УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к обработке сточных вод с целью их обеззараживания.
Известно устройство для облучения ультрафиолетовым излучением жидкости, преимущественно питьевой и сточной воды, характеризующееся тем, что оно включает коаксиально расположенные корпус с верхним и нижним патрубками, источник УФ-излучения и оптически прозрачный для этого излучения кварцевый цилиндр, соединенные между собой верхним и нижним фланцами через уплотнительные элементы и трубки, которые герметично установлены в уплотнительном элементе верхнего фланца и соединены с наружным компрессором, причем в нижнем фланце имеется цилиндрический выступ, который расположен между камерой обеззараживания и камерой УФ-излучения, а в теле этого выступа герметично закреплены не менее двух обратных клапанов. Обратные клапаны расположены по кругу таким образом, чтобы обеспечивать вход озоновоздушной смеси в камеру обеззараживания жидкости и препятствовать выходу жидкости из камеры обеззараживания. (Патент РФ №101702, опубл. 27.01.2011).
Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению поставленного технического результата, является необходимость поддержания непрерывного потока жидкости, что не всегда обеспечивается в условиях эксплуатации.
По совокупности существенных признаков за прототип выбрано устройство для очистки и обеззараживания водных сред, содержащее герметичный корпус с входным и выходным отверстиями, размещенный в нем электроразрядный источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде трубки из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала с электродами на концах, и блок питания, снабженный системой инициирования разряда и подключенный к источнику ультрафиолетового излучения, отличающееся тем, что трубка источника ультрафиолетового излучения заполнена инертным газом или воздухом, блок питания содержит высоковольтный выпрямитель тока и накопительный конденсатор, а система инициирования разряда выполнена в виде генератора высоковольтных импульсов, при этом параметры устройства связаны между собой соотношениями
, ,
где R - расстояние между трубкой и внутренней стенкой корпуса, м;
l - расстояние между электродами источника ультрафиолетового излучения, м;
f - частота повторения импульсов ультрафиолетового излучения, Гц;
3
Q - объемный расход обрабатываемой водной среды, м/с;
W - электрическая энергия, запасенная в накопительном конденсаторе, Дж;
d - внутренний диаметр трубки источника ультрафиолетового излучения, м;
L - индуктивность разрядного контура, образованного источником ультрафиолетового излучения, накопительным конденсатором и элементами системы инициирования разряда, Гн;
C - емкость накопительного конденсатора, Ф;
9
2
A=2·10 Вт/м - постоянный коэффициент. (Патент РФ №2031850, опубл. 27.03.1995 г.).
К причинам, препятствующим достижению поставленного технического результата относится взаимозависимость состава сточной жидкости и времени ее контакта с УФ-лампами, т.к. при непрерывном прохождении воды через известное устройство вода подвергается контакту с трубками источника УФ-излучения без возможности автоматизированного регулирования времени контакта.
Задача - создание устройства для обеззараживания сточных вод.
Технический результат - периодическое автоматизированное обеззараживание сточных вод различных категорий.
2
Технический результат достигается устройством для обеззараживания сточных вод содержащее герметичный корпус, размещенный в нем электроразрядный источник ультрафиолетового излучения, при этом дополнительно содержит трубы подачи и отвода жидкости с автоматической запорно-регулирующей арматурой и датчик уровня жидкости; корпус выполнен в виде цилиндра с выпуклым дном; электроразрядный источник ультрафиолетового излучения имеет возможность соединения с автоматической запорно-регулирующей арматурой трубы отвода жидкости и выполнен в виде ламп с изолированными концами, которые прикреплены к боковым стенкам корпуса и расположены на равном расстоянии друг от друга по внутреннему сечению корпуса; датчик уровня жидкости выполнен в виде поплавка и соединен с автоматической запорно-регулирующей арматурой трубы подачи жидкости и лампами ультрафиолетового излучения; общая мощность излучения ламп 3-75 мДж/см.
Существенными отличительными признаками заявленного технического решения являются:
- дополнительное содержание трубы подачи и отвода жидкости с автоматической запорно-регулирующей арматурой
- дополнительное содержание датчика уровня жидкости;
- выполнение корпуса в виде цилиндра с выпуклым дном;
- возможность соединения электроразрядного источника ультрафиолетового излучения с автоматической запорно-регулирующей арматурой трубы отвода жидкости;
- выполнение электроразрядного источника ультрафиолетового излучения в виде ламп с изолированными концами, которые прикреплены к боковым стенкам корпуса и расположены на равном расстоянии друг от друга по внутреннему сечению корпуса;
- выполнение датчика уровня жидкости в виде поплавка, который соединен с автоматической запорно-регулирующей арматурой трубы подачи жидкости и лампами ультрафиолетового излучения,
2
- общая мощность излучения ламп 3-75 мДж/см.
Из проведенного патентного поиска не было выявлено технического решения, которому присуща совокупность существенных признаков, влияющих на достижение поставленного технического результата, что соответствует условию «новизна».
Дополнительное содержание труб подачи и отвода жидкости с автоматической запорно-регулирующей арматурой и датчика уровня жидкости обеспечивает периодическое автоматизированное обеззараживание сточных вод.
Выполнение корпуса в виде цилиндра с выпуклым дном дает возможность полному опорожнению корпуса цилиндра без образования илового осадка в процессе эксплуатации, что дает возможность проведению периодического процесса обеззараживания.
Дополнительное содержание датчика уровня жидкости дает возможность поддержания необходимого уровня заполнения корпуса сточными водами.
Конструктивное выполнение корпуса с заявленными расположениями в нем ламп УФ-излучения и датчика уровня жидкости обеспечивает возможность проведения периодического автоматизированного обеззараживания сточных вод.
2
Заявленная общая мощность излучения ламп 3-75 мДж/см достаточна и необходима для проведения процесса обеззараживания сточных вод различных категорий: от состава воды, близкому к природному, до агрессивного состава.
Полезная модель поясняется фиг.1, на которой изображен общий вид устройства, на фиг.2 изображен разрез А-А.
Устройство для обеззараживания сточных вод состоит из герметичного корпуса 1, размещенного в нем электроразрядного источника ультрафиолетового излучения в виде ламп 2, трубы подачи 3 и отвода 4 жидкости с автоматической запорно-регулирующей арматурой 5, датчика уровня жидкости в виде поплавка 6.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1.
2
По трубе подачи жидкости 3 сточная вода, близкая по составу к природным водам, и поступает в герметичный корпус 1. При заполнении корпуса до нужного объема датчик уровня жидкости в виде поплавка 6 подает сигнал к запорно-регулирующей арматуре 5 трубы подачи жидкости 3 и поступление сточной воды в корпус прекращается. Одновременно с запорно-регулирующей арматурой трубы подачи жидкости 5 включается источник ультрафиолетового излучения 2 общей мощностью 3 мДж/см и сточная вода подвергается процессу обеззараживания. После проведения процесса обеззараживания, источник ультрафиолетового излучения 2 отключается и подает сигнал к запорно-регулирующей арматуре 5 трубы отвода жидкости 4, после чего происходит сброс обеззараженной сточной воды.
Пример 2.
2
По трубе подачи жидкости 3 сточная вода, более агрессивная по своему составу, поступает в герметичный корпус 1. При заполнении корпуса до нужного объема датчик уровня жидкости в виде поплавка 6 подает сигнал к запорно-регулирующей арматуре 5 трубы подачи жидкости 3 и поступление сточной воды в корпус прекращается. Одновременно с запорно-регулирующей арматурой трубы подачи жидкости 5 включается источник ультрафиолетового излучения 2 общей мощностью 75 мДж/см и сточная вода подвергается процессу обеззараживания. После проведения процесса обеззараживания, источник ультрафиолетового излучения 2 отключается и подает сигнал к запорно-регулирующей арматуре 5 трубы отвода жидкости 4, после чего происходит сброс обеззараженной сточной воды.
Заявляемое техническое решение в виде устройства для обеззараживания сточных вод может быть воспроизведено промышленным способом, что соответствует критерию «промышленная применимость».
Таким образом, заявляемое устройство для обеззараживания сточных вод обеспечивает возможность проведения периодического автоматизированного обеззараживания сточных вод различных категорий.