Устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию воды с помощью ультрафиолетового излучения. Устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды содержит каскад непрерывного облучения в виде фотохимического реактора 2 на основе одной или нескольких ультрафиолетовых ламп на парах ртути и блока управления, подключенного к лампам через коммутатор 5. В потоке обрабатываемой воды установлены по крайней мере один каскад импульсного облучения, подключенный к блоку управления 24, и анализатор загрязнений 23. Каскад импульсного облучения содержит фотохимический реактор 2 на основе источников ультрафиолетового излучения в виде импульсных ксеноновых ламп 8, блок питания 9 с зарядным устройством 11, накопительным конденсатором 10, блоком поджига 12 и схемой синхронизации 13. Анализатор загрязнений 23 выполнен с возможностью контроля концентрации загрязнений и передачи выходных сигналов в блок управления 24. Блок управления 24 выполнен с возможностью формирования управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с возможностью увеличения или снижения их частоты, а также с возможностью изменения частоты управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с задержкой относительно предыдущего изменения частоты управляющих импульсов на величину tзад, которая выбрана из неравенства , где Vi∑ - суммарный объем фотохимических реакторов и соединительных трубопроводов от i-го каскада импульсного облучения до анализатора загрязнений, м3; Q - объемный расход обрабатываемой воды, м3/с. Изобретение позволяет повысить производительность, степень обеззараживания и очистки воды, а также повысить функциональные возможности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технологиям и устройствам для очистки и обеззараживания воды с помощью ультрафиолетового (УФ) излучения.

Известно устройство для очистки и обеззараживания воды, содержащее фотохимический реактор в виде герметичного корпуса со штуцерами, внутри которого размещена УФ-лампа в кварцевом кожухе (Полезная модель RU 150233).

Известное устройство обладает невысокой производительностью и может быть использовано лишь для обработки воды с неизменными характеристиками загрязнений и расхода.

Известно устройство для обеззараживания проточной воды по патенту RU 2288192, которое принято за прототип и может быть использовано для обеззараживания воды от патогенной микрофлоры и очистки от растворенных примесей органического характера за счет фотохимического инициирования окислительных реакций. Известное устройство представляет собой каскад непрерывного облучения, включающий фотохимический реактор на основе одного или нескольких источников излучения в виде ультрафиолетовых ламп на парах ртути низкого давления и блок управления, подключенный к источникам излучения через коммутатор в виде пуско-регулирующего аппарата (ПРА).

Известное устройство, в отличие от аналога, может изменять величину потока УФ-излучения путем изменения количества одновременно работающих ламп.

Недостатки известного устройства состоят в следующем.

Во-первых, производительность известного устройства невелика вследствие того, что использованные лампы на парах ртути низкого давления (даже самые мощные амальгамные лампы) генерируют непрерывное узкополосное УФ-излучение с низкой интенсивностью (до 0,1 Вт/см2), что, в свою очередь, приводит к низкой скорости протекающих фотохимических окислительный реакций и, в результате, к невысокой производительности и степени очистки и обеззараживания обработанной воды;

Во-вторых, такие лампы требуют значительного времени (до 10 минут) на разогрев и выход на оптимальный режим работы, а какая-либо регулировка мощности УФ-излучения изменением параметров электрического режима работы практически невозможна, поскольку лампа работает в очень узком диапазоне электрических параметров и тепловых режимов. По этой причине в известном устройстве изменение общего потока УФ-излучения осуществляется изменением количества работающих ламп, что не позволяет оперативно изменять излучаемую дозу УФ-излучения при изменении характеристик воды на входе в устройство.

Задача, решаемая предложенным устройством, состоит в обеззараживании и очистке воды от различных растворенных органических примесей.

Технический результат, достигаемый при использовании предложенного устройства, заключается в повышении производительности и степени обеззараживания и очистки воды за счет увеличения глубины и интенсификации фотохимических окислительных реакций, а также в расширении функциональных возможностей устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в потоке обрабатываемой воды дополнительно установлены по крайней мере один каскад импульсного облучения, подключенный к блоку управления, и анализатор загрязнений, при этом каскад импульсного облучения содержит фотохимический реактор на основе источников ультрафиолетового излучения в виде импульсных ксеноновых ламп, блок питания с зарядным устройством, накопительным конденсатором, блоком поджига и схемой синхронизации, при этом анализатор загрязнений выполнен с возможностью контроля концентрации загрязнений и передачи выходных сигналов в блок управления, а блок управления выполнен с возможностью формирования управляющих импульсов на каскады импульсного облучения, с возможностью увеличения или снижения их частоты, а также с возможностью изменения частоты управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с задержкой относительно предыдущего изменения частоты управляющих импульсов на величину tзад, которая выбрана из неравенства

где - суммарный объем фотохимических реакторов и соединительных трубопроводов от i-го каскада импульсного облучения до анализатора загрязнений, м3;

Q - объемный расход обрабатываемой воды, м3/с.

В варианте исполнения в потоке обрабатываемой воды может быть дополнительно установлен расходомер, подключенный к блоку управления.

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображена принципиальная блок-схема устройства фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды, на фиг. 2 - эпюры сигналов, иллюстрирующих работу предложенного устройства:

а) концентрация загрязнений воды Свх на входе в устройство;

б) концентрация загрязнений воды Свых на выходе из устройства;

в) суммарная по всем каскадам средняя мощность излучения P;

г) средняя мощность излучения каскада непрерывного облучения Рнепр;

д) средняя мощность излучения первого каскада импульсного облучения Римп.1;

е) средняя мощность излучения второго каскада импульсного облучения Римп.2

В соответствии с формулой изобретения устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды может быть реализовано в многокаскадном исполнении. В качестве примера выполнения на фиг. 1 показана блок-схема устройства, состоящего из 3-х каскадов, первый из которых - каскад непрерывного облучения, а второй и третий - каскады импульсного облучения, причем второй и третий каскады выполнены на источниках импульсного УФ-излучения разного типа.

Входной трубопровод 1 соединен с корпусом 2 фотохимического реактора на основе источника непрерывного УФ-излучения постоянной интенсивности в виде, например, амальгамной ртутной лампы 3. Лампа 3 помещена в прозрачный для УФ-излучения герметичный кварцевый цилиндрический кожух 4. Электроды ламы 3 подключены к коммутатору 5, в качестве которого применяется пускорегулирующий аппарат (ПРА).

Фотохимический реактор с корпусом 2, лампой 3, кожухом 4 и коммутатором 5 образуют каскад непрерывного облучения.

Трубопровод 6 соединяет выход фотохимического реактора 2 со входом фотохимического реактора 7 на основе источника импульсного УФ-излучения широкого спектра в виде импульсной ксеноновой лампы 8 трубчатого типа с внутренним диаметром 7 мм и длиной межэлектродного промежутка 300 мм. Внутренняя полость лампы 8 заполнена инертным газом ксеноном при начальном давлении 200…450 мм рт.ст.

Электроды импульсной ксеноновой лампы 8 подключены к блоку питания 9, состоящего из накопительного конденсатора 10 емкостью, например, 100 мкФ, зарядного устройства 11, блоком поджига 12 и схемой синхронизации 13.

Зарядное устройство 11 выполнено в виде, например, преобразователя «напряжение-ток». В составе зарядного устройства имеется схема контроля напряжения зарядного напряжения конденсатора 10.

Блок поджига 12 разряда может быть выполнен различным образом, например, в виде тиристорного ключа-коммутатора или в виде импульсного повышающего трансформатора, вторичная повышающая обмотка которого включена в разрядный контур «накопительный конденсатор 10 - лампа 8».

Фотохимический реактор с корпусом 7, лампой 8 и блоком питания 9 образуют первый каскад импульсного облучения.

Трубопровод 14 соединяет выход фотохимического реактора 7 со входом фотохимического реактора 15 на основе источника импульсного УФ-излучения широкого спектра в виде импульсной короткодуговой ксеноновой лампы 16 шарового типа с межэлектродным промежутком 7 мм. Внутренняя полость шаровой лампы 16 заполнена ксеноном при начальном давлении 6…7 атм.

Электроды импульсной ксеноновой шаровой лампы 16 подключены к блоку питания 17 из накопительного конденсатора 18 емкостью, например, 4 мкФ, зарядного устройства 19, блоком поджига 20 и схемой синхронизации 21.

Выполнение зарядного устройства 19, блока поджига 20 и схемы синхронизации 21 в принципе аналогично выполнению компонентов 11, 12, 13 в блоке питания 9, различия состоят лишь в выборе номиналов характеристик комплектующих элементов и конкретных технических параметров компонентов (мощность, рабочее напряжение и т.д.).

Фотохимический реактор 15 с импульсной шаровой лампой 16 и блоком питания 17 образуют второй каскад импульсного облучения.

В выходном трубопроводе 22 установлен анализатор загрязнений 23. В зависимости от конкретных условий и особенностей анализатор загрязнений 23 может быть установлен непосредственно в выходной трубопровод 22, либо в байпасное ответвление (как это показано на фиг. 1).

В качестве анализатора загрязнений 23 могут быть использованы различные фотоэлектрические, электрохимические и другие приборы, обеспечивающие контроль концентрации загрязнений волы в режиме реального времени. В конкретном примере выполнения устройства фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды могут быть использованы погружные спектрометры фирмы S::CAN (http://www.s-can.at/), определяющие оптическое поглощение загрязненной воды на разных длинах волн, что позволяет вычислить концентрацию загрязнителя с известными оптическими свойствами поглощения, а в некоторых случаях становится возможным определение и качественного состава загрязнителей.

Каскад непрерывного облучения, первый и второй каскады импульсного облучения, а также анализатор загрязнений 23 подключены к блоку управления 24, который может быть выполнен, например, на базе микропроцессора и периферийных блоков: согласующих узлов, формирователей импульсов, пороговых устройств, исполнительных устройств и т.д. Конкретное техническое исполнение блока управления должно обеспечивать реализацию функциональных признаков, приведенных в формуле изобретения.

В конкретном примере выполнения устройства фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды во входном трубопроводе 1 размещен расходомер 25, в качестве которого может быть применен водосчетчик с датчиком измерительных импульсов. Количество импульсов, вырабатываемое таким прибором за интервал времени, пропорционально объемному расходу воды Q. Расходомер 25 подключен к блоку управления и может быть установлен в любом другом месте устройства, например, в трубопроводах 6, 14 или 22.

Устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды работает следующим образом.

Сточная вода от технологического объекта (например, химическое, фармацевтическое и др. производство) поступает во входной трубопровод 1 и далее последовательно протекает через расходомер 25, корпус 2 каскада непрерывного облучения, трубопровод 6, корпус 7 первого каскада импульсного облучения, трубопровод 14, корпус 15 второго каскада импульсного облучения, выходной трубопровод 22 с установленным в нем анализатором загрязнений 23.

Начальный уровень концентрации загрязнений снимается работающим каскадом непрерывного облучения (корпус 2, кварцевый кожух 4, ртутная амальгамная лампа 3, подключенная через коммутатор 5 к блоку управления 24. Ультрафиолетовое излучение лампы 3 с мощностью излучения Рнепр инициирует в обрабатываемой вод фотохимические реакции окисления содержащихся в ней примесей. До момента t1 концентрация загрязнения невелика и каскад непрерывного облучения вполне справляется с разложением загрязнений. Первый и второй каскады импульсного облучения выключены. Концентрация загрязнений на выходном трубопроводе непрерывно контролируется анализатором загрязнений 23 и не превышает установленного порогового значения Спор. 1.

В момент времени t1 концентрация загрязнений, например, в результате залпового сброса, начинает расти. В момент t2 концентрация загрязнения достигает порогового значения Спор. 1, анализатор загрязнений 23 фиксирует достижения порога и передает соответствующий сигнал в блок управления 24.

Блок управления 24 формирует последовательность управляющих импульсов на первый каскад импульсного облучения с начальной частотой, например, 0,5 Гц. Каждый поступивший на схему синхронизации 13 импульс вызывает включение зарядного устройства 11, по достижении заданного зарядного напряжения (в примере выполнения 2,7 кВ) зарядное устройство 11 выключается. Схема синхронизации 13 включает блок поджига 12, который вырабатывает высоковольтный (15…20 кВ) импульс, обеспечивающий первичный электрический пробой межэлектродного промежутка импульсной ксеноновой лампы 8 и образование первичного разрядного канала. Через проводящий первичный канал разряжается накопительный конденсатор 10 с образованием электроразрядной плазмы ксенона, интенсивно излучающей в УФ-диапазоне спектра (в максимуме импульса излучения яркостная температура составляет 8000…8400 К, максимальная плотность излучения в спектральном диапазоне 200…400 нм на поверхности лампы (7…9,2)⋅103 Вт/см2, длительность импульса излучения на полувысоте 100…140 мкс). Такое излучение оказывает мощное воздействие на обрабатываемую воду, активизирует и интенсифицирует фотохимические реакции окисления примесей. В результате такого воздействия концентрация загрязнений в обработанной воде сразу после момента времени t2 уменьшается, но затем вследствие растущей концентрации Свх на входе устройства снова возрастает и концентрация Свых на выходе, фиксируемая анализатором загрязнений 23. В момент времени t3 выходная концентрация загрязнений снова достигает порогового значения Спор. 1, блок управления 24 снова получает сигнал от анализатора загрязнений 23 и увеличивает частоту повторения управляющих импульсов, поступающих на вход схемы синхронизации 13. Соответственно, циклы заряда-разряда в блоке питания 9 и импульсы УФ-излучения от лампы 8 в фотохимическом реакторе 7 повторяются с увеличенной частотой, в результате чего непосредственно после момента t3 концентрация Свых снижается.

Но поскольку концентрация Свх продолжает расти, по аналогичному алгоритму происходит увеличение частоты управляющих импульсов и в момент времени t4. В момент времени t4 средняя мощность УФ-излучения Римп.1, вырабатываемого первым каскадом импульсного облучения, достигает своего максимума (в конкретном примере выполнения это соответствует частоте 2.5…3 Гц) и больше увеличиваться не может. Поэтому в момент времени t5, соответствующий следующему достижению порогового значения концентрации загрязнения Спор. 1, блок управления 24 включает второй каскад импульсного облучения из фотохимического реактора 15 с импульсной шаровой ксеноновой лампой 16 и блоком питания 17 с компонентами 18…21 (при этом первый каскад импульсного облучения из компонентов 7-9 продолжает работать с максимальной мощностью). Для второго каскада импульсного облучения характерны параметры: зарядное напряжение 4 кВ, яркостная температура в максимуме импульса излучения 14000…16000 К, максимальная плотность излучения в спектральном диапазоне 200…400 нм на поверхности тела свечения (1…1,7)⋅105 Вт/см2, длительность импульса излучения на полувысоте 7…14 мкс, частота повторения импульсов излучения - до 500 Гц.

С дальнейшим ростом концентрации Свх аналогичным образом происходит увеличение частоты повторения импульсов излучения, вырабатываемых вторым каскадом импульсного облучения (на фиг. 2 это момент времени t6).

Далее в момент t7 рост концентрации загрязнений прекращается, режим работы устройства стабилизируется на достигнутых значениях суммарной средней мощности УФ-излучения, вырабатываемого всеми каскадами устройства, концентрация загрязнений на выходе устанавливается на уровне ниже порога Спор.1.

Такая картина сохраняется вплоть до момента t8, когда залповый сброс загрязнений прекращается и концентрация на входе начинает снижаться. При этом концентрация загрязнений на выходе устройства Свых также снижается и доходит до нижнего порогового уровня Спор.2, что фиксируется анализатором загрязнений 23 и через блок управления 24 приводит к последовательному снижению частоты работы второго каскада импульсного облучения из компонентов 15-17 в моменты t9 и t10, а затем и первого каскада импульсного облучения из компонентов 7-9 в моменты времени t11, t12 и t13 вплоть до полного отключения сначала второго, а затем и первого каскадов импульсного облучения.

Т.о., при работе предложенного устройства концентрация загрязнений на выходе автоматически поддерживается в пределах, заданных пороговыми значениями Спор.1 и Спор.2. При этом изменение частоты управляющих импульсов, вырабатываемых блоком управления 24, может осуществляться как ступенчато, так и непрерывно, с постоянной скоростью изменения или пропорциональной скорости изменения входной концентрации Свх, и т.д.

Для упрощения понимания на эпюрах фиг. 2 и в предыдущем описании работы не учитывалась предусмотренная формулой изобретения задержка момента изменения частоты управляющих сигналов на каждый каскад импульсного облучения относительно момента предыдущего изменения частоты управляющих сигналов. В конкретном примере выполнения предложенного устройства фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды блок управления 24 изменяет частоту управляющих импульсов с задержкой относительно момента предыдущего изменения частоты управляющих импульсов в соответствии с неравенством (1), в котором:

- суммарный объем фотохимического реактора 7, трубопровода 14, фотохимического реактора 15 и трубопровода 22;

- суммарный объем фотохимического реактора 15 и трубопровода 22.

Выполнение блока управления 24 таким образом, чтобы формирование управляющих сигналов (импульсов) на каждый каскад импульсного облучения осуществлялось с указанной задержкой обеспечивает устойчивость работы предложенного устройства в условиях изменения характеристик исходной воды (концентрации загрязнений и расходы).

При этом величина задержки для каждого каскада импульсной обработки в виде фиксированной величины (определенной из неравенства (1) для минимального эксплуатационного расхода) может быть заложена в память блока управления 24, но наилучшие динамические свойства предложенного устройства будут получены в том случае, когда величина задержки рассчитывается микропроцессором блока управления 24 с учетом фактического расхода обрабатываемой воды, информация о котором содержится в выходном сигнале расходомера 25.

Предложенное устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды аналогичным образом работает и при изменении расхода обрабатываемой воды. Так, при увеличении расхода воды с неизменной концентрацией загрязнений дозы УФ-излучения, приходящейся на каждый элементарный объем воды, не хватает для окисления содержащихся загрязнений и концентрация их на выходе устройства возрастает. Дальше по уже описанной логике работы происходит поочередное подключение каскадов импульсного облучения и частоты их работы, в результате чего устанавливается такой режим работы каскадов, который обеспечивает концентрацию загрязнений на выходе устройства в пределах заданных пороговых значений.

Применение предложенного устройства позволяет повысить степень обеззараживания и очистки воды от примесей за счет увеличения суммарной интенсивности УФ-излучения, что приводит к увеличению глубины и интенсификации фотохимических окислительных реакций.

Кроме того, расширяются функциональные возможности устройства в части автоматического обеспечения качества очистки воды при изменении исходной концентрации загрязнений и объемного расхода.

Предложенное устройство может быть использовано как автономный агрегат для безреагентной очистки и обеззараживания воды с автоматическим выбором режима работы, а также в составе комплексных установок обработки стоков, в том числе содержащих жидкие радиоактивные отходы (например, в составе установки по патенту RU 2560837).

1. Устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды, содержащее каскад непрерывного облучения, включающий фотохимический реактор на основе одного или нескольких источников излучения в виде ультрафиолетовых ламп на парах ртути и блок управления, подключенный к источникам излучения через коммутатор, отличающееся тем, что в потоке обрабатываемой воды дополнительно установлены по крайней мере один каскад импульсного облучения, подключенный к блоку управления, и анализатор загрязнений, при этом каскад импульсного облучения содержит фотохимический реактор на основе источников ультрафиолетового излучения в виде импульсных ксеноновых ламп, блок питания с зарядным устройством, накопительным конденсатором, блоком поджига и схемой синхронизации, при этом анализатор загрязнений выполнен с возможностью контроля концентрации загрязнений и передачи выходных сигналов в блок управления, а блок управления выполнен с возможностью формирования управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с возможностью увеличения или снижения их частоты, а также с возможностью изменения частоты управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с задержкой относительно предыдущего изменения частоты управляющих импульсов на величину tзад, которая выбрана из неравенства

где Vi∑ - суммарный объем фотохимических реакторов и соединительных трубопроводов от i-го каскада импульсного облучения до анализатора загрязнений, м3;

Q - объемный расход обрабатываемой воды, м3/с.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в потоке обрабатываемой воды дополнительно установлен расходомер, подключенный к блоку управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к разделению жидкостей по плотности, например, при повышении или понижении концентрации ценных пищевых веществ, содержащихся в промывных водах при переработке растительного или животного сырья.
Изобретение относится к способу удаления урана из содержащего уран водного раствора. Способ включает пропускание водного раствора, содержащего уран и имеющего степень минерализации, равную по меньшей мере 0,5 ppt, через слой анионообменной смолы, пропитанной полифенолом.

Изобретение относится к извлечению урана из подземных вод. Способ включает синтез сорбционной композиции из механоактивированного шунгита, прокаленного фосфогипса и модифицирующего раствора в соотношении 1:1:1.

РефератИзобретение относится к области санитарной техники и может быть использовано при отведении и очистке сточных вод общесплавных систем водоотведения. Система включает, по меньшей мере, блок транспортировки сточных вод, блок очистки сточных вод, сети водоотведения и регулирующий резервуар.

Изобретение может быть использовано в системах водоподготовки хозяйственно-бытового и производственного назначения, преимущественно для получения качественной питьевой воды из природных северных источников.

Изобретение относится к опреснительным установкам. Автономный солнечный опреснитель морской воды содержит автономный источник электричества и последовательно соединенные концентратор 1 солнечной энергии, испаритель 5 воды, охладитель 11 водяного пара, конденсатный насос для вывода конденсата, емкость 12 для сбора пресной воды, емкость для сбора рассола с выгружным насосом и коллектор с запорной арматурой для раздачи пресной воды.

Устройство для обработки водных сред в протоке относится к очистке и обеззараживанию промышленных и бытовых сточных вод, а также поверхностных водоисточников. Устройство для обработки водных сред в потоке содержит цилиндрический корпус 1 с торцевыми стенками 2 и узлами подачи воды на обработку 3, обработки ультрафиолетом, ультразвуковой обработки и отвода обработанной воды, узел обработки ультрафиолетом расположен внутри цилиндрического корпуса и состоит по меньшей мере из двух ультрафиолетовых излучателей 5, снабженных защитными чехлами из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, и расположенных параллельно образующей цилиндрического корпуса, по меньшей мере по одной концентрической окружности, узел ультразвуковой обработки состоит по меньшей мере из двух ультразвуковых излучателей 6.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для последующего применения. Для осуществления способа продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм3, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки стоков свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Изобретение относится к устройствам для доочистки воды. Устройство для получения талой питьевой воды включает зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой 1 и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделяющим лед элементом, раздельные патрубки 2 для вывода талой питьевой воды.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ приготовления концентрата питательного раствора для растений на базе комплекса удобрений включает растворение минеральных удобрений в воде, причем после подкисления воды азотной и/или серной кислотами до pH 1-2 в раствор вводят смесь химических удобрений, содержащую макроэлементы в количестве, характерном для их содержания в 1 л питательного раствора, мг-экв: азот 10-15, фосфор 3-4, кальций 6-8, калий 4-5, магний 2-3, сера 2-3, после длительного перемешивания, последующего отстаивания, слива надосадочной жидкости и фильтрации в нее добавляют водный раствор основных микроэлементов. Изобретение позволяет упростить использование и снизить себестоимость питательного раствора, что делает его доступным для широкого применения в гидропонике, тепличном овощеводстве, поливном земледелии, комнатном цветоводстве и выращивании рассады. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу получения водорода с помощью термической диссоциации воды или низкотемпературных диссоциирующих веществ, содержащих в составе водород. Способ реализуют путем нагрева воды и/или водяного газа или указанных низкотемпературных диссоциирующих веществ до температуры свыше 2000 °С с применением микроволнового излучения. При этом нагрев осуществляют при помощи запасенного ранее водорода, содержащегося в отдельном баллоне, а окончательную диссоциацию воды и/или водяного газа или низкотемпературного диссоциирующего вещества производят в камерах диссоциации с выходом полученного водорода через отверстие в верхней части камеры и его дальнейшим распределением. Технический результат заключается в непрерывном выделении водорода. 3 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 пр.

Изобретение относится к технологии получения дистиллированной воды и иных жидкостей. Предложен мобильный аппарат для дистилляции жидкости, содержащий компактный разборный парогенератор для испарения исходной жидкости с установленным каплеотбойником в верхней части, конденсатор паров дистиллята, рекуперативный теплообменник для передачи теплоты от удаляемого из аппарата концентрированного рассола к подаваемой в аппарат исходной жидкости, рекуперативный теплообменник для передачи теплоты от удаляемого из аппарата дистиллята к подаваемой в аппарат исходной жидкости, рекуперативный теплообменник для подогрева исходной жидкости теплом компрессора, насос, электронагреватель, замкнутый герметичный контур теплового насоса, который состоит из компрессора, нагревателя, дроссельного устройства, холодильника, соединенных системой трубопроводов. Технический результат: снижение удельного энергопотребления при дистилляции воды, повышение качества и стерильности дистиллята, упрощение конструкции аппарата при повышении его надежности. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений может быть использована в горной, пищевой промышленности, на водоканалах, предприятиях агропромышленного комплекса. Способ включает сбор пенного концентрата и нанесение его на подвижный носитель с последующим обезвоживанием и удалением сухого концентрата. Пенный концентрат наносят на подвижный носитель равномерным слоем, а обезвоживание проводят при движении носителя с нанесенным материалом и одновременным воздействием на него обдувом воздухом и нагревом потоком отходящих газов, осуществляемых с противоположных сторон подвижного носителя. Линия включает корпус сушилки (4), подвижный носитель (2), устройство для удаления продукта с поверхности носителя (8), разгрузочное устройство (9). Подвижный носитель (2) выполнен в виде ленточного транспортера, погруженного во флотатор (1) и снабженного системами обдува воздухом (6) и стабилизации температуры отходящих газов (7). Транспортер размещен в корпусе сушилки (4) и установлен с зазором между попарно закрепленными на его внутренних боковинах экранами (5). Толщина пенного концентрата на транспортере формируется регулировочной пластиной (3). Изобретения обеспечивают упрощение и ускорение процесса сушки пенного концентрата при повышении энергетической эффективности обезвоживания. 2 н. и 5 з.п. ф. лы, 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области очистки отходящих газов (выхлопных, дымовых), в том числе содержащих органические компоненты типа фенола, формальдегида, дурно пахнущие вещества и т.п., и может найти применение в металлургической, химической, пищевой, нефтеперерабатывающей промышленности, а также при нанесении и сушке лакокрасочных материалов, литейном производстве, при переработке продукции сельского хозяйства. Задачей изобретения является повышение степени очистки отходящих газов и эффективности использования жидкого абсорбента. Устройство для очистки отходящих газов содержит подводящий трубопровод, скруббер, приемную емкость, биореактор и трубопровод отвода очищенного газа. Скруббер в верхней части соединен с трубопроводом отвода очищенного газа. В средней части снабжен двумя массообменными решетками с шаровыми насадками и размещенными над ними форсунками орошения. В нижней части соединен с приемной емкостью, связанной трубопроводом подачи жидкого абсорбента с биореактором. Биореактор соединен трубопроводом подвода жидкого абсорбента к форсункам орошения скруббера. Подводящий трубопровод к скрубберу дополнительно снабжен напорным вентилятором и форсункой подачи смеси отходящих газов и жидкого абсорбента. Трубопровод отвода очищенного газа дополнительно снабжен каплеуловителем и горизонтальным абсорбером. Сливной патрубок каплеуловителя соединен трубопроводом с приемной емкостью. Сливной патрубок горизонтального абсорбера соединен с емкостью с чистой водой. Трубопровод подачи жидкого абсорбента в биореактор дополнительно снабжен двухсекционным отстойником. Отстойник соединен трубопроводом с насосом для подачи жидкого абсорбента к форсункам орошения нижней тарелки скруббера. 1 н.п. ф-лы, 1 фиг.

Изобретение относится к области охраны подземных и поверхностных вод от загрязняющего потока стоков животноводческих комплексов, полигонов ТБО, нефтепродуктов, прудов - накопителей и др. Загрязняющие вещества, проникая в грунтовые воды, перемещаются в направлении их движения и могут распространяться на большие территории. В основную траншею 1 в качестве противофильтрационного материала помещают геомембрану 2 с фильтрующими окнами. В противофильтрационную завесу помещают водоприемную емкость, а также насос 7 для откачки с верхнего слоя воды 8 плавающих загрязненных растворенных веществ. На фильтрующих окнах устанавливаются клапаны 9 и насосами 7 создается принудительное движение грунтовых вод. За счет принудительной откачки с помощью насоса повышается скорость движения грунтовых вод и тем самым увеличивается эффективность очистки грунтовых вод от загрязняющих веществ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для обработки жидкостей. Система для обработки сырьевого потока, содержащего углеводороды и жидкость на водной основе, включает сосуд, содержащий впуск для подачи сырьевого потока, соединенный по текучей среде с сырьевым потоком, и выпуск обработанного потока, соединенный по текучей среде с обработанным потоком, и фильтрационный слой, расположенный внутри сосуда, содержащий первый слой фильтрационного материала, расположенный на втором слое фильтрационного материала. По меньшей мере первый слой содержит множество частиц композитного материала, при этом каждая из множества частиц композитного материала содержит смесь из материала на основе целлюлозы и полимера. Фильтрационный материал второго слоя имеет характеристику, отличную от фильтрационного материала первого слоя, при этом характеристика выбрана из группы, состоящей из типа фильтрующего материала, величины относительной плотности, плотности и размера частиц. Способ обработки сырьевого потока включает введение потока в сосуд и приведение в контакт потока с первым слоем фильтрационного материала и затем со вторым слоем фильтрационного материала с получением обработанного потока, имеющего концентрацию углеводородов, которая меньше, чем концентрация углеводородов в сырьевом потоке. Технический результат: повышение эффективности обработки сырьевого потока. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к опреснению жидкости. Вакуумная опреснительная установка для воды с генерацией электроэнергии содержит герметичную камеру с водяной ванной (1), внутри которой ниже уровня жидкости размещен испаритель (2), подключенный к солнечному коллектору (3) через насос (13), систему насосов, содержащую, по меньшей мере, три вакуумных насоса (5), соединенных системой трубопроводов с установленными на них трехходовыми клапанами (6), (7), теплообменный аппарат (4), соединенный посредством трехходового клапана (8) с трубопроводом подачи исходной жидкости и со сборником дистиллята (9), который через обратный клапан (15) соединен с одним из вакуумных насосов, рекуперативный теплообменник (10), преобразователь тока (11) и электроаккумулятор (2), соединенные с системой насосов (5), насос (14) для подачи исходной воды. Изобретение обеспечивает снижение энергопотребления на опреснение воды за счет эффективности использования энергии Солнца, а также универсальность опреснительных установок. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для флотационной очистки промышленных и бытовых жидких сред от органических примесей. Устройство для флотационной очистки жидких сред включает входной (1) и выходной (2) трубопроводы, корпус (3), пеносборник (4), пластину (5), приспособление (6) для ввода воздуха в очищаемую жидкую среду, генератор пузырьков воздуха, состоящий из пластины (5), рассекателя потока (8) и форсунки (10). В частных случаях в генераторе пузырьков воздуха используют приспособление (7) для крепления пластины к подающему трубопроводу и сетку. Входной (1) и выходной (2) трубопроводы присоединены к корпусу (3). Приспособление для ввода воздуха (6) в очищаемую жидкую среду размещено на входном трубопроводе (1). Пеносборник (4) расположен в корпусе (3) на поверхности очищаемой жидкой среды. Выходной трубопровод (2) расположен ниже уровня очищаемой жидкой среды. Форсунка 10 установлена на выходном конце входного трубопровода (1) соосно с ним. Пластина (5) расположена под форсункой (10) и закреплена перпендикулярно ее продольной оси. Поверхность пластины (5), ориентированная по направлению к форсунке (10), выполнена шероховатой. На шероховатой поверхности пластины соосно с форсункой (10) установлен рассекатель потока (8) в виде осесимметричной геометрической фигуры, вершина которой направлена к форсунке (10) и диаметр поперечного сечения которой увеличивается в направлении от форсунки к пластине (5). Диаметр проходного сечения форсунки (10) определяют согласно условию с учетом массового расхода жидкой среды, плотности жидкой среды и эмпирического коэффициента. Технический результат - сокращение времени очистки жидкой среды от органических примесей. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству бумаги, а именно к применению коллоидного осажденного карбоната кальция (cPCC) для адсорбции и/или уменьшения количества, по меньшей мере, одного органического материала в водной среде, которая производится в процессах изготовления бумаги или варки целлюлозы. Применяемый cPCC имеет удельную площадь поверхности по меньшей мере 5 м2/г при измерении с применением азота и метода ВЕТ. При этом cPCC находится в форме агрегатов индивидуальных частиц осажденного карбоната кальция (РСС). Обеспечивается эффективное удаление органических материалов из водной среды. 14 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию воды с помощью ультрафиолетового излучения. Устройство фотохимической обработки для установок очистки и обеззараживания воды содержит каскад непрерывного облучения в виде фотохимического реактора 2 на основе одной или нескольких ультрафиолетовых ламп на парах ртути и блока управления, подключенного к лампам через коммутатор 5. В потоке обрабатываемой воды установлены по крайней мере один каскад импульсного облучения, подключенный к блоку управления 24, и анализатор загрязнений 23. Каскад импульсного облучения содержит фотохимический реактор 2 на основе источников ультрафиолетового излучения в виде импульсных ксеноновых ламп 8, блок питания 9 с зарядным устройством 11, накопительным конденсатором 10, блоком поджига 12 и схемой синхронизации 13. Анализатор загрязнений 23 выполнен с возможностью контроля концентрации загрязнений и передачи выходных сигналов в блок управления 24. Блок управления 24 выполнен с возможностью формирования управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с возможностью увеличения или снижения их частоты, а также с возможностью изменения частоты управляющих импульсов на каскады импульсного облучения с задержкой относительно предыдущего изменения частоты управляющих импульсов на величину tзад, которая выбрана из неравенства, где Vi∑ - суммарный объем фотохимических реакторов и соединительных трубопроводов от i-го каскада импульсного облучения до анализатора загрязнений, м3; Q - объемный расход обрабатываемой воды, м3с. Изобретение позволяет повысить производительность, степень обеззараживания и очистки воды, а также повысить функциональные возможности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх