УСТРОЙСТВО ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЖИДКОСТИ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

Настоящее устройство относится к области водоподготовки и может быть использовано в устройствах обеззараживания воды различного назначения ультрафиолетовым (УФ) излучением.
Известно устройство для фотолитического озонирования воды в котором в нижнее основание корпуса вставлены трубки, соединенные с диспергатором, через которые от внешнего озонатора подается озоно-воздушная смесь в камеру обеззараживани (RU 2109690, кл. C02F 1/32, заяв. 23.04.97).
Известное устройство имеет следующие недостатки:
- сложность конструкции;
- необходимость использования внешнего озонатора;
- ограниченный срок службы диспергатора из-за его засоренности частичками пыли содержащейся в воздухе.
Известен бактерицидный аппарат для обработки воды, содержащий вертикальную цилиндрическую камеру с патрубками подвода и отвода воды, бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения и защитный кварцевый чехол, установленные коаксиально в полости камеры, эжектор и две трубки, одна из которых соединена с атмосферой, а другая, для отвода озона, с вакуумной полостью эжектора, который установлен внутри камеры и соединен диффузором с патрубком отвода воды, при этом бактерицидная лампа установлена внутри эжектора соосно с ним. (А.с. СССР №1768520, кл. C02F 1/32, Ю.С. заявл. 11.09.90).
Недостатком известного аппарата является его большие габариты и вес, особенно, для больших расходов воды, т.к. пропускная способность его ограничена размерами сопла эжектора, являющегося частью корпуса аппарата.
Также известен бактерицидный аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода воды и бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения, коаксиально установленную в корпусе, в котором установлен датчик давления и насос с приводом, при этом корпус аппарата выполнен в виде колокола, датчик давления размещен в верхней части корпуса, патрубки для подвода и отвода воды расположены ниже датчика давления и разнесены по высоте один относительно другого, а привод насоса функционально соединен с датчиком давления. (А.с. СССР №1678769, кл. C02F 1/32, заявл. 25.10.89)
Недостатком известного бактерицидного аппарата является его большая сложность и низкая надежность в эксплуатации, обусловленная применением внешнего насоса с приводом и датчиков давления с электронной схемой.
Известен бактерицидный аппарат для обеззараживания воды, содержащий вертикальный корпус с патрубками подвода и отвода воды, и коаксиально расположенные в его полости эжектор, состоящий из сопла, камеры смешения и диффузора, и бактерицидную лампу ультрафиолетового излучения с защитным кварцевым чехлом, в котором корпус выполнен в виде соосно расположенных и последовательно соединенных между собой двух секций, в первой из которых по ходу движения воды размещен упругодеформируемый микропористый патрон, а во второй - эжектор и бактерицидная лампа, причем сопло эжектора выполнено ″плавающим″ относительно оси эжектора и со стороны входа воды в сопло пристыковано к торцу патрона, при этом бактерицидная лампа размещена одновременно в полости диффузора и в полости ″воздушного колокола″, предусмотренного в корпусе над выходным отверстием диффузора, которое гидравлически соединено одновременно с входом в вакуумную полость эжектора и с патрубком отвода воды, а конусная поверхность проточной части диффузора выполнена светоотражающей. (Свидетельство на полезную модель РФ № RU 35111, кл. C02F 1/32, заявл. 23.07.03).
Недостатком известного устройства является его большая сложность и низкая производительность, ограниченная диаметром нижнего основания диффузора, а также проницаемостью и засоренностью микропористого элемента.
Известно устройство для бактерицидной обработки жидкости, содержащее камеру с патрубками для подвода и отвода жидкости, источник ультрафиолетового излучения, технологические приспособления для подачи и отвода воздуха, отличающееся тем, что оно снабжено прозрачным трубопроводом, имеющим верхнюю и нижнюю части, двумя дополнительными источниками ультрафиолетового излучения, при этом источники ультрафиолетового излучения выполнены в виде кольцевых объемных излучателей разного диаметра и установлены в верхней части прозрачного трубопровода, а в нижней части трубопровод выполнен с отверстиями, обращенными в сторону излучателей и снабженными обратными клапанами. (RU 2292306, кл. С02Р 1/32, заявл. 24.02.05)
Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за хрупкости кварцевого трубопровода при гидроударах и низкая эффективность УФ обеззараживания вследствие малой площади облучения.
Задачей на решение которой направлено заявленное техническое решение является упрощение конструкции, снижение трудо-материальных затрат при изготовлении и повышение минимальной наработки устройства без ухудшения выходных параметров обрабатываемой воды.
Выполнение данной задачи достигается за счет того, что устройство для обеззараживания жидкости УФ излучением 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, при этом обратные клапаны расположены по кругу таким образом, чтобы обеспечивать вход озоно-воздушной смеси в камеру обеззараживания и препятствовать выходу жидкости из нее.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение себестоимости изготовления устройства и обеспечение наработки на отказ сопоставимой с долговечностью бактерицидной лампы без ухудшения выходных параметров обрабатываемой воды.
Устройство поясняется примером реализации и чертежом, представленным на фиг.1.
Предлагаемое устройство для обеззараживания воды УФ излучением имеет корпус 1 в котором коаксиально расположены оптически прозрачный в УФ области спектра цилиндр 2 и источник УФ излучения 3, которые через уплотнительные элементы 4 и 5 соединены с верхним и нижним фланцами 6 и 7. В верхний уплотнительный элемент 5 герметично установлены трубки 8, а в цилиндрический выступ 10 нижнего фланца 7 герметично закреплены обратные клапаны 9. В корпусе 1 имеются нижний и верхний патрубки 12 и 13 для входа и выхода жидкости из камеры обеззараживания 11.
Устройство для обеззараживания жидкости ультрафиолетовым излучением работает следующим образом. Необеззараженная жидкость из источника различного происхождения через нижний патрубок 12 подается в реакционную камеру 11, где в результате фотохимического взаимодействия повергается обеззараживанию ультрафиолетовым излучением от УФ источника 3. Одновременно с этим сжатый воздух через трубки 8 подается в пространство между источником УФ излучения 3 и оптически прозрачным для этого излучения цилиндром 2, в котором за счет мощного воздействия коротковолнового УФ излучения на кислород воздуха образуется высокая концентрация озона. При достижении в этом пространстве давления воздушно-озоновой смеси большем, чем давление воды в реакционной камере 11, указанная смесь выпускается обратным клапаном в реакционную камеру, насыщая озоном обрабатываемую жидкость. Растворенный в жидкости озон, являясь сильным окислителем, пагубно влияет на патогенные микроорганизмы в жидкости и в совокупности с УФ излучением существенно повышает эффективность обеззараживания без дополнительного увеличения бактерицидной дозы. Кроме того, необеззараженная жидкость, имеющая низкий окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), подвергаясь окислительному действию озона, повышает его, например, для случая воды питьевого назначения, до величины близкой к значениям ОВП воды в межклеточном пространстве организма человека, что снижает энергетические затраты на ее усвоение и предупреждает старение организма. Обеззараженная и структурированная таким образом жидкость через верхний патрубок 13 подается в магистраль потребителей.
Испытания экспериментального образца предлагаемого устройства показали, что эффективность обеззараживания воды в пределах 99-99,9% обеспечивается при мощности бактерицидного потока на 30% меньше, чем в указанном аналоге, при этом себестоимость изготовления была ниже на 25%, а минимальная наработка на отказ такого устройства ограничивалась долговечностью бактерицидной лампы, т.е. составляла 12-14 тысяч часов.