Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для очистки питьевых и сточных вод

Изобретение относится к устройствам подготовки воды для питьевого и технологического водоснабжения и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности, на объектах, не имеющих возможности подключиться к централизованным системам водоподготовки, например, автономных фермерских хозяйствах.

Известно устройство для обеззараживания воды высоковольтным электрическим разрядом, содержащее камеру для обрабатываемой воды, высоковольтный и заземленный электроды, размещенные в камере, источник высоковольтного напряжения с накопительным конденсатором, формирующим импульсы электрического тока постоянной полярности, блок управления частотой электрических импульсов (патент РФ № 224688, МПК C02F 1/48, опубл. бюл. № 18, 1983).

Недостатками известного устройства является отсутствие контроля параметров процесса в ходе его выполнения и возможности изменять эти параметры. В результате этого возможны ситуации неполной и некачественной очистки обрабатываемой воды, часто необходима повторная ее обработка.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки питьевых и сточных вод, содержащее камеру для протекания очищаемой жидкости с подводящими и отводящими фланцами или штуцерами, внутри которого установлены одна или несколько пар изолированных от металлического трубопровода высоковольтных электродов, источник импульсов электрического тока высокого напряжения (патент РФ № 224688, МПК C02F 1/48, опубл. 1983, бюл. № 18).

Недостатком известного технического решения является отсутствие контроля результатов реализуемого технологического процесса очистки, возможности оперативно изменять параметры режимов обработки жидкости. В результате этого очистка воды не всегда обеспечивает высокое качество очистки либо увеличены затраты энергии и времени на выполнение технологических процессов. установлены одна или несколько пар высоковольтных электродов отделенных высоковольтной изоляцией от металлического трубопровода.

Задачей настоящего изобретения являются повышение эффективности, оперативности, сокращение стоимости процессов при выполнении технологических операций очистки питьевых и сточных вод.

В результате использования предлагаемого изобретения за счет изменения в ходе выполнения технологических процессов очистки питьевых и сточных водопараметров режимов обработки жидкости увеличивается качество обработки жидкости, снижаются материальные затраты при очистке питьевых и сточных вод, а время выполнения технологических операций уменьшается за счет того, что при реализации технологических процессов выполняют контроль качества очистки очищаемой жидкости и, при необходимости, оперативно меняют параметры воздействия на жидкость.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемое устройство для очистки питьевых и сточных вод, содержащее камеру для протекания очищаемой жидкости с подводящим и отводящим фланцами, внутри которой установлены одна или несколько пар изолированных от металлического трубопровода высоковольтных электродов, источник импульсов электрического тока высокого напряжения, согласно изобретению, введены модуль контроля жидкости на подводящем фланце камеры, модуль контроля жидкости на отводящем фланце камеры, модуль управления, байпас, проходной насос и два электромагнитных клапана, при этом вход камеры соединен с выходом подводящего фланца, а выход камеры соединен с входом отводящего фланца, первый выход модуля контроля жидкости на подводящем фланце соединен с первым входом подводящего фланца камеры, а второй выход модуля контроля жидкости на подводящем фланце камеры соединен с первым входом модуля управления, причем выход модуля управления соединен с входом источника импульсов электрического тока высокого напряжения, выход которого подключён к высоковольтным электродам, а вход модуля контроля жидкости на отводящем фланце камеры соединен с выходом отводящего фланца камеры, а входы первого и второго электромагнитных клапана подключены к первому и второму выходам модуля контроля жидкости на отводящем фланце, причем выход первого электромагнитного клапана соединён с потребителем очищаемой жидкости, выход второго электромагнитного клапана соединён с входом проходного насоса, а выход проходного насоса соединён с входом байпаса, выход которого соединен со вторым входом подводящего фланца камеры, при этом третий выход модуля контроля жидкости на отводящем фланце соединен со вторым вход модуля управления.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема устройства для очистки питьевых и сточных вод.

Устройство очистки питьевых и сточных вод содержит камеру для протекания очищаемой жидкости 1, подводящий 2 и отводящий 3 фланцы, одну или несколько пар изолированных от камеры 1 высоковольтных электродов 4, источник импульсов электрического тока высокого напряжения 5, модуль контроля жидкости 6 на подводящем фланце 2 камеры 1, модуль управления 7, модуль контроля жидкости 8 на отводящем фланце 3 камеры 1, байпас 9, проходной насос 10, электромагнитный клапан 11 для отвода очищенной воды и электромагнитный клапан 12 для отвода воды не соответствующей санитарным требованиям для повторной очистки.

Вход камеры 1 соединен с выходом подводящего фланца 2, а выход камеры 1 соединен с входом отводящего фланца 3. Первый выход модуля контроля жидкости 6 на подводящем фланце 2 соединен с первым входом подводящего фланца 2 камеры 1, а второй выход модуля контроля жидкости 6 на подводящем фланце 2 камеры 1 соединен с первым входом модуля управления 7. Выход модуля управления 7 соединен с входом источника импульсов электрического тока высокого напряжения 5, выход которого подключён к высоковольтным электродам 4. Вход модуля контроля жидкости 8 на отводящем фланце 3 камеры 1 соединен с выходом отводящего фланца 3 камеры 1. Входы первого 11 и второго 12 электромагнитных клапана подключены к первому и второму выходам модуля контроля жидкости 8 на отводящем фланце 3, причем выход первого электромагнитного клапана 11 соединён с потребителем очищаемой жидкости, выход второго электромагнитного клапана 12 соединён с входом проходного насоса 10, а выход проходного насоса 10 соединён с входом байпаса 9. Выход байпаса 9 соединен с вторым входом подводящего фланца 2 камеры 1. Третий выход модуля контроля жидкости 8 на отводящем фланце 3 соединен со вторым вход модуля управления 7.

Устройство очистки питьевых и сточных вод работает следующим образом.

В начале реализации технологического процесса очистки питьевых и сточных вод очищаемая жидкость поступает в подводящий фланец 2, а затем – в камеру 1. Модуль контроля жидкости 6 на подводящем фланце 2 камеры 1 исследует состав очищаемой жидкости и передает результаты исследования в модуль управления 7. Параметры режима обработки очищаемой жидкости по результатам оценки ее состава модулем контроля жидкости 8 на входе камеры 1 определяет блок управления 7. Источник импульсов электрического тока высокого напряжения 5, согласно заданию от блока управления 7, вырабатывает импульсы электрического тока высокого напряжения, которые поступают на высоковольтные электроды 4. Между разнополярными электродами под действием импульсов электрического тока высокого напряжения возникают разряды, которые очищают жидкость внутри камеры 1 от ненужных примесей, загрязнений.

При обработке сильно загрязненных жидкостей, если результаты очистки не удовлетворяют предъявляемым технологическим требованиям, с третьего выхода модуля контроля жидкости 8 на фланце 3 камеры 1 на модуль управления 7 поступает информация о некачественной очистке жидкости. Модуль управления 7 корректирует выходные параметры источника импульсов электрического тока высокого напряжения 5. Очистка жидкости начинает выполняться при измененных параметрах импульсов электрического тока высокого напряжения. Для этого первый 11 электромагнитный клапан закрывается, а второй 12 электромагнитный клапан открывается. Включается проходной насос 10 и очищаемая жидкость через байпас 9 и подводящей фланец 2 поступает в камеру 1, где подвергается новой обработке с измененными параметрами импульсов. Если результаты очистки вновь не удовлетворяют предъявляемым технологическим требованиям последние операции повторяются.

Если результаты очистки удовлетворяют предъявляемым технологическим требованиям первый 11 электромагнитный клапан открывается, а второй 12 электромагнитный клапан закрывается. На очистку через подводящий 2 фланец и модуль контроля жидкости 6 на подводящем фланце 2 в камеру 1 поступает неочищенная жидкость, а очищенная жидкость через клапан 11 идет потребителю.

Применение предлагаемого технического решения обеспечит повышение качества, оперативности и сокращение стоимости технологических процессов очистки питьевых и сточных вод, возможность осуществлять эти процессы в режиме реального времени.