Установка для знезараження питної води

Установка для знезараження питної води, що містить вертикально установлену на амортизаторах циліндричну ємність з днищем і кришкою, забезпеченими запірно-роздавальною арматурою, забезпечену мембранами, кільцевими концентраторами і магнітострикційним перетворювачем, яка відрізняється тим, що вона утримує герметичну, вертикально установлену ємність з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим 3 дехлорування послідовно розміщені за патрубком виведення води з анодної камери першої комірки на лінії подачі води в катодну камеру і через клапан для регулювання в анодну камеру другої комірки. Додаткова ємність з каталізатором розміщена на лінії виведення води з анодної камери другої комірки. Додаткова ємність на виході з'єднана з виводом газів газовідділювача і патрубком виведення води з катодної камери першої комірки. В якості каталізатора в ємності дехлорування установка утримує вуглецево-оксидно-марганцевий каталізатор. Недоліками установки для електрохімічної обробки води є: - наявність великої кількості з'єднань між камерами і комірками, що ускладнює технологічний процес; - потреба в затратних матеріалах - каталізаторах; - відносно низька продуктивність стерилізації води в незначних об'ємах. Відомий також “Переносний пристрій для обробки води” (патент Російської Федерації № 2094382, Кл. C02F1/46, опубл. в Бюл. 27.10.1997 p.), який утримує джерело постачання постійного струму, з'єднане з електродами, розміщеними в корпусі, які виконані вертикальними у вигляді коаксіально розміщених циліндрів, при цьому зовнішній циліндр виконує функції розчинного катода, в верхній і нижній частинах корпуса розміщені отвори для підведення і відведення обробляємої води, а джерело живлення постійного струму виконано пульсуючим. Недоліками переносного пристрою для обробки води є: - потреба в джерелі живлення постійного пульсуючого струму; - низька продуктивність пристрою. Відомий пристрій для очищення стічних вод (авт. свід. СРСР № 812738, Кл. C02F1/46, 1981 p.), який утримує корпус з кришкою, вертикально установлені катоди і розчинні аноди, пристрій для очищення поверхні анода, при цьому аноди і катоди виконані у вигляді коаксіально розміщених циліндрів, аноди установлені з можливістю вертикального переміщення і обертання навколо власної осі, в кришці корпуса виконані отвори, в яких розміщені верхні частини анодів і пристрій для їх очищення. Недоліками цього пристрою для очищення стічних вод є: - недостатня якість обробки води; - складність виготовлення пристрою. Найбільш близьким до запропонованої установки є „Ультразвуковий змішувач-активатор" по патенту України № 30442, Кл. В28С5/46, опубл. в Бюл. № 4, 2008 р, який прийнятий за прототип і утримує вертикально установлену циліндричну ємність, яка складається з верхньої секції з кришкою забезпеченою центральним вхідним патрубком з корковим краном та нижньої секції, з днищем, установленим вихідним патрубком з корковим краном. Між секціями з допомогою герметизуючих і амортизуючих кільцевих прокладок горизонтально установлена мембрана з отворами 60274 4 між внутрішньою стінкою верхньої секції і жорстко та центрально закріпленим до неї з верхньої сторони циліндром, до внутрішньої сторони якого і торця шайбоподібної мембрани жорстко закріплений верхній кільцевий концентратор з центральним отвором, поперечний переріз якого має форму трапеції, нижня сторона якої перпендикулярна до вертикальної осі, а верхня створює воронку. З нижньої сторони шайбоподібної мембрани жорстко і центрально закріплена півкульова мембрана з отворами по периметру аналогічно закріпленого з її внутрішньої сторони магнітострикційного перетворювача, над яким аналогічно закріплений нижній кільцевий концентратор з центральним отвором аналогічного поперечного трапецієдального перерізу верхнього кільцевого концентратора, за винятком сторони, яка прилягає до півкульової мембрани і має її внутрішній профіль. Недоліками прототипу є: - призначений для диспергування твердих частинок в рідині і змішування продуктів руйнування з рідкою фазою суспензії; - недостатня ступінь знезараження питної води. Спільними ознаками установки для знезараження питної води і прототипу є вертикально установлена на амортизаторах циліндрична ємність з днищем і кришкою забезпеченими запірнороздавленою арматурою, яка забезпечена мембранами, кільцевими концентратами і магнітострикційним перетворювачем. Задачею установки для знезараження питної води є підвищення якості води і удосконалення конструкції установки. Задача досягається тим, що установка для знезараження питної води утримує герметичну, вертикально установлену циліндричну ємність з днищем, установленим на амортизаторах, забезпеченим центральним вихідним патрубком з корковим краном, на верхній стороні якої, між герметизуючими і амортизуючими кільцевими прокладками, під кришкою з центральним вхідним патрубком з корковим краном, розміщена горизонтальна мембрана з отворами, які розміщені з внутрішньої сторони циліндричної мембрани, центрально і жорстко закріпленої з нижньої сторони мембрани, всередині якої з проміжками жорстко до внутрішньої сторони закріплені кільцеві концентратори з центральними отворами, поперечний переріз яких має форму трапеції, а до нижньої частини циліндричної мембрани жорстко закріплене її днище з отворами по периметру жорстко і центрально закріпленого, з внутрішньої його сторони, магнітострикційного перетворювача. Конструктивне рішення виконання установки для знезараження питної води забезпечує ряд переваг і суттєвих відмінностей у порівнянні з відомими аналогами та прототипом, основними з яких є: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: кільцеві концентратори різних поперечних перетинів і під'єднані до різних джерел ультразвукових коливань; вертикально установлена циліндрична єм 5 ність конструктивно вирішені по-різному, як і горизонтальна мембрана. 2. Введення нових ознак, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей: циліндрична мембрана; днище циліндричної мембрани; кільцеві концентратори інших поперечних перерізів. 3. Заміна частин ознак новими, що теж вказує на наявність суттєвих ознак: шайбоподібна мембрана замкнена на горизонтальну мембрану; циліндричний концентратор і півкульова мембрана замкнені на циліндричну мембрану з днищем; кріплення магнітострикційного перетворювача до півкульової мембрани замінено на його кріплення до днища циліндричної мембрани і збірна циліндрична ємність з верхньої і нижньої секцій замінена на циліндричну ємність. 4. Враховуючи викладене в пп. 1, 2 і 3, в конструктивному рішенні установки для знезараження питної води мають місце нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків і взаємодій між ознаками. На фігурі приведений поперечний переріз установки для знезараження питної води. Установка для знезараження питної води утримує герметичну, вертикально установлену циліндричну ємність 1 з днищем 2, установленим на амортизаторах 3, забезпеченим центральним вихідним патрубком 4 з корковим краном 5, на верхній стороні якої, між герметизуючими і амортизуючими кільцевими прокладками 6 і 7 під кришкою 8 з центральним вхідним патрубком 9 забезпеченим корковим краном 10, розміщена горизонтальна мембрана 11 з отворами 12, які розміщені з внутрішньої сторони циліндричної мембрани 13 центрально і жорстко закріпленій з нижньої сторони мембрани 11, всередині якої з проміжками 14 жорстко до внутрішньої сторони закріплені кільцеві концентратори 15 з центральним отворами 16, поперечний розтин яких має форму трапеції, а до нижньої частини циліндричної мембрани 13 жорстко закріплене днище циліндричної мембрани 17 з отворами 18 по периметру жорстко і центрально закріпленого, з внутрішньої його сторони, магнітострикційного перетворювача 19. Установка для знезараження питної води працює таким чином. При закритому корковому крані 5 вихідного патрубка 4, ввімкнутому генераторові ультразвукових коливань (не показаний) магнітострикційного перетворювача 19 та відкритому корковому крані 10 по вхідному патрубку 9 в ємність 1 подають суспензію для її активації, яка полягає в багатократному збільшенні питомої поверхні твердої фази в рідині і якісному змішуванні продуктів руйнування рідиною. 60274 6 Поступивши на горизонтальну мембрану 11 суспензія піддається дії ультразвукового поля випромінюваного її верхньою поверхнею, а проходячи через отвори 12, які діють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі, суспензія переміщується по нахиленій верхній поверхні першого кільцевого концентратора 15 і на неї одночасно діють ультразвукові поля цієї поверхні і нижньої поверхні горизонтальної мембрани 11. Проходячи через центральний отвір 16, який працює аналогічно отворам 12, в рамках концентрованого ультразвукового поля, суспензія потупає в зону між нижньою поверхнею першого концентратора 15 і верхньою поверхнею аналогічного другого концентратора 15 і сприймає вплив ультразвукових полів з концентрацією їх в сторону вертикальної осі і т.д. Єдиної теорії, яка б пояснювала досконалу бактерицидну дію ультразвуку, при знезараженні води ультразвуковими хвилями, на даний час немає. Найбільш вірогідною є гіпотеза, що пояснює дію ультразвуку на бактерії у воді явищем кавітації, тобто утворенням у рідині порожнин та бульбашок, миттєве «закривання» яких підвищує тиск до десятків тисяч атмосфер. До сьогоднішнього часу дослідження ультразвукових хвиль з метою використання їх для знезараження води проводиться в Україні експериментальним шляхом і знаходять позитивне підтвердження. Пройшовши останній центральний отвір 16 кільцевого концентратора 15 суспензія охолоджує корпус магнітострикційного перетворювача 19 і через отвори 18, які діють аналогічно отворам 12, одночасно піддається ультразвуковій дії самого корпуса, нижньої поверхні останнього кільцевого концентратора 15, верхньої поверхні днища циліндричної мембрани 17 та нижньої її поверхні при заповнені ємності 1, а далі бокової поверхні циліндричного концентратора 13, чим підтримується дія кавітації і других факторів руйнування твердих частинок та їх активного змішування з рідиною. Після заповнення суспензією ємності 1 частково або повністю відкривають корковий кран 5 і по вихідному патрубку 4 видаляють знезаражену питну воду для подальшого використання, а установка працює в безперервному режимі. При цьому коркові крани 5 і 10 виконують функції регулювання потоків поступаючої води на знезараження і видалення знезараженої питної води. Після закінчення роботи установки її аналогічним чином промивають і вимикають ультразвуковий генератор (не показаний) магнітострикційного перетворювача 19. При відновленні роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 60274 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601