LT5082B - Method and device for treating and purifying of water - Google Patents
Method and device for treating and purifying of water Download PDFInfo
- Publication number
- LT5082B LT5082B LT2002011A LT2002011A LT5082B LT 5082 B LT5082 B LT 5082B LT 2002011 A LT2002011 A LT 2002011A LT 2002011 A LT2002011 A LT 2002011A LT 5082 B LT5082 B LT 5082B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- flow
- water
- treated
- electrodes
- discharge
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 6
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims description 5
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso sąlyginai švaraus vandens srauto apdorojimo sričiai, tiksliau, apima vandens srauto apdorojimo būdą ir įrenginį elektriniais ir magnetiniais laukais ir gali būti pritaikytas užteršto vandens valymui ir nukenksminimui, turint tikslą gauti geriamą vandenį ir ypatingai švarų vandenį. Būdas gali būti panaudotas valant vandenį, kuriame padidintas sunkiųjų metalų kiekis.The present invention relates to a field of relatively pure water flow treatment, more particularly to a method and apparatus for treating water flow with electric and magnetic fields and can be adapted for the purification and decontamination of contaminated water for the purpose of obtaining potable water and ultra pure water. The method can be used for the treatment of heavy metals in water.
Žinomi geriamo vandens ir nuotekų valymo įrenginiai, kuriuose bakterinės floros efektyvus valymas ir naikinimas vykdomas slėgiu ir kitais papildomais faktoriais, atsirandančiais apdorojant valomą vandenį elektrinėmis iškrovomis.Well-known drinking water and wastewater treatment plants, in which the efficient cleaning and destruction of bacterial flora is carried out by pressure and other additional factors arising from the treatment of treated water with electrical discharges.
Žinomas elektroplazminis nuotekų valymo būdas (Lietuvos patentas LT 4323,Known Electroplastic Wastewater Treatment Method (Lithuanian Patent LT 4323,
C02F 1/48, publ. 1998 04 27 ir lygiagretus patentas DE 19615620), kuriame žemyn krentantį srautą apdoroja elektrinėmis iškrovomis, paduodant į elektrodus trumpus (ne ilgiau 10T0'6 s) elektrinius impulsus, turinčius apie 6 J/cm3 specifinę energiją ir 50-1000 Hz dažnį. Dėl žymaus vandens srauto kritimo greičio šis valymo būdas ne visada pakankamai efektyvus ir yra tinkamas ne visoms nuotekoms. Be to, apdorojamo srauto trumpas buvimo laikas tarpelektrodinėje erdvėje apsprendžia trumpą ultravioletinių spindulių poveikio laiką.C02F 1/48, publ. April 27, 1998 and the parallel patent DE 19615620), in which the downward flow is treated by electrical discharges by applying to the electrodes short electrical pulses (not longer than 10T0 ' 6 s) having a specific energy of about 6 J / cm 3 and a frequency of 50-1000 Hz. Due to the rapid drop in water flow rate, this treatment method is not always efficient enough and is not suitable for all wastewater. In addition, the short residence time of the process flux in the interelectrode space determines the short duration of exposure to ultraviolet radiation.
Artimiausias pasiūlymui yra vandens valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius pagal patentą LT 4590, C02F 1/48, publ. 1999 12 27. Pagal ši būdą reaktoriaus talpa užpildoma valomo vandens srautu ir apdorojamų nuotekų paviršiumi vykdo impulsines elektroplazmines iškrovas, esant specifinei energijai ne mažiau 3 kJ vienai iškrovai ir impulso trukmei ne daugiau 5Τ0'6 s. Būdas pagal patentą LT 4590 yra įgyvendinamas įrenginyje, turinčiame cilindrinę talpą su vandens srauto padavimo ir išleidimo vamzdžiais ir pajungtus prie skirtingų maitinimo šaltinių polių ir nukreiptus kampu link apdorojamo vandens srauto paviršiaus darbinius 2 LT 5082 B elektrodus, priešelektrodžiams esant išdėstytiems radialiai ir sumontuotiems ant viršutinės talpos briaunos.Closest to the proposal is a process for purifying and decontaminating water and a reactor according to patent LT 4590, C02F 1/48, publ. 27.12.1999 According to this method, the reactor capacity is filled with a stream of treated water and impulse electroplasmic discharges on the surface of the treated wastewater with a specific energy of at least 3 kJ per discharge and a pulse duration of not more than 5Τ0.6 6 . The process according to patent LT 4590 is implemented in a device having a cylindrical vessel with water flow inlet and outlet pipes connected to poles of different power sources and angled to working surface electrodes 2 LT 5082 B with counter electrodes arranged radially and mounted on the upper vessel edges.
Žinomas vandens apdorojimo būdas nepakankamai efektyvus dėl to, kad tarpelektrodinėje erdvėje nėra galimybės reguliuoti srauto greičio režimo ir, atitinkamai, sunku reguliuoti elementaraus tūrio palaikymą iškrovos zonoje; būtina palaikyti vandens srauto griežtą paviršiaus horizontalumą reaktoriuje; nepakankama magnetinė aktyvacija.The known water treatment method is inefficient due to the inability to control the flow rate regime in the interelectrode space and, consequently, to the difficulty of controlling the maintenance of the elementary volume in the discharge area; it is necessary to maintain a strict surface horizontal water flow in the reactor; insufficient magnetic activation.
Be to, žinoma, kad magnetinis laukas gali veikti apdorojamo vandens srautus (žr., pavyzdžiui, ”Mccjie,ztOBaHne h pa3pa6oTKa φΗβΗπεοκΗχ mcto/iob kohtpojibIn addition, it is known that magnetic fields can affect the streams of treated water (see, e.g., Mccjie, ztOBaHne h pa3pa6oTKa φΗβΗπεοκΗχ mcto / iob kohpojib
TeXH0J10rHHeCKHX npOLteCCOB πρκ ΒΟΛΟΠΟΛΓΟΤΟΒΚβ Ha 04HCTHbIX COOpy>KeHHHX peHHoro BOflO3a6opa” Altajaus valstybinio universiteto ataskaita, Barnaul, 1981, 0282.3 019038, valst, reg. Nr. 79060893, DSP, pusi. 79-96) ir kt..TeXH0J10rHHeCKHX npOLteCCOB πρκ ΒΟΛΟΠΟΛΓΟΤΟΒΚβ Ha 04HCTHbIX COOpy> KeHHHX peHHoro BOflO3a6opa ”Report of Altai State University, Barnaul, 1981, 0282.3 019038, State Reg. No. 79060893, DSP, half. 79-96) etc.
Išradimo tikslas - padidinti vandens valymo efektyvumą, tuo pačiu melu sumažinant elektroplazminės iškrovos energijos lygį ir bendrą energijos sunaudojimą.The object of the invention is to increase the efficiency of water purification while at the same time reducing the energy level of the electroplasmic discharge and the overall energy consumption.
Tikslas pasiekiamas vandens valymo ir nukenksminimo įrenginyje, susidedančiame iš cilindrinės talpos pavidalo korpuso su valomo vandens srauto padavimo ir apdoroto vandens srauto išleidimo vamzdžiais, kuriame radialinėmis kryptimis įtaisyti vienas arba keli aukštos įtampos darbiniai elektrodai ir vienas arba keli ekvipotencialiniai elektrodai, talpa perskirta horizontalia skiriančiąja plokštuma su skyle centre apdoroto srauto ištekėjimui. Skiriančiosios plokštumos paviršinis sluoksnis padarytas nuožulnus link talpos centro, o talpos viršutinėje dalyje pagal jos perimetrą įtaisytas srauto formuotuvas. Po horizontalios skiriančiosios plokštumos paviršiniu sluoksniu įmontuotos plokščios spiralės formos elektromagneto apvijos, prijungtos prie srovės generatoriaus. Srauto formuotuvas turi formą uždaros žiedinės kišenės, kurios dugne padarytas ištisinis plyšys. Greta srauto formuotuvo įtaisyta užsklanda, viršutiniu galu užfiksuota srauto formuotuvo ištisinio plyšio lygyje ir skirta srauto formos stabilizavimui.The object is achieved by a water purification and decontamination unit consisting of a cylindrical container housing with a flow of purified water flow and a treated water flow outlet having one or more high voltage working electrodes and one or more equipotential electrodes in radial direction, a hole in the center for the outflow of the treated stream. The surface layer of the dividing plane is made inclined towards the center of the tank, and a flow shaper is arranged in the upper part of the tank according to its perimeter. Below the surface of the horizontal dividing plane is a flat helix-shaped electromagnet winding connected to a current generator. The flow maker has the shape of a closed circular pocket with a continuous slit at the bottom. A flap is mounted adjacent to the flow shaper, locked at the upper end at the level of the continuous flow of the flow shaper for stabilizing the flow shape.
Vienas arba keletas ekvipotencialinių elektrodų nukreipti kampu link apdorojamo srauto paviršiaus, jo neliečiant. Darbinio ir ekvipotencialinio aukštos įtampos elektrodų poros smaigaliai nukreipti vienas į kitą; esant daugiau, negu vienai , LT 5082 B elektrodų porai, jie Įtaisyti simetriškai talpos ašiai, o elektrinė schema, užtikrinanti impulsinę elektros įtampą, įrengta su mažiausiu kontūro induktyvumu.One or more of the equipotential electrodes are angled toward the surface of the stream being treated without touching it. The working and equipotential pairs of high voltage electrodes are pointed at each other; if there is more than one pair of LT 5082 B electrodes, they are embedded symmetrically in the capacitance axis, and the circuitry providing the impulse electrical voltage is provided with the least loop inductance.
Siūlomas vandens valymo' ir nukenksminimo būdas pagrįstas vandens srauto apdorojimu impulsinėmis elektroplazminėmis iškrovomis ir pasižymi tuo, kad apdorojamo vandens srauto judėjimui greta dedamosios liestinės kryptimi suteikiama ir dedamoji centro kryptimi, ir elektroplazminės iškrovos srityje apdorojamą srautą papildomai veikia išoriniu impulsiniu magnetiniu lauku, nukreipiu skersai apdorojamo srauto judėjimo krypties ir statmenai iškrovos elektrinio lauko stiprumui, o apdorotą srautą papildomai nukreipia per susilpninto išorinio magnetinio lauko sritį. Iškrovų skaičių ir elektrodų porų kiekį keičia priklausomai nuo gamybinio pajėgumo ir nuo apdorojamo vandens užterštumo; panaudojant kelias elektrodų poras, iškrovas vykdo paeiliui.The proposed method of water purification and decontamination is based on the treatment of water flow by pulsed electroplasmic discharge and is characterized by the fact that the movement of the treated water flow in the direction of the tangential tangent both in the center and in the electroplasmic discharge in the direction of motion and perpendicular to the discharge electric field strength, and further directing the processed flow through the region of the attenuated external magnetic field. The number of discharges and the number of electrode pores are varied depending on the production capacity and the contamination of the water being treated; utilizing multiple pairs of electrodes, discharges sequentially.
Išradimas iliustruojamas brėžiniais Fig. 1, Fig. 2 ir Fig. 3.The invention is illustrated by the drawings in FIGS. 1, FIG. 2 and FIG. 3.
Fig. 1 pavaizduota siūlomo įrenginio talpa (vertikalus pjūvis, simetrinė dešinioji dalis neparodyta); Fig. 2 schematiškai pavaizduotas įrenginio vaizdas iš viršaus ir išsidėsčiusių iškrovos zonoje elektrinio lauko (zona B), magnetinio lauko (zona C) ir ultravioletinio spinduliavimo (zona D) poveikių superpozicija. Fig. 3 pavaizduota elektroplazminės iškrovos metu išvystomo smūginės bangos slėgio P„. (atm.) empirinė priklausomybė nuo atstumo r (cm) nuo iškrovos kanalo ašies.FIG. 1 depicts the capacity of the proposed device (vertical section, symmetric right not shown); FIG. 2 schematically shows a top view of the device and a superposition of the electric field (zone B), magnetic field (zone C) and ultraviolet radiation (zone D) located in the discharge area. FIG. Figure 3 shows the shock wave pressure P 'generated during an electroplastic discharge. (atm.) empirical dependence on the distance r (cm) from the axis of the discharge channel.
Įrenginys sudarytas iš cilindrinės metalinės talpos formos korpuso 1 su horizontalia skersine skiriančiąja plokštuma 2, besiliečiančia su įrenginio korpuso sienelėmis, ir turinčia koncentrinę skylę 3 centre. Ant skiriančiojo paviršiaus glaudžiai uždėtas arba pritvirtintas identiškos formos dielektrinės medžiagos 4 sluoksnis, o paviršinis sluoksnis 5 turi nedidelį nuožulnumą (apie 1-2°) link talpos centro. Korpuso dangtyje (neparodytas) įtaisytas ventiliatorius ir dujinių degimo produktų surinktuvas jų surinkimui ir padavimui į nustovintuvą.The device consists of a cylindrical metal receptacle-shaped housing 1 with a horizontal transverse dividing plane 2 touching the device housing walls and having a concentric hole 3 in the center. A layer of dielectric material 4 of identical shape is closely fixed or fixed to the partitioning surface, and the surface layer 5 has a slight slope (about 1-2 °) towards the center of the capacitance. A fan and a collector for gaseous combustion products are mounted in the housing cover (not shown) for collection and delivery to a settler.
Dielektrinės nemagnetinės medžiagos 4 paviršiniame sluoksnyje įmontuotos plokščios spiralės formos (Archimedo spiralės) elektromagneto 6 apvijos. Elektromagneto, įmontuoto į skiriančiosios plokštumos 2 dielektrinės medžiagos 4 sluoksnį, apvijos prijungtos prie srovės generatoriaus. Paviršinis sluoksnis 5.A flat helix (Archimedes helix) solenoid 6 winding is embedded in the surface layer of a dielectric non-magnetic material. The windings of an electromagnet embedded in layer 4 of dielectric material 2 are connected to a current generator. Surface layer 5.
dengiantis elektromagneto 6 apvijas, gali būti padarytas iš tokios pat arba kitokios medžiagos, bet turi būti parinktas atsparus ultravioletinio spinduliavimo poveikiui.covering the winding 6 of the electromagnet can be made of the same or different material but must be selected to withstand UV radiation.
Talpos centre vertikaliai Įtaisytas nukreipiantis metalinis vamzdis 7. kurio viduje įstatytas dielektrinis (pavyzdžiui, stiklo tekstolitinis) elektrodų laikiklis 8.In the center of the capacitance vertically Built-in guide metal tube 7. with a dielectric (eg glass-textolithic) electrode holder 8 inside.
Elektrodų laikiklio 8 galvutė 9 pakelta virš apdorojamo srauto paviršiaus į aukštį, reikalingą darbinio aukštos įtampos elektrodo įstatymui reikiamu kampu. Elektrodų porų kiekis ir įrenginio talpos geometriniai parametrai nustatomi priklausomai nuo reikiamo gamybinio pajėgumo ir apdorojamo vandens srauto užterštumo laipsnio.The head 9 of the electrode holder 8 is raised above the surface of the flow to be treated to the height required to insert the working high voltage electrode at the required angle. The number of electrode pores and the geometry of the capacitance of the device are determined by the required production capacity and the degree of contamination of the treated water stream.
Ant viršutinės talpos briaunos įtaisytas srauto formuotuvas 10, padarytas uždaros žiedinės vidinės kišenės pavidalo, kurios dugne yra ištisinis plyšys 11 su išoriniu nukreipiančiuoju elementu 12. Tame pačiame lygyje įtaisytas padavimo vamzdis 13 valomųjų vandens srautų padavimui liestinės kryptimi.The upper container edge is provided with a flow maker 10 in the form of a closed annular inner pocket with a continuous slit 11 at its bottom with an external deflector 12. A feed pipe 13 is provided at the same level for supplying the cleaning water flows in the tangential direction.
Cilindrinės talpos apatinė dalis, perskirta skiriančiąja plokštuma 2, tarnaujanti apdoroto vandens srauto rinktuvu 14, turi išleidimo vamzdį 15; išleidimo vamzdžio skersmuo mažiausiai du kartus didesnis, negu padavimo vamzdžio skersmuo.The lower part of the cylindrical tank, divided by a partitioning plane 2, serving the treated water flow collector 14, has an outlet pipe 15; the outlet pipe is at least twice the diameter of the delivery pipe.
Užduotame atstume nuo talpos sienos ir srauto formuotuvo 10 nukreipiančiojo elemento 12 įtaisyta padaryta iš elastinės medžiagos žiedinės juostos, ištisinio cilindro arba panašaus pavidalo užsklanda 16.At a given distance from the wall of the container and the flow guide 10, the guide element 12 is provided with a shutter 16 made of an elastic material in the form of an annular band, a continuous cylinder or the like.
Ant srauto formuotuvo pritvirtinti vienas arba daugiau ekvipoteneialinių elektrodų 17, kurie smaigaliais nukreipti į talpos centrą kampu link apdorojamo vandens srauto paviršiaus, jo neliečiant. Ekvipotencialiniai elektrodai 17 per korpusą 1 sujungti su žeme.One or more equipoteneial electrodes 17 are attached to the flow former, which are pointed at the center of the container at an angle to the surface of the water stream being treated without touching it. Equipotential electrodes 17 are connected to ground through housing 1.
Vienas arba keletas darbinių aukštos įtampos elektrodų 18 smaigaliais nukreipti, atitinkamai, į ekvipoteneialinių elektrodų 17 pusę ir įstatyti, užfiksuojant griebtuvais elektrodų laikiklio 8 galvutėje 9. Aukštos įtampos elektrodai gali būti padaryti nuimami su reguliuojamu atstumu tarp elektrodų ir apsaugoti nuo apdorojamų vandens srautų patekimo į dielektrinio elektrodo strypo 21 vidinį kanaląOne or more working high voltage electrodes 18 are pointed, respectively, to the side of the equipoteneial electrodes 17 and secured by clamping on the electrode holder head 8 9. The high voltage electrodes may be made removable with an adjustable spacing between the electrodes and prevent the flow of water to be treated the inner channel of the electrode rod 21
20.20th
Kai reikia daugiau negu vienos elektrodų poros, jas išdėsto simetriškai talpos ašies atžvilgiu. Atstumas tarp porinių elektrodų smaigalių sudaro, pavyzdžiui, 10-30 ς LT 5082 B mm. Elektrodo smaigalys priartintas prie apdorojamo srauto paviršiaus, jo neliečiant (ne didesniu negu 5 mm atstumu).When more than one pair of electrodes is required, they are arranged symmetrically with respect to the capacitance axis. The distance between the peaks of even-electrode consists of, for example, 10-30 LT ς B 5082 mm. The tip of the electrode is approached to the surface of the flow being processed without touching it (within 5 mm).
Elektrodų strypų 21 ir aukštos įtampos darbinių elektrodų 18 laikiklių 8 kanalais izoliuojančioje aplinkoje nutiestos srovės šynos 22, jungiančios aukštos įtampos darbinius elektrodus 18 su maitinimo šaltiniu. Elektros schema (neparodyta), analogiška aprašytai Lietuvos patento paraiškoje 2001 105 (C02 F 1/48. 2001 10 19). įrengta betarpiškai arti aukštos įtampos elektrodų su minimaliu kontūro induktyvumu (pavyzdžiui, 3-5 μ.Η).A current busbar 22 is provided in the insulating environment by the channels 8 of the holders of the electrode bars 21 and the high voltage working electrodes 18, which connect the high voltage working electrodes 18 to the power supply. Electrical diagram (not shown) analogous to that described in Lithuanian Patent Application 2001 105 (C02 F 1/48. 19.10.2001). installed in close proximity to high-voltage electrodes with a minimum loop inductance (for example, 3-5 μΗ).
Vandens valymo ir nukenksminimo būdas įgyvendinamas veikiant šiam įrenginiui.The method of purifying and decontaminating the water is implemented by operating this unit.
Apdorojamo vandens srautas per vandens srauto padavimo vamzdį 13 patenka į srauto formuotuvą 10 ne mažesniu kaip 3 m/s greičiu. Iš srauto formuotuvo užpildomo tūrio per ištisinį plyšį 11 srautas nukreipiamas ant skiriančiosios plokštumos 2 paviršiaus ir tolygiai (antplūdžiu”) pasiskirsto jo paviršiuje.The flow of treated water through the water flow feed pipe 13 enters the flow maker 10 at a rate of at least 3 m / s. From the fill volume of the flow maker through the continuous slot 11, the flow is directed to the surface of the dividing plane 2 and distributed evenly (by the flow) on its surface.
tarpelektrodinėje erdvėje sudarydamas apie 3-8 mm storio sluoksnį.forming a layer 3-8 mm thick in the interelectrode space.
Nustatyta užduotu atstumu užsklanda 16 išlygina susidarančias ir užgimusias hidrodinamines bangas ir srautas patenka į iškrovos zoną (tarpelektrodinę erdvę).At a set distance, the flap 16 smooths out the incoming and outgoing hydrodynamic waves and flows into the discharge area (interelectrode space).
Užduodančio generatoriaus pagalba reguliuoja impulsų padavimo į aukštos įtampos darbinius elektrodus eiliškumą ir, naudojant keletą elektrodų porų, impulsai pasiskirsto sinchroninio žiedo dėsningumu. Iškrova vyksta segmentais paeiliui tarp kiekvienos elektrodų poros užduotu dažniu, pavyzdžiui, 100-1000 Hz.By means of a requesting generator it regulates the order of the pulses being fed to the high voltage working electrodes and, by using several pairs of electrodes, distributes the pulses in the regularity of the synchronous ring. The discharge occurs in segments successively between each pair of electrodes at a desired frequency, for example 100-1000 Hz.
Iškrovos specifinė energija pastovi ir sudaro apie 2,5 J/cm’. Srovės impulsų generatoriaus energijos staigus iškrovimas į tarpelektrodinę erdvę vykdomas, pavyzdžiui, įtampos impulsų generatoriaus pagalba; srovės generatoriaus impulsų trukmė apie 3-5 ps. Tarpelektrodinėje erdvėje iškrovos metu sukaupta energija staigiai iškraunama iš energijos kaupiklių ir vyksta iškrovos grandine elektrodas - oras - srauto paviršius -oras - elektrodas. Energijos, sukauptos srovės generatoriuje, iškrovimą vykdo, kada įtampos impulsų generatoriaus ir srovės impulsų generatoriaus įtampos susilygina. Įtampos impulsų generatoriaus sukuriamo (elektrinio) lauko EThe discharge specific energy is constant and is about 2.5 J / cm '. The sudden discharge of energy from a pulse generator into an interelectrode space is effected, for example, by a voltage pulse generator; current generator pulse duration about 3-5 ps. In the interelectrode space, the energy accumulated during discharge is suddenly discharged from the energy storage devices and occurs in the discharge circuit electrode - air - flow surface - air - electrode. The discharge of energy stored in the current generator is effected when the voltages of the voltage pulse generator and the current pulse generator are equalized. The electric field generated by the voltage pulse generator E
3() stiprumas tarpclektrodinės erdvės iškrovos tarpelyje sudaro ne mažiau 200 kV/m. ir daug kartų viršija Lorenco jėgas. Apdorojamo srauto elementaraus tūrio buvimo iškrovos zonoje (tarpclcktrodinėjc erdvėje) laikas yra 1 s eilės.3 () Strength of at least 200 kV / m in the discharge gap between electrodes. and many times surpasses Lorenz's forces. The residence time of the elemental volume to be processed in the discharge area (interleaving space) is 1 s.
Elcktroplazminės iškrovos zonoje apdorojamą vandens srautą papildomai veikia įmontuoto po viršutiniu įrenginio talpos skiriančiosios plokštumos 2 dieleklrikoThe flow of water to be treated in the elctroplasmic discharge zone is additionally influenced by the dielectric 2 of the partition plane underneath the upper capacity of the device
4 paviršiaus 5 sluoksniu elektromagneto 6 išorinis impulsinis magnetinis laukas, išorinis impulsinis magnetinis laukas 50-400 Hz dažnio diapazone, kurio impulso r, trukmė 100 ps eilės, sukuriamas srovės impulsų generatoriaus pagalba, jis nukreiptas skersai apdorojamo vandens srauto judėjimo krypčiai ir statmenai iškrovos elektrinio lauko stiprumui.4 surface 5 layers of electromagnet 6 external pulsed magnetic field, external pulsed magnetic field in the frequency range 50-400 Hz with pulse r of 100 ps sequence, created by a current pulse generator, transverse to the direction of flow of water to be treated and perpendicular to the discharge electric field for strength.
Išorinio magnetinio lauko impulsai užduodami sinfaziškai srovės impulsams, paduodamiems į darbinius aukštos įtampos elektrodus. Išorinio magnetinio lauko indukcija bendru atveju nustatoma iš sąlygos:The external magnetic field pulses are applied to the current pulses applied to the working high-voltage electrodes in a phase-to-phase manner. The induction of an external magnetic field is generally determined by the condition:
B =8,9107 nl/R, (1) kur N - apvijų skaičius; I - srovės stiprumas, A; R - apvijos radiusas, m.B = 8,910 7 nl / R, (1) where N is the number of windings; I - current, A; R is the radius of the winding, m.
Elektroplazmines iškrovas srauto paviršiuje lydi smūginė banga, kietasis ultravioletinis spinduliavimas; staigus lokalinis temperatūros pakilimas (termosmūgis 1500° C - 15000° C ir daugiau) ir kt.. Tokiu būdu, iškrovos metu tarpelektrodinėjeElectro-plasma discharges at the flow surface are accompanied by shock wave, solid ultraviolet radiation; sudden local temperature rise (thermal shock 1500 ° C - 15000 ° C and more), etc. Thus, during discharge at the interelectrode
2() erdvėje sukoncentruota maksimali poveikių superpozicija: ultravioletinis spinduliavimas, termosmūgis, smūginis poveikis elektriniais E ir magnetiniais H laukais ir smūginės bangos poveikis. Atitinkamų poveikių koncentracijos zonos schematiškai pavaizduotos Fig. 2, kur zonoje B sukaupti elektrinio, magnetinio laukų (zona C) ir ultravioletinio spinduliavimo (zona D) poveikiai.2 () is the maximum superposition of effects in space: ultraviolet radiation, thermal shock, impact by electric E and magnetic H fields, and impact wave. The concentration ranges for the respective effects are schematically shown in Figs. 2, where the effects of electric, magnetic fields (zone C) and ultraviolet radiation (zone D) are accumulated in zone B.
Išsivystęs vandens srauto apdorojimo pagal šį išradimą metu smūginės bangos fronte (Fig. 3) slėgis gali būti išreikštas lygtimi:The pressure generated during the water flow treatment in accordance with the present invention can be expressed by the shock wave front (Fig. 3) as:
Pm = 5,4/ λ/F· (W1/1)5,ST3/4; (2) kur P m - slėgis, atm., Wi - sukaupta energija, J, 1 - atstumas tarp elektrodų, cm. T plazmos temperatūra, °C, r - atstumas nuo iškrovos kanalo, cm.P m = 5.4 / λ / F · (W 1/1) 5 4.3 T S; (2) where P m - pressure, atm, Wi - energy stored, J, 1 - electrode distance, cm. T is the plasma temperature in ° C, r is the distance from the outlet, cm.
3d Reiškiniai, vykstantys tarpelektrodinėje erdvėje kartu vykdomo apdorojimo ekektroplazmine iškrova ir išoriniu impulsiniu magnetiniu lauku metu iššaukia galingą oksidavimą ir deguonies absorbciją, poveikį hidratiniams molekulių apvalkalams, o taip pat apsprendžia eilės kitų procesų vyksmą molekuliniame, atominiame ir elektroniniame lygmenyje, įskaitant dielektrinių ir kitų charakteristikų pasikeitimą, jonizaciją bei atomų ir molekulių sužadinimą (iki aukštesnių energetinių lygmenų), laisvų radikalų susidarymą ir pan., esant aukštoms apšvitinimo dozėms. Visi išvardinti procesai yra būtini vandens valymo ir nukenksminimo būdui pagal siūlomą išradimą ir kontroliuojami įrenginio konstrukcinių parametrų ir optimalaus apdorojimo režimo parinkimo būdu.3d The phenomena that occur in interelectrode space during electroplastic discharge and external pulsed magnetic field processing cause powerful oxidation and oxygen uptake, effects on the hydrate sheaths of molecules, and determine the sequence of other processes at the molecular, atomic, and electronic levels, including dielectric and other such as ionization and excitation of atoms and molecules (to higher energy levels), formation of free radicals, etc. at high irradiation doses. All of the above processes are necessary for the process of water purification and decontamination according to the present invention and are controlled by the design parameters of the unit and the optimal treatment mode.
Apdorotas srautas per skiriamosios plokštumos centre esančią koncentrinę skylę 3, dėka plokštumos nuožulnumo centro link, savaimine tėkme suteka į rezervuarą - rinktuvą 14, pakartotinai pereidamas išorinio impulsinio magnetinio lauko poveikio zoną, bet jau žemiau įrenginio talpos skiriančiosios plokštumos. Iš rezervuaro-rinktuvo apdorojamas srautas ištekėjimo vamzdžiu 15 pasišalina i nustovintuvą, o toliau - vartotojui.The processed flow through the concentric hole 3 in the center of the resolution plane, due to the incline of the plane, flows automatically into the reservoir-collector 14, repeatedly passing through the external impulse magnetic field but below the capacitance of the device. The flow from the reservoir collector is discharged through the outlet pipe 15 to the settler and then to the consumer.
Išradimas iliustruojamas siūlomo vandens srauto valymo ir nukenksminimo būdo pavyzdžiu.The invention is illustrated by an example of a method for purifying and decontaminating a water stream.
PAVYZDYSEXAMPLE
Apdorojimui imti modeliniai tirpalai, turintys geležies ir mangano (1 lentelė).Model solutions containing iron and manganese were taken for treatment (Table 1).
1 lentelėTable 1
Modelinių tirpalų charakteristikų pasikeitimas iki ir po apdorojimo pagal siūlomą išradimą.Changes in the characteristics of the model solutions before and after treatment according to the present invention.
Apdorojamą vandens srautą paduodavo per padavimo vamzdį į siūlomo įrenginio 25 srauto formuotuvą, kurio gamybinis pajėgumas 1 m3/h, apie 3,5 m/s greičiu, taip, kad tarpelcktrodinėje erdvėje susidarytų vienodas apie 5 mm storio sluoksnis.The treated water stream was fed through a feed pipe into a flow maker of the proposed device with a production capacity of 1 m 3 / h at a speed of about 3.5 m / s so that a uniform layer of about 5 mm thickness was formed in the interelectrode space.
s LT 5082 B s LT 5082 B
Naudodami vieną elektrodų porą, vykdė iškrovas apie 100 Hz dažniu, taikydami apie 3 ps trukmės srovės impulsus ir apie 100 ps trukmės įtampos impulsus.Using one pair of electrodes, discharged at about 100 Hz with current pulses of about 3 ps and voltage pulses of about 100 ps.
Išorinį impulsinį magnetinį lauką uždavė 100 Hz dažniu ir 100 ps trukmės impulsais, išorinio magnetinio lauko impulso pradžiai esant sinfazinci srovės impulsams, paduodamiems į darbinį elektrodą.An external pulsed magnetic field was applied at 100 Hz and 100 ps pulses, with the onset of an external magnetic field pulse at a sinusoidal current pulse fed to the working electrode.
Elektroplazmine iškrova apdorotas srautas per koncentrinę skylę 3 skiriančiosios plokštumos centre savaiminiu tekėjimu tekėdavo į rezervuarą- rinktuvą 14, pakartotinai praeidamas išorinio impulsinio magnetinio lauko poveikio zoną. esančią po skiriančiąja plokštuma, kas užtikrino valomo vandens srauto suspenduotų produkto dalelių koaguliaciją.The electro-plasma discharge-treated stream through the concentric hole 3 in the center of the separation plane was spontaneously flowing into the reservoir-collector 14, repeatedly passing through an area of external impulse magnetic field. below the dividing plane, which ensured the coagulation of suspended product particles in the stream of treated water.
Turint galvoje, kad apdorojimo (iškrovos poveikio) zonos diametras yra apie • · · · . *1 mm ir specifine energija 2,5 J/cm , nustovinus apdorotas vandens srautas turėjo kokybines charakteristikas, nurodytas 1 lentelėje.Bearing in mind that the diameter of the treatment (discharge effect) zone is about • · · ·. * At 1 mm and a specific energy of 2.5 J / cm, the treated water flow after stopping had qualitative characteristics as shown in Table 1.
Buvo nustatyta, kad netgi elektroplazminei iškrovai nevykstant, apdorojamo 15 vandens srauto charakteristikų pasikeitimas veikiant magnetiniu lauku apdorojamo vandens kokybę veikė teigiamai.It was found that even in the absence of electroplastic discharge, the change in the flow characteristics of the treated water under the influence of the magnetic field treated water was positive.
lentelėtable
Apdorojamo vandens srauto kai kurių charakteristikų pasikeitimas veikiant magnetiniu lauku (apdorojimo elektroplazmine iškrova nesant)Changes in some characteristics of treated water flow when exposed to magnetic field (in the absence of electro-plasma discharge)
*) VACh - voltamperinės charakteristikos , LT 5082 B*) VACh - Voltage ampere characteristics, LT 5082 B
Aukščiau aprašyto naudojamo geriamo vandens gavimui įrenginio ir būdo įvairūs techniniai ir režiminiai parametrai pateikti 3 lentelėje.The various technical and operational parameters of the above-described apparatus and method for obtaining drinking water are shown in Table 3.
lentelėtable
Kai kurie įrenginių pagal išradimą geriamo vandens gavimui apdorojant vandenį iš 5 atvirų vandens telkinių parametraiSome parameters of the device according to the invention for the production of drinking water by treating water from 5 open water bodies
Apdorojimo efektyvumas taip pat pasitvirtino ir apdorojant vandens srautus ne tik iš atvirų vandenviečių ir gręžinių, bet ir apdorojant užterštą vandenį (elektrodų porų kiekis esant reikalui padidinamas). Jei paduodamas valymui vanduo buvo užterštas bakterine flora (pavyzdžiui, 18-30 milijonų vien./I Coli - panašių), tai po apdorojimo jos neaptikta.The treatment efficiency has also been proven in the treatment of water flows not only from open wells and wells, but also in the treatment of contaminated water (the number of electrode pores is increased as needed). If the treatment water was contaminated with bacterial flora (for example, 18-30 million units / I Coli - like), it was not detected after treatment.
Papildomas skersinio magnetinio lauko taikymas greta tarpelektrodinės erdvės sudarė galimybę valdyti elektroplazmines iškrovos charakteristikas ir optimaliai išnaudoti iškrovos metu gaunamą laukų superpoziciją. Teisingai parinkus reaktoriaus geometriją ir iškrovos bei išorinio impulsinio magnetinio lauko energetinius parametrus galima padidinti visų procesų, vykstančių tarpelektrodinės erdvės B IU LT 5082 B zonoje ir veikiančius taip pat bakterinę florą ir fauną, mutagenus ir kt., tuo pat metu sumažinant energijos suvartojimą 5 kartus.The additional application of a transverse magnetic field adjacent to the interelectrode space has enabled the control of the electro-plasmic discharge characteristics and the optimum utilization of the superposition of the fields during discharge. Properly selected reactor geometry and discharge and external impulse magnetic field energy parameters can increase all processes occurring in the interelectrode space B IU LT 5082 B, which also affect bacterial flora and fauna, mutagens, etc., while reducing energy consumption by 5 times.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2002011A LT5082B (en) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Method and device for treating and purifying of water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2002011A LT5082B (en) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Method and device for treating and purifying of water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2002011A LT2002011A (en) | 2003-08-25 |
| LT5082B true LT5082B (en) | 2003-12-29 |
Family
ID=27730936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2002011A LT5082B (en) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | Method and device for treating and purifying of water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT5082B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5612B (en) | 2008-02-14 | 2009-11-25 | Ooo "Maks K", , | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof |
| LT6095B (en) | 2013-02-25 | 2014-11-25 | Uab "Ekovalitas" | Drinking water and wastewater treatment method and device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19615620A1 (en) | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Wasser Barth Intlic Gmbh | A variety of biological and chemical impurities in water are removed |
| LT4323B (en) | 1996-04-19 | 1998-04-27 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Method for purification of waste water |
| LT4590B (en) | 1997-12-31 | 1999-12-27 | Piotr Zacharov | A method and a reactor for treating of waste water |
-
2002
- 2002-02-01 LT LT2002011A patent/LT5082B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19615620A1 (en) | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Wasser Barth Intlic Gmbh | A variety of biological and chemical impurities in water are removed |
| LT4323B (en) | 1996-04-19 | 1998-04-27 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Method for purification of waste water |
| LT4590B (en) | 1997-12-31 | 1999-12-27 | Piotr Zacharov | A method and a reactor for treating of waste water |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5612B (en) | 2008-02-14 | 2009-11-25 | Ooo "Maks K", , | Process for ecologization of food industry's technologies and a system for realization thereof |
| LT6095B (en) | 2013-02-25 | 2014-11-25 | Uab "Ekovalitas" | Drinking water and wastewater treatment method and device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT2002011A (en) | 2003-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9989245B2 (en) | Superheated steam treatment apparatus | |
| US4351734A (en) | Spark cell ozone generator | |
| US10793447B2 (en) | System and method for plasma discharge in liquid | |
| CA2942946C (en) | Continuous flow electroflocculation water treatment system | |
| JP2000093967A (en) | Method and apparatus for liquid treatment | |
| CN106232528B (en) | System and Method for Treating Water in a Water System Using High Voltage Discharge and Ozone | |
| MXPA00004951A (en) | Waste water treatment method and apparatus. | |
| US11279633B2 (en) | System and method for plasma discharge in liquid | |
| JP2006130410A (en) | Liquid treatment method and liquid treatment apparatus | |
| AU2000234638B2 (en) | Water purification system and method | |
| US4994160A (en) | Electric-impulse method for treating substances and device for carrying out the method | |
| KR20160146922A (en) | A system and method for treating water systems with high voltage discharge and ozone | |
| WO2014108659A1 (en) | A liquid treatment apparatus | |
| US10822255B2 (en) | Water treatment apparatus using underwater plasma discharge and water treatment system including same | |
| US20020008014A1 (en) | High voltage treatment equipment and method for liquid | |
| CA2348173A1 (en) | Waste water treatment method and apparatus | |
| LT5082B (en) | Method and device for treating and purifying of water | |
| KR20170005928A (en) | A device for prevention of scale form and a water sealing of multipurpose | |
| JP2000107754A (en) | Liquid treatment apparatus by plasma | |
| Zhao et al. | Influence of power supply on the generation of ozone and degradation of phenol in a surface discharge reactor | |
| MX2012012407A (en) | Method and apparatus for removing impurities from a liquid. | |
| EP2334607A1 (en) | Apparatus and method for treating a liquid | |
| RU2452690C1 (en) | Device for electrochemical purification of drinking water | |
| KR20170006857A (en) | Waste water purification treatment system using a high-voltage discharge port and nano bubble | |
| KR102425146B1 (en) | Organic and inorganic material adsorbing and separating strutures and apparatus for circulating and discharging cantaminated water using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20050201 |