Способ очистки воды и устройство для его осуществления

Номер патента: 2004500

Авторы: Сидоров, Князева, Малинин, Сабинин, Зобов

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

ОБРЕ ПИСАН И К ПАТЕНТУ 46Д.; Малинин А.НСабини иченнои ответс Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(54) СПОСОБ ОЧИСТКИДДЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ(57) Использование: обробеззараживания и очистретения: обрабатывают в ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ЕНИЯаботка жидких сред для ки воды. Сущность изободу высоковольтными им(19) ИУ (и) 2004500 С 1 (51) 5 С 02 Р 1 46 ВОЗСИЯ 00 пульсами напряжения при скорости нарастания напряжения не более 2 10 В/с и скорости спадаеттнапряжения не менее 2 10 В/с, при этом напряжение выбирают в пределах 7 - ЭО кВ. Устройство для очистки воды включает камеру для обрабатываемой жидкости, высоковольтный источник энергии, высоковольтный и заземленный электроды Дополнительно содержит по крайней мере один высоковольтный электрод высоковольтные электроды выполнены с боковыми выступами, направлен- . ными в одну сторону, 2 с 1 зпф-лы, 4 ипИзобретение относится к технологии обработки жидких сред и может быть использовано для обеззараживания и очистки воды, в том числе после ее биологической очистки,Известен способ обеззараживания сточных вод, выбранный в качестве прототипа, Он основан на обработке воды высоковольтными импульсными разрядами, Протекающий в воде электрический ток создает ударные волны, при этом образуются также высокоактивные химические соединения. И те, и другие губительно действуют на находящиеся в жидкости микроорганизмы. Наибольшая степень обеззараживания достигается при частоте следования импульсов 5 - 6 Гц.Реализующее данный способ устройство имеет электроразрядную камеру с обрабатываемой водой, расположенные в воде электроды, подсоединенные к конденсаторной батарее емкостью 0,510 Ф и рабо чим напряжением 25 кВ.Однако этот способ и устройство для обеззараживания недостаточно эффективны (степень обеззараживания невелика) и энергетически невыгодны, поскольку в ударную волну преобразуется не более 10 О/, энергии разряда,Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности очистки воды,Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки воды путем обработки ее высоковольтными импульсами напряжения процесс обработки осуществляют при скорости нарастания напряжения не более 210 В/с и скорости спада напряжения не менее 110 В/с, и и этом11напряжение выбирают в пределах 7 - 30 кВ,Поставленная цель достигается также тем, что в реализующем способ устройстве для очистки воды, вкл 1 очаощем камеру для обрабатываемой жидкости, высоковольтн й источник энергии, высоковольтный и заземленный электооды, дополнительно имеется по крайней мере один высоковольтный электрод, а высоковольтные электроды выполнены с боковыми выступами, направленными в одну сторону,С целью повышения скорости очистки путем создания интенсивной циркуляции в устройстве заземленный электрод может быть выполнен секционированно с направленными в одну сторону выступами на боковой поверхности каждой секции,На фиг, 1 приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ, вид сбоку, где источник высокого напряжения 1, высоковольтные электроды 2, заземленныйэлектрод 3, камера 4 с обрабатываемой водой, боковые выступы 5 на электродах 2.На фиг. 2 представлен вариант предложенного устройства, вид сверху, где зазем 5 ленные электроды как и высоковольтные, выполнены с выступами на боковых поверхностях, Стрелками обозначено направление циркуляции жидкости.На фиг, 3 представлен вариант предлагаемого устройства, где заземленный электрод выполнен в виде выводного штуцера (вводной штуцер 6),На фиг, 4 - вид сверху фиг. 3,Устройство работает следующим образом. От источника напряжения 1 на электроды 2, 3, которые расположены надповерхностью обрабатываемой воды в камере 4, подают напряжение при скорости нарастания не более 210 В/с. Расстоя ние от поверхности воды до электродов выбрано из условий электрического пробоя между электродами 2, 3 и поверхностью воды в заданных пределах напряжения 7 - 30 25 30 35 40 45 50 кВ и составляет 0,3 - 2 см. Вода в зоне воздействия электродов 2, 3 поляризуется (протекает ток смещения) и при некотором значении напряжения, определяемом расстоянием между электродами 2, 3 и поверхностью воды, происходит электрический пробой на поверхность воды, Образующаяся газоразрядная плазма переносит потенциал электрода 2 на поверхность воды и на глубину 2-3 см, при этом на электроде происходит спад 1 напряжения со скоростью не менее 110 В/с, Чтобы обеспечить необходимую скорость спада напряжения, в качестве источника напряжения длл каждого высоковольтного элекгрода выбраы конденсаторы емкостью(2 10 ) - (410 )Ф с ограничивающими заряд конденсатора элементами, через которые подается постоянное высокое напряжение, Таким образом, если во время возрастания напряжения молекулы воды были поляризованы в одном направлении, в момент спада напряжения они с высокой скоростью поляризуются в протовоположном направлении и разрушают мембранные оболочки бактерий в обеззараживаемой воде. Аналогичные процессы происходит в зоне воздействия на воду заземленного электрода 3 и отличаются только противоположным направлением поляризации молекул воды,Перенесенный в воду и сконцентрированный на примесях электрический зарядпри повторном нарастании напряжения за счет сил электростатического расталкивания диффундирует из зоны воздействияэлекгродов 2, 3, увлекая за собой воду. Вследствие такого перемешивания, повтор2004500 ное воздействие напряжения приходитсяна новый объем воды и процесс повторяется. Частота следования импульсов напряжения и скорость нарастания определяютсяскоростью диффузии заряженных частиц в 5воде. Оптимальные частоты лежат в пределах 5 - 25 Гц в зависимости от степени за-грязненности воды.Для увеличения скорости диффузии заряженных частиц из зоны воздействия алектрического поля электроды 2 выполнены сбоковыми выступами 5, направленными водну сторону. Боковые выступы 5 на электродах 2 превращают электрическое полеэлектродов в неоднородное, усиленное на 15выступах 5, в результате этого вода получает ускорение по направлению выступа. Применение нескольких электродов свыступами, направленными в одну сторону,позволяет увеличить скорость диффузии заряженных частиц в воде и придать движению воды направленный характер,На фиг. 2 представлен заземленныйэлектрод, который выполнен секционированно с направленными в одну сторону 25выступами на боковой поверхности каждойсекции. Это позволяет установить в камеренаправленнуЮ циркуляцию воды, указанную стрелками, что сокращает время обработки воды, 30 высоковольтный и заземленный электооды, отличающееся тем, что, с целью пооы 35 шения эффективности очистки., устройстводополнительно содержит па крайней мереодин высоковольтный электрод, при этол 1высоковольтные электроды выполнены сбоковыми выступами, направленными водну сторону,3. Устройство по п,2, отличающеесятем, что устройство снабжено дополнительными зазел 1 ленными электродами45 обьединенными в секцию и выпо неннымис направленными в одну сторону выступами по боковой поверхности,Формула изобретения 1, Способ очистки воды путем обработки ее высоковольтными импульсами напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, процесс обработки осуществляют при скорости нарастания напряжения не более 2 ф 10 В/с и скорости спада напряжения не менее 1 ф 10 В/с, при этом напряжение выбирают в пределах 7-30 кВ.2, Устройство для очистки воды, включающее камеру для обрабатываемой жидкости, высоковольтный источник энергии,Были проведены опыты с механическим перемешиванием воды, при этом оказалось. что степень обеззараживания воды падает, а время обработки возрастает. Этот результат объясняется тем, что невозможно согласовать скорость механического перемешивания с необходимой скоростью диффузии заряженных частиц из зоны воздействия электрического поля, Кроме того, механическое перемешивание препятствует установлению процесса поляризации воды. Применение электростатического перемешивания воды делает процессы воздействия на воду и диффузии заряженных частиц в воде самосогласованными,На фиг. 4 высоковольтные электроды 2 с боковыми выступами 5 направлены радиально от центра круглой камеры 4, имеющей вводной патрубок для воды 6 и выводной патрубок 3, являющийся одновременно заземленнымм электродом. Устройство работает как показано на фиг. 1, при этом расположение боковых выступов 5 на электродах 2 радиально от центра камеры позволяет согласовать скорость поступления воды с частотой следования импульсов напряжения за счет создания также и вертикальной циркуляции воды в объеме камеры 4,56 Авторское свидетельство СССРЬЕ 565887, кл, С 02 Р 1/46, 1975,.Кул аказ 337 Тираж Подписно НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагар

Заявка

04952901, 28.06.1991

Зобов ЕА.; Князева НД; Малинин АН; Сабинин ВЈ; Сидоров А. Н

Зобов Евгений Александрович, Князева Наталья Дмитриевна, Малинин Александр Николаевич, Сабинин Владимир Евгеньевич, Сидоров Александр Николаевич

МПК / Метки

МПК: C02F 1/46, B03C 5/00

Метки: воды

Опубликовано: 15.12.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-2004500-sposob-ochistki-vody-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ очистки воды и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты