Установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами
PLANT FOR TREATING IRRIGATION AND WASTE WATER WITH HIGH-VOLTAGE DISCHARGES

Изобретение относится к растениеводству в сельском хозяйстве и может быть использовано для обработки поливных и сточных вод в фермерских хозяйствах.
Известно устройство для очистки питьевых и сточных вод, обеспечивающее разрушение бактерийной флоры в протекающей жидкости при электрогидравлическом ударе (а.с. № 225799, МПК С02F1/48, опубл. 1983).
Недостатком известного устройства является неосуществимость контроля результативности электрогидравлической обработки и уровня микробиологической загрязненности ввиду отсутствия соответствующей контрольно-измерительной аппаратуры. По этой причине возможна недостаточно полная очистка питьевых, поливных и сточных вод.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для электрогидравлической обработки водных растворов, содержащее отрицательный электрод, который выполнен в форме чашеобразного полусферического тарельчатого диска с наконечником, в плоскости которого локализовано и сконцентрировано электромагнитное поле, и положительный стержнеобразный электрод (патент РФ № 2700585, МПК H01J 37/00, опубл. 2019). Электроды погружены в проводящую жидкость, установлены в цилиндрическом контейнере и зафиксированы в штуцерах накидными гайками, причем в контейнере выполнены входной и выходной патрубки для подачи и отвода обрабатываемого водного раствора, а на верхнем и нижнем торцах контейнера установлены нижняя крышка из металла и верхняя крышка из органического стекла
Недостатками известного устройства является то, что контролировать достижение результатов электрогидравлической обработки и обеззараживания не представляется возможным вследствие отсутствия приборов и датчиков, что ведет к снижению эффективности и производительности процесса электрогидравлической обработки, а также увеличению дополнительных затрат.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и производительности процесса электрогидравлической обработки поливных и сточных вод для их очистки и снижения микробиологической загрязненности высоковольтными разрядами.
В результате использования предлагаемого изобретения повышается эффективность и производительность процесса очистки поливных и сточных вод за счет того, что система управления, встроенные в стенки контейнера анализатор уровня микробиологической загрязненности воды, проточный модуль измерения качества воды, прибор измерения давления жидкости, входной и выходной электромагнитные клапаны и датчик уровня позволяют выявлять результативность электрогидравлической обработки и оперативно определять уровень микробиологической загрязненности, что позволяет, при необходимости, то есть при недостаточно полной или неудовлетворительной обработке, варьировать технологический режим и изменять параметры воздействия на объект.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами, содержащая отрицательный и положительный электроды, контейнер с входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, анализатор микробиологической загрязненности, модуль измерения качества воды, прибор измерения давления жидкости, входной и выходной электромагнитные клапаны и датчик уровня, согласно изобретению, снабжена системой управления, которая осуществляет регулировку работы электромагнитных клапанов, при этом подача воды в контейнер регулируется датчиком уровня, который оповещает систему управления, причем в соответствии с сигналами, поступающими на систему управления с анализатора микробиологической загрязненности, проточного модуля измерения качества воды, прибора измерения давления жидкости, регулируются подаваемое напряжение и рабочий промежуток.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема установки для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами (продольный разрез).
Установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами содержит контейнер 1, положительный электрод 2, отрицательный электрод 3, наконечник 4, штуцеры 5, выходной патрубок 6, нижнюю крышку 7, накидные гайки 8, входной патрубок 9, верхнюю крышку 10, анализатор микробиологической загрязненности 11, проточный модуль измерения качества воды 12, прибор измерения давления жидкости 13, электромагнитные клапаны 14, датчик уровня 15, систему управления 16.
На торцах контейнера 1 установлены нижняя крышка 7 и верхняя крышка 10. Вверху контейнера 1 имеется входной патрубок 9 для подачи обрабатываемой воды, а внизу выходной патрубок 6 для ее отвода, в которых установлены электромагнитные клапаны 14, регулировка работы которых осуществляется системой управления 16. Для контроля заполняемости водой в стенке контейнера 1 установлен датчик уровня 15. В штуцерах 5 положительный 2 и отрицательный 3 электроды фиксируются накидными гайками 8. Прибор измерения давления 13 размещен в стенке контейнера 1 на уровне плоскости наконечника 4 в области сосредоточения искровых разрядов. В стенку контейнера 1 встроены анализатор для проверки уровня микробиологической загрязненности 11 в обрабатываемой воде и проточный модуль для измерения качества воды 12.
Установка для обработки поливных и сточных вод высоковольтными разрядами работает следующим образом.
Оператором посредством системы управления 16 включается на открытие электромагнитный клапан 14 входного патрубка 9, и вода заливается в контейнер 1 до уровня, который должен быть выше наконечника 4 отрицательного электрода 3. Подача воды в контейнер регулируется датчиком уровня 15, работа которого осуществляется системой управления 16. На положительный электрод 2 подается напряжение величиной 15-35 кВ. Полусферический отрицательный электрод 3 располагается на расстоянии 5-15 мм от острия положительного стержнеобразного электрода. Это расстояние формирует рабочий промежуток искрового разряда. При этом в случае необходимости, то есть при недостаточно полной или неудовлетворительной обработке, оператором установки могут быть внесены изменения в технологический режим электрогидравлической обработки поливных и сточных вод, тем самым могут регулироваться подаваемое напряжение и рабочий промежуток в соответствии с сигналами, поступающими на систему управления 16 с анализатора микробиологической загрязненности 11, проточного модуля измерения качества воды 12, прибора измерения давления жидкости 13. Формирование электрического разряда оценивается визуально через верхнюю крышку 10 из органического стекла и при помощи прибора измерения давления жидкости 13. Результативность процесса электрогидравлической обработки воды определяется проточным модулем измерения качества воды 12. Оперативное определение уровня микробиологической загрязненности в процессе электрогидравлической обработки осуществляется анализатором микробиологической загрязненности 11. С учетом достаточного давления в области искровых разрядов, удовлетворительной степени снижения микробиологической загрязненности при обеспечении качества обработанной воды высоковольтными разрядами в установке оператором включается электромагнитный клапан выходного патрубка 14 для отвода обработанной воды. Тем самым обработанная вода сливается в технологическую тару и готова для применения по назначению. Комплексная работа приборов и датчиков установки обеспечивает цикличность процесса электрогидравлической обработки воды.