RU2333156C1 - Method of drinking water preparation - Google Patents
Method of drinking water preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333156C1 RU2333156C1 RU2006143097/15A RU2006143097A RU2333156C1 RU 2333156 C1 RU2333156 C1 RU 2333156C1 RU 2006143097/15 A RU2006143097/15 A RU 2006143097/15A RU 2006143097 A RU2006143097 A RU 2006143097A RU 2333156 C1 RU2333156 C1 RU 2333156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oxygen
- containing gas
- pressure
- formula
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки воды окислением в сочетании с воздействием ультразвука и может быть использовано для насыщения питьевой воды кислородом.The invention relates to the field of water treatment by oxidation in combination with the action of ultrasound and can be used to saturate drinking water with oxygen.
Известен способ обработки воды, реализуемый при работе устройства для безреагентной обработки жидкости (пат. RU №2158235, МПК7 C02F 1/48, опубл. 2000 г.), включающий воздействие ультразвукового излучения на поток воды.A known method of water treatment, implemented when the device for a non-reagent liquid treatment (US Pat. RU No. 2158235, IPC 7 C02F 1/48, publ. 2000), including the effect of ultrasonic radiation on the water stream.
Такой способ позволяет очистить воду от примесей, однако он не обеспечивает насыщения питьевой воды кислородом.This method allows you to clean the water from impurities, but it does not provide saturation of drinking water with oxygen.
Известен способ обработки воды (пат. RU №2272791, МПК8 C02F 1/74, опубл. 2006 г.), включающий аэрацию воды посредством эжекции воздуха водой и ее кавитацию. Для кавитации воды ее поток распыляют из форсунки под перепадом давления, а для аэрации эжектируемый воздух в распыленную воду подают после ее кавитации, после чего воду сепарируют от газообразных и твердых включений.A known method of water treatment (US Pat. RU No. 2272791, IPC 8 C02F 1/74, publ. 2006), including aeration of water by ejecting air with water and its cavitation. For water cavitation, its flow is sprayed from the nozzle under a differential pressure, and for aeration, the ejected air is supplied to the atomized water after its cavitation, after which the water is separated from gaseous and solid inclusions.
Такой способ обеспечивает очистку воды от твердых включений и ее аэрацию, однако насыщение питьевой воды кислородом недостаточно эффективно.This method provides water purification from solid inclusions and its aeration, however, the saturation of drinking water with oxygen is not effective enough.
Наиболее близким по технической сущности и принятым в качестве прототипа является способ насыщения питьевой воды кислородом при ее подготовке (DE №19949154, МПК C02F 1/36, опубл. 2001 г.), включающий ультразвуковую обработку воды и насыщение ее кислородом при повышенном давлении.The closest in technical essence and adopted as a prototype is a method of saturation of drinking water with oxygen during its preparation (DE No. 19949154, IPC C02F 1/36, publ. 2001), including ultrasonic treatment of water and its saturation with oxygen at high pressure.
Этот способ позволяет несколько повысить эффективность насыщение питьевой воды кислородом.This method allows you to slightly increase the efficiency of saturation of drinking water with oxygen.
Однако он трудоемок, сложен в осуществлении и недостаточно эффективен. Это объясняется периодичностью процесса, низкой интенсивностью ультразвукового воздействия, так как обработку проводят в закрытой емкости, оболочка которой подвергается воздействию ультразвукового излучения.However, it is laborious, difficult to implement and not effective enough. This is explained by the periodicity of the process, the low intensity of ultrasonic exposure, since the treatment is carried out in a closed container, the shell of which is exposed to ultrasonic radiation.
Задачей изобретения является повышение эффективности насыщение питьевой воды кислородом за счет обеспечения возможности коренного изменения параметров процесса ультразвуковой обработки, в части мощности и дешевизны применяемого ультразвука, увеличения концентрации растворенного и дисперсного газообразного кислорода, ведения процесса в непрерывном режиме и снижение за счет этого трудоемкости и упрощение осуществления способа.The objective of the invention is to increase the efficiency of saturation of drinking water with oxygen by making it possible to fundamentally change the parameters of the ultrasonic treatment process, in terms of the power and cheapness of the ultrasound used, to increase the concentration of dissolved and dispersed gaseous oxygen, to conduct the process in a continuous mode and to reduce the complexity and simplify implementation way.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе подготовки питьевой воды, включающем ультразвуковую обработку и насыщение воды кислородом при повышенном давлении, ультразвуковую обработку производят полем с интенсивностью (1÷70)×104 Вт/м2 в гидродинамическом генераторе с одновременной подачей кислородосодержащего газа.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for the preparation of drinking water, which includes ultrasonic treatment and oxygen saturation of the water at elevated pressure, ultrasonic treatment is performed by a field with an intensity of (1 ÷ 70) × 10 4 W / m 2 in a hydrodynamic generator with a simultaneous supply of oxygen-containing gas .
Для выполнения ультразвуковой обработки полем с интенсивностью (1÷70)×104 Вт/м2 в гидродинамическом генераторе необходимая мощность извлекается из энергии «затопленной струи» непосредственного подводящего водопровода, уменьшая давление в нем не менее чем на 0,05 МПа. Мощное ультразвуковое воздействие в сочетании с одновременной подачей кислородосодержащего газа позволяет обеспечить эффективное насыщение воды растворенным и дисперсным кислородом. При этом параметры процесса ультразвуковой обработки задаются настройкой параметров работы гидродинамического генератора и монтажной схемой его установки, давлением и расходом подающего водопровода, а параметры по насыщению кислородом - объемом, давлением и способом подачи кислородосодержащего газа, например воздуха.To perform ultrasonic treatment with a field with an intensity of (1 ÷ 70) × 10 4 W / m 2 in a hydrodynamic generator, the required power is extracted from the energy of the “flooded stream” of the direct supply water supply, reducing the pressure in it by at least 0.05 MPa. Powerful ultrasonic action in combination with the simultaneous supply of oxygen-containing gas allows for effective saturation of water with dissolved and dispersed oxygen. In this case, the parameters of the ultrasonic processing process are set by setting the parameters of the hydrodynamic generator and the installation diagram of its installation, pressure and flow rate of the supply water, and the oxygen saturation parameters by the volume, pressure and method of supplying oxygen-containing gas, such as air.
Кроме того, обработку осуществляют при давлении, определяемом по формулеIn addition, the processing is carried out at a pressure determined by the formula
Ррасч=Qг/QA×PA, (МПа),P calc = Q g / Q A × P A , (MPa),
где Qг - необходимая концентрация кислородосодержащего газа в воде в растворенном и дисперсном состоянии, кг/м3;where Q g is the required concentration of oxygen-containing gas in water in the dissolved and dispersed state, kg / m 3 ;
QA - количество растворяющегося в воде кислородосодержащего газа при атмосферном давлении (РA) и имеющейся температуре, кг/м3, при этом расход кислородосодержащего газа определяют по формулеQ A is the amount of oxygen-containing gas dissolved in water at atmospheric pressure (P A ) and the available temperature, kg / m 3 , while the flow rate of oxygen-containing gas is determined by the formula
qв=Qг×Qп, (кг/час),q in = Q g × Q p , (kg / h),
где Qп - расход воды в подводящем трубопроводе, м3/час.where Q p - water flow rate in the supply pipe, m 3 / hour.
Вышеприведенные зависимости позволяют определить конкретные параметры процесса обработки питьевой воды для получения заданной концентрации кислорода.The above dependencies allow you to determine the specific parameters of the drinking water treatment process to obtain a given oxygen concentration.
Изобретение поясняется чертежом, где изображена схема осуществления способа (при циклической обработке на первом резервуаре).The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the method (during cyclic processing on the first tank).
Способ осуществляется следующим образом. В резервуар 1 подают воду из водозабора по трубопроводу 2. Забор воды производят из нижней части резервуара 1 и подают с помощью насоса 3 по трубопроводу 4 в гидродинамический генератор 5 с одновременной подачей кислородосодержащего газа, например воздуха, по патрубку 6. В гидродинамическом генераторе 5 (в резонаторной камере гидродинамического пластинчатого генератора) вода подвергается ультразвуковой обработке воздействием акустического поля с интенсивностью (1÷70)×104 Вт/м2, что позволяет произвести дополнительное интенсивное перемешивание воды и диспергирование в ней воздуха. Диспергирование в воде воздуха осуществляют при повышенном гидростатическом давлении Ррасч, определяемом по формулеThe method is as follows. Water from the water intake is piped into the tank 1 through a pipe 2. Water is taken from the bottom of the tank 1 and fed via a pipe 3 to a hydrodynamic generator 5 with a simultaneous supply of oxygen-containing gas, such as air, through pipe 6. In a hydrodynamic generator 5 ( a hydrodynamic chamber plate resonator oscillator), the water is subjected to ultrasonic treatment exposure to an acoustic field with an intensity (1 ÷ 70) × April 10 W / m 2, which allows to produce additional intense Shuffle of water and dispersing in the air therein. Dispersion in water of air is carried out at high hydrostatic pressure P calc , defined by the formula
Ррасч=Qг/QA×PA, (МПа),P calc = Q g / Q A × P A , (MPa),
где Qг - необходимая концентрация кислородосодержащего газа в воде в растворенном и дисперсном состоянии, кг/м3;where Q g is the required concentration of oxygen-containing gas in water in the dissolved and dispersed state, kg / m 3 ;
QA - количество растворяющегося в воде кислородосодержащего газа при атмосферном давлении (РA) и имеющейся температуре, кг/м3, при этом расход кислородосодержащего газа определяют по формулеQ A is the amount of oxygen-containing gas dissolved in water at atmospheric pressure (P A ) and the available temperature, kg / m 3 , while the flow rate of oxygen-containing gas is determined by the formula
qв=Qг×Qп, (кг/час),q in = Q g × Q p , (kg / h),
где Qп - расход воды в подводящем трубопроводе, м3/час.where Q p - water flow rate in the supply pipe, m 3 / hour.
Давление в системе на входе гидродинамического генератора 5, необходимое для его нормальной работы, устанавливается не менее 0,2 МПа. Давление на выходе генератора 5 за счет его достаточно высокого гидравлического сопротивления будет ниже, диапазон его изменения должен находится в пределах 0,03÷0,06 МПа. Для измерения давления на входе и выходе генератора устанавливаются манометры 7 и 8. Регулировочный вентиль 9, установленный на патрубке 6, предназначен для регулирования подачи воздуха, а манометр 10 - для определения его давления, которое должно превышать давление в трубопроводе 4. Вывод генератора на резонансный режим производится с помощью байпасного трубопровода 11 путем установки положения регулировочной задвижки 12, а по производительности регулировка ведется при помощи задвижки 14. Расход воздуха определяется по формулеThe pressure in the system at the inlet of the hydrodynamic generator 5, necessary for its normal operation, is set at least 0.2 MPa. The pressure at the output of the generator 5 due to its sufficiently high hydraulic resistance will be lower, the range of its change should be within 0.03 ÷ 0.06 MPa. To measure the pressure at the inlet and outlet of the generator, pressure gauges 7 and 8 are installed. The control valve 9 installed on the nozzle 6 is used to regulate the air supply, and the pressure gauge 10 is used to determine its pressure, which should exceed the pressure in the pipeline 4. The generator output to the resonance the mode is performed using the bypass pipe 11 by setting the position of the adjustment valve 12, and the performance is adjusted using the valve 14. The air flow is determined by the formula
Qг=(2÷3)×QA×Qп (кг/час),Q g = (2 ÷ 3) × Q A × Q p (kg / h),
где Qп - расход воды в трубопроводе 4, определяется производительностью насоса 3, м3/час;where Q p - water flow in the pipeline 4, is determined by the capacity of the pump 3, m 3 / hour;
QA - количество воздуха, растворяющегося в воде при атмосферном давлении (РA) и имеющейся температуре, кг/м3.Q A - the amount of air dissolving in water at atmospheric pressure (P A ) and the available temperature, kg / m 3 .
Интенсивность генерируемых колебаний влияет на процесс водоподготовки. При интенсивности менее 104 Вт/м2 процесс насыщения кислородом недостаточно эффективен. Увеличение интенсивности более 70×104 Вт/м2 нецелесообразно, так как приводит к необоснованному расходу энергии.The intensity of the generated vibrations affects the water treatment process. At an intensity of less than 10 4 W / m 2, the oxygen saturation process is not effective enough. An increase in intensity of more than 70 × 10 4 W / m 2 is impractical, since it leads to unreasonable energy consumption.
Насыщенную кислородом воздуха воду с выхода генератора 5 подают в резервуар 1 под уровень поверхности.Saturated with oxygen from the water from the output of the generator 5 is fed into the tank 1 under the surface level.
После прохождения последующих циклов аэрации насыщенная кислородом вода подается потребителю.After passing through subsequent aeration cycles, oxygen-saturated water is supplied to the consumer.
Гидродинамический генератор может быть установлен на выходе из скважины с использованием давления, создаваемого глубинным насосом, и под давлением в генератор подается воздух. Далее схема сохраняется. Насыщение кислородом составляет до 20 мг/л при температуре около 30°С.A hydrodynamic generator can be installed at the well exit using the pressure generated by the downhole pump, and air is supplied to the generator under pressure. Further, the circuit is saved. Oxygen saturation is up to 20 mg / l at a temperature of about 30 ° C.
Предлагаемым способом проводилась обработка воды. Из резервуара 1 вода насосом под давлением 0,3 МПа подавалась в гидродинамический пластинчатый генератор 5 и туда же подавался воздух под давлением, 0,32 МПа, превышающим давление в трубопроводе. Интенсивность генерируемых колебаний составляла 3×104 Вт/м2. Аэрированная вода с выхода генератора подавалась под уровень поверхности резервуара 1. После 1-2 циклов насыщение кислородом воды составило 14-16 мг/л.The proposed method was carried out water treatment. From reservoir 1, water was pumped at a pressure of 0.3 MPa to a hydrodynamic plate generator 5 and air was supplied there at a pressure of 0.32 MPa, which was higher than the pressure in the pipeline. The intensity of the generated oscillations was 3 × 10 4 W / m 2 . Aerated water from the outlet of the generator was supplied under the surface level of the reservoir 1. After 1-2 cycles, the oxygen saturation of the water was 14-16 mg / L.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность процесса за счет увеличения концентрации растворенного и дисперсного газообразного кислорода, снизить трудоемкость и упростить осуществление способа за счет ведения процесса в непрерывном режиме.Thus, the use of the proposed method can improve the efficiency of the process by increasing the concentration of dissolved and dispersed gaseous oxygen, reduce the complexity and simplify the implementation of the method by conducting the process in a continuous mode.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143097/15A RU2333156C1 (en) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Method of drinking water preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143097/15A RU2333156C1 (en) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Method of drinking water preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006143097A RU2006143097A (en) | 2008-06-20 |
| RU2333156C1 true RU2333156C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39866881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006143097/15A RU2333156C1 (en) | 2006-12-05 | 2006-12-05 | Method of drinking water preparation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333156C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122986A3 (en) * | 2010-03-31 | 2011-11-24 | ПАНАСЮК, Дмитрий Валерьевич | Hydrodynamic water purification method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116264C1 (en) * | 1997-11-21 | 1998-07-27 | Козлов Анатолий Иванович | Method for sewage treatment |
| DE19949154A1 (en) * | 1999-09-25 | 2001-05-10 | Sheng I Leu | Water treatment apparatus for raising oxygen solubility in high purity drinking water comprises high-pressure pump, closed container, ozone injector, cooler, and supersonic vibrator |
| RU2214972C1 (en) * | 2002-12-25 | 2003-10-27 | ООО "Центр прикладной акустики" | Method of water treatment |
| RU2214969C1 (en) * | 2002-12-25 | 2003-10-27 | ООО "НРС Технолоджис Раша" | Method and device for treatment of water |
| CN1789148A (en) * | 2005-12-29 | 2006-06-21 | 徐小宁 | Liquid sonic-energy preparation apparatus of small micelle drinking water |
-
2006
- 2006-12-05 RU RU2006143097/15A patent/RU2333156C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2116264C1 (en) * | 1997-11-21 | 1998-07-27 | Козлов Анатолий Иванович | Method for sewage treatment |
| DE19949154A1 (en) * | 1999-09-25 | 2001-05-10 | Sheng I Leu | Water treatment apparatus for raising oxygen solubility in high purity drinking water comprises high-pressure pump, closed container, ozone injector, cooler, and supersonic vibrator |
| RU2214972C1 (en) * | 2002-12-25 | 2003-10-27 | ООО "Центр прикладной акустики" | Method of water treatment |
| RU2214969C1 (en) * | 2002-12-25 | 2003-10-27 | ООО "НРС Технолоджис Раша" | Method and device for treatment of water |
| CN1789148A (en) * | 2005-12-29 | 2006-06-21 | 徐小宁 | Liquid sonic-energy preparation apparatus of small micelle drinking water |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011122986A3 (en) * | 2010-03-31 | 2011-11-24 | ПАНАСЮК, Дмитрий Валерьевич | Hydrodynamic water purification method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006143097A (en) | 2008-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5186841A (en) | Cooling water ozonation system | |
| KR101024658B1 (en) | Ozone Water Manufacturing Equipment | |
| JP2010048543A (en) | Hydrogen-dissolved fuel | |
| KR101877506B1 (en) | Nano-bubble and micro-bubble generation system with feedback circuit | |
| CN101913724A (en) | A device for treating cyanobacteria in eutrophic water | |
| JP4201042B2 (en) | Liquid processing method and apparatus | |
| CN111807501A (en) | A continuous high-concentration ozone oxidation treatment sewage device and sewage treatment method thereof | |
| RU2333156C1 (en) | Method of drinking water preparation | |
| CN102963947A (en) | Pressurized dissolved micro-bubble generator | |
| CN107381701B (en) | A kind of ozone flotation device and method using constant pressure microbubble generator to supply air | |
| CN103384772A (en) | Water hammer generation device | |
| CN111847563B (en) | Air floatation treatment method for sewage | |
| CN102249361B (en) | Ozone gas supply pressure stabilizing device and air flotation reactor using same | |
| JP2005000882A (en) | Micro bubble generator | |
| RU2155716C2 (en) | Device for treatment of sewage by pressure flotation | |
| JP4133045B2 (en) | Gas dissolver and water treatment apparatus equipped with them | |
| JPH09290280A (en) | Ozone contact tank and control method therefor | |
| CN213050136U (en) | Micro-nano bubble-based gas-liquid mixture generation module and wastewater treatment equipment | |
| KR101075685B1 (en) | Saturated liquid generation apparatus and device manufacturing saturated liquid with it | |
| CN110894118B (en) | Ammonia-nitrogen wastewater treatment device | |
| RU94564U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING INDUSTRIAL WASTE WATERS | |
| JP2009178702A (en) | Gas-liquid mixing equipment | |
| CN221740029U (en) | Coking wastewater cooperative treatment device based on ozone micro-nano bubbles | |
| JP3944268B2 (en) | Pressurized downward injection type multi-stage ozone contact tank and its control method | |
| CN218478601U (en) | A high-dissolved gas-water generating device without overflow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101206 |