способ обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды (варианты) и установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающий подачу дезинфицирующего водного раствора, полученного в результате перемешивания органического кислотного соединения с хлоритом металла, в камеру, содержащую воду и/или отработанную воду, отличающийся тем, что дезинфицирующий водный раствор получают в результате перемешивания органической оксикислоты или карбоновой кислоты с хлоритом щелочного или щелочноземельного металла при pH меньше 7 и при температуре менее по меньшей мере 48,9^oС, при этом содержимое камеры изолируют от атмосферы и выдерживают в камере не более 5 мин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержимое упомянутой камеры находится под давлением, превышающим атмосферное.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что температура воды дезинфицирующего водного раствора изменяется в пределах от примерно 15,6 до примерно 26,7^oС.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что трубопровод для поступающего потока в упомянутую камеру расположен выше трубопровода для отвода вытекающего потока из упомянутой камеры, а трубопровод для отвода вытекающего из упомянутой камеры потока расположен выше верхней части камеры, при этом жидкое содержимое камеры находится под давлением, превышающим атмосферное.

5. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что в качестве органической кислоты используют молочную кислоту, а в качестве хлорита щелочного металла - хлорит натрия.

6. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является лимонная кислота.

7. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является яблочная кислота.

8. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является винная кислота.

9. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является гликолевая кислота.

10. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является миндальная кислота.

11. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что органической кислотой является щавелевая кислота.

12. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что содержимое камеры находится под давлением примерно 1 2 атм.

13. Установка для обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающая камеру с дезинфицирующим агентом, содержащим хлор, механическое средство для перемешивания, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде герметичной камеры, содержащей трубопровод для входного потока и трубопровод для отвода вытекающего потока воды и/или обработанной воды и средство для подачи дезинфицирующего агента, представляющего собой водный раствор вещества, содержащего хлор или водный раствор органической оксикислоты или карбоновой кислоты и хлорита щелочного или щелочноземельного металла, при этом камера имеет такие размеры, которые обеспечивают время удержания ее содержимого не более 5 мин.

14. Установка по п.13, отличающаяся тем, что содержит упомянутую камеру, имеющую средства для поддержания давления, превышающего 1 атм над содержимым камеры.

15. Установка по п. 14, отличающаяся тем, что содержит средство для поддержания давления выше одной атмосферы над содержимым камеры, при этом высота трубопровода для входного потока в камеру больше высоты трубопровода для отвода вытекающего потока из камеры, а высота трубопровода для отвода потока, вытекающего из камеры, больше высоты верхней части камеры, вследствие чего содержимое камеры находится под давлением выше атмосферного.

16. Установка по п.14, отличающаяся тем, что содержимое камеры находится под давлением в пределах от примерно одной до примерно двух атмосфер.

17. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является молочная кислота.

18. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является лимонная кислота.

19. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является яблочная кислота.

20. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является винная кислота.

21. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является гликолевая кислота.

22. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является миндальная кислота.

23. Установка по п.13, отличающаяся тем, что органической кислотой является щавелевая кислота.

24. Способ обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающий подачу водного раствора дезинфицирующего агента в камеру, содержащую воду и/или отработанную воду, отличающийся тем, что в качестве дезинфицирующего агента используют хлор, или двуокись хлора, или вещество, содержащее хлор, при этом содержимое камеры изолируют от атмосферы и выдерживают в камере не более 5 мин.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что включает поддержание давления в камере выше атмосферного.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что содержимое упомянутой камеры находится под давлением, изменяющемся в пределах примерно 1 2 атм.

27. Способ по п.24, отличающийся тем, что трубопровод для входящего потока в упомянутую камеру установлен выше трубопровода для отвода вытекающего потока из упомянутой камеры, а трубопровод для отвода вытекающего потока из камеры установлен выше верхней части камеры, при этом жидкое содержимое камеры находится под давлением, превышающим атмосферное давление.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу и установке для обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды с использованием разнообразных хлорсодержащих соединений и/или хлора. Другими примерами промышленных способов, где могут быть использованы хлорсодержащие соединения в качестве окисляющего и/или дезинфицирующего агента, являются их использование в качестве отбеливающего агента в бумажной промышленности и в качестве химического агента для обработки воды в нефтедобывающей промышленности, кроме того, к другим отраслям промышленности, где может быть осуществлено настоящее изобретение, относятся производство по обработке цыплят и индюшек, рыбообрабатывающая промышленность, включающая обработку рыбы и креветок; производство по обработке растительных продуктов и фруктов; они могут быть использованы для удаления H₂S и серы из отработанной воды при горных разработках по добыче серебра, золота и других металлов, и драгоценных металлов, также как для бытовой, так и промышленной отработанной воды, воды, используемой в охлаждающих колоннах и т. п. для обработки как бытовой, так и промышленной свежей воды, для обработки говядины и свинины, биомедицинских отходов и для удаления H₂S из природного газа нефтяных скважин.

Способы и/или установки для обработки воды и/или отработанной воды двуокисью хлора, получаемой при смешении органических кислот и хлоритов, уже известны в этой области техники. Callerame в патенте Канады 959238 предложил способ и установку для производства двуокиси хлора в воде. Tice et al. в патенте США 4585482 предложили биоцидную композицию длительного действия, получаемую из соединения, высвобождающего двуокись хлора, и органической кислоты. Key et al. в патенте США 4310425 предложили систему для получения двуокиси хлора с целью использования в качестве антибактериального агента при бурении нефти на полях. Wentworth в патенте США 3082146 предложил способ для обработки воды с использованием остаточной концентрации хлористой кислоты при помощи ее смешения с хлоритом натрия и соединением пероксигена. Alliger в патенте США 4084747 предложил убивающую эмбрионы композицию, получаемую в результате контактирования молочной кислоты с хлоритом натрия в водной среде. Alcide Corporation в международной заявке PCT/Us 85/00470 предложила способ дезинфекции субстрата, содержащий контактирование этого субстрата с композицией, содержащий высвобождающее двуокись хлора соединение, такое как хлорит натрия, с достаточным количеством органической кислоты, чтобы снизить pHh композиции до уровня меньше, чем примерно 7.

Mason в патенте США 4968501 предложил новый способ использования хлористой кислоты с тем, чтобы удалить двуокись серы из сбрасываемых дымовых завес. Mason в патенте США 4801353 предложил способ отбеливания древесной пульпы с использованием водного раствора, содержащего соль молочной кислоты и хлористую кислоту.

Mason в патенте США 4925645 предложил способ получения смеси, содержащей двуокись хлора, который состоит из нескольких стадий. Mason в патенте США 4892146 предложил способ добычи нефти, содержащий стадии нагнетания заполняющей воды в содержащие нефть подземные образования, причем эта вода содержит смесь соли молочной кислоты и хлористой кислоты.

Конструкция, функционирование и управление контактными камерами подробно излагаются в тексте, озаглавленном "Wastewater Engineering Collection Treatment Disposal", авторы Metcalf & Eddy, Inc. McGraw Hill Book Company, New York, 1972 стр. 470-478. В этом тексте приведено минимальное время удерживания для хлорных контактных камер, а именно 15-30 мин.

Обычные хлорные контактные камеры изготавливаются из того или иного металла, такого как сталь, стекловолокно или бетон. Обычно они являются открытыми камерами и смешение может быть обычно при помощи гидравлического вихря, механических средств или с использованием отдельных камер.

Наиболее близким аналогом данного предложения является способ обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающий подачу дезинфицирующего водного раствора, полученного в результате перемешивания органического кислотного соединения с хлоритом металла в камеру, содержащую воду и/или отработанную воду (патент США 4084747).

В устройстве для осуществления указанного способа предусмотрена камера с дезинфицирующим агентом, содержащим хлор, и это устройство включает также механическое средство для перемешивания.

Одной из основных задач настоящего изобретения является возможность использования образования двуокиси хлора в водном растворе, содержащем объемные количества реагентов, которые допускают образование источника двуокиси хлора "на стороне", а не на месте, что является важным фактором при конкретном промышленном осуществлении. Возможность получения "на стороне" является весьма важной, так как она позволяет гораздо безопасней осуществить продуцирование двуокиси хлора, при этом минимизируется риск возгорания и взрыва. Предполагается, что растворы, содержащие двуокись хлора, можно доставлять к месту расположения установки при помощи, например, автомобильной цистерны или железнодорожной цистерны; кроме того, настоящее изобретение допускает смешение и образование двуокиси хлора в водном растворе, включающем объемные количества и смешиваемые пропорции, которые являются в высшей степени простыми, при этом персонал, прошедший в общем случае более или менее общую подготовку, может осуществить получение двуокиси хлора. Этот способ позволяет при доставке источника двуокиси хлора к месту расположения установки доставлять только водный раствор, который теперь не получают, так как двуокись хлора нельзя безопасно транспортировать и поэтому в настоящее время ее получают на местах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающем подачу дезинфицирующего водного раствора, полученного в результате перемешивания органического кислотного соединения с хлоритом металла, в камеру, содержащую воду и/или отработанную воду, согласно настоящему изобретению дезинфицирующий водный раствор получают в результате перемешивания органической оксикислоты или карбоновой кислоты с хлоритом щелочного или щелочноземельного металла при pH меньше 7 и при температуре менее, по крайней мере, 48,9^oC; при этом содержимое камеры изолируют от атмосферы и выдерживают в камере в течение не более 5 мин; предпочтительно содержимое вышеуказанной камеры находится под давлением, превышающим атмосферное давление.

Желательно, температуру, при которой осуществляют перемешивание, поддерживать в диапазоне от примерно 15,6^oC до примерно 26,7^oC. Причем в вышеупомянутой камере трубопровод для поступающего потока расположен выше трубопровода для отвода вытекающего потока из камеры, который расположен выше верхней части камеры, при этом жидкое содержимое камеры находится под давлением, превышающим атмосферное давление, предпочтительно от примерно 1 до 2 атмосфер.

В качестве органического кислотного соединения целесообразно использовать молочную кислоту, лимонную кислоту, яблочную кислоту, винную кислоту, гликолевую кислоту, миндальную кислоту или щавелевую кислоту; а в качестве хлорита щелочного металла хлорит натрия.

Другим объектом настоящего изобретения является установка для обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, включающая камеру с дезинфицирующим агентом, содержащим хлор, и механическое средство для перемешивания, в котором согласно настоящему изобретению камера выполнена в виде герметичной камеры, содержащей трубопровод для входного потока и трубопровод для отвода вытекающего потока воды или обработанной воды, и средство для подачи дезинфицирующего агента, представляющего собой водный раствор вещества, содержащего хлор или водный раствор органической оксикислоты или карбоновой кислоты и хлорита щелочного или щелочноземельного металла, при этом камера имеет такие размеры, которые обеспечивают время удержания ее содержимого, не превышающее 5 мин.

Установка содержит вышеупомянутую камеру, имеющую средства для поддержания давления, превышающего 1 атмосферу над содержимым вышеупомянутой камеры. При этом высота трубопровода для входного потока в камеру больше высоты трубопровода для отвода вытекающего потока из камеры, а высота трубопровода для отвода потока, вытекающего из камеры, больше высоты верхней части камеры, вследствие чего содержимое камеры находится под давлением выше атмосферного, предпочтительно в пределах от примерно 1 атмосферы до примерно 2 атмосфер.

Одним из вариантов заявленного способа является способ обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды, в котором в качестве дезинфицирующего агента используют хлор, или двуокись хлора, или вещество, содержащее хлор, при этом содержимое камеры изолируют от атмосферы и выдерживают в камере в течение не более 5 мин.

Водный раствор, содержащий двуокись хлора, образованную в результате вышеупомянутой реакции, стабилен и может быть безопасно транспортирован с использованием любого транспорта, например, автомобильной цистерны или железнодорожной цистерны, к месту установки. Лабораторные испытания показали, что растворы, полученные при помощи смешения различных органических кислот, включая молочную кислоту, лимонную кислоту, яблочную кислоту и винную кислоту, с хлоритом натрия сохраняли свои концентрации 2% в течение не менее 30 дней.

Вышеупомянутая реакция инициирует цепь реакций, которые приводят к образованию двуокиси хлора, являющейся центральным химическим агентом по настоящему изобретению, обеспечивающим эффективность при обработке и дезинфекции воды и/или отработанной воды. Эти последующие реакции в общем случае включают окисление различных органических соединений или разрушение патогенов либо хлористой кислотой, либо двуокисью хлора, либо газообразным хлором, и они будут описаны при помощи уравнений в последующих разделах настоящего описания.

Может оказаться более предпочтительным использовать другие хлориты щелочных или щелочноземельных металлов либо в жидкой, либо в твердой форме в качестве источника хлорита, а не те, что упоминаются в настоящем описании.

Водные растворы, содержащие соединения хлора, затем впрыскивают, смешивают или осуществляют контакт с водой и/или отработанной водой в каком-либо контейнере, трубопроводе, камере, сосуде или в каком-либо замкнутом пространстве или полости с тем, чтобы соединение хлора тщательно перемешалось с водой и/или отработанной водой в течение времени, достаточном для осуществления обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды.

Возможно использовать хлор, газообразный хлор, озон и/или двуокись хлора, полученные по любому способу, а также другие дезинфицирующие агенты при осуществлении настоящего изобретения.

Ключевой момент настоящего изобретения заключается в конструкции и функционировании контейнера, камеры или сосуда, в котором соединения хлора контактируют с водой и/или отработанной водой. В соответствии с настоящим изобретением камера или какое-либо другое замкнутое пространство являются воздухонепроницаемой или герметической камерой в течение времени, которое эффективно или достаточно для обработки и дезинфекции. Кроме того, такую камеру можно сконструировать и она будет функционировать так, что поверхность вода и/или отработанной воды, содержащейся в камере, находится под давлением или давлением, которое выше атмосферного. Представляется, что именно благодаря воздухонепроницаемой камере или давлению выше атмосферного, по крайней мере, частично, получают неожиданно и с высокой эффективностью обработку и/или дезинфекцию в соответствии с настоящим изобретением; вероятно, это вызвано тем фактором, что улетучивание отдельных молекул хлора, двуокиси хлора и/или соединений, содержащих хлор, предотвращается и/или минимизируется и они удерживаются при контакте с отдельными молекулами воды и/или отработанной воды. Более высокое давление может быть причиной того, что значительные количества хлора, двуокиси хлора и/или соединения, содержащего хлор, растворяются в воде и/или отработанной воде.

Представляется, что средство для увеличения давления на поверхности воды и/или отработанной воды в контактной камере до давления выше атмосферного может включать 1) изменение размера и/или регулировку клапана на выходе или выходном отверстии для вытекающего потока, чтобы снизить поток по сравнению с поступающим или входным отверстием, 2) использование механических средств некоторого типа, таких как насос, чтобы поднять давление в контактной камере, 3) увеличение высоты трубопровода для вытекающего потока до уровня выше контактной камеры. Предполагается, что давление в области от примерно 1 до примерно 2 атмосфер является предпочтительным, чтобы гарантировать быструю и эффективную обработку и, кроме того, оно совместимо с существующими структурами и конструкциями. Кроме того, это давление может изменяться в зависимости от суточного изменения потока.

Как упоминалось выше, существующие стандартные камеры для контакта с хлором, которые широко используют в настоящее время, изготовлены в общем случае из стали или бетона, и являются открытыми. Следовательно, для того чтобы переделать существующие структуры в соответствии с настоящим изобретением открытые камеры необходимо "закрыть", а способ применения давления к содержимому этой камеры необходимо приспособить к существующей камере. Таким образом, важный момент заключается в том, что настоящее изобретение совместимо с существующими камерами, при этом переделка существующих камер экономически целесообразна, так как существующие в настоящее время камеры для контакта с хлором часто изготовлены из бетона и они не могут поддержать высокое внутреннее давление без утечки, растрескивания или, возможно, из-за структурных дефектов. Поэтому существенно, чтобы давление поддерживалось в относительно низкой области давления.

Основные решения и конструкция камер для контакта с хлором остались по существу без изменений в течение последних тридцати-сорока лет. Открытые контактные камеры широко используют в развитых государствах. В соответствии с настоящим изобретением предлагается явное улучшение по сравнению с известными установками, которое содержит основные улучшения решений, конструктивных элементов и функционирования, которые должны привести к значительному снижению затрат при строительстве и функционировании дезинфицирующих камер, которые используют как таковые или вместе с системами для обработки воды и/или отработанной воды.

Представляется, что в предпочтительном варианте время контакта, удерживания или пребывания в контактной камере изменяются в пределе от примерно 30 с до примерно 5 мин. Заметим, что такое непродолжительное время контакта является неожиданным результатом и преимуществом настоящего изобретения. Можно использовать более продолжительное время удерживания, однако при этом увеличиваются затраты на строительство контактной камеры.

Соединения, содержащие хлор, получаемые и используемые по способу настоящего изобретения, предназначены для использования в качестве бактерицида, чтобы ингибировать рост бактерий и других микробов и патогенов, содержащихся в воде и/или отработанной воде, с тем чтобы сделать ее пригодной для питья, или чтобы ее дезинфицировать в зависимости от способа. Изобретение может быть также предназначено для обесцвечивания и для удаления запаха, неприятного вкуса, металлов железа, марганца и сероводорода, которые могут содержаться в воде и/или отработанной воде. Например, такие проблемы могут возникать из-за водорослей, фенолов и/или из-за присутствия сероводорода. Важное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что минимизируется и/или исключается образование тригалометана, других нежелательных полихлорированных углеводородов, таких как диоксины, хлораты и хлориты.

Заметим, что органические кислоты, упомянутые в этом описании, могут включать молочную, лимонную, винную, яблочную, щавелевую, гликолевую и миндальную кислоты, и/или другие органические оксикислоты и карбоновые кислоты.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение одного варианта осуществления настоящего изобретения; на фиг. 2 схематическое изображение второго варианта осуществления настоящего изобретения; на фиг. 3 -схематическое изображение третьего варианта осуществления настоящего изобретения, при этом масштаб не сохранен; на фиг. 4 схематическое изображение одного типа камеры смешения; на фиг. 5 схематическое изображение камеры смешения второго типа с использованием немеханических средств смешения, вид сверху; на фиг. 6 схематическое изображение другого варианта осуществления настоящего изобретения.

Наилучший вариант осуществления изобретения

Более подробно описание настоящего изобретения приведено в виде химических уравнений и примеров.

Реакции, используемые по способу настоящего изобретения, имеют следующий вид:

1. CH₃(OH)COOH (молочная кислота) + NaClO₂ (хлорит натрия) _ CH₃CH(OH)COONA (соль молочной кислоты) + HCl₂ (хлористая кислота).

Необходимо отметить, что лимонную, яблочную, винную, гликолевую, щавелевую и миндальную кислоту можно использовать вместо молочной кислоты.

2a. HClO₂ (хлористая кислота) + Неполностью окисленные органические или неорганические материалы -L HClO (хлорноватистая кислота) + Окисленные органические или неорганические материалы.

2b. 2HClO₂ (хлористая кислота) -L HClO (хлорноватистая кислота) + HClO₃ (хлорноватая кислота).

(Эта реакция имеет место в отсутствии иона хлорида).

Реакция 2b нежелательна, но она будет происходить одновременно с реакцией 3, но необязательно с той же скоростью.

3. HClO + 2HClO₂ -L 2ClO₂ + H₂O + HCl.

(Эта реакция имеет место в отсутствии иона хлорида).

4. Cl₂O₂ + Неполностью окисленные органические или неорганические материалы -L HClO₂ + Окисленные органические или неорганические материалы.

Реакция 3 обеспечивает ионы хлорида, поэтому имеет место следующая реакция:

5. HClO + Cl^- + H⁺ -L Cl₂ + H₂O

Реакция хлора с органическими или неорганическими материалами является в общем случае основой для окисления в соответствии со следующим уравнением:

6. Cl₂ + Органические или неорганические материалы -L Окисленные органические или неорганические материалы.

Приведенные выше реакции осуществляют при pH меньше 7.

На практике реагенты осуществляются при помощи перемешивания объемных количеств хлорита натрия и определенных органических кислот. Кроме того, представляется, что в приведенной выше реакции N 1 лимонную, яблочную, винную, гликолевую, щавелевую и миндальную кислоты можно использовать вместо молочной кислоты, чтобы получить соль органической кислоты и хлористой кислоты в водном растворе.

Вышеупомянутую реакцию N 1 осуществляют при помощи смешения реагентов при атмосферном давлении в водном растворе с температурой воды приблизительно 62^oF(16,7^oC), которая может изменяться в пределах примерно от 60^oF(15,6^oc) до примерно 80^oF(26,7^oC). Если необходимо увеличить скорость реакции, можно использовать более высокую температуру воды, близкую примерно к 80^oF (26,7^oC). Еще более высокую температуру воды также можно использовать.

Можно также использовать хлор, озон, газообразный хлор и/или двуокись хлора, полученные по любому способу в связи с настоящим изобретением.

Водные растворы соединений, содержащих хлор, получаемые с использованием вышеупомянутых реакций, могут быть приготовлены в соответствиями со следующими стадиями: а) первый раствор получают при помощи добавления органической кислоты в воду в реакционном сосуде; б) затем первый раствор перемешивают при помощи мешалки; в) затем получают второй раствор при помощи подачи хлорита натрия в первый раствор, после завершения добавления осуществляют дополнительное перемешивание; г) затем второй раствор перемешивают и смешивают. Представляется, что несколько органических кислот можно использовать, чтобы получить водные растворы для производства соединений, содержащих хлор. Кроме того, как уже отмечалось выше, соединения, содержащие хлор, образующиеся в результате этих стадий, известны как очень стабильные. Представляется, что вышеупомянутые стадии для получения соединений, содержащих хлор, являются критическими для того, чтобы гарантировать, что смеси обладают всеми свойствами настоящего изобретения.

Необходимо заметить, что вышеупомянутые реакции дают смесь нескольких видов соединений, которые, как представляется, включают хлористую кислоту, хлорноватистую кислоту и двуокись хлора или хлор; кроме того, представляется, что мощная природа и свойства окисления и/или дезинфекции по настоящему изобретению проявляются благодаря присутствию смеси этих соединений, которые действуют либо совместно, либо отдельно, либо действуют как смесь таких химических материалов.

Водные растворы, содержащие соединения хлора, затем впрыскивают, смешивают или осуществляют контакт с водой и/или отработанной водой в контейнере, трубе, камере, сосуде различных типов или в любом другом замкнутом пространстве или полости так, что соединения хлора тщательно смешиваются с водой и/или отработанной водой в течение времени, достаточного для обработки и дезинфекции воды и/или отработанной воды.

Можно ожидать, что водный раствор материалов, содержащих хлор, стандартно впрыскивается в соответствии со стандартной первичной, вторичной или третичной системой обработки воды и/или отработанной воды, то есть туда, где в общем случае достигается финальное хлорирование. Однако, возможны также другие точки впрыскивания, например, перед первичным осаждением.

Указанные выше реакции дают водные растворы, содержащие с очень высокими концентрациями двуокись хлора в общем случае в пределе от примерно 4000 частей на миллион до примерно 80000 частей на миллион. Кроме того, двуокись хлора, получаемая в соответствии с настоящим изобретением, имеет более сильное окисляющее и разрушающее патогенное действие в пересчете на единицу обрабатываемой основы, чем двуокись хлора, полученная по другому способу. В этих растворах в общем случае образуются смеси с от примерно 4000 частей на миллион до примерно 6000 частей на миллион двуокиси хлора.

На фиг. 1 приведен пример осуществления настоящего изобретения с целью обработки для дезинфекции воды и/или отработанной воды. Цифрой 11 отмечен трубопровод для поступающего потока или линия поступающего потока в контактную камеру или сосуд для перемешивания 13.

Трубопровод для отвода вытекающего потока или отводной трубопровод обозначен 15. Заметим, что давление содержимого сосуда для перемешивания может быть больше примерно одной атмосферы и что время удерживания составляет от примерно 30 с до примерно 5 мин. Однако, настоящее изобретение может функционировать, то есть окислять или дезинфицировать, если время удерживания увеличено, например, в пределах от примерно 5 мин до примерно 15 мин или больше. Однако при этом могут увеличиваться затраты на оборудование.

Представляется, что средство для увеличения давления на поверхности воды и/или отработанной воды в контактной камере до давления выше атмосферного может включать изменение ее размера и/или установку клапана на выходе или трубопровода 15 для вытекающего потока с тем, чтобы в нем создать меньший поток, чем поток в трубопроводе 11 для поступающего потока. Кроме того, механические средства какого-либо типа, например, насос, в точке 17 можно использовать, чтобы создать давление в поступающем потоке или контактной камере. В качестве альтернативы можно "приподнять" трубопровод для вытекающего потока относительно сосуда для перемешивания, чтобы создать давление выше атмосферного давления в жидкости, содержащейся в нем. Следует отметить, что водный раствор может в качестве альтернативы впрыскиваться в трубопровод для поступающего потока 11, либо через трубопровод 12, либо в камеру 13 через трубопровод 14, или он может впрыскиваться через трубопровод 16 в трубопровод 15 для вытекающего потока, если трубопровод для вытекающего потока имеет достаточно большую длину, чтобы гарантировать адекватное время удерживания и приемлемое перемешивание.

На фиг. 2 представлен второй пример осуществления настоящего изобретения с целью обработки или дезинфекции воды и/или отработанной воды. На фиг. 2 представлена последовательность из нескольких контактных камер, функционирующих в соответствии с настоящим изобретением. Цифрой 19 обозначен трубопровод для поступающего потока в серию камер, состоящую из более, чем одной камеры 21. Трубопровод, соединяющий такие камеры, обозначен 23. Трубопровод для вытекающего потока из камер показан цифрой 25. Решение и функционирование варианта осуществления, представленного на фиг. 2, аналогичны осуществлению, представленному на фиг. 1.

На фиг. 3 представлен третий вариант осуществления настоящего изобретения с целью обработки или дезинфекции воды и/или отработанной воды.

На фиг. 3 представлен третий вариант осуществления настоящего изобретения с целью обработки или дезинфекции воды и/или отработанной воды. Цифрой 27 обозначен трубопровод для поступающего потока в контактную камеру вместе с камерой 31. Трубопровод для отвода вытекающего потока отмечен цифрой 33. Вариант осуществления на фиг. 3 имеет трубопровод для поступающего потока и трубопровод для отвода вытекающего потока, которые несколько "приподняты" относительно контактной камеры 31 так, что содержимое контактной камеры находится под давлением выше атмосферного. Например, уровень трубопровода для поступающего потока 27 в точке 29 выше уровня трубопровода для отвода вытекающего потока 33 в точке 35; а уровень трубопровода для отвода вытекающего потока 33 в точке 35 выше уровня контактной камеры 31 в точке 37. Другими словами, если высота в точке 29 равна h₁, а высота в точке 35 равна h₂ и высота в точке 37 равна h₃, тогда h₁ больше h₂, а h₂ больше h₃. Отсюда, согласно физическим законам, следует, что давление на жидкость в контактной камере 31 должно быть выше атмосферного давления. Заметим, что разность высоты трубопровода для поступающего потока 27 над уровнем трубопровода для вытекающего потока 33 должна быть достаточно велика с тем, чтобы поддержать соответствующий гидравлический градиент в контактной камере с тем, чтобы поток имел направление от трубопровода для поступающего потока до трубопровода для отвода вытекающего потока, ввиду потерь на гидравлическое трение в трубах и оборудовании, то есть при конструировании необходимо принимать во внимание камеру. Однако, имеются другие возможные конфигурации, например h₁ больше чем h₂ h₃, или h₁ больше h₃ и больше h₂, которые также должны создавать давление на жидкость в контактной камере, которое больше атмосферного. Термин уровень, как он здесь используется, обозначает высоту, на которую что-то приподнято.

В общем случае раствор хлорсодержащего продукта можно впрыскивать в сосуд для смешения или контактную камеру, обозначенные, например, на фиг. 1, 2, 3 цифрами 13, 21 и 31 соответственно. В качестве альтернативы водные растворы хлорсодержащих соединений можно впрыскивать в трубопроводы для поступающего потока соответственно фиг. 1, 2 и 3 перед самой контактной камерой. Кроме того, перемешивание при помощи гидравлического вихря в точке добавления соединений, содержащих хлор, или вблизи ее, в воду и/или отработанную воду предпочтительно, если не используют механическое перемещение. Кроме того, можно добиться перемешивания в контактной камере при помощи отделения камеры для контакта с хлором.

На фиг. 4 представлена контактная камера другого типа, имеющая средство для механического перемешивания. Трубопровод для поступающего потока 39 показан с контактной камерой 41 и трубопроводом для отвода вытекающего потока 43. Механическое средство для перемешивания показано цифрой 45.

На фиг. 5 представлен еще один тип контактной камеры, содержащей некоторый тип перегородки. Трубопровод для поступающего потока указан цифрой 47 с контактной камерой 49. Трубопровод для отвода вытекающего потока указан цифрой 51. Контактная камера изображена содержащей несколько камер, разделенных перегородками 53, предназначенными для того, чтобы направить поток воды и/или отработанной воды через камеру таким образом, чтобы обеспечить перемешивание.

На фиг. 6 представлена схема варианта осуществления изобретения с несколькими оперативными соединениями. Изображен трубопровод для поступающего потока 55 в контактную камеру 57, содержащую трубопровод 59 для отвода вытекающего потока. Кроме того, представлен сосуд 61, который содержит водный раствор соединений, содержащих хлор, соединенный с насосом 63 для нагнетания поступающего потока через трубопровод 65, соединенный либо с трубопроводом 55 для поступающего потока через трубопровод 67, либо с контактной камерой 57 через трубопровод 69. Как уже было указано выше, возможно впрыскивать водный раствор через трубопровод 67 в трубопровод для поступающего потока 55, либо в качестве альтернативы, непосредственно в контактную камеру 57 через трубопровод 69. Кроме того, в качестве альтернативы можно впрыскивать водный раствор через трубопровод 71 в трубопровод для вытекающего потока 59, если трубопровод для отвода вытекающего потока имеет достаточную длину, чтобы обеспечить адекватное время удержания и приемлемое перемешивание.

Представленные здесь комбинации примеров чертежей или их частей настоящей конструкции подтверждают эффективное применение и/или использование изобретения в заводских условиях.

Необходимо иметь в виду, что приведенные в описании различные варианты осуществления служат только в качестве примера, иллюстрации и пояснения настоящего изобретения, и их не следует рассматривать в качестве ограничения объема изобретения, так как многочисленные изменения настоящего изобретения могут быть осуществлены, не выходя из объема данного изобретения, как это раскрыто в описании, чертежах и формуле изобретения.