Патент на изобретение №2303001
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к физико-технологическим процессам обработки жидких сред и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды, водных растворов и сточных вод. Способ обработки жидкостей включает воздействие на обрабатываемую жидкость струями плазмы, которые погружают в объем обрабатываемой жидкости, очистку и обеззараживание, причем в качестве плазмообразующей среды используют часть указанной обрабатываемой жидкости при мощности питающего трансформатора в пределах 5-500 кВА, а струю плазмы формируют с содержанием в ее массе озона, при наличии в ней ультрафиолетового и ультразвукового излучений. Технический результат – повышение эффективности процесса обработки жидкостей, сокращение времени обработки. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к физико-технологическим процессам обработки жидких сред и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды, сточных технологических и бытовых вод. Решение данной технической задачи в настоящее время достигается различными способами, из которых наиболее представительным и наиболее близким является способ обработки жидкостей, включающий воздействие на обрабатываемую жидкость струями рабочего агента, очистку и обеззараживание обрабатываемой жидкости /RU, №2077492, 25.12.1992/. Существенным недостатком этого способа является ограниченность применения и избирательность состава жидкости, т.к. рабочий агент способен очищать и обеззараживать только сложные растворы с органоминеральными фракциями и в локальном объеме обрабатываемой жидкости, что вызывает необходимость многократного повторения процесса за счет циркуляции жидкости в замкнутом объеме, что увеличивает время обработки, снижает эффективность способа и ограничивает области и типы жидкостей использования способа. Технической задачей и технологическим результатом данного изобретения является повышение эффективности процесса воздействия струи рабочего агента на структуру жидкой среды с учетом ее сложной и неоднородной кластерной, обладающей неустойчивыми физико-химическими свойствами, структуры и состава при различных температурных показателях жидкой среды, подвергаемой обработке. Это в изобретении достигается за счет того, что способ обработки жидкостей включает воздействие на обрабатываемую жидкость струями рабочего агента, очистку и обеззараживание, где в качестве рабочего агента (его струй) используют струи плазмы, которые погружают в объем обрабатываемой жидкости, при этом в качестве плазмообразующей среды используют часть указанной обрабатываемой жидкости при мощности питающего трансформатора в пределах 5-500 кВА. При этом струю плазмы формируют с содержанием в ее массе озона, при наличии в ней ультрафиолетового и ультразвукового излучений. Описываемый способ обработки жидкостей более полно раскрывается на приводимом далее примере его реализации. Пример. Водный раствор сточной биологической жидкости объемом 50 л с содержанием болезнетворных бактерий в количестве 80×109 подвергнут обработке по регламенту данного способа: на указанный объем жидкости осуществили воздействие струями рабочего агента, при этом в качестве струи сформирована была струя плазмы с помощью стандартного плазмотрона серии “Флагман”, имеющего регулируемую мощность, а также использован питающий трансформатор серии ТС-ОСМ, мощность которого при опытном осуществлении данного способа регулировалась в пределах 5-500 кВА, при которой получили наиболее эффективную струю рабочего агента – струю плазмы, причем в качестве плазмообразующей среды была использована часть этой же обрабатываемой жидкости (без использовании каких-либо дополнительных плазмообразующих сред) при расходе этой жидкости 0,1-0,2 л/мин; характеристиками подаваемой мощности и количеством плазмообразующей (обрабатываемой) жидкости струю плазмы отрегулировали по содержанию озона, наличию в ее структуре ультразвукового и ультрафиолетового излучений (эти три показателя были установлены с помощью аппаратуры: озоноанализатора, акустического датчика, спектрофотометра); эту струю плазмы на 80% ее длины и ее массы погрузили в обрабатываемую жидкость на время, равное 2,3 минуты (это время было выбрано экспериментально для указанного объема жидкости и степени ее зараженности). Обработанную жидкость аналитически исследовали взятием проб для биохимического анализа и масс-спектрометрии; анализ показал отсутствие жизнеактивных бактерий. Образовавшиеся кластеры обезвреженных бактерий в виде тонкой пенистой пленки были сняты с поверхности обработанной жидкости микропористым экраном. Обработанная жидкость была пригодна для повторного оборотного использования в основных технологических процессах. При этом сложная физико-химическая структура и свойства струи плазмы при обработке жидкости получена при использовании той же жидкости для формирования струи, содержащей в своей массе озон при одновременном наличии ультразвукового и ультрафиолетового излучений, ввиду того, что жидкость содержит биологически активную фазу, способствующую повышенному содержанию в этой жидкости оксидов, не связанных молекулярно с молекулами самой жидкости и находящихся в виде множества микрочастиц и микропузырьков в массе жидкости; а т.к. температура струи плазмы регулируется в широких пределах(по указанной мощности) от 300°С до 2×104 град.С, то газообразные микрочастицы проявляются в струе множеством микровзрывов, распадаясь на элементы, в т.ч. с выделением озона и генерированием высокочастотных (25-35 кГц) ультразвуковых излучений; при этом в результате распадов указанных микрочастиц выделяющийся водород и метан формируют световое излучение на границах струи в ультрафиолетовом диапазоне световых волн. Эти три очень активные физико-химические свойства формируемой струи плазмы, работающие одновременно на протяжении всего процесса обработки жидкости, подвергают эту жидкость наиболее эффективному, по сравнению с известными способами обработки, процессу обработки, очистки и обеззараживания. Таким образом, эффективность по чистоте, обеззараживанию и сокращению времени обработки жидкости достигнута благодаря оригинальному синергетическому воздействию струями сформированной плазмы на объем обрабатываемой жидкости.
Формула изобретения
1. Способ обработки жидкостей, включающий воздействие на обрабатываемую жидкость струями рабочего агента, очистку и обеззараживание, отличающийся тем, что в качестве струй рабочего агента используют струи плазмы, которые погружают в объем обрабатываемой жидкости, при этом в качестве плазмообразующей среды используют часть указанной обрабатываемой жидкости при мощности питающего трансформатора в пределах 5-500 кВА. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что струю плазмы формируют с содержанием в ее массе озона, при наличии в ней ультрафиолетового и ультразвукового излучений.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.12.2007
Извещение опубликовано: 27.07.2009 БИ: 21/2009
|
||||||||||||||||||||||||||
