Узв-блок озонатор-фільтр очищення i знезараження води ozon-clo2f
Номер патенту: 121781
Опубліковано: 11.12.2017
Автори: Курилюк Микола Степанович, Подзерей Сергій Олександрович, Дахмі Радуан, Айайа Анієфіок, Курилюк Андрій Миколайович, Таклас Назір, Брошук Ігор Сергійович, Бондар Олександр Іванович, Філіпчук Віктор Леонідович, Курилюк Олексій Миколайович, Мошинський Віктор Степанович, Кучерук Микола Герасимович, Кривошей Павло Петрович, Діренко Ганна Олександрівна
Формула / Реферат
1. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F, який складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою з пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих на днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтра з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води, який відрізняється тим, що додатково обладнаний системою активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільній мережі, заведеній в пласти важкого фільтраційного завантаження, окрім цього, корпус додатково обладнаний вузлом знезараження води пероксидом водню і/або реактивом Фентона, який виконаний по типу реактора Фентона, обладнаного трубопроводом розосередженого введення розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в шар плаваючого фільтруючого завантаження.
2. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F за п. 1, який відрізняється тим, що система активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень виконана у вигляді колонного сатуратора-окислювача, обладнаного нагнітаючим стояком-оксидатором, до якого приєднаний трубопровід подачі води на очищення, гідравлічно з'єднаний через ежекційний змішувач, до якого підведений пневмопровід від генератора діоксиду хлору СlO2, і/або гідравлічно під'єднаний генератор ультразвуку, і/або пристрій УФ-обробки води, і/або генератор озону, а лінія подачі води в корпус виконана у вигляді трубопроводів з розподільними розосередженими мережами, розташованими в пластах важкого фільтраційного завантаження.
3. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F, за п.1, який відрізняється тим, що вузол знезараження води пероксидом водню і реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому система активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень додатково обладнана рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення.
Текст
Реферат: УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою з пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих на днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтру з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води. Додатково обладнаний системою активації води діоксидом хлору СlO 2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження. Корпус додатково обладнаний вузлом знезараження води пероксидом водню і/або реактивом Фентона, який виконаний по типу реактора Фентона, обладнаного трубопроводом розосередженого введення розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в шар плаваючого фільтруючого завантаження. UA 121781 U (12) UA 121781 U UA 121781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель призначена для глибокого синергетичного очищення і знезараження природної і стічної води шляхом комплексної коагуляції і фільтрації та комплексного знезараження води від органічних і мінеральних домішкових включень шляхом фільтраційної обробки води і може застосовуватись на станціях водопідготовки, очищення і фітодоочищення стічної комунально-побутової води та води промислових підприємств, для систем без мембранного і безреагентного фітоопріснення солонуватих вод, кондиціювання і активації природних і зворотних вод, в системах водопідготовки і фітодоочищення води від гомеопатичних залишків ліків, гормонів, присадок до палива, залишків антибіотиків, барвників, миш'яку, діоксинів, біогенних сполук азоту і фосфору, іонів важких металів, нафтопродуктів, ПАР, СПАР і пестицидів, для створення тренінгових центрів з очищення води і екології, отримання і активація води технічної якості із забруднених комунальних і промислових вод, а також техно-театралізовані демонстраційні покази різних способів очищення води з постановочним демонструванням інноваційних досягнені, в сфері гідророботизованого і природного фітоочищення і самоочищення води, енергозбереження, охорони довкілля при екологічному вихованні дітей і молоді, проведенні спеціалізованих виставок і при практичній підготовці спеціалістів, створення надійних самовідновлювальних станцій очищення води для питних цілей, доочищення води перед бутилюванням від пестицидів, біогенних сполук азоту, фосфору при водопостачанні з поверхневих і закритих джерел, для активації води в теплицях, або перед мембранною очисткою води, в системах підготовки питної води для бутилювання і для закритих екологічно чистих рибних ферм із замкненими системами УЗВ при водопостачанні, для активації води систем аеропоніки. Відомий фільтр [1] для очищення води, конструкція якого складається з корпусу, заповненого гранульованим фільтруючим матеріалом, наприклад, дробленим керамзитом, або спіненим полістиролом, трубопроводів підводу води на очищення та відводу фільтрату, пристрою для збору і відведення промивної води, розташованого в нижній частині корпусу. До недоліків фільтру слід віднести низький градієнт редокс-потенціалу води до і після очищення і невисоку ефективність очищення від високодисперсних домішкових включень, а також неможливість проведення знезараження води. Для цього фільтр такого типу вимагає проведення попередньої реагентної обробки води, щоб забезпечити знезараження води та коагуляції частинок, а це потребує обслуговуючого персоналу. Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є відомий пристрій, який складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою з пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих на днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтру з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води [2] (прототип) До недоліків пристрою слід віднести низький градієнт редокс-потенціалу води до і після очищення і складність вилучення забруднень, що розчинені у воді, а також, особливо тих, що мають органічне походження. Особливістю пристрою є стабільно низькі показники градієнту окислювально-відновлювальної потужності води, що надходить на очищення, а тому забруднення знаходяться у стабільному стані, що не сприяє їх мінералізації і вилученню. Окрім того, конструкція пристрою не передбачає елементів, що забезпечують знезараження води від патогенної мікрофлори, адже елементи фільтруючого завантаження виконують функцію осадження на них домішок, який базується на механічній взаємодії забруднень із поверхнею гранул фільтруючого завантаження. Часточки забруднень, що осаджуються на гранулах фільтруючого завантаження утворюють тонкий шар покриття. Таким чином, в подальшому на домішки, особливо ті, що містять шкідливі речовини, можуть бути джерелом для подальшого забруднення води. Ними можуть бути мікроорганізми, для яких, за певних умов, може утворюватись сприятливе середовище для росту і розмноження. Недоліком також є наявність патогенних мікроорганізмів в осаді, що вилучається з пристрою і накопичення їх на мулових майданчиках, адже традиційний підхід до знезараження передбачає цього проведення процесу із очищеною водою, у той час як осад на муловому майданчику може бути об'єктом накопичення і розвитку небезпечних мікроорганізмів. Окрім того, у якості знезаражуючого агенту, у більшості випадків, використовують розчини реагентів, котрі потребують підготовленого персоналу за наглядом за проведенням процесу та обслуговування апаратури, що створює додаткові ускладнення для автономних, віддалених об'єктів, а традиційний підхід із застосуванням хлору робить пристрій як дорогим, так і небезпечним у використанні. 1 UA 121781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу винаходу поставлена задача в УЗВ-блоці озонаторі-фільтрі очищення і знезараження води OZON-ClO2F, який складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою 3 пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих па днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтру з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води, який обладнаний системою активації води діоксидом хлору СlO 2 і/або ультразвуком, і/або УФобробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження, окрім цього, корпус додатково обладнаний вузлом знезараження води пероксидом водню і/або реактивом Фентона, який виконаний по типу реактора Фентона, обладнаного трубопроводом розосередженого введення розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в шар плаваючого фільтруючого завантаження, в якому система активації води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень виконана у вигляді колонного сатуратора-окислювача, обладнаного нагнітаючим стояком-оксидатором, до якого приєднаний трубопровід подачі води на очищення, гідравлічно з'єднаний через ежекційний змішувач, до якого підведений пневмопровід від генератора діоксиду хлору СlO 2, і/або гідравлічно під'єднаний генератор ультразвуку, і/або пристрій УФ-обробки води, і/або генератор озону, а лінія подачі води в корпус виконана у вигляді трубопроводів з розподільними розосередженими мережами, розташованими в пластах важкого фільтраційного завантаження, а також в якому вузол знезараження води пероксидом водню і реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому, система активації води діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень додатково обладнана рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення, забезпечити збільшення значення окислювально-відновлювального потенціалу (Eh) води, що надходить на фільтрування із одночасним збільшенням градієнту редокс-потенціалу і окислювально-відновлювальної потужності води до і після фільтрування. Поставлена задача досягається в УЗВ-блоці озонаторі-фільтрі очищення і знезараження води OZON-ClO2F, який складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою з пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих на днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтру з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води, шляхом того, що пристрій додатково обладнаний системою активації води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднананою з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження, окрім цього, корпус додатково обладнаний вузлом знезараження води пероксидом водню і/або реактивом Фентона, який виконаний по типу реактора Фентона, обладнаного трубопроводом розосередженого введення розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в шар плаваючого фільтруючого завантаження. Поставлена задача досягається також за рахунок того, що в запропонованому УЗВ-блоці озонаторі-фільтрі очищення і знезараження води OZON-ClO2F система активації води діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень виконана у вигляді колонного сатуратора-окислювача, обладнаного нагнітаючим стоякомоксидатором, до якого приєднаний трубопровід подачі поди на очищення, гідравлічно з'єднаний через ежекційний змішувач, до якого підведений пневмопровід від генератора діоксиду хлору СlO2, і/або гідравлічно під'єднаний генератор ультразвуку, і/або пристрій УФ-обробки води, і/або генератор озону, а лінія подачі води в корпус виконана у вигляді трубопроводів з розподільними розосередженими мережами, розташованими в пластах важкого фільтраційного завантаження. Поставлена задача може досягатися і за рахунок того, що УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F вузол знезараження води пероксидом водню і 2 UA 121781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому, система активації води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень додатково обладнана рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення. Додаткове обладнання пристрою системою активації води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус, досягається інтенсивний вплив на систему вода-забруднення з боку ефективного окислювача-озону, і/або впливом діоксиду хлору СlO2, і/або впливом ультразвуком, і/або УФ-обробкою води. Такий вплив призводить до різкого підвищення окислювально-відновлювальної потужності води і значення її редокс-потенціалу, порушення стабільності стану забруднень, їх окислення і мінералізація. Окрім того, вода насичується газом із підвищеним вмістом озону і діоксиду хлору, за рахунок чого створюються умови градієнту (неоднорідності) окислювально-відновлювальної потужності води і градієнту редокс-потенціалу до і після фільтрування. Виконання системи активації води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФобробкою води, і/або озонного окислення забруднень у вигляді колонного сатуратораокислювача, обладнаного внутрішнім нагнітаючим стояком, до якого приєднаний трубопровід подачі води на очищення через ежекційний змішувач, до якого також підведений пневмопровід від генератора озону дозволяє провадити процес мінералізації забруднень вже при подачі води на очищення ("спалювання" органічних) у тому числі тих, що надходять в іонній формі. При цьому використовується як безпосереднє введення у воду по відповідному пневмопроводу від генератора озону, так і використання гідродинамічних характеристик протікання водо-газової суміші, що проходить при змінних швидкостях, зокрема при обробці "сирої" води перед фільтраційним очищенням діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень. Швидкість протікання води по нагнітаючому стояку вище ніж в зоні бокової поверхні перед подачею води в корпус фільтра. Одночасно провадиться знезараження води і мінералізованого осаду. Завдяки тому, що вузол знезараження води пероксидом водню і реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому, система активації води діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень додатково обладнана рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення, пристрій дозволяє провадити інтенсивний вплив на окислювально-відновлювальну потужність води у надфільтровій зоні з одночасним створенням коалесцентної фільтруючої зони в шарі важкого фільтраційного завантаження і поверхневій зоні плаваючого фільтруючого завантаження, що розташоване під перфорованою перегородкою. Таким чином, на окислювально-відновлювальну потужність і на зміну градієнту редокс-потенціалу води впливає не тільки діоксид хлору СlO 2, і/або ультразвук, і/або УФобробка води, і/або озон, що вивільнюється в надфільтровому просторі, але і той газокислювач, що знаходиться у вигляді бульбашок в коалесцентній зоні фільтраційного завантаження, де він більш продуктивно контактує з забрудненнями, за рахунок чого, також, зростає градієнт окислювально-відновлювальної потужності і градієнт редокс-потенціалу води до і після очищення. Утворений таким чином коалесцентний фільтруючий шар є своєрідним окислювальним бар'єром, котрий окрім окислення і мінералізації забруднень, сприяє рівномірному їх заповненню по поверхні усього об'єму фільтруючого завантаження. Одночасне знезараження води та осаду попереджає небезпеку виникнення неприємного запаху та утворення середовища, сприятливого для розвитку бактеріальних форм Обладнання системи озонного окислення забруднень рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення, також дозволяє вплинути на швидкість зміни окислювально-відновлювальної потужності і збільшення градієнту редокс-потенціалу води до і після очищення, а наявність мінералізованих дисперсних частинок із газовим шаром слугує центрами коагулювання та флокуляції для розчинених забруднень. Окрім того, запропонована 3 UA 121781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рециркуляційна система сприяє знезараженню води, що знаходиться у надфільтровому просторі і використовується для промивання фільтруючого завантаження. Таким чином, вода, що очищається надходить знезараженою для використання, а також провадиться знезараження осаду, що відводиться на муловий майданчик, що убезпечує від ризику виникнення процесу загнивання та розвитку бактерій в середовищі, насиченому забрудненнями. Обладнання фільтру вузлом знезараження води пероксидом водню і реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому, система активації води діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, дозволяє створити ефективний знезаражуючий бар'єр для остаточного знешкодження від патогенних мікроорганізмів води, цист і лямблій, а також комплексу органічних речовин, що осаджуються на поверхні фільтруючого завантаження. Конструкція дозволяє ефективно розподіляти комплексний знезаражуючий розчин по поверхні фільтраційного завантаження, за рахунок чого зростає площа контакту і призводить до зменшення витрат реагенту, гарантує збільшення градієнту редокс-потенціалу води до і після очищення. На кресленні зображена схема запропонованого УЗВ-блока озонатора-фільтра очищення і знезараження води OZON-ClO2F. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F складається з трубопроводу подачі води на очищення 1, приєднаного до ежекційного змішувача 2, до якого підведений пневмопровід від системи активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або від генератора озону 3, рециркуляційно-нагнітаючої мережі 4 із форсункою 5, заведеною на подачу в ежекційний змішувач, внутрішнього нагнітаючого стояка 6 колонного сатуратора-окислювача 7, бокового трубопроводу з розподільною мережею 8 лінії розосередженої подачі води в корпус 9 із горизонтальною перфорованою перегородкою 10 на якій розташований пласт важкого фільтраційного завантаження 1 І, плаваючого фільтруючого завантаження 12, розташованого під перфорованою перегородкою, окремого боксу для приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона 13 з лінією подачі, обладнаною нагнітаючим насосом 14 та трубопроводом введення розчину 15, розташований нижче перфорованої перегородки, в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, приймальних насадок 16 дренажної системи відбору фільтрату, приєднаних до трубопроводу відводу очищеної води 17, збірного колектора 18, встановленого в нижній зоні корпусу і приєднаного до сифонної системи 19 промивки фільтру з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води 20. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F працює наступним чином. Вода на очищення подається по трубопроводу 1 в ежекційний змішувач 2, до якого по пневмопроводу підводиться повітряно-газова суміш, яка призначена для активації води діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження і збагачена озоном від генератора озону 3, а також вода, відібрана з надфільтрового простору фільтраційного пристрою за допомогою рециркуляційнонагнітаючої мережі 4 з насосом і вводиться через форсунку 5. Ежекційний змішувач дозволяє змішати основний потік із частково очищеною водою і провести насичення води повітрям, збагаченим озоном, і/або діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, що надходить з водою по пневмопроводу з генератору озону 3 і/або діоксидом хлору СlO 2, і/або обробки води ультразвуком, і/або УФ-обробки води. Підготовлена таким чином водо-газова суміш вводиться у внутрішній нагнітаючий стояк 6 колонного сатуратора-окислювача 7, в якому проводиться розчинення озону і діоксиду хлору у воді, що призводить до різкого зростання окислювально-відновлювальної потужності води і збільшення градієнту редокс-потенціалу води до і після очищення, інтенсивного окислення забруднень. Цьому процесу сприяє зміна способів активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження, або також зміною гідродинамічних характеристик потоку (зміна статичного тиску в бік зростання при русі води у низхідному потоці та його зменшення при висхідному напрямі в колонному сатураторі-окислювачі 7 із одночасною зміною 4 UA 121781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 швидкості). Порушення стабільності водної системи в присутності активного окислювача і активатора води (активація води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільної мережі, заведеної в пласти важкого фільтраційного завантаження) призводить до мінералізації забруднень та знезараження водної системи. З верхньої частини колонного сатуратора-окислювача 7, по боковому трубопроводу з розподільною розосередженою мережею 8 вода надходить в корпус фільтра 9, зокрема в пласт важкого фільтраційного завантаження 11, розташований на горизонтальній перфорованій перегородці 10. Водо-газова суміш надходить у фільтруюче завантаження, при цьому зменшення статичного тиску призводить до часткової дегазації у надфільтровому шарі, за рахунок чого провадиться знезараження води, що знаходиться над завантаженням. Вода, збагачена озоном (активація води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень), потрапляє разом із основним потоком в товщу важкого завантаження 11 та верхній шар плаваючого фільтрувального шару 12, а зменшення статичного тиску із значним зниженням швидкості протікання призводить до деаерації середовища. При цьому вивільнення розчиненого повітря, збагаченого озоном (активація води газом діоксидом хлору СlO2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень), проходить із утворенням на поверхні фільтраційних елементів мікробульбашок, за рахунок чого створюється фільтрувально-контактна зона із коалесцентною поверхнею фільтраційних гранул, котра містить газове, озонове мікропокриття, з яким контактує вода, що проходить фільтрування. Контактуючи з грануло-газовою поверхнею супроводжується подальшою зміною значення окислювально-відновлювальної потужності води, створюється градієнт цього параметру в напрямі фільтрування. Таким чином утворюється мікростабільна зона контакту з розвиненою поверхнею. Контакт також призводить до остаточного окислення та мінералізації забруднень як розчинених, так і органічних, утворюючи дисперсії, котрі осаджуються на поверхні шару плаваючого завантаження 12, поступово заповнюючи весь шар, що призводить до збільшення градієнту редокс-потенціалу води до і після очищення. В окремому боксі 13 готується розчин перекису водню і/або реактив Фентона і за допомогою насосу 14 по лінії напірної подачі надходить в трубопровід розосередженого введення розчину 15, розташований нижче перфорованої перегородки, в шарі плаваючого фільтруючого завантаження. Незначне додавання (можливе періодичне) перекису водню і/або реактиву Фентона призводить до остаточного знезараження фільтрату, а також осаду, що утворюється на фільтруючій поверхні. Очищена і знезаражена вода через приймальні насадки 16 потрапляє в трубопровід відводу очищеної води 17 і відводиться для подальшого використання. Після заповнення осадом фільтруючого завантаження провадиться автоматичний процес його регенерації шляхом промивання фільтруючого шару знезараженою водою, що накопичена у верхній частині корпусу 9. Швидкісні характеристики відведення води через збірний колектор 18, встановлений в нижній зоні корпусу 9 призводить до розширення плаваючого шару, його відмивання і відведення знезараженого осаду, через сифонну систему з гідрозатвором 19 і по патрубку 20 відводиться для утилізації. Після регенерування фільтруючого завантаження процес фільтрування продовжується. Запропоноване конструктивне рішення УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-CIO2F має суттєві відмінності від відомих технічних рішень. Реалізується процес інтенсивного впливу на водне середовище активного комплексного і потужного окислювача-оксиданта (активація води діоксидом хлору СlO 2, і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, і/ або пероксид водню, і/або реактив Фентона) із використанням гідродинамічних характеристик при використанні колонного сатуратора-окислювача, обладнаного внутрішнім нагнітаючим стояком, в якому використовується ежекційне змішування водної та газової фази із зміною статичного тиску, а також швидкості протікання. За рахунок цього створюється градієнт значення окислювальновідновлювальної потужності води і різниця градієнту редокс-потенціалу води до і після очищення в колонному сатураторі-окислювачі, а також в шарі фільтруючого завантаження за рахунок створення коалесцентного бар'єрного шару на поверхні фільтраційного завантаження, чим забезпечується вилучення розчинених домішкових включень, чого неможливо досягти використанням відомих пристроїв. Важливим в запропонованому пристрої УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F є утворення поєднання процесів мінералізації забруднень, їх вилучення, а також знезараження води та осаду. При цьому використовується найбільш безпечні агенти для 5 UA 121781 U 5 10 15 цього процесу (озон, пероксид водню, реактив Фентона, діоксид хлору) у порівнянні з карболовою кислотою, сулемою (дихлоридом ртуті), хлором. Таким чином, обладнання є безпечними для людей. Впровадження пристрою УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZONC1O2F не супроводжується небезпекою загнивання і виникнення неприємного запаху в зоні очищення, а також складування вилученого осаду. Пристрій с безпечним, може працювати в автономному режимі роботи і використовуватися в системах автономного водокористування. Експлуатація пристрою не потребує високопрофесійного обслуговуючого персоналу. Річний економічний ефект від впровадження запропонованого пристрою УЗВ-блок озонаторфільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F усередненою продуктивністю 28 000,0-32 3 000,0 м /добу може складати 50 800,0-60 700,0 тис. грн./рік, або в еквіваленті 1,90-2,30 млн. дол… США/рік (економія на кожному 1,0 куб. м. очищеної води може реально складати 0,180,20 дол. США) за рахунок значної економії реагентів (зменшення витрат реагентів) на очищення і знезараження води до 95-98 %, порівняно з типовими рішеннями і прототипом. Використана інформація. 1. А.с. СРСР №682246, ВОІД 23/26; 1975р 2. Патент № 2003076861 Полістирольний фільтр імпрегований сріблом (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 50 1. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F, який складається з корпусу, заповненого плаваючим фільтруючим завантаженням, яке утримується горизонтальною перфорованою перегородкою з пластами важкого фільтраційного завантаження, розташованих на днищі корпусу і на перфорованій перегородці, трубопроводу подачі води на очищення, дренажної системи відбору фільтрату, з'єднаної з трубопроводом відводу очищеної води, сифонної системи промивки фільтра з гідрозатвором, приєднаної до трубопроводу відводу промивної води, який відрізняється тим, що додатково обладнаний системою активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень, розташованою перед введенням води в корпус і з'єднаною з трубопроводом подачі води на очищення і корпусом завдяки розподільній мережі, заведеній в пласти важкого фільтраційного завантаження, окрім цього, корпус додатково обладнаний вузлом знезараження води пероксидом водню і/або реактивом Фентона, який виконаний по типу реактора Фентона, обладнаного трубопроводом розосередженого введення розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в шар плаваючого фільтруючого завантаження. 2. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F за п. 1, який відрізняється тим, що система активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень виконана у вигляді колонного сатуратора-окислювача, обладнаного нагнітаючим стояком-оксидатором, до якого приєднаний трубопровід подачі води на очищення, гідравлічно з'єднаний через ежекційний змішувач, до якого підведений пневмопровід від генератора діоксиду хлору СlO2, і/або гідравлічно під'єднаний генератор ультразвуку, і/або пристрій УФ-обробки води, і/або генератор озону, а лінія подачі води в корпус виконана у вигляді трубопроводів з розподільними розосередженими мережами, розташованими в пластах важкого фільтраційного завантаження. 3. УЗВ-блок озонатор-фільтр очищення і знезараження води OZON-ClO2F за п. 1, який відрізняється тим, що вузол знезараження води пероксидом водню і реактивом Фентона виконаний у вигляді окремого боксу приготування розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона, обладнаного нагнітаючим насосом для напірної подачі розчину пероксиду водню і/або реактиву Фентона в трубопровід розосередженого введення розчину, який розташований нижче перфорованої перегородки в шарі плаваючого фільтруючого завантаження, при цьому система активації води діоксидом хлору СlO2 і/або ультразвуком, і/або УФ-обробкою води, і/або озонного окислення забруднень додатково обладнана рециркуляційно-нагнітаючою мережею, яка включає лінію розосередженого відбору води з надфільтрового простору корпуса і її напірну подачу в трубопровід подачі води на очищення. 6 UA 121781 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBondar Oleksandr Ivanovych, Kuryliuk Oleksii Mykolaiovych, Kuryliuk Mykola Stepanovych, Fylypchuk Viktor Leonidovych, Krivoshey Pavel Petrovich, Moshynskii Viktor Stepanovych, Kurylyuk Andriy Mykolayovych, Ayaya Aniefiok, Direnko Hanna Oleksandrivna, Taklas Nazir
Автори російськоюБондар Александр Иванович, Курилюк Алексей Николаевич, Курилюк Николай Степанович, Филипчук Виктор Леонидович, Кривошей Павел Петрович, Мошинский Виктор Степанович, Курилюк Андрей Николаевич, Айайа Аниефиок, Диренко Анна Александровна, Таклас Назир
МПК / Мітки
МПК: C02F 1/58, B01D 24/46
Мітки: очищення, ozon-clo2f, узв-блок, води, знезараження, озонатор-фільтр
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-121781-uzv-blok-ozonator-filtr-ochishhennya-i-znezarazhennya-vodi-ozon-clo2f.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Узв-блок озонатор-фільтр очищення i знезараження води ozon-clo2f</a>
Попередній патент: 1-ариламінометил-4-феніл-5,6,7,8-тетрагідро-2,2а,8а-триазациклопента[cd]азулени, що проявляють анальгетичну активність
Наступний патент: Узв-намивний фільтр із магнітним активатором aqua-f.171
Випадковий патент: Спосіб виготовлення світлодіодних освітлювальних пристроїв