RU2342329C1 - Plant for disinfection of sewage waters - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes; water treatment.

SUBSTANCE: invention is related to equipment used for disinfection of water from pathogenic microorganisms and may be used in treatment of household, industrial and agricultural drains, in medicine, biotechnology, etc. Plant contains pump with suction and discharge pipelines, cavitation generator installed on each of them, heat exchanger, stop and control valves and reservoirs. Cavitation generator on discharge pipeline contains cylindrical casing with oppositely installed covers with inlet nozzles, outlet nozzle in the middle of casing installed perpendicular to casing, separating partitions installed behind the covers perpendicular to casing, to which on internal sides flow accelerators of the same length are fixed, which are made of cylindrical pipes with external radiuses of bends that are equal to internal radius of casing, with inlets that are installed next to internal wall of casing. Outlets of flow accelerators are installed tangentially to internal wall of casing and are equipped with nozzles that are directed towards each other.

EFFECT: higher efficiency of sewage waters disinfection.

3 dwg, 2 cl

Description

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.The invention relates to techniques for the disinfection of water from pathogenic microorganisms and can be used in the treatment of domestic, industrial and agricultural effluents, in medicine, biotechnology, etc.

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.A device for disinfecting water is known (RU 2114791, MKI 7 C02F 3/02, COF 3/18, C02F 1/74, 1998), comprising a housing with inlet and outlet pipes and an impeller, a gas pipe with a control valve and a central pipe installed axisymmetrically with the outlet nozzle, a high-pressure vessel with inlet and outlet nozzles, while the inlet of the vessel is hermetically connected to the outlet of the housing, and a throttle valve acting as a cavitation generator is installed on the outlet of the high-pressure vessel.

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.The disadvantage of this device is the low efficiency of water disinfection, because to obtain cavitation, a throttling valve is used: the zones of cavity formation and collapse of the caverns are small in size, which leads to low effluent disinfection efficiency.

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.The closest device to the claimed facility in terms of features is a wastewater disinfection unit (RU 2057079, MKI 7 C02F 1/34, COF 3/18, 1996), which is equipped with a valve and a block cavitation generator on the suction pipe of the pump, and on the pressure pipe pump - sequentially installed valve, heat exchanger and cavitation generator type Venturi pipe, consisting of a confuser and a diffuser.

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.The disadvantage of this installation is the relatively low efficiency of water disinfection, because the time during which the water is in a cavitation generator such as a venturi, undergoing cavitation, and therefore the time for disinfection of water, is negligible.

Задача изобретения - увеличение времени процесса кавитации и интенсификация его.The objective of the invention is to increase the time of the cavitation process and its intensification.

Технический результат - повышение эффективности обеззараживания воды.The technical result is an increase in the efficiency of water disinfection.

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.This is achieved by the fact that in the installation for disinfection of wastewater containing a pump with suction and discharge pipes, a cavitation generator installed on each of them, a heat exchanger, shut-off and control valves and tanks, a cavitation generator on the discharge pipe contains a cylindrical body with oppositely arranged covers with inlet nozzles, an outlet nozzle in the middle of the housing, mounted perpendicular to the housing, dividing walls placed behind the covers perpendicular to the casing, to which flow accelerators of the same length are attached on the inside, made of cylindrical pipes with external bending radii equal to the inner radius of the casing, with inputs located at the inner wall of the casing, and the outputs of the flow accelerators are installed tangentially to the inner wall of the casing nozzles directed towards each other.

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.Due to the fact that the cavitation generator on the discharge pipe contains a cylindrical body with oppositely arranged covers with inlet pipes, an outlet pipe in the middle of the body installed perpendicular to the body, dividing walls located behind the covers perpendicular to the body, to which flow accelerators of the same length are attached from internal surfaces made of cylindrical pipes with external bending radii equal to the inner radius of the body, with inputs located at the interior wall of the body, and the outputs of the flow accelerators are installed tangentially to the inner wall of the body and are equipped with nozzles directed towards each other, two counter rotating flows are formed near the inner wall of the cylinder, inside of which there is additional cavitation, which increases the efficiency of disinfection of effluents. Due to the fact that the exits from the accelerators are directed towards each other, in the area of the outlet pipe they slow down due to the impact of oncoming fluid flows, which leads to an increase in pressure, which increases the intensity of the collapse of cavitation bubbles, which, in turn, sharply intensifies disinfection drains. Due to the fact that cavitation is organized in two counter-swirling flows, the time for water disinfection increases, which also increases the efficiency of the disinfection process.

На фиг.1 схематично изображена установка для обеззараживания сточных вод, на фиг.2 - вид на А-А, на фиг.3 - вид на В-В.Figure 1 schematically shows the installation for disinfection of wastewater, figure 2 is a view of aa, figure 3 is a view of bb.

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.The wastewater disinfection apparatus comprises a suction pipe 1, a block cavitation generator 2 mounted thereon, a pump 3, a discharge pipe 4, a heat exchanger 5, a cavitation generator 6. It contains a cylindrical body 7 with oppositely arranged caps 8 and 9 with inlet pipes 10 and 11 , an outlet pipe 12 mounted in the middle and perpendicular to the housing 7, dividing walls 13 and 14 placed perpendicular to the housing 7. Flow accelerators are attached to the inner surfaces of the walls 13 and 14 15 and 16 of the same length, made of cylindrical pipes with external bending radii equal to the outer radius of the inner radius of the housing 7, with inputs 17 and 18 located at the inner wall of the housing 7. The outputs of the flow accelerators 15 and 16 are installed tangentially to the inner wall of the housing 7 and equipped with nozzles 19 and 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.Shut-off and control valves 21, 22, vacuum gauges 23, 24, pressure gauges 25, 26 are installed on the suction pipe 1 and pressure pipe 4. A filter 27 and a non-return valve 28 are installed on the suction pipe 1. The unit is equipped with tanks 29, 30, a supply pipe 31 and pipeline 32 for the disposal of disinfected wastewater.

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.Installation for the disposal of wastewater works as follows. Wastewater through a pipe 31 is fed into the tank 29 and fill it. The drains from the tank 29 are fed through a pipe 1 by a pump 3 through a filter 27, a suction pipe 1, a check valve 28, a valve 21, a block cavitation generator 2, a pressure pipe 4, a valve 22, a heat exchanger 5 into a cavitation generator 6. Turning on the heat exchanger 5 (drain heating ) depends on the temperature of the initial effluent. When the temperature of the initial effluent is less than 16-18 ° C, a heat exchanger is used. Wastewater enters the cavitation generator 6 from two opposite sides: through the nozzles 10 and 11. Then they pass through the inlets 17 and 18 in the separation walls 13 and 14, respectively, into the flow accelerators 15 and 16. The effluent flows into the cavitator 6 through the nozzles, respectively. 19 and 20 along the tangents to the inner walls of the cavitation generator 6. When the effluent flows through the nozzles, the velocity of the wastewater increases, and the pressure at the outlet from them drops to the value at which cavitation begins, accompanied by an image ovany caverns. Due to the pressure drop, air is intensively released both from effluents and from pathogenic microorganisms, destroying them. With the further movement of counter rotating streams inside these streams, additional cavitation arises, which increases the efficiency of disinfection of effluents. Along with this, the time of water disinfection increases at the same time, which also increases the efficiency of the disinfection process. In the area of the outlet pipe, they are inhibited due to impact of oncoming fluid flows, which leads to an increase in pressure, which increases the intensity of the collapse of cavitation bubbles, which, in turn, sharply intensifies the disinfection of effluents. Disinfected wastewater is removed through line 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.The device for water disinfection is easy to manufacture and implement at industrial wastewater treatment plants, in swimming pools, municipal wastewater treatment plants, etc.

Claims (2)

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.1. Installation for disinfection of wastewater, comprising a pump with suction and discharge pipes, a cavitation generator installed on each of them, a heat exchanger, shut-off and control valves and tanks, characterized in that the cavitation generator on the discharge pipe contains a cylindrical body with oppositely located covers with inlet nozzles, outlet nozzle in the middle of the housing, mounted perpendicular to the housing, dividing walls placed perpendicular behind the covers on to the body, which are attached to inner surfaces of accelerators streams of equal length, made of cylindrical pipes with external bends of radii equal to the inner radius of the housing, with inputs located at the inner wall of the housing. 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.2. Installation according to claim 1, characterized in that the outputs of the flow accelerators are installed tangentially to the inner wall of the housing and are equipped with nozzles directed towards each other.

Images