УСТРОЙСТВО ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к устройствам очистки и обеззараживания сточных вод от загрязнителей и может быть использована для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод от взвешенных и растворенных органических и неорганических веществ.
Известны системы очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, цианидов, пестицидов и др. с использованием озона, который подают в сточную воду в виде озоно-воздушной или озоно-кислородной смеси (Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков. Учебное пособие для студентов вузов. Д.А.Кривошеий, П.П.Кукин. В.Л.Лапин и др. М. Высшая школа. 2003. 344 с.) - [1, 121-123].
Известно обеззараживающее действие ультразвуковых волн на микроорганизмы, вирусы и бактерии. (Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. Государственное издательство физико-математической литературы. М. 1963. 420 с. - [2, 279-331].
Известно изобретение, реализующее комбинированное воздействие на сточные воды ультразвуком и озоном. В этом изобретении сточные воды обрабатывают ультразвуком и озонируют, причем обработку ультразвуком осуществляют при давлении ниже атмосферного, а последующее озонирование при давлении выше атмосферного. Эти процессы осуществляют в различных камерах: камере ультразвуковой обработки и камере озонирования. (№1289824, Способ очистки сточных вод. Авторское свидетельство. МПК 4 C02F 1/36, 1/78, опубл. бюл. №6, 1987 г) - [3], принятое нами за прототип.
Основными недостатками прототипа являются сложность установки. Сложность установки обусловлена необходимостью создания отдельной герметичной камеры ультразвуковой обработки, компрессора для создания
разрежения в этой камере, отдельной колонны озонирования повышенной прочности, где создают избыточное давление. Для создания в герметичной камере ультразвуковых колебаний необходим специальный источник питания, ультразвуковой генератор и излучатель. Выполнение этих устройств обуславливает значительные затраты и стоимость очистки резко возрастает.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель: упрощение устройства с одновременным повышением качества очистки и обеззараживания сточных вод.
Технический результат достигается тем, что в устройстве очистки и обеззараживания сточных вод с использованием ультразвука и озонирования, в трубопроводе подачи очищаемой жидкости установлена ступень, состоящая из направляющего аппарата, одновременно являющегося озонораспределителем, и расположенного за ним блока гидродинамических излучателей. Направляющий аппарат состоит из лопаток с образованием радиальных щелей. Гидродинамические излучатели расположены соосно щелям направляющего аппарата. В трубопроводе установлено несколько ступеней, в каждой из которых блок гидродинамических излучателей установлен с угловым смещением относительно блока гидродинамических излучателей предыдущей ступени. В каждой лопатке направляющего аппарата выполнены канал подвода озона и ряд отверстий, связанных с этим каналом и со щелями между лопатками.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, 2, 3, где:
Фиг.1. Устройство очистки и обеззараживания сточных вод;
Фиг.2.а. Расположение направляющего аппарата
Фиг.2.б. Расположение гидродинамических излучателей
Фиг.3. Расположение направляющего аппарата и гидродинамических излучателей (развернуто).
Здесь: 1 - трубопровод; 2 - обод направляющего аппарата; 3 - ступица направляющего аппарата; 4 - лопатки направляющего аппарата; 5 - коллектор
подвода озона; 6 - разделительное кольцо; 7 - обод блока гидродинамических излучателей; 8 - гидродинамические излучатели; 9 - ступица блока гидродинамических излучателей; 10 - центральный канал подвода озона; 11 - отверстия подвода озона в сточную воду.
В устройстве очистки и обеззараживания сточных вод с использованием ультразвука и озонирования в его трубопроводе 1 подачи очищаемой жидкости установлена ступень, состоящая из направляющего аппарата, одновременно являющегося озонораспределителем, и расположенного за ним блока гидродинамических излучателей. Направляющий аппарат состоит из лопаток 4 с образованием радиальных щелей. Гидродинамические излучатели 8 расположены по осям щелей направляющего аппарата. В трубопроводе установлено несколько ступеней, в каждой из которых блок гидродинамических излучателей установлен с угловым смещением относительно блока гидродинамических излучателей предыдущей ступени. В каждой лопатке 4 направляющего аппарата выполнены канал подвода озона 10 и ряд отверстий 11, связанных с этим каналом и со щелями между лопатками.
Гидродинамические излучатели 8 установлены между ободом гидродинамических излучателей 7 и ступицей гидродинамических излучателей 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В трубопровод 1 подают загрязненную воду, содержащую различные загрязнители и болезнетворные бактерии, вирусы, микроорганизмы. Сточная вода, попадая между лопатками 4 направляющего аппарата, увеличивает свою скорость за счет сужения каналов. Одновременно в коллектор 5 подают озон, который через центральный канал подвода 10 и ряд отверстий 11 попадает в сточную воду. Далее, насыщенная озоном, сточная вода с большой скоростью набегает на гидродинамические излучатели 8, которые начинают генерировать акустические колебания, в жидкости возникают кавитационные полости, которые оказывают обеззараживающее действие.
Наличие в жидкости газовой фазы озона способствует кавитационной активации. Одновременно, озон производит окислительную очистку воды от загрязнителей. После ступени установлены следующие ступени направляющего аппарата и блока гидродинамических излучателей, которые устанавливают со смещением относительно предыдущего блока, что способствует более полной очистке всего объема протекающей жидкости.
Таким образом, предложенное устройство очистки и обеззараживания сточных вод позволяет эффективно очищать и обеззараживать сточные воды без значительных затрат с использованием синергического эффекта усиления фактора озонирования кавитационных эффектов акустического воздействия.