Способ очистки и обеззараживания воды

 

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки и обеззараживания промышленных, сточных и иных вод, особенно загрязненных ионами металлов, другими неорганическими и органическими вредными веществами. Оно может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, химической, радиоэлектронной, машиностроительной промышленности и в других областях техники. Способ очистки и обеззараживания воды включает обработку ее озонсодержащим газом при наложении электрического поля и ультрафиолетового облучения. Обработку воды озонсодержащим газом производят посредством их смешивания до получения смеси с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, электрическое поле образуют пропусканием через полученную смесь электрического тока плотностью от 0,01 до 0,025 А/см², а мощность источника ультрафиолетового обучения составляет от 100 до 200 Вт. Полученную смесь воды с озоном обрабатывают наложением электрического поля и ультрафиолетового облучения в течение не менее 5 мин. Технический эффект - повышение степени очистки воды от металлов и органических соединений. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки и обеззараживания промышленных, сточных и иных вод, особенно загрязненных ионами металлов, другими неорганическими и органическими вредными веществами. Оно может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, химической, радиоэлектронной, машиностроительной промышленности и в других областях техники.

Известен способ электрохимической очистки загрязненной жидкости посредством ее пропускания через электрическое поле, образованное между электродами, подключенными к источнику постоянного тока (авт. свид. СССР 929583, С 02 F 1/46, опубл. 1982). В процессе электрохимической очистки загрязненной жидкости происходит анодное растворение электродов. Образующиеся при этом гидроокиси металла всплывают вместе с пузырьками газа, выделяющимися на катодах. Всплывающие гидроокиси металла смешиваются с загрязненной жидкостью и коагулируют находящиеся в ней примеси, образуя агрегаты этих частиц. Пузырьки газа, выделяющиеся на катодах, сцепляются с агрегатами загрязненных частиц и поднимают их на поверхность обрабатываемой жидкости в виде пены, которую удаляют. После прохождения межэлектродного пространства часть жидкости отбирают, смешивают с неочищенной жидкостью и повторно пропускают через межэлектродное пространство.

Указанный способ не обеспечивает высокой степени очистки и обеззараживания жидкости.

Известен также более эффективный способ очистки и обеззараживания воды, в котором обработку воды производят озонсодержащим газом при одновременном наложении электрического поля (авт. свид. СССР 1130533, C 02 F 1/46, опубл. 1984). В этом способе, принятом за прототип, обработку воды ведут в неоднородном электрическом поле. Средняя напряженность электрического поля составляет 15 - 20 В/см. Отношение значений максимальной напряженности к минимальной находится в интервале от 4 до 6. Обрабатываемую воду пропускают в направлении, перпендикулярном направлению неоднородного электрического поля в сторону уменьшения его напряженности. Соотношение жидкой и газовой фаз принимают в интервале от 15:1 до 20:1. Концентрацию озона в очищаемой воде используют в интервале от 0,5 до 5,0 мг/л.

Степень очистки воды от ионов металлов и органических соединений в этом способе также остается низкой, что не позволяет сбрасывать обработанные воды в открытые водоемы.

Предлагаемым способом решается задача повышения степени очистки воды от ионов металлов и органических соединений.

Для достижения указанного технического результата в способе очистки и обеззараживания воды, включающем обработку ее озонсодержащим газом при наложении электрического поля и ультрафиолетового облучения, обработку воды озонсодержащим газом производят посредством их смешивания до получения смеси с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, электрическое поле образуют пропусканием через полученную смесь электрического тока плотностью от 0,01 до 0,025 А/см, а мощность источника ультрафиолетового облучения составляет от 100 до 200 Вт.

Полученную смесь воды с озоном обрабатывают наложением электрического поля и ультрафиолетового облучения в течение не менее 5 мин.

Ультрафиолетовое облучение усиливает активность среды, образованной совместным действием озонсодержащего газа и электрического поля, что позволяет повысить степень очистки и обеззараживания воды без применения дополнительных ступеней очистки.

Обрабатываемую воду предпочтительно смешивать с озонсодержащим газом до получения мелкодисперсной суспензии с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, что способствует активизации процессов очистки и обеззараживания.

Электрическое поле предпочтительно образовывать пропусканием через воду электрического тока плотностью 0,01-0,025 А/см² в постоянном или импульсном режиме.

Ультрафиолетовое излучение предпочтительно использовать от источника мощностью 100-200 Вт, а обработку воды производить в течение не менее 5 мин.

Примеры осуществления предлагаемого способа представлены в таблицах 1 и 2, где указаны составы примесей в воде до ее очистки и после очистки, а также указаны режимы, при которых производилась очистка воды.

Для сравнения получаемых результатов исходную воду составов А и Б обрабатывали с ультрафиолетовым облучением в режимах 1 и 3 и, кроме того, часть исходной воды составов А и Б обрабатывали без ультрафиолетового облучения в тех же режимах.

Исходную воду состава В обрабатывали с ультрафиолетовым облучением, а исходную воду состава Г, основные компоненты загрязнений которой близки к компонентам загрязнений состава В, обрабатывали без ультрафиолетового облучения. Другие параметры процесса очистки воды составов В и Г были одинаковы.

Согласно предлагаемому способу электрическое поле в зоне обработки воды создавали в разных опытах пропусканием через воду электрического тока плотностью от 0,01 до 0,025 А/см². Исходную воду смешивали с озоновоздушной смесью в зоне действия электрического поля до получения мелкодисперсной суспензии с концентрацией озона в воде в разных опытах от 6,0 до 15,0 мг/л. Эту концентрацию поддерживали в течение всего времени обработки воды. Источник ультрафиолетового излучения использовали мощностью от 100 до 200 Вт. Обработку воды производили в течение от 5 до 10 мин.

Полученные данные показывают, что обработка загрязненной воды озоном в электрическом поле при одновременном облучении ее ультрафиолетовым излучением повышает степень очистки от ионов металлов и органических соединений.

Формула изобретения

1. Способ очистки и обеззараживания воды, включающий обработку ее озонсодержащим газом при наложении электрического поля и ультрафиолетового облучения, отличающийся тем, что обработку воды озонсодержащим газом производят посредством их смешивания до получения смеси с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, электрическое поле образуют пропусканием через полученную смесь электрического тока плотностью 0,01-0,025 А/см², а мощность источника ультрафиолетового облучения составляет 100-200 Вт.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь воды с озоном обрабатывают наложением электрического поля и ультрафиолетового облучения в течение не менее 5 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.06.2005        БИ: 17/2005