Способ активации воды и устройство для его осуществления



Способ активации воды и устройство для его осуществления
Способ активации воды и устройство для его осуществления
Способ активации воды и устройство для его осуществления
Способ активации воды и устройство для его осуществления
Способ активации воды и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2515770:

Воронин Александр Геннадьевич (RU)

Группа изобретений может быть использована на стадии водоподготовки в животноводстве, растениеводстве, а также в фармакологической и пищевой промышленности. Обработку воды осуществляют путем гидродинамической кавитации - ГДК при реализации режима объемной турбулизации потока, возникающего при пропускании воды через роторный узел устройства для ГДК. Роторный узел устройства для ГДК представляет собой сборную конструкцию, состоящую из набора от 4 до 15 плоских дисков, расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга с возможностью регулирования величины углов наклона дисков. Каждый из дисков снабжен 3-мя или 4-мя соосно расположенными отверстиями, суммарная площадь которых равна площади входного патрубка устройства. Выход потока воды в нагнетательную камеру устройства происходит через переднюю крышку роторного узла, снабженную 5-ю отверстиями, расположенными соосно оси ротора. Скорость вращения ротора равна 2000-4000 об/мин, продолжительность обработки воды составляет 40-160 сек. Установка с устройством для ГДК включает цилиндрическую нагнетательную камеру, внутри которой размещен вышеописанный роторный узел. Изобретения обеспечивают возможность регулирования режима кавитационной обработки воды, улучшение потребительских свойств обработанной воды, сохранение значений рН и окислительно-восстановительного потенциала в течение длительного периода времени, а также сокращение энергетических затрат за счет незначительной продолжительности обработки воды. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил., 1 пр.

 

Группа изобретений относится к способам и устройствам для обработки воды и предназначена для улучшения потребительских свойств воды, в частности, придания ей свойств, обеспечивающих повышение эффективности обменных процессов, происходящих в живых организмах. Группа изобретений может найти применение на стадии водоподготовки в животноводстве, растениеводстве, а также в фармакологической и пищевой промышленности.

В последние годы кавитационная обработка воды различными способами вызывает все больший интерес и находит широкое применение в различных областях промышленности.

Известен способ активации жидкости, включающий воздействие продольными электромагнитными волнами, акустическими волнами доультразвуковой и ультразвуковой частоты, возникающих при гидродинамической кавитации (далее - ГДК) в условиях турбулентного движения масс воды или растворов по одному или нескольким кругам относительно активируемой жидкости (RU 2333155). При осуществлении известного способа активация воды происходит за счет дистанционного воздействия на нее другой жидкостью, которую подвергают ГДК в условиях турбулентного движения по трубопроводу, в результате которой и возникают акустические волны до- и ультразвуковой частоты. При этом режим ГДК активирующей жидкости в описании способа не отражен. Изменения физико-химических показателей активируемой воды фиксировались по двум параметрам: водородному показателю (ед. рН), который незначительно уменьшался, и электропроводности (мкОм/см), которая заметно уменьшалась.

Причинами, по которым при использовании известного способа невозможно достичь указанных ниже технических результатов, являются:

- Активирование воды происходит не в процессе ГДК, а путем дистанционного воздействия на воду продольными электромагнитными и акустическими волнами на до- и ультразвуковых частотах, возникающих вне объема активируемой воды. Такое дистанционное (опосредованное) многостадийное воздействие на воду с целью ее активации значительно усложняет технологический процесс.

- Отсутствие точного регламента каждой стадии процесса может явиться причиной недостаточной воспроизводимости и стабильности результатов, необходимой для организации масштабного технологического процесса. Например, не указаны режимы генерации турбулентности и, следовательно, режимы кавитации, являющейся источником акустических колебаний, не указано расстояние, на котором можно располагать активируемую воду для получения оптимального режима активации.

Наиболее близким к заявляемому способу по числу совпадающих существенных признаков является способ получения биологически активной воды, включающий энергетическую обработку воды в роторном кавитационном аппарате при температуре 15-70°С в течение 5-50 циклов и числе оборотов ротора кавитатора 2000-12000 1/мин (RU 2307796). Принят в качестве прототипа. Техническим результатом способа-прототипа является повышение урожайности сельскохозяйственных культур, увеличение содержания витамина С, каротина, сахара в плодах и снижение содержание нитратов и тяжелых металлов в них.

Причиной, по которой при использовании известного способа невозможно достичь указанных ниже технических результатов, являются отличия в режиме обработки водного потока, в частности режиме кавитации, а также несовершенство используемого устройства, предназначенного для иных целей.

Как следует из описания известного способа, обработке подвергают колодезную воду, содержащую различные природные микроорганизмы, хлорорганические соединения, нитраты и другие примеси, отрицательно влияющие на жизнедеятельность растений. В то же время при обработке воды в соответствии со способом-прототипом, импульсы давления, возникающие в кавитационных пузырьках, обуславливают мгновенные разрывы и гибель микроорганизмов и простейших, чему способствует также образование перекиси водорода и свободных радикалов. Кроме того, повышение температуры воды приводит к удалению хлорорганических соединений, нитратов и других примесей. Таким образом, техническим результатом использования известного способа, по сути, является очистка природной воды от естественных примесей, отрицательно влияющих на жизнедеятельность растений. Это обстоятельство косвенно подтверждается тем, что описание известного способа не содержит ни одного физико-химического параметра, характеризующего повышение биологической активности воды.

Кроме того, следует отметить несовершенства используемого устройства, предназначенного для иных целей, которые заключаются в следующем:

- сложность выполнения и регулировки малых зазоров между ротором и статором, приводящие к возникновению трения между ними, особенно при больших скоростях вращения ротора, что, в свою очередь, является причиной значительных энергетических затрат при обработке воды, снижения эффективности ее обработки и усложнения эксплуатации установки,

- взаимное трение рабочих поверхностей ротора и статора в используемом роторном кавитационном аппарате является также причиной абразивного износа рабочих частей аппарата, что ведет к неконтролируемому снижению эффективности обработки воды в процессе эксплуатации установки и необходимости периодической замены ротора и статора, усложняющей эксплуатацию установки,

- невозможность технологически выполнить, отрегулировать и поддерживать постоянным зазор между ротором и статором менее 0,1 мм.

В настоящее время известны несколько типов устройств, используемых для достижения эффекта кавитации жидкостей.

Известно устройство, используемое для реализации способа уничтожения микроорганизмов путем обработки текучей среды с помощью установки ГДК (US 2008/0029462 A1). Известное устройство включает: корпус, впускное и выпускное отверстия для потока жидкости, камеру, внутри которой между впускным отверстием и выпускным отверстиями размещено множество деталей, имеющих плоскости, перпендикулярные основному потоку, и препятствующих потоку обрабатываемой жидкости. При использовании известного устройства эффект ГДК достигается за счет сложной внутренней конфигурации камеры, предназначенной для прохождения потока жидкости. Причиной, по которой при использовании известного устройства невозможно достичь указанных ниже технических результатов, являются следующие обстоятельства:

- общая продолжительность обработки потока жидкости ограничена продолжительностью прохождения жидкости через камеру,

- чрезмерная усложненность внутренней конфигурации камеры, предназначенной для прохождения потока жидкости, воздает повышенное гидродинамическое сопротивление, что ведет к дополнительным затратам энергии, необходимым для достижения эффекта кавитации при проталкивании жидкости через камеру.

Наиболее близким к заявляемому устройству по числу совпадающих существенных признаков является устройство, используемое для реализации способа перемешивания двух или более различных сред, включающего стадию достижения кавитации в смеси (PCT/US 01/40651). Принято в качестве прототипа. При использовании устройства-прототипа эффект ГДК достигается в результате пропускания потока воды через цилиндрическую камеру, внутри которой расположен смонтированный на валу цилиндрический ротор (диск). Ротор имеет круглую поверхность, на которой размещены в 1 или более рядов множество неровностей в форме неглубоких выемок или отверстий.

Однако при использовании нерегулярностей на диске кавитация инициируется на поверхности диска, при этом затруднительно достичь равномерного распределения условий возникновения эффекта кавитации в значительном объеме жидкости. Устройство прототип не предназначено для изменения потребительских свойств воды, когда равномерность изменения таких свойств имеет принципиальное значение.

Заявляемая группа изобретений направлена на решение единой задачи изменения потребительских свойств воды, в частности, придания ей свойств, обеспечивающих повышение эффективности обменных процессов при взаимодействии с живыми организмами.

Использование на стадии водоподготовки заявляемого способа позволяет достичь следующих технических результатов:

- возможность придания воде свойств, характерных для водной среды, внутри живых организмов и растений - водородный показатель рН и окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), за счет ее обработки в гидродинамическом кавитаторе при реализации режима объемной турбулизации течения потока;

- возможность сохранения измененных значений рН и ОВП в течение длительного времени (не менее 10 дней);

- возможность изменения режима обработки воды за счет изменения скорости вращения дисков от 2000 об/мин до 4000 об/мин и углов наклона дисков относительно друг друга от 0° до 15°;

- возможность регулировать равномерность и интенсивность кавитационной обработки порции активируемой воды за счет изменения количества дисков ротора (от 4 до 15);

- повышение интенсивности кавитационных процессов путем создания дополнительных условий турбулизации потока на выходе из рабочей зоны;

- сокращение энергетических затрат за счет незначительной продолжительности обработки воды (40-160 сек).

Использование заявляемого устройства позволяет достичь следующих технических результатов:

- возможность изменения режима обработки воды за счет конструкции роторного узла, состоящего из набора от 4 до 15 плоских дисков, размещенных на оси ротора и расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга и изменения скорости вращения дисков;

- повышение интенсивности кавитационных процессов (образования большого количества отрывных зон) путем создания условий дополнительной турбулизации потока на выходе из рабочей зоны за счет наличия в передней крышке роторного узла отверстий, расположенных на равном расстоянии одно от другого и таким образом, что расстояние от оси ротора до центров отверстий больше радиусов дисков ротора;

- повышение износостойкости оборудования вследствие отсутствия трения между ротором и статором за счет возможности регулировки малых зазоров между ними.

Указанные технические результаты при осуществлении способа достигаются за счет того, что так же, как в известном способе, активацию воды осуществляют путем ГДК в условиях турбулентного движения воды.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что обработку воды осуществляют путем ГДК при реализации режима объемной турбулизации потока, возникающего при пропускании воды через роторный узел устройства для ГДК. Роторный узел устройства для ГДК представляет собой сборную конструкцию, состоящую из набора от 4 до 15 плоских дисков, расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга с возможностью регулирования величины углов наклона дисков. Каждый из дисков снабжен 3-мя или 4-мя соосно расположенными отверстиями, суммарная площадь которых равна площади входного патрубка устройства. Выход потока воды в нагнетательную камеру устройства происходит через переднюю крышку роторного узла, снабженную 5-ю отверстиями, расположенными соосно оси ротора. Скорость вращения ротора равна 2000-4000 об/мин, продолжительность обработки воды составляет 40-160 сек.

Указанные технические результаты при осуществлении устройства достигаются за счет того, что так же, как известное устройство для ГДК воды, предлагаемое представляет собой камеру с вращающимся диском, с многочисленными отверстиями.

Особенность заявляемого устройства заключается в том, что устройство для ГДК включает цилиндрическую нагнетательную камеру, внутри которой расположены: роторный узел, представляющий собой сборную конструкцию, состоящую из набора от 4 до 15 плоских дисков, размещенных на оси ротора под углом от 0° до 15° относительно друг друга, разделенных цилиндрическими или коническими шайбами, и стянутых в пакет гайкой на ступице ротора. Каждый из дисков снабжен 3-мя или 4-мя соосно расположенными отверстиями, суммарная площадь которых равна площади отверстия входного патрубка. Передняя и задняя крышки роторного узла имеют коническую форму с цилиндрическим основанием, причем цилиндрические основания выполнены с возможностью их плотного совмещения. В передней крышке ротора находятся расположенные на равном расстоянии одно от другого отверстия. Расстояние от оси ротора до центров отверстий больше радиусов дисков ротора.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изменение параметров (рН и ОВП) воды (ее потребительских свойств) целесообразно осуществлять в направлении оптимального приближения их к параметрам водной среды внутри живых организмов и растений. В этом случае следует ожидать снижения энергетических затрат организма на усвоение такой воды, т.е. повышения эффективности обменных процессов в живых организмах и в растениях. В свою очередь, повышение эффективности обменных процессов должно приводить к активизации жизнедеятельности как живых организмов, так и растений, что имеет важное практическое значение.

Известно, что параметры обычно потребляемой человеком воды следующие: pH=7.2-7.3 (согласно санитарно-эпидемиологическим нормам допускается значение рН=6-9), ОВП≈400 мВ. В то же время параметры водной среды живых организмов и растений отличаются от этих значений. Так, параметры межклеточной жидкости человека составляют pH=7.6-7.7, а ОВП=-100-150 мВ.

Авторами заявляемой группы изобретений экспериментально установлено, что обработка воды в установке ГДК при соблюдении определенного режима водного потока позволяет достичь изменения жизненно важных характеристик физико-химического состояния воды, в частности рН и ОВП, оптимальных для использования в продуктах питания человека (где воды содержится не менее 50%) и в агропромышленном комплексе (растениеводстве и животноводстве). Определяющим условием для получения необходимых свойств воды является возникновение в потоке эффекта кавитации. Этот эффект возникает благодаря тому, что при определенных условиях давление в отдельных точках жидкости становится меньше давления насыщенных паров. В частности, такие условия могут возникать в турбулентном потоке, где уменьшение давления до значений, меньших давления насыщения, получается за счет турбулентных пульсаций. Таким образом, технические параметры устройства выбираются, исходя из условия Re>Reкр, где Re=UcL/ν - число Рейнольдса, Uc - характерная линейная скорость потока, L - характерный размер - расстояние между дисками, ν - кинематическая вязкость.

Авторами создана оригинальная конструкция для осуществления требуемого режима ГДК. На рабочем режиме установки при вращении ротора вода под действием сил трения и центробежных сил по спиральной траектории отбрасывается к периферии дисков. При выполнении условия Re≥Reкр, течение становится турбулентным и в этой зоне потока создаются условия для возникновения кавитации.

Под действием центробежных сил в кольцевом пространстве между дисками и передней крышкой роторного узла создается давление, под действием которого вода выдавливается в кольцевые отверстия передней крышки в направлении, перпендикулярном плоскости дисков ротора. В точке поворота возникает отрывная зона течения, в которой при возникновении в этой зоне турбулентности также создаются условия для кавитации.

Такая конструкция устройства обеспечивает эффективную обработку воды и получение требуемых значений рН и ОВП при малом энергопотреблении, бесшумную работу и простой механизм управления режимами обработки воды. Кроме того, при скорости вращения дисков ротора 2000-4000 об/минуту и специальном расположении дисков ротора относительно друг друга получаемые значения рН и ОВП после обработки воды сохраняются в течение длительного времени (до 10 дней и более), что необходимо для использования воды в различных отраслях промышленности.

Способ осуществления ГДК обработки воды с использованием заявляемого устройства осуществляют следующим образом.

Подсоединяют входную и выходную магистраль устройства так, чтобы исключить в соединениях подсос воздуха и протечку воды. В корпусе рабочей полости отворачивают пробку заливного отверстия и заполняют водой объем рабочей полости. После этого пробку закручивают. Соблюдая технику безопасности, устройство подсоединяют к электрической сети и запускают двигатель. Сначала производят прокачку воздушного столба во всасывающей магистрали в зону нагнетательной камеры. После заполнения магистрали водой выводят устройство на рабочий режим работы, т.е. осуществляют ГДК обработку порции воды.

Пример выполнения способа.

Произведена обработка 2-х порций водопроводной и дистиллированной воды при температуре 20°С с расходом воды - 20 л/мин при количестве оборотов ротора с параллельно расположенными дисками - 3000 об/мин. В табл.1 приведены характеристики физико-химического состояния порций воды, в частности рН и ОВП, до обработки в соответствии с заявляемым способом, сразу после обработки и по истечении нескольких суток.

Заявляемое устройство включает следующие узлы:

- Корпус нагнетательной камеры с входным и выходным патрубками для воды, представляющий собой стакан из нержавеющей стали с патрубками для входа и выхода воды.

- Роторный узел, состоящий из плоских дисков, размещенных на оси ротора и расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга, и разделительных цилиндрических или конических шайб. В дисках ротора симметрично расположены 3 или 4 соосных отверстия, суммарная площадь которых равна площади отверстия входного патрубка. Диски и шайбы стянуты в пакет гайкой на ступице ротора.

- Передняя и задняя крышки ротора. Передняя крышка ротора имеет форму конуса, с цилиндрическим основанием, которое с уплотнением размещается в корпусе задней крышки. По периферии передней крышки, у ее основания расположены пять симметричных отверстий для выпуска воды в нагнетательную камеру под углом 90° относительно направления потока между дисками. Оси отверстий расположены по кольцевому зазору между внешним диаметром дисков и корпусом насоса, расстояние от оси ротора до их осей больше радиусов дисков.

- Уплотнительная шайба вала ротора, которая представляет собой цилиндрическую трубку с плоскими фланцами из износостойкого полимера и пружины, упирающейся во фланцы, и растягивающие ее цилиндрическую часть.

Заявляемое устройство может быть реализовано в трех вариантах:

1. с параллельно-прямым расположением дисков ротора,

2. с параллельно-наклонным расположением дисков ротора,

3. с разно-наклонным расположением дисков ротора.

Отличительным признаком вариантов устройства является размещение цилиндрических или конических разделительных шайб на оси ротора между дисками.

Схема устройства приведена на Фиг.1-5, на которых обозначены элементы устройства:

1. корпус нагнетательной камеры,

2. диски ротора,

3. разделительные шайбы ротора,

4. соосные отверстия в дисках ротора,

5. передняя крышка ротора,

6. задняя крышка ротора,

7. отверстия для выхода воды в нагнетательную камеру,

8. уплотнительная шайба вала ротора.

На Фиг.1 представлен разрез А-А: диска ротора;

На Фиг.2 представлен вид передней крышки;

На Фиг.3 представлена схема параллельно-прямого расположения дисков ротора;

На Фиг.4 представлена схема параллельно-наклонного расположения дисков ротора;

На Фиг.5 представлена схема разно-наклонного расположения дисков ротора.

Табл.1
Вода Исходное значение pH Исходное значение ОВП, мВ Продолжи-тельность обработки (сек) Продолжительность хранения, дни
сразу после обработки 1 5 10
рН ОВП, мВ рН ОВП, мВ рН ОВП, мВ рН ОВП, мВ
Водопроводная вода 7.4±1% 450±5% 40 7.7±1.2% 275±5% 7.9±2.5% 265±5% 7.9±2.5% 265±5% 7.9±2.5% 265±5%
Дистиллирован-ная вода 6.0±5% 435±5% 40 7.6±1.5% 285±5% 7.9±2.5% 270±5% 7.9±2.5% 270±5% 7.9±2.5% 270±5%

1. Способ активации воды, включающий воздействие путем гидродинамической кавитации в условиях турбулентного движения воды, отличающийся тем, что обработку воды осуществляют путем гидродинамической кавитации при реализации режима объемной турбулизации потока, возникающего при пропускании воды через роторный узел устройства для гидродинамической кавитации, представляющий собой сборную конструкцию, состоящую из набора от 4 до 15 плоских дисков, расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга с возможностью регулирования величины углов наклона дисков, каждый из которых снабжен 3-мя или 4-мя соосно расположенными отверстиями, суммарная площадь которых равна площади входного патрубка устройства, и выходе потока воды в нагнетательную камеру устройства через переднюю крышку роторного узла, снабженную 5-ю отверстиями, расположенными соосно оси ротора, при скорости вращения ротора равной 2000-4000 об/мин и продолжительности обработки воды 40-160 сек.

2. Установка для гидродинамической кавитации воды, включающая камеру, внутри которой размещен вращающийся диск с многочисленными отверстиями, отличающаяся тем, что устройство для гидродинамической кавитации включает цилиндрическую нагнетательную камеру, внутри которой размещены: роторный узел, представляющий собой сборную конструкцию, состоящую из набора от 4 до 15 плоских дисков, размещенных на оси ротора и расположенных под углом от 0° до 15° относительно друг друга, разделенных цилиндрическими или коническими шайбами, и стянутых в пакет гайкой на ступице ротора, каждый из дисков снабжен 3-мя или 4-мя соосно расположенными отверстиями, суммарная площадь которых равна площади отверстия входного патрубка, передняя и задняя крышки роторного узла имеют коническую форму с возможностью плотного размещения передней крышки в задней крышке, при этом передняя крышка роторного узла снабжена пятью отверстиями, расположенными на равном расстоянии одно от другого между внешним диаметром дисков и корпусом насоса.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что роторный узел выполнен с параллельно-прямым расположением дисков ротора.

4. Установка по п.2, отличающаяся тем, что роторный узел выполнен с параллельно-наклонным расположением дисков ротора.

5. Установка по п.2, отличающаяся тем, что роторный узел выполнен с разнонаклонным расположением дисков ротора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к очистке воды с помощью мембранного модуля, мембранного блока, выполненного путем установки мембранных модулей одного на другой. Мембранный модуль содержит корпус и мембранные элементы, расположенные в указанном корпусе, причем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, меньше, чем площадь пропускного сечения проточного канала корпуса, через который очищаемая вода втекает, при этом каждый мембранный элемент представляет собой плоскую мембрану, и в корпусе расположен элемент для направления потока воды, предназначенный для уменьшения площади пропускного сечения проточного канала корпуса, через который вытекает очищаемая вода, причем указанный элемент для направления воды расположен таким образом, что его поверхность проходит параллельно поверхности мембраны.

(57) Группа изобретений относится к технологии минерализации жидкости, преимущественно питьевой воды, и может входить в системы очистки воды, в которых используются обратноосмотические мембраны.
Изобретение относится к способу активации воды, заключающемуся в ее электролизе между двумя электродами, разделенными между собой пористой диафрагмой, между которыми подано напряжение, отрицательный и положительный потенциалы которого соединены соответственно с катодным и анодным электродами.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию при утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также при испарении сточных вод различного генезиса, минерализация которых сформирована преимущественно минеральными солями.

Изобретение относится к очистке природных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности к очистке подземных вод с повышенным содержанием железа. Способ включает обработку воды окислителем и фильтрацию обработанной воды через слой загрузки кварцевых частиц с последующей подачей потребителю, причем в качестве окислителя используют водный раствор оксидантов со значением рН от 5 до 6, общим солесодержанием до 0,5 г/л, содержанием оксидантов не менее 400 мг/л и значением окислительно-восстановительного потенциала плюс 950 - плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.
Композиция для доведения до кондиции грязевых отходов содержит минеральное соединение, которое является известью, и органическое соединение, которое является органическим катионным коагулянтом, имеющим средний молекулярный вес, меньший или равный 5 миллионам г/моль и превышающий или равный 20000 г/моль, при этом указанный органический катионный коагулянт выбирают из группы, в которую входят линейные или разветвленные полимеры на основе солей диаллилдиалкиламмония.
Изобретение относится к области микробиологии. Предложен штамм бактерий Bacillus vallismortis ВКПМ В-11017 - деструктор нефти и нефтепродуктов.

Группа изобретений относится к области обеззараживания и подготовки воды. Станция обеззараживания воды содержит электролизер с разделенными мембранной перегородкой анодной и катодной камерами, узел приготовления раствора хлорида натрия, линию подачи воды, средства дозирования, сепараторы анолита и католита и установленный в проточной магистрали эжектор.
Способ очистки водного потока, поступающего после реакции Фишера-Тропша, включает дистилляцию и/или обработку отпаркой, обработку по меньшей мере одним неорганическим основанием и обработку по меньшей мере одним органическим основанием.

Изобретение относится к охране окружающей среды и методам экореабилитации водоемов, в частности сбора загрязняющих веществ из толщи воды бессточных водоемов. Устройство содержит металлический каркас, внутри которого расположена емкость из полимерного материала с адсорбентом.

Изобретение относится к обработке заводских сточных вод. Способ обработки заводских сточных вод, содержащих органические соединения, включает стадию предварительной обработки, на которой сточные воды 11, содержащие органические соединения, подают в бескислородный резервуар 1. В заводские сточные воды 11 добавляют соединения 12, содержащие азот и фосфор, и выполняют анаэробную биологическую обработку. Обработанную воду подают в резервуар 2 анаэробной биологической очистки. На второй стадии обработки воду подают в резервуар 3 аэробной биологической очистки и выгружают обработанную таким образом воду через устройство разделения твердой и жидкой фаз как вторично обработанную воду. На третьей стадии вторично обработанную воду подают в сепаратор 4 мембранного разделения способом обратного осмоса и разделяют вторично обработанную воду на прошедшую через обратноосмотическую мембрану воду 16 и концентрированный способом рассол 17. По меньшей мере часть концентрированного рассола 17 рециркулируют в бескислородный резервуар 1. Изобретение позволяет уменьшить стоимость очистки. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к установкам для очистки воды. Блочно-модульная установка для очистки и подачи воды содержит блок предварительной фильтрации 1, блок основной очистки 2, блок обеззараживания и блок управления. Установка дополнительно снабжена блоком накопления воды, соединенным с блоком предварительной фильтрации и блоком подачи воды, соединенным с блоком основной очистки и с блоком обеззараживания. Блок основной очистки 2 выполнен в виде устройства нанофильтрации и устройства гиперфильтрации. Изобретение позволяет обеспечить более высокую степень очистки воды. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки водных растворов. Установка содержит электрохимический реактор, выполненный из проточных электрохимических снабженных корпусом модульных ячеек, каждая из которых содержит один или несколько вертикальных катодов и три или более анода. Коаксиально каждому катоду установлена диафрагма, аноды установлены в корпусе между наружными поверхностями диафрагм и внутренними стенками корпуса, при этом в плоскость поперечного сечения корпуса условно вписан один правильный многоугольник с числом вершин 3-12, или в плоскость поперечного сечения корпуса условно вписаны несколько плотноупакованных правильных многоугольников, каждый из которых является или равносторонним треугольником, или квадратом, или шестиугольником, при этом коаксиально размещенные катоды и диафрагмы установлены в центре многоугольника или многоугольников, а аноды - в вершинах многоугольника или многоугольников. Каждая ячейка реактора снабжена катодным циркуляционным контуром с емкостью в виде теплообменника. Технический результат - упрощение установки большой производительности, снижение расхода энергии, увеличение выхода целевых продуктов - смеси оксидантов при одновременном повышении надежности. 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу работы водоумягчительной установки. Водоумягчительная установка содержит автоматически регулируемое смесительное устройство для смешивания потока V(t)verschnitt смешанной воды из первого умягченного частичного потока V(t)teil1weich и второго содержащего исходную воду частичного потока V(t)teil2roh, и электронное управляющее устройство, которое подстраивает с помощью одной или нескольких определенных экспериментально моментальных измерительных величин положение регулирования смесительного устройства так, что жесткость воды смешанного потока V(t)verschnitt устанавливается на заданное номинальное значение (SW), при этом управляющее устройство в одной или нескольких заданных рабочих ситуациях игнорирует по меньшей мере одно из одной или нескольких моментальных измерительных величин для подстройки положения регулирования смесительного устройства и вместо этого исходит из последней значащей соответствующей измерительной величины перед возникновением заданной рабочей ситуации или находящегося в памяти электронного управляющего устройства стандартного значения для соответствующей измерительной величины. Способ позволяет уменьшить износ автоматически регулируемого смесительного устройства вследствие менее частой подстройки и предотвратить большие отклонения жесткости смешанной воды от номинального значения. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение может быть использовано в энергетике, атомной промышленности, микроэлектронике, фармацевтике и других областях промышленности, где требуется вода высокой степени обессоливания. Для осуществления способа проводят перегрузку смеси монодисперсных ионитов из рабочего фильтра смешанного действия в фильтр-регенератор катионита, выделение из смеси ионитов чистых катионита и анионита, выгрузку анионита в фильтр-регенератор анионита и его регенерацию, регенерацию катионита в фильтре-регенераторе катионита и его перезагрузку в фильтр-регенератор анионита. Выделение из смеси ионитов чистых катионита и анионита осуществляют методом гидравлического разделения. В качестве катионитов используют частицы монодисперсных катионитов с размером 0,5-0,7 мм, а в качестве анионита частицы монодисперсных анионитов размером 0,4-0,6 мм. В фильтре-регенераторе катионита перед выгрузкой создают промежуточный слой, содержащий 70-90% катионита в H+ - форме и 10-30% анионита в S O 4 − 2 - форме путем обработки катионита и рассчитанного количества отработанного анионита пропусканием через них раствора серной кислоты. Промежуточный слой составляет от 1 до 10% от общего объема загруженных ионитов и при выгрузке катионита и анионита из фильтра-регенератора катионита его не выгружают. Способ позволяет сократить число перегрузок ионитов при сохранении качества очищаемой воды, а также полностью исключить возможность загрязнения отрегенерированных ионитов другими формами ионитов. 2 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 пр.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки водных растворов и может быть использовано в процессах электрохимического получения различных химических продуктов путем электролиза водных растворов, в частности смеси оксидантов при электролизе водного раствора хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов. Модульная ячейка, содержащая цилиндрические основной и противоэлектрод, установленные вертикально, а также керамическую диафрагму, размещенную коаксиально основному электроду и разделяющую межэлектродное пространство на герметичные анодную и катодную камеры с приспособлениями для подачи обрабатываемых жидкостей и отвода жидкостей и газов, дополнительно снабжена верхними и нижними заглушками, при этом ячейка содержит один или несколько основных вертикальных электродов и более одного противоэлектрода, при этом основные электроды являются катодами, а противоэлектроды - анодами, и аноды закреплены в верхней и нижней заглушках, диафрагмы закреплены или на заглушках, или на катодах, и ячейка снабжена корпусом, на верхней и нижней частях которого также установлены заглушки. Повышение производительности ячейки по анодным продуктам, за счет сокращения установки вспомогательных коммуникаций, компактность и простота устройства обеспечивают расширение ее функциональных возможностей, что является техническим результатом. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Группа изобретений относится к области биохимии, экологии, охране окружающей среды. Предложен препарат для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений, содержащий микроорганизмы - деструкторы нефти, сорбент, криопротектор - глицерин, микроудобрения - азотнокислый натрий 0,5% и фосфорнокислый калий 0,5%. В качестве деструкторов нефти он содержит ассоциацию нефтеокисляющих микроорганизмов: Bacillus subtilis ВКМ В-81, Pseudomonas spp. BKM B-892, Pseudomonas putida BKM В-1301, Rhodococcus sp. BKM Ac-950, Mycobacterium flavescens BKM Ac-1415 в количестве 75-85% от общего числа клеток, а также почвенные бактерии Agrobacteium radiobacter BKM В-1219 в количестве 15-25% от общего числа клеток. Сорбент в препарате представляет собой мелкодисперсный дегидратированный цеолит с размером гранул 0,1-0,5 мм, опудренный наночастицами Аэросила А-300. При этом соотношение компонентов в препарате (масс.%) следующее: цеолит - 94±1, Аэросил А-300 - 3±0.5, глицерин - 1±0.2, азотнокислый натрий - 0.5±0.2, фосфорнокислый калий - 0.5±0.2, ассоциация нефтеокисляющих микроорганизмов с Agrobacteium radiobacter в эффективном количестве 2-3*108 кл/г - 1±0.5. Также предложен способ получения препарата. Выращивают отдельно ассоциацию нефтеокисляющих бактерий и фракцию почвенных бактерий. После чего две полученные культуральные жидкости смешивают в соотношении 75-85% ассоциации нефтеокисляющих бактерий от общего количества клеток и 15-25% почвенных бактерий от общего количества клеток. Концентрируют суспензию до концентрации 2*1011 кл/мл. Цеолит предварительно дробят до гранул размером 0.1-0.5 мм, выдерживают в печи при температуре 250°C до стадии вспучивания, охлаждают до температуры 20°C при влажности 10-12% и смешивают с Аэросилом А-300. В концентрированную суспензию вносят глицерин, азотнокислый натрий, фосфорнокислый калий, затем смешивают с цеолитом. При этом полученный цеолит и концентрированную суспензию смешивают в соотношении 9:1. Затем проводят процесс контактно-химического обезвоживания. Изобретения позволяют на 90-98% и в короткий срок (2-3 суток) утилизировать углеводороды нефти, а также бензин, дизельное топливо, мазут, керосин при температурах до -5°C. Сухая форма препарата позволяет увеличить срок его хранения до 1,5 года при температуре не выше 25°C. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к водоснабжению, а именно к очистке воды из поверхностных источников путем обработки ее озоном и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов. Контактный резервуар включает: напорный отсек с системой подачи воды, сливной отсек с системой слива воды потребителю, а также систему подачи озоно-газовой смеси, с системой ее отведения и деструкции остаточного озона, газодиспергирующие элементы, установленные в нижней части контактного резервуара и снабженные узлами закрутки водного потока в виде центробежных форсунок, входы которых сообщены с системой подачи воды, обеспечивающей необходимый перепад давления воды на форсунках, а выходные сопла в виде круговой щели размещены над перфорированной поверхностью газодиспергирующих элементов и параллельны ей. Сопла форсунок обеспечивают смыв плоской струей воды зарождающихся пузырьков озоно-газовой смеси уменьшенного размера и повышение степени поглощения озона водой. Системы подачи необработанной воды в сливной отсек выполнены в виде установленных вверху контактного резервуара, под уровень горизонта воды, параллельно друг другу заглушенных с одного торца перфорированных труб, открытые торцы которых сообщены либо с напорным, либо со сливным отсеком, а у дна ниже диспергирующих элементов, в виде поперечной перфорированной перегородки, полость под которой сообщена либо с напорным либо со сливным отсеком, входы центробежных форсунок сообщены с трубами, через открытые торцы которых вода поступает из напорного отсека. При этом газодиспергирующие элементы выполнены обычной дисковой формы и равномерно размещены по поперечному сечению контактного резервуара с образованием проходов для пропуска воды и обслуживания. Предлагаемый контактный резервуар выполнен в двух вариантах. В первом варианте (фиг.№1) открытые торцы перфорированных труб в верхней части контактного резервуара сообщены с напорным отсеком, а полость под перфорированной перегородкой сообщена со сливным отсеком. Вариант обеспечивает противоток воды и озоно-газовой смеси. Во втором варианте (фиг.№2) открытые торцы перфорированных труб в верхней части контактного резервуара сообщены со сливным отсеком, а полость под перфорированной перегородкой сообщена с напорным отсеком контактного резервуара. Вариант обеспечивает спутные потоки воды и озоно-газовой смеси. В обоих вариантах входы центробежных форсунок, установленных на газодиспергирующих элементах, сообщены с напорным отсеком контактного резервуара. Технический результат: упрощение конструкции газодиспергирующих элементов, снижение стоимости их изготовления, монтажа и обслуживания, обеспечивание возможности смыва пузырьков озоно-газовой смеси обрабатываемой водой также в контактном резервуаре с противотоком воды и озоно-газовой смеси. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности для очистки сточных вод от синтетических анионоактивных поверхностно-активных веществ, таких как карбоксилаты, алкилсульфаты, алкилсульфонаты. Для осуществления способа проводят обработку сточных вод титано-алюминиевым коагулянтом. Полученный гравитационный отстой образующейся взвеси отделяют от очищенной воды. В качестве источника титано-алюминиевого коагулянта используют сточную воду со стадии водной отмывки изопренового каучука от катализатора на основе соединений титана и алюминия с соотношением по весу Ti/Al не менее 0,3. Доза коагулянта в расчете на ионы титана и алюминия составляет не менее 50 мг/л обрабатываемой воды, а выдержку смеси сточных вод с коагулянтом проводят при pH 4,5-9,0 и температуре 30-45°C. Способ обеспечивает эффективную несложную экономичную технологию очистки сточных вод от синтетических анионных поверхностно-активных веществ до качества, позволяющего отправлять их на биологическую очистку. 2 пр.

Изобретение относится к получению умягченной воды для нагнетания в пласт. Способ включает (а) выработку умягченной воды путем (i) подачи исходной воды, имеющей общее содержание растворенных твердых веществ вплоть до 15000 мг/л и содержание многовалентных катионов более 40 мг/л, в фильтр, содержащий слой катионообменной смолы в моновалентной катионной форме, (ii) пропуска исходной воды через слой катионообменной смолы, (iii) вывода из фильтра умягченной нагнетаемой воды, имеющей содержание многовалентных катионов вплоть до 40 мг/л; (б) регенерацию катионообменной смолы путем (i) подачи регенерационного рассола в фильтр, причем регенерационный рассол представляет собой природную воду с высоким солесодержанием, имеющую концентрацию моновалентных катионов и многовалентных катионов, такую, что предел умягчения для исходной воды составляет вплоть до 40 мг/л многовалентных катионов, где предел умягчения для исходной воды определяется как коэффициент умягчения, умноженный на концентрацию многовалентных катионов в исходной воде (мг/л), и где коэффициент умягчения определяется как: (молярная концентрация моновалентных катионов в исходной воде)2/(молярная концентрация многовалентных катионов в исходной воде) : (молярная концентрация моновалентных катионов в регенерационном рассоле)2/(молярная концентрация многовалентных катионов в регенерационном рассоле). Технический результат - интенсификация добычи углеводородов из пласта. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 1 пр.
Наверх