RU2006486C1

RU2006486C1 - Water ozonizing device

Info

Publication number: RU2006486C1
Authority: RU
Inventors: Б.Ф. Лямаев; А.М. Стрижов; В.В. Болдырев
Original assignee: Стрижов Алексей Михайлович
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: natural and sewage waters treatment. SUBSTANCE: device has an opened tank 1 with central tube 2. The upper end of tube 2 extends above the water level in the tank and has a gas cap 3 which is connected to an intake duct of ejector 6 through adjusting shutoff means 4 and ozone preparing device. A suction duct of ejector 6 is connected to delivery pump 7. Device further has feed water pipe communicated with the lower part of the central tube, collecting trough 9 and drain pipe 10. Gas cap 3 is provided with vent pipe 11 which is connected to oxygen source 13 via hydroseal 12. EFFECT: improved quality of purification.

Description

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в технологической схеме очистки природных и сточных вод. The invention relates to water treatment and can be used in the technological scheme of purification of natural and waste water.

Известна установка для обработки воды озоном, содержащая закрытый вертикальный резервуар с центральной трубой, соединенной через диспергатор с нагнетательным патрубком эжектора, всасывающий патрубок которого связан с источником озона, а подводящий патрубок - с повысительным насосом, предназначенным для подачи воды на очистку. Кроме этого, резервуар оборудован патрубком для отвода в атмосферу отработанной озоновоздушной смеси, трубопроводом для отвода очищенной воды и рециркуляционным трубопроводом, соединяющим последний с всасывающим патрубком повысительного насоса. В пространстве между корпусом резервуара и центральной трубой размещена фильтрующая насадка. A known installation for treating water with ozone, comprising a closed vertical tank with a central pipe connected through a disperser to an ejector discharge pipe, the suction pipe of which is connected to an ozone source, and the inlet pipe to a booster pump for supplying water for cleaning. In addition, the tank is equipped with a pipe for exhausting the spent ozone-air mixture into the atmosphere, a pipe for removing purified water and a recirculation pipe connecting the latter with the suction pipe of the booster pump. A filter nozzle is located in the space between the tank body and the central pipe.

К недостаткам рассматриваемого устройства можно отнести следующее:
весь расход исходной воды подается повысительным насосом через эжектор и диспергатор в напорную емкость. Кроме того, тем же насосом дополнительно подается рециркуляционный расход. Это приводит к увеличению затрат электроэнергии;
нерастворившийся в воде озон отводится в атмосферу, вследствие чего ограничивается степень его использования и увеличиваются его эксплуатационные затраты;
резервуар выполнен напорным. Этот фактор ограничивает область применения устройства, так как при большом расходе обрабатываемой воды (например на станции водоподготовки большого населенного пункта) устройство закрытого напорного резервуара затруднительно.The disadvantages of this device include the following:
the entire flow rate of the source water is supplied by a booster pump through the ejector and dispersant to the pressure vessel. In addition, the recirculation flow is additionally supplied by the same pump. This leads to an increase in energy costs;
water-insoluble ozone is discharged into the atmosphere, as a result of which its degree of use is limited and its operating costs increase;
the tank is made pressure. This factor limits the scope of the device, since with a large flow of treated water (for example, at a water treatment station in a large settlement), the installation of a closed pressure tank is difficult.

Задачей, решаемой изобретением, является снижение эксплуатационных затрат за счет уменьшения энергозатрат на перекачку исходной воды и увеличения степени использования озона, а также повышение производительности установки. The problem solved by the invention is to reduce operating costs by reducing energy costs for pumping source water and increasing the degree of utilization of ozone, as well as increasing the productivity of the installation.

Поставленная задача решается за счет того, что в установке для обработки воды озоном, резервуар выполнен открытым, центральная труба снабжена газовым колпаком, нижний конец которого размещен на уровне нижнего конца центральной трубы и снабжен диффузором, верхний конец центральной трубы размещен выше уровня воды и резервуара и снабжен водосливом в форме усеченного конуса, а ее нижний конец связан с нагнетательным патрубком эжектора и подводящим трубопроводом, при этом газовый колпак соединен с входным патрубком устройства приготовления озона и посредством запорно-регулирующего устройства с всасывающим патрубком эжектора и снабжен дыхательной трубой, сообщенной с источником кислорода посредством гидрозатвора. The problem is solved due to the fact that in the installation for water treatment with ozone, the tank is open, the central pipe is equipped with a gas cap, the lower end of which is placed at the lower end of the central pipe and is equipped with a diffuser, the upper end of the central pipe is placed above the water level and the tank and equipped with a weir in the form of a truncated cone, and its lower end is connected to the discharge pipe of the ejector and the supply pipe, while the gas cap is connected to the inlet pipe of the cooking device and ozone through the shutoff device with the suction pipe of the ejector and provided with a respiratory tube, communicating with a source of oxygen through the water trap.

На чертеже представлена установка для обработки воды озоном. The drawing shows an installation for treating water with ozone.

Установка содержит открытый резервуар 1 с центральной трубой 2, выполняющей функцию эрлифта, верхний конец которой оборудован коническим водосливом и размещен выше уровня воды в резервуаре. Над центральной трубой размещен газовый колпак 3, нижний конец цилиндрической части которого размещен на уровне нижнего конца центральной трубы и оборудован раструбом. Газовый колпак пневматически связан через запорно-регулирующее устройство 4, а также через установку 5 приготовления озона с всасывающим патрубком эжектора 6, нагнетательный патрубок которого соединен с нижней частью центральной трубы, а подводящий - с насосом 7. Устройство также оборудовано трубопроводом 8 для подвода исходной воды, связанным с нижней частью центральной трубы и всасывающим патрубком насоса 7, а также сборным лотком 9 и отводящим трубопроводом 10. Газовый колпак 3 снабжен дыхательной трубкой 11, которая через гидрозатвор 12 связана с источником 13 кислорода. The installation comprises an open tank 1 with a central pipe 2, which performs the function of airlift, the upper end of which is equipped with a conical spillway and placed above the water level in the tank. Above the central pipe there is a gas cap 3, the lower end of the cylindrical part of which is placed at the level of the lower end of the central pipe and is equipped with a bell. The gas cap is pneumatically connected through a locking and regulating device 4, as well as through an ozone preparation unit 5 with an suction nozzle of the ejector 6, the discharge pipe of which is connected to the lower part of the central pipe and the supply pipe to the pump 7. The device is also equipped with a pipe 8 for supplying source water associated with the lower part of the Central pipe and the suction pipe of the pump 7, as well as the collection tray 9 and the discharge pipe 10. The gas cap 3 is equipped with a breathing tube 11, which through the water seal 12 coupled to the source 13 of oxygen.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходная вода через трубопровод 8 подается в нижнюю часть центральной трубы 2, а также через насос 7 в эжектор 6, который подсасывает газовую фазу из верхней части колпака 3. При этом часть расхода газа подсасывается через запорно-регулирующее устройство 4, а остальная часть - через установку 5 приготовления озона. Соотношение величин первой и второй части указанного расхода определяется необходимым количеством озона. Газовая смесь, содержащая озон, смешивается с исходной водой в эжекторе и подается в нижнюю часть центральной трубы. Вследствие эрлифтного эффекта исходная вода, поступающая из трубопровода 8, подсасывается в центральную трубу 2, где происходит ее смешение с газом. В верхней части центральной трубы 2 происходит разделение фаз, после чего нерастворившийся газ обогащается озоном и забирается эжектором, а вода изливается в виде свободнопадающих струй. При этом струи захватывают газ, находящийся под колпаком, и дробят его на пузырьки различной крупности. Те из них, гидравлическая крупность которых меньше скорости нисходящего потока в пространстве между колпаком и центральной трубой, увлекаются потоком, образуя дополнительную контактную зону. В диффузоре происходит торможение потока, увеличение счетной концентрации и агломерация пузырьков, вследствие чего их гидравлическая крупность увеличивается, и они движутся встречно потоку. Насыщенная озоном вода из диффузора поступает в объем резервуара, где происходит окончательное окисление загрязнений. По мере растворения газа в обрабатываемой воде, его количество в газовом контуре уменьшается, вследствие чего разрежение под колпаком увеличивается и кислород через гидрозатвор 12 поступает от источника 13 в пространство под колпаком. При уменьшении разрежения до величины, равной величине гидрозатвора, поступление кислорода прекращается. Source water is supplied through a pipeline 8 to the lower part of the central pipe 2, and also through a pump 7 to an ejector 6, which draws in the gas phase from the upper part of the cap 3. In this case, part of the gas flow is sucked through the shut-off-control device 4, and the rest through 5 ozone preparation unit. The ratio of the values of the first and second parts of the specified flow rate is determined by the required amount of ozone. The gas mixture containing ozone is mixed with the source water in the ejector and is fed to the lower part of the central pipe. Due to the airlift effect, the source water coming from the pipeline 8 is sucked into the central pipe 2, where it mixes with the gas. In the upper part of the central pipe 2, phases are separated, after which the insoluble gas is enriched with ozone and taken by the ejector, and the water is poured in the form of free-falling jets. In this case, the jets capture the gas located under the cap and crush it into bubbles of various sizes. Those of them whose hydraulic fineness is less than the speed of the downward flow in the space between the cap and the central pipe are carried away by the flow, forming an additional contact zone. In the diffuser, the flow slows down, the counting concentration increases and the bubbles agglomerate, as a result of which their hydraulic size increases, and they move counter to the flow. Ozone-saturated water from the diffuser enters the tank volume, where the final oxidation of contaminants occurs. As the gas dissolves in the treated water, its amount in the gas circuit decreases, as a result of which the vacuum under the hood increases and oxygen through the water trap 12 comes from the source 13 into the space under the hood. When reducing the vacuum to a value equal to the size of the water seal, the flow of oxygen stops.

Обработанная вода поступает в сборные лотки 9 и отводится через трубопровод 10. Treated water enters the collection trays 9 and is discharged through the pipeline 10.

По сравнению с прототипом предложенное устройство обладает следующими преимуществами:
устройство имеет дополнительную зону контакта газообразного озона с обрабатываемой водой, причем крупность пузырьков газа в ней меньше, а время контакта фаз больше, чем в прототипе. Вследствие этого производительность данного устройства по растворенному озону выше, чем в прототипе;
вследствие снижения противодавления на выходе из центральной трубы производительность эрлифта возрастает, что обеспечивает возможность снижения расхода, подаваемого повысительным насосом, и приводит к уменьшению энергозатрат;
устройство обеспечивает полное использование озона, устраняет опасность выброса его в окружающую среду, а также обеспечивает снижение энергозатрат на его приготовление. (56) Авторское свидетельство СССР N 1495310, кл. С 02 F 1/78, опублик. 1989. Compared with the prototype, the proposed device has the following advantages:
the device has an additional contact zone of gaseous ozone with treated water, and the size of the gas bubbles in it is less, and the phase contact time is longer than in the prototype. As a result, the performance of this device for dissolved ozone is higher than in the prototype;
due to a decrease in back pressure at the outlet of the central pipe, the airlift productivity increases, which makes it possible to reduce the flow rate supplied by the booster pump and leads to a reduction in energy consumption;
the device provides the full use of ozone, eliminates the danger of its release into the environment, and also provides a reduction in energy consumption for its preparation. (56) Copyright certificate of the USSR N 1495310, cl. C 02 F 1/78, published. 1989.

Claims

OZONE WATER TREATMENT PLANT, comprising a reservoir with a central pipe with supply and discharge pipelines of the source and treated water, a pump, the suction pipe of which is connected to the supply pipe, and a discharge pipe with an ejector connected through the discharge pipe to the central pipe, and an oxygen source that differs the fact that the tank is made open, the central pipe is equipped with a gas cap, the lower end of which is placed at the level of the lower end of the central pipe and is equipped with a diffuser, the upper end is the neutral pipe is placed above the water level in the tank and is equipped with a truncated cone-shaped spillway, and its lower end is connected to the ejector discharge pipe and the supply pipe, while the gas cap is connected to the inlet pipe of the ozone preparation device and, through a shut-off and control device, to the suction pipe ejector and is equipped with a breathing tube in communication with an oxygen source through a water seal.