Способ очистки воды от ионов и устройство для его реализации



Способ очистки воды от ионов и устройство для его реализации
Способ очистки воды от ионов и устройство для его реализации
Способ очистки воды от ионов и устройство для его реализации

 


Владельцы патента RU 2425805:

Дорошилов Алексей Викторович (RU)
Конакова Нина Ивановна (RU)
Сенкус Витаутас Валентинович (RU)
Стефанюк Ярослав Богданович (RU)
Сенкус Василий Витаутасович (RU)
Аленичев Александр Валерьевич (RU)
Сенкус Валентин Витаутасович (RU)
Стефанюк Алексей Ярославович (RU)
Часовников Сергей Николаевич (RU)
Стефанюк Богдан Михайлович (RU)

Группа изобретений относится к технологии очистки воды и может быть использована в различных отраслях для очистки промышленных сбросов. Способ включает тангенциальную подачу воды в верхнюю часть цилиндрического сосуда и придачу кругового движения потоку, обработку воды вращающимся электрическим полем напряженностью 2,0±0,6 В/см и отвод воды по каналам. Электрическое поле создают при помощи 4-8 пар электродов, расположенных внутри корпуса у его стенки. Выдают воду снизу цилиндрического сосуда по трем каналам: из центрального канала непрерывно - очищенную воду, из периферийной области по двум каналам непрерывно или периодически - воду, насыщенную нейтральным осадком, анионами и катионами. При непрерывном отводе расход воды устанавливают пропорционально концентрации ионов в исходной воде, который регулируется заслонками задвижек, а при периодическом - по времени их накопления, зависевшего от концентрации анионов и катионов. Разделение анионов и катионов по каналам обеспечивают установкой над каналами положительного и отрицательного электродов и дополнительным воздействием постоянным электрическим полем, создаваемым электродами, установленными над каналами. Технический результат: повышение уровня очистки сбросов от растворимых веществ, которые в водной среде находятся в виде анионов и катионов, в больших объемах при небольших затратах. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технологии очистки воды и может быть использовано в различных отраслях для очистки промышленных сбросов.

Известны циклоны, технология и устройства [1], обеспечивающие очистку сточных вод в поле центробежных сил, использующие для создания вращения потока воды тангенциальную подачу исходного потока воды в верхнюю часть цилиндрического сосуда, при этом взвешенные частицы осаждаются в конусной нижней части цилиндрического сосуда.

Основным недостатком устройств и технологий является невозможность очистки воды от ионов растворимых веществ.

Известен способ осветления воды [2], использующий для ее обработки постоянный электрический ток с напряженностью 5-10 В/см, при которой ускоряется гравитационная очистка воды, сохраняющей «память» в течение 50-100 часов.

Недостатком способа является то, что ионы, не образовавшие после обработки нерастворимые соли, остаются в воде и накапливаются в замкнутых циклах ее оборота.

Известна относительная подвижность ионов [3], заключающаяся в том, что анионы и катионы растворимых веществ имеют примерно равную подвижность за исключением ионов диссоциированной воды, которая существенна при напряженности электрического поля более 20 В/см, и практически отсутствуют при напряженности поля менее 3 В/см.

Задачей предлагаемого изобретения является повышения уровня очистки сбросов от растворимых веществ, которые в водной среде находятся в виде анионов и катионов, в больших объемах при небольших затратах.

Решение поставленной задачи достигается тем, что на воду воздействуют вращающимся электрическим полем напряженностью 2,0±0,6 В/см, придающем дополнительное вращательное движение потоку взвешенных частиц и ионам для выноса их из центральной области цилиндрического сосуда в периферийную, а выдают воду снизу цилиндрического сосуда по трем каналам: из центральной области по каналу очищенную непрерывно, из периферийной области по двум каналам насыщенную нейтральным осадком, анионами и катионами непрерывно или периодически, при этом при непрерывном/отводе расход воды устанавливают пропорционально концентрации ионов в исходной воде, который регулируется заслонками задвижек, а при периодическом - по времени их накопления, зависевшего от концентрации анионов и катионов, а разделение анионов и катионов по каналам обеспечивают установкой над каналами положительного и отрицательного электродов и дополнительным воздействием постоянным электрическим полем, создаваемым электродами, установленными над каналами.

Цилиндрический сосуд выполнен из изоляционного материала и/или металла с внутренним изоляционном покрытием, внутри которого у стенки расположены 4-8 пар электродов, выполненных конгруэнтно стенкам сосуда, которые подключены через устройство последовательного переключения к источнику постоянного тока для создания вращающегося электрического поля с напряженностью 2±0,6 В/см, а в нижней части цилиндрического сосуда над периферийными каналами расположены два электрода, подключенные непосредственно к источнику постоянного тока для разделения по каналам ионов и катионов, при этом в придонной части цилиндрического сосуда установлены дополнительные перегородки, а выводные каналы имеют регулируемые задвижки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А для объяснения процесса создания вращающегося электрического поля; на фиг.3 - разрез Б-Б для объяснения процесса разделения анионов и катионов.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - цилиндрический сосуд; 2 - канал подачи воды; 3 - электроды для создания вращающегося электрического поля; 4 - электроды для разделения анионов и катионов; 5 - канал для вывода очищенной воды; 6 - канал для вывода воды с анионами; 7 - канал для вывода воды с катионами; 8 - перегородки для разделения воды с анионами и катионами; 9 - регулируемые задвижки; 10 - источник постоянного тока; 11 - устройство последовательного переключения электрического тока; 12 - расчетный путь движения ионов.

Реализация способа очистки воды от ионов заключается в следующем.

В верхнюю часть цилиндрического сосуда 1 по каналу подачи воды 2, установленному тангенциально, подают загрязненную воду, поток которой приобретает вращательное движения по часовой стрелке. В то же время на пару электродов 3, расположенных друг против друга, подают напряжение от источника постоянного тока 10 через устройство последовательного переключения 11, которое подключает в автоматическом режиме напряжение на электродах 3, обеспечивая путь ионов 12 попутно с движением воды по часовой стрелке. Вода, вращаясь, опускается на дно цилиндрического сосуда 1. За счет вращающегося электрического поля ионы из центра сосуда выносятся в периферийную область сосуда, одновременно вместе с ними выносятся взвешенные частицы за счет центробежных сил. Внизу цилиндрического сосуда 1 на электроды 4 подают постоянное напряжения от источника электрического тока 10, что обеспечивает локализацию анионов и катионов у противоположно расположенных электродов 4. Для устранения вращательного движения у дна цилиндра 1 и препятствованию смешиванию очищенной воды и вод, насыщенных анионами и катионами, устанавливают кольцевую и радиальные перегородки 8.

Выдают воду снизу цилиндрического сосуда 1 по трем каналам: из центральной области по каналу 5 очищенную непрерывно, из периферийной области по каналу 6 - насыщенную нейтральным осадком и анионами, а по каналу 7 - нейтральным осадком и катионами. Выдачу воды из периферийных каналов производят непрерывно или периодически. При непрерывной выдаче воды расход для сохранения баланса прихода и расхода воды регулируется с учетом пропорциональности количественного ионного состава исходной воды заслонками задвижек 9. Периодическую выдачу воды производят по времени накопления ионов и катионов в каналах в зависимости от их концентрации в воде.

Учитывая относительную подвижность ионов, напряженность электрического поля в цилиндрическом сосуде 1 поддерживают на уровне 2,0±0,6 В/см, при которой практически отсутствует диссоциация воды и образование ионов ОН- и H+.

Предлагаемый способ очистки воды от растворимых веществ и устройство для его реализации повышает уровень очистки сбросов в больших объемах при небольших затратах.

Литература

1. Жуков А.И., Монгайт И.П., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод: Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1977. - С.55-61.

2. Патент РФ № 2031857. Способ осветления воды. МПК C02F 01/46, B03C 05/00. Заявит. ВНИИгидроуголь. Авт. Стефанюк Б.М. Заявл. 16.07.91. Опубл. 27.03.95. Бюл. № 9.

3. Яковлев С.В., Краснобротько И.Г., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. - Л.: Стройиздат, 1987. - С.26-27.

1. Способ очистки воды от ионов, включающий тангенциальную подачу воды в верхнюю часть цилиндрического сосуда и придачу кругового движения потоку, обработку воды физико-электрическим способом и отвод воды по каналам, отличающийся тем, что на воду воздействуют вращающимся электрическим полем напряженностью 2,0±0,6 В/см, придающему дополнительное вращательное движение потоку взвешенных частиц и ионам для выноса их из центральной области цилиндрического сосуда в периферийную, а выдают воду снизу цилиндрического сосуда по трем каналам: из центральной области по каналу очищенную непрерывно, из периферийной области по двум каналам - насыщенную нейтральным осадком, анионами и катионами, непрерывно или периодически, при этом при непрерывном отводе расход воды устанавливают пропорционально концентрации ионов в исходной воде, который регулируется заслонками задвижек, а при периодическом - по времени их накопления, зависящем от концентрации анионов и катионов, а разделение анионов и катионов по каналам обеспечивают установкой над каналами положительного и отрицательного электродов и дополнительным воздействием постоянным электрическим полем, создаваемым электродами, установленными над каналами.

2. Устройство для реализации способа очистки воды от ионов по п.1, включающее цилиндрический сосуд, электроды физико-электрической обработки воды, источник электроэнергии, каналы подвода и отвода воды, отличающееся тем, что цилиндрический сосуд выполнен из изоляционного материала и/или металла с внутренним изоляционным покрытием, внутри которого у стенки расположены 4-8 пар электродов, выполненных конгруэнтно стенкам сосуда, которые подключены через устройство последовательного переключения к источнику постоянного тока для создания вращающегося электрического поля с напряженностью 2±0,6 В/см, а в нижней части цилиндрического сосуда над периферийными каналами расположены два электрода, подключенные непосредственно к источнику постоянного тока для разделения по каналам ионов и катионов, при этом в придонной части цилиндрического сосуда установлены дополнительные перегородки, а выводные каналы имеют регулируемые задвижки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к утилизации жидкого навоза свиноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки жидкого навоза свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.
Изобретение относится к утилизации жидкого навоза свиноводческих комплексов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки жидкого навоза свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Изобретение относится к охране окружающей среды и комплексным устройствам очистки промышленных сбросов и сточных вод. .

Изобретение относится к устройствам для очистки воды, в том числе и горячей, путем фильтрования и ионообмена, и, в частности, к конструкциям корпусов данных устройств.

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки воды в оборотных системах водоснабжения и предназначено для очистки и обеззараживания воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к области очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических сред от механических примесей. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей. .

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано для очистки диэлектрических рабочих сред жидкостных и газовых систем и предназначено для очистки диэлектрических жидкостей и газов от частиц загрязнений.

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей, загрязнений и воды. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей и может быть использовано при очистке диэлектрических сред.

Изобретение относится к очистителям для выделения дисперсных частиц из жидкостных сред (ЖС), обеззараживания ЖС от микроорганизмов с использованием электростатического эффекта.

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов от механических примесей и загрязнений. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей и загрязнений. .

Изобретение относится к области разделения твердых материалов в жидкой среде по электропроводности. .

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей от механических примесей и может быть использовано для регенерации электродов в этих устройствах
Наверх