УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОЗОНОМ
DEVICE TO CLEAN WATER BY OZONE

Изобретение относится к устройствам обработки озоном жидкостей и может быть использовано в технологиях подготовки питьевой воды.
В качестве прототипа изобретения принято устройство, описанное в RU 2311348 С2 (кл. C02F 1/78, 10.02.2007). Известное устройство содержит генератор озона и реакционную камеру, сообщающуюся через эжектор с емкостью для исходной воды, причем реакционная камера разделена сеточной перегородкой на озонирующую и осаждающую части. Эти признаки являются общими с заявляемым устройством.
Предлагается устройство для очистки воды, содержащее генератор озона и реакционную камеру, разделенную сеточной перегородкой на озонирующую и осаждающую части, содержащие волокнистый наполнитель, сообщающуюся через циркуляционный насос и устройство смешения озона с водой с емкостью для исходной воды. Выход устройства смешения озона с водой направлен в толщу наполнителя в озонирующей части камеры.
При этом насос осуществляет движение воды из сосуда с исходной водой последовательно через устройство смешения озона с водой, озонирующую часть камеры, сеточную перегородку, осаждающую часть камеры и возвращает ее в сосуд с исходной водой для начала очередного цикла очистки.
Площадь сеточной перегородки и размеры ее ячеек выбираются из условия удержания частиц волокнами наполнителя осаждающей части реакционной камеры.
Озон из генератора озона, снабженного счетчиком дозы озона, поступает в воду через газовый вход устройства смешения озона с водой, проходя буферную камеру, содержащую поглотитель соединений азота.
Предлагаемый вариант устройства очистки воды озоном иллюстрируется упрощенной схемой (чертеж).
Устройство очистки воды озоном состоит из следующих принципиальных частей:
Реакционной камеры (1), разделенной сетчатой перегородкой (2) на озонирующую (3) и осаждающую (4) части, заполненные волокнистым наполнителем. Реакционная камера (1) сверху открыта, а снизу имеет отверстие для подвода воды к циркуляционному насосу (5). Осаждающая часть (4) камеры содержит ряд отверстий (14) для слива воды из реакционной камеры.
Насоса (5), размещенного в нижней части реакционной камеры (1) и соединенного по входу с отверстием для подвода воды, а по выходу с гидравлическим входом устройства смешения озона с водой (6).
Устройства смешения озона с водой (6), выполненного в виде насадки на выходе насоса и установленного выходом в толщу наполнителя озонирующей части камеры (1).
Емкости (10) с исходной водой, предназначенной для очистки, с крышкой (11), закрывающей емкость (10) без зазоров. В этой емкости устанавливается и закрепляется на крышке (11) реакционная камера (1) так, чтобы верхняя кромка реакционной камеры поднималась над поверхностью воды (15) на 5-10 см.
Газовое пространство под крышкой (11) сообщается с входом генератора озона (8) с помощью трубки (12). Емкость (10) вблизи дна снабжена сливным краном (13).
Генератора озона (8) со счетчиком дозы озона. Выход генератора озона соединен посредством трубки (7) с устройством смешения озона с водой через буферную камеру(9), заполненную поглотителем соединений азота. Устройство очистки воды озоном работает следующим образом. Вода для очистки, налитая в емкость (10) до уровня не выше 5-10 см от ее верхней кромки, забирается насосом (5) через отверстие в нижней части реакционной камеры (1) и направляется в гидравлический вход устройства смешения воды с озоном (6).
Озон из генератора озона (8), освобождаясь от соединений азота в буферной камере (9), поступает по трубке (7) на газовый вход устройства смешения озона с водой (6) и, в виде ускоренной смеси газа с водой, поступает в озонирующую часть (3) реакционной камеры (1). Неиспользованный озон собирается над поверхностью воды (15) под крышкой (11), возвращается по трубке (12) в генератор озона (8). Вода из озонирующей части (3) проникает через сетку (2) в волокнистый наполнитель осаждающей части (4) реакционной камеры (1).
Вода в озонирующей части камеры интенсивно перемешивается за счет быстрого движения воды вблизи выхода устройства смешения воды с озоном и прохождения пузырьков газа через толщу наполнителя. При этом происходит существенное ускорение процессов окисления вредных примесей и коагуляции твердых продуктов на волокнах наполнителя, но осаждение адгезией незначительно.
В свою очередь сеточный разделитель реакционной камеры предотвращает проникновение пузырьков газа в осаждающую часть и резко снижает интенсивность перемешивания воды. В этих условиях остаются, главным образом, процессы коагуляции и осаждения адгезией твердых продуктов на волокнах наполнителя осаждающей части.
Далее вода возвращается в емкость (10) через выводные отверстия (14) в осаждающей части (4) реакционной камеры на очередной цикл «озонирование-удаление». Вредные промежуточные продукты окисления, остающиеся в воде по причине кратковременности одного цикла, разрушаются, в конечном итоге, при последующих циклах обработки воды.
Через определенное количество циклов процесс останавливается, и очищенная вода отводится через кран (13) в подготовленную емкость.
Ресурс накопления твердых частиц в волокнах наполнителя определяется уменьшением свободного объема для прохода воды по мере эксплуатации и, при использовании волокнистого материала с поровым пространством выше 0,7 общего объема, на порядки превышает ресурсы обычных фильтров (песок, активированный уголь, нетканые материалы и т.п.).