещенные за крышками перпендикулярно к корпусу, к которым с внутренних поверхностей прикреплены ускорители потоков одинаковой длины, выполненные из цилиндрических труб с внешними радиусами гибов, равными внутреннему радиусу корпуса, с входами, расположенными у внутренней стенки корпуса.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что выходы ускорителей потока установлены по касательной к внутренней стенке корпуса и снабжены соплами, направленными навстречу друг к другу.