устройство для обеззараживания воды

Формула изобретения

Устройство для обеззараживания воды, включающее корпус с входным и выходным патрубками и рабочим колесом, газовый патрубок с регулирующим вентилем и центральную трубу, установленную осесимметрично с входным патрубком, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено емкостью 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.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике обеззараживания воды от патогенных микроорганизмов и может найти применение в процессах водоподготовки, в канализационных службах, очистке бытовых и промышленных стоков, биотехнологии, медицине и др.

Известно устройство для электрохимической очистки сточных вод (авт.св. СССР N 1470668, кл. C 02 F 1/46, 1989), содержащее коагуляционную камеру с коаксиально расположенными анодом и катодом, причем катод установлен на трубе из диэлектрика, снабженной перфорацией для подачи воздуха.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится сложность конструкции, необходимость подачи постоянного тока, растворение материала анода в очищаемой воде.

Известно устройство для выпуска сточных вод (авт.св. СССР N 1431286, кл. E 03 F 5/00, C 02 C 1/10, 1974), включающее напорный трубопровод с эжектором, имеющим аэрационную трубу, и обводной трубопровод, присоединенный к напорному трубопроводу до и после эжектора.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся низкая эффективность при обеззараживании воды.

Наиболее близким устройством к заявленному объекту по совокупности признаков и выбранному за прототип является аэратор (авт. св. СССР N 1583369, C 02 F 7/00, B 01 F 7/16 1990), включающий корпус аэратора с входным и выходным патрубками, рабочее колесо с радиальными капиллярными отверстиями и лопастями, газовый патрубок с регулирующим вентилем, центральную трубу, установленную осесимметрично с входным патрубком и образующую кольцевую камеру смешения с радиальным зазором, вмонтированную в коллектор, образующий кольцевую камеру смешения с радиальным зазором, регулируемым с помощью дроссельного кольца, и статором с кольцевым прорезным буртом.

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится низкая эффективность обеззараживания из-за малого времени пребывания в зоне высокого давления и сложность конструкции.

Задачей изобретения является создание эффективного и простого по конструкции устройства для обеззараживания воды.

Техническим результатом, достигаемым при использовании данного устройства является повышение степени обеззараживания воды и возможность установки на действующих насосах, перекачивающих воду (сточную, техническую, питьевую).

Указанный технический результат достигается в устройстве для обеззараживания воды, включающем корпус с входным и выходным патрубками и рабочим колесом, газовый патрубок с регулирующим вентилем, центральную трубу, осесимметрично установленную с входным патрубком, и емкость высокого давления с входным и выходным патрубками, при этом входной патрубок герметично соединен с выходным патрубком корпуса, а на выходном патрубке емкости высокого давления установлен дросселирующий клапан.

Установка газового патрубка с регулирующим вентилем и центральной трубой, осесимметрично размещенной во входном патрубке корпуса, позволяет за счет эжекции газа образовывать на выходе из корпуса газожидкостную смесь высокого давления. Эта смесь, поступающая в емкость высокого давления, приводит клетки микроорганизмов за время пребывания в этой емкости к насыщению в результате своей жизнедеятельности растворенным в жидкости при высоком давлении газом. При быстром дросселировании газожидкостной смеси вместе с микроорганизмами через дросселирующий клапан клетки микроорганизмов разрушаются из-за увеличения внутри них объема свободных пузырьков газа. В результате повышается степень обеззараживания воды.

На чертеже представлен общий вид устройства для обеззараживания воды, которое состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и рабочим колесом 4, газового патрубка 5 с регулирующим вентилем 6, соединенных с центральной трубой 7, установленной осесимметрично с входным патрубком 2. Выходной патрубок 3 корпуса герметично соединен с входным патрубком 8 емкости высокого давления 9, на выходном патрубке 10 которой установлен дросселирующий клапан 11.

Устройство работает следующим образом.

Открывается регулирующий вентиль 6. Включается привод вращения рабочего колеса 4 корпуса 1. Под действием разряжения, создаваемого в центре вращающегося рабочего колеса 4, очищаемая жидкость всасывается во входной патрубок 2. Из-за возникающего эжекционного эффекта по газовому патрубку 5 и центральной трубе 7 одновременно с подачей жидкости в центр вращающегося рабочего колеса 4 всасывается газ. Газожидкостная смесь центробежными силами отбрасывается по лопаткам рабочего колеса 4 от центра к периферии с увеличением давления до 4 - 6 атм. Так как с повышением давления растворимость газа в жидкости возрастает, то часть газа растворяется в жидкости, которая по выходному патрубку 3 через входной патрубок 8 поступает в емкость 9 высокого давления. За время пребывания в емкости 9 клетки микроорганизмов, содержащиеся в очищаемой жидкости, в результате своей жизнедеятельности насыщаются растворенными в жидкости при высоком давлении газом. При открывании дросселирующего клапана 11, установленного на выходном патрубке 10, давление в жидкости быстро изменяется от 4 - 6 атм. до 1 атм. При такой быстрой декомпрессии растворимость газа в жидкости резко уменьшается и происходит разрушение клеток микроорганизмов из-за увеличения внутри них объема свободных пузырьков газа. Описанный эффект разрушения клеток микроорганизмов аналогичен известной кессонной болезни, возникающей при быстром переходе из среды с повышенным давлением в среду с низким давлением.

Устройство для обеззараживания воды просто в реализации и его несложно внедрить на действующих станциях водоподготовки, в плавательных бассейнах, коммунальных предприятиях по очистке бытовых стоков и станциях очистки промышленных сточных вод.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в процессах водоподготовки в коммунальных службах при обеззараживании бытовых сточных вод, на станциях очистки промышленных сточных вод, в биотехнологии и медицине;

для изобретения в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;

средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата.