RU119736U1 - Устройство для обеззараживания водных сред - Google Patents
Устройство для обеззараживания водных сред Download PDFInfo
- Publication number
- RU119736U1 RU119736U1 RU2012108035/05U RU2012108035U RU119736U1 RU 119736 U1 RU119736 U1 RU 119736U1 RU 2012108035/05 U RU2012108035/05 U RU 2012108035/05U RU 2012108035 U RU2012108035 U RU 2012108035U RU 119736 U1 RU119736 U1 RU 119736U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- water
- inductor
- toroid
- central part
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 title claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 11
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 101100128227 Caenorhabditis elegans lid-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000223936 Cryptosporidium parvum Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
1. Устройство для обеззараживания водных сред, включающее герметичный корпус с входным и выходным патрубком для подвода и отводы воды, размещенный в нем источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде колбы из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, заполненной инертным газом, и блок питания, отличающееся тем, что корпус выполнен разъемным и состоит из центральной части, и двух крышек - нижней и верхней, в стенках центральной части корпуса размещен индуктор, выполненный в виде катушки индуктивности, колба источника ультрафиолетового излучения выполнена в виде полого тороида, который закреплен между крышками корпуса, блок питания, размещенный на центральной части корпуса, содержит генератор тока высокой частоты, подключенный через электроды к индуктору, создающему электромагнитное поле внутри тороида, причем входной и выходной патрубки для подвода и отвода воды размещены на верхней крышке корпуса, тогда как нижняя крышка выполнена таким образом, что обеспечена возможность обтекания тороида обеззараживаемой водой снаружи внутрь. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит схему управления мощностью генератора токов высокой частоты в зависимости от расхода воды, подлежащей обеззараживанию.
Description
Предлагаемое устройство относится к системам обеззараживания воды, включая локальные системы подготовки питьевой воды.
Необходимость реализации локальных систем подготовки питьевой воды (ЛППВ) для отдельных домов и поселков связана с тем, что существующие системы водоснабжения хотя и обеспечивают требуемую степень чистоты водопроводной воды и ее дезинфекцию, но при прохождении по водоводам вода загрязняется окислами железа, марганца и микроорганизмами, не говоря уже о возможных случаях аварий.
Указанные системы должны включать в себя, как минимум, следующие блоки:
- фильтры механической доочистки воды;
- фильтры тонкой очистки - поглотители солей и тяжелых металлов;
- обеззараживатели воды.
Это позволит населению отказаться от использования домашних фильтров, контроль за работой которых затруднен и которые, при определенных условиях, сами становятся «инкубаторами бактерий».
В системах, предназначенных для обеззараживания воды, используются установки, включающие в себя:
- генераторы озона, обладающего высокой активностью при взаимодействии с органическими и неорганическими веществами в части окислительных процессов;
- мембраны керамические и из синтетических материалов (целлюлозы и полимеров), представляющие собой сита с ячейками, размеры которых близки к размерам бактерий и вирусов (10-30 нанометров);
- источники ультра-фиолетового излучения (УФИ).
Метод обеззараживания воды УФИ получил широкое распространение в последние 20 лет во всем мире.
Одной из основных мотиваций применения этого метода послужил обнаруженный в 70-х годах XX века факт, что хлорирование воды приводит к образованию опасных побочных продуктов. Анализ альтернативных хлорированию технологий обеззараживания показал, что все окислительные технологии обеззараживания приводят к форматированию тех или иных побочных продуктов, большинство из которых представляют опасность для здоровья людей.
Вторым важным фактором в продвижении УФИ для обеззараживания явилась недостаточная эффективность хлорирования в отношении ряда микроорганизмов, в частности, Cryptosporidium parvum.
Ультрафиолетовое обеззараживание воды - простой и современный метод водоподготовки, не использующий химические реагенты. Метод обеспечивает экологическую безопасность, высокую эффективность и экономичность. Технология ультрафиолетового обеззараживания воды, обладая высокой эффективностью воздействия на бактерии, вирусы и простейшие, имеет ряд преимуществ по сравнению с окислительными технологиями, а именно:
- отсутствие побочных явлений и вторичных продуктов, оказывающих негативное влияние на здоровье человека и водную среду, характерных для хлорирования и озонирования воды;
- отсутствие необходимости в организации специальных мер безопасности при работе с токсичными материалами (хлор, хлорсодержащие реагенты, озон);
- низкие эксплуатационные расходы в связи с малой энергоемкостью оборудования УФИ для водоподготовки;
- компактность оборудования УФИ для водоподготовки, отсутствие периферийных систем для его обслуживания, отсутствие специального обслуживающего персонала.
В мире эксплуатируется более 3000 станций УФ обеззараживания воды различного назначения и с производительности, более 1 млн куб. м/сут.
Наибольшее распространение для обеззараживания воды получили установки, основным элементом которых являются ртутные лампы. Пары ртути, находясь в электрическом поле, излучают ультрафиолет. Значительная часть энергии этого излучения находится в области с длиной волны около 250 нм, которая, по имеющимся данным, совпадает с одним из максимумов поглощения этого излучения ДНК и РНК бактерий и вирусов, инактивируя эти организмы и лишая их способности к дальнейшему делению.
Одним из недостатков ртутных ламп является проблема их сбора и утилизации, а практически - большая вероятность загрязнения внешней среды ртутью с соответствующими последствиями.
Несмотря на сравнительно большой ресурс эксплуатации этих ламп - до 10 тысяч часов - контактов для включения лампы в электрическую сеть приводит к их «пригоранию» и ухудшению работы ламп.
В качестве источников УФ - излучения применяются также газоразрядные лампы.
Например, патент РФ №2236060 «Газоразрядный источник УФ излучения» относится к области электротехники, в частности, к газоразрядному источнику УФИ для обработки объектов и материалов, в том числе, для очистки и стерилизации жидкостей УФ-излучением, и содержит СВЧ-генератор, у которого внешний электрод коаксиального волновода соединен со стенкой газоразрядной емкости (ГЕ), в полость которой введен покрытый прозрачной для СВЧ-излучения изоляцией центральный электрод волновода. ГЕ размещена внутри емкости для обрабатываемой среды. Общие стенки ГЕ и емкости для обрабатываемой среды выполнены из материала, прозрачного для УФ-излучения. Наиболее вероятный вариант исполнения газоразрядного источника УФ-излучения имеет ГЕ и емкость для обрабатываемой среды в виде круговых соосных цилиндров, по оси которых от торца до торца ГЕ расположен центральный электрод волновода. Конец его продлен за пределы ГЕ. ГЕ и конец центрального электрода, выходящий за пределы ГЕ, покрыт сеткой из непрозрачного для СВЧ-излучения материала. Изоляция центрального электрода и стенки ГЕ выполнены из одного и того же материала.
Недостатками известного технического решения являются: сложность конструкции, повышенная электроопасность, низкий к.п.д и другие.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является «Устройство для очистки и обеззараживания водных сред» по патенту РФ №2031850, дата публикации 27.03.1995 г. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Известное устройство содержит герметичный корпус, снабженный входным и выходным отверстиями для пропускания обрабатываемой жидкости. В корпусе продольно расположен источник УФ-излучения, который представляет собой трубку, заполненную воздухом или инертным газом, например, ксеноном. Концы трубки закреплены на торцевых стенках корпуса, посредством уплотнения и гаек. Концы трубки снабжены также электродами, подключенными к блоку питания, который содержит выпрямитель тока, накопительный конденсатор, генератор высоковольтных импульсов и схему управления.
Недостатком этого технического решения является наличие высокого напряжения, сравнительно быстрое разрушение электродов, а также неравномерное облучение обеззараживаемой воды УФ излучением.
По мнению специалистов, газоразрядные лампы, использующие впаянные электроды, остаются весьма недолговечными. В самих электродах теряется до 40% от подводимой мощности. Газовый разряд в присутствии коррозионно активных элементов (ртуть, хлор, натрий и др.) разрушает электроды и изменяет состав рабочей среды внутри колбы. На внутренней поверхности стекла постепенно образуется малопрозрачный слой. Это меняет спектр излучения лампы и сокращает срок ее службы.
Задачей предлагаемого устройства является упрощение конструкции генератора УФИ, увеличение долговечности устройства и повышение к.п.д.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство для очистки и обеззараживания водных сред, включающее герметичный корпус с входным и выходным патрубком для подвода и отводы воды, размещенный в нем источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде колбы из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, заполненной инертным газом, и блок питания,
выполнить следующим образом:
- корпус выполнить разъемным и состоящим из центральной части, и двух крышек - нижней и верхней,
- в стенках центральной части корпуса разместить индуктор, выполненный в виде катушки индуктивности,
- колбу источника ультрафиолетового излучения выполнить в виде полого тороида, закрепленного между крышками корпуса,
- блок питания, размещенный на центральной части корпуса, должен содержать генератор токов высокой частоты, подключенный через электроды к индуктору, создающему электромагнитное поле внутри тороида,
- причем входной и выходной патрубки для подвода и отвода воды предлагается разместить на верхней крышке корпуса, тогда как нижнюю крышку предлагается выполнить таким образом, чтобы обеспечить возможность обтекания тороида обеззараживаемой водой снаружи внутрь.
Устройство может быть дополнено схемой автоматического управления, позволяющей менять мощность и, соответственно, интенсивность излучения в зависимости от расхода воды.
Вертикальный разрез устройства и изометрическая проекция представлены на фиг.1 и фиг.2, на которых:
1 - верхняя крышка корпуса устройства;
2 - патрубок для входа воды;
3 - патрубок для выхода воды;
4 - нижняя крышка корпуса;
5 - центральная часть корпуса с генератором ТВЧ;
6 - индуктор;
7 - генератор ТВЧ;
8 - полый тороид (генератор УФИ);
9 - инертный газ;
10 - прокладки;
11 - щели для протекания воды из наружной полости во внутреннюю полость устройства.
Устройство работает следующим образом.
Обеззараживаемая вода входит через патрубок - 2, расположенный на крышке - 1, и после облучения выходит через патрубок - 3.
Источником ультрафиолетового излучения является тороид из материала, прозрачного для УФИ (например, кварцевого стекла) - 8, который образует вместе с корпусом - 5 внутреннюю и внешнюю полости, что позволяет максимально использовать подводимое к индуктору - 6, расположенному внутри стенки наружного корпуса устройства, питание от генератора ТВЧ - 7, смонтированного на корпусе.
Создаваемое индуктором - 6 электромагнитное поле возбуждает атомы (электроны) инертного газа - 9. Интенсивность излучения зависит от параметров электромагнитного поля, создаваемого индуктором, и степенью разреженности газа.
Ток высокой частоты (3-10 МГц) от генератора ТВЧ поступает через электроды на индуктор - 6.
Конструкция устройства проста и легко разбирается путем отвинчивания нижней и верхней крышки (см. фиг.3), что позволяет, в случае необходимости производить промывку поверхностей тороида, степень чистоты стенок которого в значительной степени влияет на прозрачность стенок для пропускания ультрафиолетовых лучей и облучения воды.
Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в повышении ресурса генератора УФИ за счет исключения электрических контактов внутри генератора и исключения, в отличие от ртутных ламп, широко используемых в настоящее время для этих целей, вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека при несоблюдении правил безопасности при работе с ртутными лампами.
Claims (2)
1. Устройство для обеззараживания водных сред, включающее герметичный корпус с входным и выходным патрубком для подвода и отводы воды, размещенный в нем источник ультрафиолетового излучения, выполненный в виде колбы из прозрачного для ультрафиолетового излучения материала, заполненной инертным газом, и блок питания, отличающееся тем, что корпус выполнен разъемным и состоит из центральной части, и двух крышек - нижней и верхней, в стенках центральной части корпуса размещен индуктор, выполненный в виде катушки индуктивности, колба источника ультрафиолетового излучения выполнена в виде полого тороида, который закреплен между крышками корпуса, блок питания, размещенный на центральной части корпуса, содержит генератор тока высокой частоты, подключенный через электроды к индуктору, создающему электромагнитное поле внутри тороида, причем входной и выходной патрубки для подвода и отвода воды размещены на верхней крышке корпуса, тогда как нижняя крышка выполнена таким образом, что обеспечена возможность обтекания тороида обеззараживаемой водой снаружи внутрь.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит схему управления мощностью генератора токов высокой частоты в зависимости от расхода воды, подлежащей обеззараживанию.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108035/05U RU119736U1 (ru) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Устройство для обеззараживания водных сред |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012108035/05U RU119736U1 (ru) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Устройство для обеззараживания водных сред |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU119736U1 true RU119736U1 (ru) | 2012-08-27 |
Family
ID=46938156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012108035/05U RU119736U1 (ru) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Устройство для обеззараживания водных сред |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU119736U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189747U1 (ru) * | 2019-03-04 | 2019-05-31 | Виталий Иванович Кутиян | Устройство для обеззараживания, активации и структурирования питьевой воды |
| RU2831793C2 (ru) * | 2021-05-25 | 2024-12-16 | Скандинавиан Инновэйшн Груп Ой | Диспенсер питьевой воды с устройством ультрафиолетовой дезинфекции |
-
2012
- 2012-03-05 RU RU2012108035/05U patent/RU119736U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189747U1 (ru) * | 2019-03-04 | 2019-05-31 | Виталий Иванович Кутиян | Устройство для обеззараживания, активации и структурирования питьевой воды |
| RU2831793C2 (ru) * | 2021-05-25 | 2024-12-16 | Скандинавиан Инновэйшн Груп Ой | Диспенсер питьевой воды с устройством ультрафиолетовой дезинфекции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6447720B1 (en) | Ultraviolet fluid disinfection system and method | |
| US9168321B2 (en) | Toroidal-shaped treatment device for disinfecting a fluid such as air or water | |
| WO2002055438A2 (en) | Ultraviolet wastewater disinfection system and method | |
| Semenov et al. | Device for germicidal disinfection of drinking water by using ultraviolet radiation | |
| WO2009073003A1 (en) | Apparatus and method for ballast water treatment | |
| CN102092814A (zh) | 一种处理船舶压载水的装置 | |
| CN101565228A (zh) | 纳秒脉冲放电等离子体处理难降解有机污水的设备 | |
| KR100480347B1 (ko) | 광촉매 및 자외선램프 모듈을 이용한 살균 및 정화장치 | |
| RU2472712C2 (ru) | Устройство для обеззараживания воды | |
| US20050016907A1 (en) | Electro-optical water sterilizer | |
| CN108147595A (zh) | 一种杀菌除臭装置及机床切削液处理装置 | |
| RU119736U1 (ru) | Устройство для обеззараживания водных сред | |
| CN104478146A (zh) | 一种微波紫外光超声波膜过滤协同水净化联用装置 | |
| CN202136609U (zh) | 一种双波段光催化剂氧化钛触媒净化模块 | |
| RU2031850C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания водных сред | |
| Abdullayev et al. | Development of a method of surface water content research using ultraviolet rays | |
| CN109368735A (zh) | 一脉冲紫外流体消毒器 | |
| RU2390498C2 (ru) | Установка для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением | |
| RU63224U1 (ru) | Устройство для обеззараживания воздуха и жидких сред | |
| WO2009026568A1 (en) | Superoxide liquid decontamination system | |
| CN211393935U (zh) | 一种物理杀菌水质处理装置 | |
| CN206735855U (zh) | 一种具有不同滤光波段的灯管及使用其的水消毒装置 | |
| CN203498123U (zh) | 紫外线消毒管 | |
| CN202785738U (zh) | 一种微波无极紫外光杀菌消毒设备 | |
| CN107445245B (zh) | 一种用于污水处理的中压紫外线处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160306 |