RU220617U1 - Устройство для очистки и обеззараживания воды - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится устройствам для очистки и обеззараживания воды и может быть использована для бактерицидной очистки и уменьшения содержания вредных примесей и устранения посторонних запахов в воде, использующейся в бассейнах и водоемах, а также потребляемой в различных учреждениях и жилых домах. Устройство для очистки и обеззараживания воды выполнено в виде вихревого кавитатора, содержащего, по меньшей мере, две вихревые трубы 2 с вводами 3 для подачи в каждый из них смеси воды с воздушно-озонной смесью для формирования в каждой из вихревых труб 2 отдельного завихренного потока с общим для всех вихревых труб 2 направлением завихрения, установленные в каждой из вихревых труб 2 вытеснители 5 в виде стержня, сформированную на конечном участке всех вихревых труб 2 общую камеру 4, которая выполнена с серебряным покрытием с толщиной от 0,01 мм до 0,1 мм, и соединенный с ней конфузор 6. Полезная модель позволяет повысить эффективность очистки воды за счет сокращения времени ее очистки, а также снижения количества используемого озона. 1 ил.

Description

Полезная модель относится устройствам для очистки и обеззараживания воды, и может быть использована для бактерицидной очистки и уменьшения содержания вредных примесей и устранения посторонних запахов в воде, использующейся в бассейнах и водоемах, а также потребляемой в различных учреждениях и жилых домах.

Известно устройство для очистки и обеззараживания воды, содержащее устройство для подачи озона в движущуюся по гидравлической магистрали воду. (Патент РФ 2036852, опубл. 09.06.1995).

Известное устройство позволяет провести обработку воды озонированием, при этом недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса обработки воды, требующего большого количества времени для очистки воды от бактерий и других загрязнений.

Наиболее близким аналогом является устройство для очистки и обеззараживания воды, выполненное в виде адсорбера, содержащего ввод для смеси воды с воздушно-озонной смесью в твердый адсорбент, обеспечивающий дополнительное окисление загрязнений на его поверхности. (Патент РФ 2102340, опубл. 20.01.1998).

Недостатком данного устройства является то, что процесс очистки воды от бактерий и других загрязнений требует достаточно большого количества времени. Также для очистки воды в данном устройстве требует использования озона в воздушно-озонной смеси в количестве не менее 0,2 мг на литр. После очистки в воде остается озон, который перед подачей воды потребителю требуется из нее удалить. Таким образом, известное решение является недостаточно эффективным для использования.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности очистки воды, за счет сокращения времени очистки воды, а также снижения количества используемого озона.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки и обезараживания воды выполнено в виде вихревого кавитатора, содержащего, по меньшей мере, две вихревые трубы с вводами для подачи в каждую из них смеси из воды и воздушно-озонной смеси для формирования в каждой из них отдельного завихренного потока с общим для всех вихревых труб направлением завихрения, установленные в каждой из вихревых труб вытеснители в виде стержня, сформированную на конечном участке всех вихревых труб общую и соединенный с ней конфузор.

Кроме того, внутренняя поверхность общей камеры вихревого кавитатора может быть выполнена с покрытием серебром либо с покрытием медью с толщиной покрытия толщиной от 0.01 мм до 0.1 мм.

Обработка воды, смешанной с воздушно – озонной смесью в вихревом кавитаторе, обеспечивает совместное воздействие ультразвуковой и гидродинамической кавитации, что существенно сокращает время самой обработки, повышая эффективность процесса очистки и обеззараживания воды. При этом весь процесс протекает в вихревом кавитаторе с использованием озона в количестве от 0,0028% до 0,003%, позволяющем ему окислить все имеющиеся в воде загрязнения и бактерии и при этом полностью разложиться. Кавитационная обработка воды (ультразвуковая кавитация от 25 кГц до 80 кГц и гидродинамическая кавитация, совмещенные в устройстве кавитационного вихревого реактора) кратно усиливает эффекты от озонирования воды.

Выполнение внутренней поверхности общей камеры вихревого кавитатора с покрытием серебром либо с покрытием меди с толщиной покрытия от 0.01 мм до 0.1 мм позволяет пролонгировать обеззараживающий эффект в отношении патогенных микроорганизмов в течение продолжительного времени после кавитационной обработки и озонирования воды, что особенно актуально для использования воды в течение длительного времени, например, в бассейнах.

Полезная модель поясняется графически, где на фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для очищения и обеззараживания воды.

Устройство для очистки и обеззараживания воды выполнено в виде кавитатора и содержит корпус 1 с размещенными в нем вихревыми трубами 2 с вводами 3 для одновременной подачи в каждую из вихревых труб 2 воды и воздушно-озонной смеси. На конечном участке всех вихревых труб 2 за счет их пересечения по образующим сформирована общая камера 4. Внутренняя поверхность общей камеры 4 выполнена с серебряным или медным покрытием толщиной от 0.01 до 0.1 мм. В вихревых трубах 2 расположены вытеснители 5, выполненные в виде стержней. На выходе из общей камеры 4 установлен конфузор 6, имеющий, например, конусообразную форму.

Устройство работает следующим образом.

Вода совместно с заранее подготовленной, например, в озонаторе, воздушно-озонной смесью, подается через вводы 3 в вихревые трубы 2 кавитатора. Содержание озона в воздушно-озонной смеси преимущественно составляет от 0.0028% до 0.003%. Смесь воды с воздушно-озонной смесью подается в кавитатор с напором, составляющим не менее 3,0⋅10⁵ Па. Для принудительного создания вихря в каждой вихревой трубе 2 установлен вытеснитель 5, наличие которого заставляет завихренный поток отжиматься к стенке вихревой трубы 2. Вихря воды, пара, смеси воздуха и озона сталкиваются в общей камере 4, где осуществляется ультразвуковая и гидродинамическая кавитационная обработка смеси. Воздух, озон и очищаемая вода тщательно перемешиваются. Паровые пузырьки, образовавшиеся в воде, схлопываются с образованием центров высокого давления и высокой температуры, что обеспечивает полное разложение озона (уничтожение им бактерий и др.). Таким образом, на выходе из устройства в смеси воздуха и воды озон полностью отсутствует. При этом покрытие общей камеры 4 серебром или медью позволяет произвести дополнительную обработку воды с целью увеличения продолжительности обеззараживающего эффекта в отношении патогенных микроорганизмов в течение продолжительного времени после кавитационной обработки и озонирования воды.

Установленный на выходе из общей камеры 4 конфузор 6 обеспечивает дополнительное ускорение выходного потока, который из кавитатора подается потребителю.

Пример осуществления полезной модели.

Для эксперимента в качестве тест-микроорганизмов была использования культура E.coli (1257) +40% лошадиной сыворотки. Фактическое количество клеток кишечной палочки в 1 мл приготовленной суспензии составило 8,5×10⁸. Лошадиная сыворотка выполняла роль защиты культуры от внешнего воздействия. Суспензию выливали в воду. В 10 литрах воды содержалось 8,5×10⁸ ед. бактерий.

В кавитатор подавали зараженную воду и воздушно-озонную смесь с содержанием озона в ней от 0.0028% до 0.003%. Воду подавали насосом мощностью 3 кВт, с расходом воды 1200 л/ча. В процессе очистки воды контролировали давление в гидравлической магистрали на входе и выходе вихревого кавитатора.

В ходе эксперимента установлено, что полное уничтожение бактерий достигалось за 60 секунд работы устройства. В воде не были обнаружены следы бактерий.

Для сравнения время полной очистки аналогичного количества воды только путем озонирования без применения кавитатора составляет 730 секунд.

Таким образом, полезная позволяет существенно сократить время очистки воды от бактерий и других загрязнений при использовании малого количества озона в воздушно-озонной смеси (порядка 0.0028% до 0.003%), что существенно повышает эффективность очистки и обеззараживания воды.

Claims (1)

1. Устройство для очистки и обеззараживания воды, выполненное в виде вихревого кавитатора, содержащего, по меньшей мере, две вихревые трубы с вводами для подачи в них смеси из воды и воздушно-озонной смеси для формирования в каждой из них отдельного завихренного потока с общим для всех вихревых труб направлением завихрения, установленные в каждой из вихревых труб вытеснители в виде стержня, сформированную на конечном участке всех вихревых труб общую камеру с внутренней поверхностью, выполненной с покрытием серебром с толщиной от 0.01 мм до 0.1 мм, и соединенный с ней конфузор.

Images