СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ


RU (11) 2290370 (13) C1

(51) МПК
C02F 1/30 (2006.01)
C02F 1/36 (2006.01)
C02F 1/78 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.12.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005107876/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.22 
(45) Опубликовано: 2006.12.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2076001 С1, 27.03.1997. RU 2080299 С1, 27.05.1997. RU 2165891 C1, 27.04.2001. RU 2125973 С1, 10.02.1999. GB 1472805 А, 11.05.1977. DE 4209056 А1, 23.09.1993. 
(72) Имя изобретателя: Ванюшкин Борис Матвеевич (RU); Кузелев Николай Ревокатович (RU); Упадышев Леонид Борисович (RU); Шибуня Виктор Степанович (RU); Пучков Владимир Васильевич (RU); Саруханов Рубен Григорьевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации" ФГУП "ВНИИТФА" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 115230, Москва, Варшавское ш., 46, ВНИИТФА 

(54) СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Изобретение относится к области водоочистки, в частности обеззараживания питьевой воды, используемой в пищевой промышленности. Способ обеззараживания воды заключается в совместном воздействии на воду пучков ускоренных электронов, которые направлены перпендикулярно потоку акустических колебаний в режиме кавитации, создаваемых гидроакустическим излучателем, и подаваемой в воду озоно-воздушной смесью. При этом в качестве озоно-воздушной смеси используют смесь, образующуюся в результате реакции ионизации электронов и пропущенную через резонаторную камеру гидроакустического излучателя для ее диспергирования и равномерного распределения по всему объему обрабатываемой воды, а гидроакустический излучатель установлен таким образом, чтобы акустический поток был ориентирован в направлении движения воды. Интенсивность колебаний в режиме кавитации составляет 3-5 Вт/см2, а мощность дозы на поверхности воды при работе ускорителя электронов - 0,2-0,3 кГр/сек. Технический результат - повышение степени очистки воды, исключение выброса озоно-воздушной смеси в атмосферу, уменьшение энергетических затрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области водоочистки, в частности к процессам обеззараживания питьевой воды, используемой в пищевой промышленности и ряде ее отраслей, таких как ликеро-водочная, при выращивании семян и других.

Известна технология обеззараживания питьевой воды различными способами, в том числе введением в нее хлора, озоно-воздушной смеси, пучка ускоренных электронов, насыщением жидкими и газообразными компонентами /Л.А.Кульский. «Теоретические основы и технология кондиционирования воды», Киев, 1983 г./.

Обычно в упомянутых процессах подача реагентов как жидких, так и газообразных в обеззараживаемую воду осуществляют путем инжекции. Основной недостаток такой подачи заключается в низкой эффективности использования реагентов.

Известен способ очистки воды, включающий ее хлорирование, либо озонирование /RU 2098359. 1997/. Недостатками способа является то, что реагент распределяется по объему воды неравномерно, часть реагента не используется и, попадая в окружающую среду, загрязняет ее.

Известна система для обеззараживания воды, содержащая дозирующую установку, напорный и реагентный коллектор, а также гидроакустический излучатель /RU 2125973, 1990/. Недостатками описанной системы является низкая эффективность очистки воды и невозможность быстрой замены гидроакустических излучателей в случае их выхода из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являются способ радиационно-химической обработки жидкостей и устройство для его осуществления (патент РФ №2076001, приор. 04.05.95, бюл. №9, 27.03.97), в котором обеззараживание воды производят воздействием на нее ускоренными электронами с введением озоно-воздушной смеси.

К недостаткам данного способа относится необходимость введения со стороны газов-реагентов (кислорода, озона), а также возможность выхода в атмосферу озона как неиспользованного, так и появившегося в процессе облучения электронами. И то, и другое ухудшают энергетические и экологические показатели установки.

Для исключения выброса озоно-воздушной смеси в атмосферу, уменьшения энергетических затрат и улучшения экологических показателей в способе обеззараживания воды, включающем обработку ее ускоренными электронами и введение озоно-воздушной смеси, обработку воды производят совместным воздействием на нее пучков ускоренных электронов, создаваемых ускорителем электронов перпендикулярно потоку акустических колебаний в режиме кавитации, создаваемых с помощью гидроакустического излучателя и подаваемой в воду озоно-воздушной смесью, в качестве которой используют смесь, образующуюся в результате реакции ионизации электронов, создаваемых в ускорителе, и пропущенную через резонаторную камеру гидроакустического излучателя для ее диспергирования и равномерного распределения по всему объему обрабатываемой воды, при этом гидроакустический излучатель установлен таким образом, чтобы акустический поток был ориентирован в направлении движения воды, при этом гидроакустический излучатель находится в затопленном виде и давление воды, создаваемое нагнетающим насосом на входе в излучатель, составляет 3-5 атм, а степень разряжения в резонаторной камере гидроакустического излучателя 0,7-0,9 атм, причем интенсивность кавитации составляет 3-5 Вт/см2, а мощность дозы на поверхности воды при работе ускорителя электронов составляет 0,2-0,3 кГр/сек.

Обеззараживание воды при этом происходит за счет совместного воздействия на нее пучков ускоренных электронов, создаваемых ускорителем электронов перпендикулярно потоку акустических колебаний от гидроакустического излучателя в режиме кавитации и подаваемой в воду озоно-воздушной смесью, в качестве которой используют смесь, образующуюся в реакции ионизации электронов, создаваемых в ускорителе, и пропущенную через резонаторную камеру гидроакустического излучателя для ее диспергирования и равномерного распределения по всему объему обрабатываемой воды, при этом гидроакустический излучатель установлен таким образом, чтобы акустический поток был ориентирован в направлении движения воды. Все это позволяет снизить мощность дозы электронов на поверхности воды и значительно повысить эффект обеззараживания воды, исключить каталитическую очистку озоно-воздушной смеси и использование вакуумного насоса при всасывании озоно-воздушной смеси в камеру обеззараживания. Применение гидроакустического излучателя и исключение выброса озоно-воздушной смеси в атмосферу позволяют снизить капитальные и энергетические затраты и улучшить экологические показатели.

На чертеже представлена установка для осуществления заявленного способа. Установка включает следующие элементы:

1 - ускоритель электронов; 2 - гидроакустический излучатель; 3 - всасывающий штуцер резонаторной камеры гидроакустического излучателя; 4 - камера обеззараживания воды; 5 - входная труба для подачи обрабатываемой воды; 6 - труба для слива обеззараженной воды; 7 - воронка с трубопроводом для всасывания озоно-воздушной смеси; 8 - выходной патрубок для подачи воды к нагнетающему насосу; 9 - нагнетающий насос; 10 - трубопровод для подачи воды под давлением на вход в гидроакустический излучатель.

Представленная схема может быть использована для обеззараживания воды. Различные реагенты /например, озоно-воздушная смесь/ затягиваются в резонаторные камеры гидроакустического излучателя за счет разряжения, создаваемого потоком воды под давлением. Озоно-воздушная смесь попадает в акустическое кавитационное поле, создаваемое излучателем, диспергируется на мельчайшие пузырьки, значительно увеличивая поверхность контакта этих пузырьков с ускоренными электронами, что приводит к большему эффекту обеззараживания воды. Создающиеся в акустическом поле вторичные эффекты /кавитация, пульсация, микро- и макропотоки, градиенты скорости и давления/ способствуют равномерному распределению продиспергированного реагента по всему объему обеззараживаемой воды и устранению застойных зон.

Практическая реализация предлагаемого способа приводит к упрощению технологического цикла обеззараживания воды с одновременным повышением конечного эффекта.

Представленная на чертеже установка работает следующим образом. Исходная вода попадает через входную трубу 5 в камеру обеззараживания 4, затем через выходной патрубок 8 поступает в нагнетающий насос 9 и по трубопроводу для подачи воды под давлением 10 поступает в гидроакустический излучатель 2, одновременно включается ускоритель электронов, который создает пучок ускоренных электронов, направленных перпендикулярных потоку воды. При возбуждении в камере 4 акустических колебаний в гидроакустическом излучателе создается разрежение 0,7-0,9 атм. (0,7-0,9 кг/см2, 0,7·105 -0,9·105 Па), причем интенсивность кавитации составляет 3-5 Вт/см2, за счет которого озоно-воздушная смесь через воронку с трубопроводом 7 всасывается в резонаторные камеры гидроакустического излучателя 2. Мощность дозы электронов на поверхности воды составляла 0,2 кГр/сек. Содержание озона в смеси было равно 3 мг/л. Интенсивность кавитации при работе гидроакустического излучателя составила 3 Вт/см2, а частота колебаний (основная гармоника) - 7 кГц. Совместное использование указанных воздействий приводило к полному обеззараживанию воды, сливаемой затем, после окончания обработки через трубу слива 6.

Экспериментальная проверка обеззараживания воды показала, что предлагаемый способ обеспечивает высокий процент летальности тест-организмов, исключает каталитическую очистку озоно-воздушной смеси и выброс в атмосферу озоно-воздушной смеси.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ обеззараживания воды, включающий ее обработку ускоренными электронами и введение озоновоздушной смеси, отличающийся тем, что обработку воды производят совместным воздействием на нее пучков ускоренных электронов, создаваемых ускорителем электронов, перпендикулярно потоку акустических колебаний в режиме кавитации, создаваемых с помощью гидроакустического излучателя, и подаваемой в воду озоновоздушной смесью, в качестве которой используют смесь, образующуюся в результате реакции ионизации электронов, создаваемых в ускорителе, и пропущенную через резонаторную камеру гидроакустического излучателя для ее диспергирования и равномерного распределения по всему объему обрабатываемой воды, при этом гидроакустический излучатель установлен таким образом, чтобы акустический поток был ориентирован в направлении движения воды.

2. Способ по п.1, отличающий тем, что гидроакустический излучатель находится в затопленном виде и давление воды, создаваемое нагнетающим насосом на входе в излучатель, составляет 3-5 атм, а степень разрежения в резонаторной камере гидроакустического излучателя 0,7-0,9 атм.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что интенсивность кавитации составляет 3-5 Вт/см2, а мощность дозы на поверхности воды при работе ускорителя электронов составляет 0,2-0,3 кГр/с.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru