УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Полезная модель относится к области очистки и обеззараживания воды в системах водоснабжения и водоотведения.
В настоящее время активно применяются устройства для очистки воды, предусматривающие комплексное обеззараживание воды с использованием хлорсодержащих агентов и электрофизических средств обеззараживания, таких как источники волнового УФ или УЗ излучения [см., например, RU 69059, RU 113266, RU 114951, RU 2206523].
Хлорсодержащий агент, например, такой как гипохлорит натрия, является одним из наиболее эффективных бактерицидных средств в отношении широкого спектра патогенных микроорганизмов. Кроме того, за счет того, что указанный агент способен окислять органические соединения в случае их присутствия в обрабатываемой воде, которые являются источником питания для микроорганизмов, снижается риск последующего размножения патогенной микрофлоры в обработанной хлорсодержащим агентом воде.
УФ и УЗ излучение также обладает высокоэффективным бактерицидным действием и при этом, что очень важно в случае предварительной обработки воды хлорсодержащим агентом, обеспечивает разрушение присутствующих в воде соединений хлора.
В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для обеззараживания волы, описанное в RU 69059.
В рассматриваемом устройстве предусмотрена обработка воды хлорсодержащим агентом и УФ излучением. Устройство включает последовательно соединенные друг с другом по потоку воды узел ввода хлорсодержащего агента (гипохлорита натрия) в обеззараживаемую воду, резервуар для хлорированной воды и блок обеззараживания, содержащий источник УФ излучения. С выхода блока обеззараживания вода поступает потребителю. Узел ввода гипохлорита натрия обеспечивает введение гипохлорита натрия в поток воды, движущейся по трубопроводу, подающему воду в резервуар для хлорированной воды.
В рассматриваемом устройстве хлорированная вода подается потребителю после однократного прохождения через блок обеззараживания, содержащего источник УФ излучения.
Однако достигаемые бактерицидный эффект и степень разрушения хлорсодержащих соединений в обеззараживаемой воде зависят от времени экспозиции УФ излучения, для увеличения которого требуется снижать скорость протекания воды через блок обеззараживания. Это может привести к снижению производительности рассматриваемого устройства.
Задачей заявляемой полезной модели является увеличение производительности устройства при обеспечении высокого обеззараживающего эффекта.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для обеззараживания воды, включающем последовательно соединенные друг с другом по потоку обеззараживаемой воды узел ввода в воду хлорсодержащего агента, проточный резервуар и блок обеззараживания, содержащий источник УФ излучения, согласно полезной модели устройство содержит выходную емкость, последовательно соединенную по потоку воды с блоком обеззараживания, снабженную патрубком для отвода из нее обеззараженной воды, а также рециркуляционный контур, соединяющий выходную емкость с проточным резервуаром, снабженный средством, обеспечивающим перекачку воды из выходной емкости в указанный резервуар.
В частном случае полезной модели в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, использован насос.
В частном случае полезной модели в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, использована эрлифтная установка, включающая расположенную в выходной емкости закрытую сверху и открытую снизу подъемную трубу, в нижней части которой установлена воздуховодная трубка, при этом рециркуляционный контур включает трубопровод, один концевой участок которого соединен с верхней частью подъемной трубы эрлифтной установки, а другой концевой участок расположен в проточном резервуаре.
Заявляемое устройство обеспечивает обработку воды с целью ее комплексного обеззараживания с использованием хлорсодержащего бактерицидного агента и УФ излучения.
Узел ввода хлорсодержащего агента обеспечивает поступление указанного бактерицидного агента в обеззараживаемую воду. В частности, узел ввода хлорсодержащего агента может быть выполнен в виде патрубка, вмонтированного в
магистраль подачи воды в устройство, соединенного с трубопроводом, обеспечивающим поступление хлорсодержащего агента от внешнего источника. Узел ввода хлорсодержащего агента может также быть выполнен в виде установленного в магистрали подачи воды в устройство, электролизера, в котором в процессе электролиза образуется хлорсодержащий агент, в частности, гипохлорит натрия.
Вследствие введения хлорсодержащего агента в воду (хлорирования воды) обеспечивается бактерицидное воздействие указанного агента на содержащуюся в воде микрофлору, в результате чего уничтожается значительное количество патогенных микроорганизмов. При этом при хлорировании воды в ней образуются хлорсодержащие вещества, которые являются экологически опасными.
Наличие блока обеззараживания, содержащего источник УФ излучения, обеспечивает дополнительное обеззараживание воды вследствие разрушающего воздействия УФ излучения на патогенную микрофлору. При этом важным является, что под действием УФ излучения происходит разложение содержащихся в воде хлорсодержащих веществ с образованием легко удаляемых или экологически безопасных соединений.
Принципиально важным в заявляемом устройстве является то, что в нем обеспечивается возможность многократного прохождения потока (рециркуляции) хлорированной воды через блок обеззараживания, в котором осуществляется воздействие УФ излучения на хлорированную воду.
Для обеспечения указанного режима рециркуляции устройство содержит расположенные последовательно по потоку воды проточный резервуар, блок обеззараживания и выходную емкость, а также связывающий проточный резервуар и выходную емкость рециркуляционный контур, снабженный средством, обеспечивающем перекачку воды.
Как показали экспериментальные исследования, для достижения высокого бактерицидного эффекта и значительной степени разрушения хлорсодержащих соединений в воде в случае однократного прохождения потока хлорированной воды через блок обеззараживания требуется время экспозиции УФ излучения, значительно большее, чем суммарное время экспозиции УФ излучения при нескольких циклах прохождения (рециркуляции) хлорированной воды через указанный блок. Так, например, сравнительные эксперименты показали, что сопоставимые бактерицидный эффект и степень разрушения хлорсодержащих  соединений были достигнуты в случае однократного прохождения потока хлорированной воды через блок обеззараживания при времени экспозиции 45 мин., а в случае осуществления режима рециркуляции (при 3-5 циклах прохождения потока хлорированной воды через блок обеззараживания) при суммарном времени экспозиции 15 мин.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является значительное сокращение времени, требуемого для обработки воды с целью ее комплексного обеззараживания, что обуславливает увеличение производительности устройства при обеспечении высокого обеззараживающего эффекта.
Использование насоса в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, является целесообразным с точки зрения простоты устройства и доступности оборудования.
В случае использования эрлифтной установки в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, дополнительно достигается эффект аэрирования воды, что способствует сокращению времени экспозиции УФ излучения и лучшему удалению летучих хлорсодержащих соединений из воды.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства, в котором в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, использован насос.
На фиг. 2 представлен общий вид устройства, в котором в качестве средства, обеспечивающего перекачку воды из выходной емкости в проточный резервуар, использована эрлифтная установка.
Устройство содержит последовательно соединенные друг с другом по потоку обеззараживаемой воды узел 1 ввода в воду хлорсодержащего агента, проточный резервуар 2, блок 3 обеззараживания, содержащий источник 4 УФ излучения и выходную емкость 5.
Узел 1 обеспечивает поступление в поток обеззараживаемой воды хлорсодержащего агента, в частности, от внешнего источника (на чертеже не показан).
Источником 4 УФ излучения может служить, в частности, УФ лампа,
В частности, резервуар 2, блок обеззараживания 3 и выходная емкость 5 сообщены одна с другой без использования соединительных трубопроводов.
Вода, подлежащая обеззараживанию, поступает на вход устройства через патрубок 6. Выходная емкость 5 снабжена патрубком 7 для отвода обеззараженной воды из устройства.
Устройство содержит рециркуляционный контур 8, соединяющий выходную емкость 5 с проточным резервуаром 2. Контур 8 снабженный средством 9, обеспечивающим перекачку воды из выходной емкости 5 в резервуар 2. В качестве средства 9 использован, в частности, насос (см. фиг. 1). В качестве средства 9 может быть также использована эрлифтная установка (см. фиг. 2), содержащая расположенную в выходной емкости 5 закрытую сверху и открытую снизу подъемную трубу 10, в нижней части которой установлена воздуховодная трубка 11, предназначенная для соединения с внешним источником 12 сжатого воздуха.
Устройство работает следующим образом.
Вода, подлежащая обеззараживанию, поступает в устройство через патрубок 6. В узле 1 обеспечивается введение в поток воды хлорсодержащего агента, после чего хлорированная вода заполняет проточный резервуар 2. Далее поток хлорированной воды проходит через блок 3 обеззараживания, где подвергается воздействию УФ излучения, и заполняет выходную емкость 5. Часть воды с помощью средства 9 перекачки воды отводится из емкости 5 в рециркуляционный контур 8 и подается в проточный резервуар 2. Поток воды повторно проходит через блок 3 обеззараживания, где вновь подвергается воздействию УФ излучения. Осуществляют несколько циклов прохождения потока воды через рециркуляционный контур 8 из выходной емкости 5 в проточный резервуар 2. Количество циклов зависит от требуемого уровня обеззараживания воды. Обеззараженная вода отводится из выходной емкости 5 через патрубок 7.