Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления



Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления
Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления
Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления
Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления
Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2518627:

Кудрявцева Елена Васильевна (RU)
Воропай Людмила Михайловна (RU)
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГТУ) (RU)
Чудновский Семен Матвеевич (RU)
Тихановская Галина Алексеевна (RU)
Ежова Ольга Ивановна (RU)
Шмырин Сергей Васильевич (RU)

Изобретение относится к области обработки подземных вод с повышенным содержанием бора и может быть использовано в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей. Способ заключается в направленном ламинарном движении очищаемой воды, которое осуществляется при воздействии постоянного электрического поля с градиентом потенциала в пределах от 2 до 5 В/см через емкость, расположенную под углом от 30° до 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами. В верхней части емкости движение воды разделяется на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляется по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток. Соотношение площадей поперечного сечения горизонтально расположенной трубы и трубы меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3. Технический результат - повышение надежности процесса, гарантированное качество очистки воды от ионов бора, обеспечение гибкого автоматического управления, компактность оборудования. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 6 пр.

 

Изобретения относятся к области обработки подземных вод с повышенным содержанием бора и могут быть использованы в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей.

Известны способы удаления из воды ионов бора, заключающиеся в образовании и последующем осаждении твердого осадка в виде малорастворимого соединения в процессе химической реакции при добавлении соответствующих реагентов [1]. Эти способы являются трудоемкими и сложными по следующим причинам:

- низкие скорости фильтрования при отделении от воды осадка;

- получаемые осадки, как правило, малоконцентрированы по бору, не обладают постоянством состава и нуждаются в дополнительной переработке;

- исключается повторное использование осадителей.

Известны также способы удаления из воды ионов бора, основанные на мембранных технологиях [2]. Основным недостатком этих способов является то, что в отношении бора имеется ограничение для исходной воды: бор ≤1,5 ПДК.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ отделения, концентрирования и извлечения соединения бора из водного раствора, содержащего бор [3]. Способ включает отделение сильно диссоциированных ионов путем электромиграции сначала в одном отсеке, заполненном только катионообменным материалом, затем отделение бора путем электрохимической/химической диссоциации, ионного обмена/адсорбции и электромиграции, осуществляемое во втором отсеке, заполненном смесями катионных и анионных материалов, с последующим извлечением отделенного бора, рециркуляцией катионита, анионита и разбавленного раствора. Основными недостатками данного способа являются:

- использование различных ионообменных материалов и мембран, требующих последующей периодической регенерации, рециркуляции или замены;

- сложность эксплуатации из-за большого количества оперативных действий;

- высокая стоимость сооружений и большие эксплуатационные затраты.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [3, фиг.1], включающее корпус с расположенными в нем параллельно друг другу электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока. Корпус содержит пять отсеков, заполненных различными ионообменными материалами, и четыре мембраны. Основными недостатками данного устройства являются:

- наличие значительного количества емкостей, отделенных друг от друга мембранами, в которых производятся различные сложные процессы: электродиализ, ионный обмен, разбавление, рециркуляция, диссоциация и адсорбция;

- отсутствие системы непрерывного контроля содержания бора в исходной и очищенной воде;

- отсутствие системы гибкого автоматического управления работой устройства;

- низкая надежность.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности процесса очистки воды от бора, обеспечение гарантированного качества очищенной воды независимо от количества ионов бора в исходной воде, расширение возможностей применения способа за счет компактности оборудования, обеспечение гибкого автоматического управления, уменьшение строительных и эксплуатационных затрат.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе очистки подземных вод от ионов бора, включающем направленное ламинарное движение очищаемой воды, удаление бора осуществляется в постоянном электрическом поле при градиенте потенциала в пределах от 2 до 5 В/см со скоростью, регулируемой с учетом изменения температуры исходной воды и требований к содержанию бора в очищенной воде, вода протекает через емкость, располагаемую под углом от 30° до 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, в верхней части емкости производится непрерывное удаление пузырьков газа, а затем движение воды разделяется на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляется по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток, причем соотношение площадей поперечного сечения между горизонтально расположенной трубой и трубой меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3, а минимальная длина параллельно расположенных электродов L определяется по формуле:

L=(Р×Vлам)/Vб

где Vлам - скорость ламинарного движения воды в емкости; Vб - составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно от верхнего электрода к противоположно заряженному по отношению к удаляемым ионам бора нижнему электроду; Р - расстояние по перпендикуляру между электродами

Бор в природной воде может существовать в двух формах: катионной и анионной. В постоянном электрическом поле эти ионы обладают относительной подвижностью, величина которой может изменяться в зависимости от температуры воды [4]. Поэтому при ламинарном движении воды в постоянном электрическом поле происходит перенос катионов бора к катоду, а борат-анионов - к аноду. При этом ионы бора обладают низким электродным потенциалом. Например, у борат-анионов электродный потенциал равен 1.7929 В. Кроме того, в их состав входит кислород [5]. Поэтому борат-анионы и катионы бора сами не восстанавливаются и не окисляются на противоположно заряженных электродах, а только группируются около них.

Пример 1. При постоянной температуре исходной воды, проходящей через емкость, расположенную под углом 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, осуществлялось ламинарное движение исходной воды с различными содержаниями ионов бора в постоянном электрическом поле и при разных градиентах потенциала. Для каждого конкретного случая длина параллельно расположенных электродов L определялась по приведенной выше формуле. На выходе из емкости контролировалось содержание ионов бора в очищенной воде. Результаты исследований приведены в таблице 1.

Таблица 1
Градиент потенциала, В/см Содержание ионов бора в исходной воде на входе в емкость, г/м Содержание ионов бора в очищенной воде на выходе из емкости, г/м
1 1 0.3
3 0.27
10 0.32
2 1 0.22
3 0.22
10 0.31
5 1 0.33
3 0.38
10 0.42
7 1 0.44
3 0.49
10 0.53
10 1 0.50
3 0.62
10 0.81

Как видно из таблицы 1, при градиентах потенциала от 1 до 5 В/см обеспечивается гарантированное качество очищенной от бора воды независимо от содержания бора в исходной воде. Ухудшение качества очищенной воды при градиентах потенциала более 5 В/см объясняется увеличением количества пузырьков газа, которые, поднимаясь по наклонной емкости вверх вместе с водой, препятствуют движению ионов бора к противоположно заряженному электроду. Следует отметить, что при градиенте потенциала 1 В/см продолжительность процесса увеличивается. Поэтому для обеспечения желаемого технического результата, в частности, компактности оборудования и уменьшения строительных затрат режим очистки при градиенте потенциала 1 В/см не рекомендуется.

Исследования были проведены при поперечных сечениях емкости пятиугольной, круглой и квадратной формы. Лучшие результаты были получены при использовании емкости, имеющей поперечную пятиугольную форму (фиг.1).

Пример 2. Исследование влияния температуры исходной воды на подвижность ионов бора в постоянном электрическом поле.

Предельная подвижность ионов бора в значительной степени зависит от температуры обрабатываемой воды [4, стр.411]. Так, например, при температуре 25°С предельная подвижность ионов бора равна 78.14 ом-1 * см2 *г-экв-1. Это при градиенте потенциала 1 В/см соответствует скорости иона бора в воде: 8.1×10-5 м·с-1. Предельные подвижности при разных характерных для подземных вод температурах приведены в таблице 2.

Таблица 2
Температура, °С 0 5 15 18 25
Предельная подвижность, ом-1 * см2 *г-экв 46.2 49.2 63.1 68.0 78.14

В результате исследований было установлено, что управление процессом очистки воды путем регулирования скорости движения исходной воды вдоль противоположно заряженного по отношению к ионам бора электрода на основании контроля ее температуры затруднено из-за плохого соответствия данным, приведенным в таблице 2, и реальным результатам: погрешность в отдельных случаях составляла 40% и более. Поэтому для гарантированного обеспечения требуемого качества воды на выходе из емкости начальную скорость движения воды вдоль противоположно заряженного по отношению к ионам бора электрода рекомендуется устанавливать на основе минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв. Это при градиенте потенциала 1 В/см соответствует скорости иона бора в воде: 4.77×10-5 м·с-1.

Пример 3. Для определения примерных габаритов установки, предназначенной для очистки воды от ионов бора, выведена формула, с помощью которой можно определять длины параллельно расположенных электродов в наклоненном вверх корпусе, имеющем в поперечном сечении пятиугольную форму.

Для удаления ионов бора из очищаемой воды длина параллельно расположенных электродов в наклоненном вверх корпусе должна быть такой, чтобы за время движения очищаемой воды вдоль этого корпуса все ионы бора смогли подойти к противоположно заряженному по отношению к ионам бора электроду, расположенному в треугольной части корпуса, и сгруппироваться возле него. Длина параллельно расположенных электродов зависит от следующих параметров:

- скорости движения воды в корпусе, которая должна быть ламинарной Vлам;

- составляющей скорости движения ионов бора VB, направленной перпендикулярно электродам;

- расстояния по перпендикуляру между электродами Р.

На фиг.2 приведена схема для определения длины параллельно расположенных электродов в корпусе. На движение ионов бора влияют две скорости: скорость движения воды в корпусе под наклоном вверх и составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно электродам и соответствующая минимальной температуре воды. Требуемая длина параллельно расположенных электродов определяется из подобия треугольников ΔABC и ΔADE:

отсюда:

Для обеспечения надежного удаления ионов бора полная длина каждого электрода принимается с запасом:

L=Li·К,

где К - коэффициент запаса, рекомендуется: К=1,1.

Примеры выбора длины электродов в зависимости от принимаемых значений параметров Vлам, VB и Р. Рассматриваются два случая: при использовании градиентов потенциала 2 В/см и 5 В/см.

В обоих случаях принимаются: Vлам=1×10-3 м/с и Р=0.1 м.

При градиенте потенциала 2 В/см и минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв составляющая скорости движения ионов бора VB, направленная перпендикулярно электродам, будет равна:

VB=2×4.77×10-5 м·с-1=9.57×10-5 м·с-1.

Таким образом, длина электродов при рекомендуемом коэффициенте запаса К=1,1 будет равна: L=1.1×0.1×1×10-3/9.57×10-5=1.15 м.

При градиенте потенциала 5 В/см и минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв составляющая скорости движения ионов бора VB, направленная перпендикулярно электродам, будет равна:

VB=5×4.77×10-5 м·с-1=23.85×10-5 м·с-1.

Длина электродов будет равна: L=1.1×0.1×1×10-3/23.85×10-5=0.46 м.

Таким образом, реализация предлагаемого способа очистки воды от ионов бора возможна на компактных (малогабаритных) установках.

Пример 4. Для определения оптимальных соотношений скоростей движения воды и площадей поперечного сечения в трубах отвода очищенной воды и сброса загрязненной воды в сток был проведен цикл лабораторных испытаний, заключающихся в следующем.

Исследовалась эффективность удаления загрязненной ионами бора воды при различных соотношениях площадей поперечного сечения в трубах отвода очищенной воды и сброса загрязненной воды в сток. При этом площади поперечного сечения трубы сброса загрязненной воды в сток принимались равными 5%, 10%, 15%, 20% и 30% по отношению к площади поперечного сечения в трубе отвода очищенной воды. Данные исследования проводились при соблюдении оптимальных условий, которые приведены в примерах 1, 2 и 3. Результаты исследований приведены в таблице 3.

Таблица 3
Содержание бора в исходной воде, мг/л Соотношения площадей труб, %
5 10 15 20 30
Остаточное содержание бора в очищенной воде, мг/л
6,7 0.88 0.25 0.25 0,28 0.26
9,15 1.43 0.29 0.32 0.30 0.28

Как видно из таблицы 3, при соотношениях площадей от 1:10 до 1:3 эффективность очистки примерно одинакова, а при соотношении 1:20 эффективность значительно хуже. Таким образом, наиболее целесообразным с экономической точки зрения является соотношение 1:10.

Пример 5. Для определения оптимального угла наклона вверх емкости, имеющей пятиугольное поперечное сечение, были рассмотрены 5 вариантов:

а) горизонтальное расположение;

б) угол наклона вверх 30°;

в) угол наклона вверх 45°;

г) угол наклона вверх 70°;

д) вертикальное расположение.

Исследования проводились для проб с разным содержанием ионов бора в исходной воде при оптимальных режимах очистки и разных углах наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды.

Полученные результаты приведены в таблице 4. В этом случае труба сброса располагалась по отношению к трубе отвода очищенной воды под углом 90°.

Таблица 4
Содержание бора в исходной воде, мг/л Расположение корпуса
а б в г д
Остаточное содержание бора, мг/л
2,5 0.33 0.28 0.23 0.44 0.55
4,35 0.40 0.30 0.26 0.50 0.52
6,7 0.48 0.38 0.32 0.58 0.77
9,15 0.52 0.43 0.33 0.61 0.81

Как видно из таблицы 4, при данных условиях наибольший эффект удаления бора из воды был достигнут в варианте «в»: угол наклона вверх пятиугольного корпуса равен 45°. Наиболее близким к варианту «в» был вариант «б». Поэтому рекомендуется принимать углы наклона вверх пятиугольного корпуса в пределах от 30° до 45°.

Пример 6. Для выбранного варианта «в», при котором угол наклона вверх пятиугольного корпуса был равен 45°, определялся оптимальный угол наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды. Рассматривались 4 варианта: углы наклона 90°, 45°, 30° и 15°. Результаты приведены в таблице 5.

Таблица 5
Содержание бора в исходной воде, мг/л Углы наклона, град.
90° 45° 30° 15°
Остаточное содержание бора, мг/л
2,5 0.37 0.25 0.23 0.23
4,35 0.45 0.3 0.22 0.25
6,7 0.52 0.35 0.25 0.28
9,15 0.64 0.42 0.29 0.29

Как видно из таблицы 5, наибольший эффект удаления бора из воды был достигнут при углах наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды, равных 30° и 15°.

Предлагаемый способ реализуется в устройстве для очистки воды от ионов бора, которое содержит наклоненный вверх по направлению движения воды корпус, имеющий в поперечном сечении пятиугольную форму, с расположенными в нем параллельно друг другу неполяризующимися электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока; на выходе из корпуса расположены воздушный вантуз, труба большего диаметра для отвода очищенной воды с датчиком бора и электрофицированной задвижкой, труба меньшего диаметра для отвода загрязненной воды в сток, выходящая из треугольной части корпуса с электрофицированной задвижкой, на входе в корпус расположена подающая труба с электрофицированной задвижкой, датчиками бора и температуры, причем все электрофицированные задвижки, датчики бора и температуры и источник постоянного тока соединены проводниками с блоком управления.

На фиг.3 приведена общая схема устройства.

Устройство содержит блок управления 1, источник постоянного тока 2, водозаборную скважину 3 с расположенным в ней погружным электронасосом 4 и подающей трубой 5, на верхней части которой расположены датчик бора 6, датчик температуры воды 7 и подводящий патрубок 8, на котором имеется задвижка 9 с электрическим приводом. Патрубок 8 соединен с наклоненным вверх под углом от 30° до 45° по направлению движения воды корпусом из диэлектрика 10, имеющим в поперечном сечении пятиугольную форму, на верхней плоской внутренней поверхности которого расположен инертный электрод 11, а в нижней треугольной части - инертный электрод 12, на выходе из корпуса в верхней его части располагается воздушный вантуз 13 для удаления из воды выделяющихся на электродах газов, а затем патрубок 14, на котором имеется задвижка 15 с электрическим приводом. С помощью патрубка 14 верхняя прямоугольная часть каждого корпуса соединена с расположенной горизонтально трубой большего диаметра 16 для отвода очищенной воды потребителю, на которой установлен датчик бора 17. Нижняя треугольная часть корпуса соединена через патрубок 18, оборудованный задвижкой 19, с электрическим приводом с трубой меньшего диаметра 20, предназначенной для отвода загрязненной воды в сток. Труба 20 расположена по отношению к трубе 16 под углом от 15° до 30° вниз. Все электрические приводы задвижек, датчики бора и температуры, источник постоянного тока и двигатель погружного электронасоса соединены проводниками с блоком управления 1.

Устройство для очистки воды от ионов бора работает следующим образом. В соответствии с технологическим регламентом эксплуатации устройства в блок автоматического управления 1 введены следующие уставки:

- суточный график обеспечения расходов очищенной воды, подаваемой потребителям;

- максимальная допустимая величина остаточного содержания ионов бора в очищенной воде;

- начальная скорость движения воды в корпусе 10 (определяется на основании предварительно проведенных исследований);

- алгоритмы управления всеми электрофицированными задвижками (составляются по результатам предпусковых испытаний);

- предельные (минимальная и максимальная) величины градиента потенциала определяются на основании предварительно проведенных исследований.

Перед началом работы закрыты все электрофицированные задвижки и отключен источник постоянного тока 2. После включения погружного электронасоса 4 по сигналу блока управления 1 включается источник постоянного тока 2, подающий разность потенциала на инертный электрод 11 и инертный электрод 12, а также последовательно осуществляется открытие задвижек 9, 19 и 15. Затем на основании показаний датчика бора 6 и датчика температуры воды 7 по сигналу блока управления 1 на источнике постоянного тока 2 устанавливается начальный (максимальный) градиент потенциала. В дальнейшем на основании показаний датчика бора 17 осуществляется регулирование в установленных пределах градиента потенциала. Если при таком регулировании датчик бора 17 показывает превышение установленной максимальной величины содержания бора в очищенной воде, осуществляется регулирование (уменьшение) открытия задвижки 15.

При завершении работы установки по сигналу блока управления 1 последовательно закрываются задвижки 15, 19 и 9, затем отключаются погружной электронасос 4 и источник постоянного тока 2.

В зависимости от производительности скважины возможно устройство двух и более параллельно расположенных корпусов 10.

Возможны три варианта реализации устройства для очистки воды от ионов бора.

Вариант 1. При необходимости удаления из исходной воды только борат-анионов в нижней треугольной части корпуса располагается инертный электрод 12 (анод), а в верхней прямоугольной части - инертный электрод 11 (катод) (фиг.1, фиг.3).

Вариант 2. При необходимости удаления из исходной воды только катионов бора в нижней треугольной части корпуса располагается инертный электрод 12 (катод), а в верхней прямоугольной части - инертный электрод 11 (анод) (фиг.1, фиг.3).

Вариант 3. При необходимости удаления из исходной воды всех ионов бора предусматривается последовательное расположение двух корпусов 10 (фиг.3), в первом из которых осуществляется, например, удаление борат-анионов (вариант 1), а во втором - удаление катионов бора (вариант 2).

При этом второй наклонный корпус подсоединяется к первому наклонному корпусу через патрубок 14 перед задвижкой 15.

По сравнению с прототипом новые способ и устройство обладают следующими преимуществами.

1. Высокая надежность процесса удаления ионов бора из воды за счет полной автоматизации и гибкого автоматического управления.

2. Обеспечивается гарантированное качество очищенной от бора воды независимо от количества ионов бора в исходной воде.

3. Расширяются возможности применения за счет компактности оборудования: появляется возможность устанавливать устройства на каждой водозаборной скважине, при этом отпадает необходимость строительства дорогостоящих водоочистных сооружений с насосными станциями и водоводами, подающими исходную воду на эти станции и отводящими очищенную воду для подключения к сети потребителей.

4. Значительно снижается строительная стоимость устройства за счет его малых габаритов и возможности расположения в существующих павильонах над скважинами.

5. Уменьшаются эксплуатационные затраты за счет полной автоматизации, отсутствия необходимости в использовании расходных материалов (реагенты, мембраны, растворимые электроды) и минимальных затрат электроэнергии на очистку (при градиенте потенциала до 5 В/см, сила тока находится в пределах от 0,01 до 0,1 А).

Изобретение можно использовать для питьевого и технического водоснабжения. Устройства могут быть заводского серийного изготовления.

ЛИТЕРАТУРА

1.Ковалев М.П., Назарова А.А., Лавров И.А. «Удаление бора из воды методом обратного осмоса» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mediana-filter.ru/bor_remove.html.

2. Ивлева Г.А. Барьерные функции технологий подготовки подземных вод для хозяйственно-питьевых целей / Г.А. Ивлева, Л.С.Алексеев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2007. - №9. Ч.2. - С.33-38.

3. Патент на изобретение РФ №2319536. Отделение и извлечение бора. Опубл. 20.03.2008. Бюл. №8.

4. «Курс физической химии» под общей редакцией чл.-корр. АН СССР проф. Я.И. Герасимова. Том II, издание второе, исправленное Издательство «Химия», 1973, Москва. - С.404, Таблица XVII, 2. «Предельные подвижности ионов в воде при 25°С»

5. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Справочное издание. М.: Химия. 1989 г. - С.279.

1. Способ очистки воды от ионов бора, включающий направленное движение очищаемой воды через емкость в постоянном электрическом поле, отличающийся тем, что осуществляют ламинарное движение очищаемой воды при градиенте потенциала в пределах от 2 до 5 В/см в емкости, имеющей пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, расположенной под углом от 30° до 45° вверх, в верхней части емкости производят непрерывное удаление пузырьков газа, на выходе из емкости воду разделяют на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляют по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток, причем соотношение площадей поперечного сечения между горизонтально расположенной трубой и трубой меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3, а минимальная длина параллельно расположенных электродов L определяется по формуле:
L=(P×Vлам)/Vб
где Vлам - скорость ламинарного движения воды в емкости;
Vб - составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно от анода к катоду;
P - расстояние по перпендикуляру между электродами.

2. Устройство для очистки воды от ионов бора для осуществления способа по п.1, включающее корпус с расположенными в нем параллельно друг другу электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что наклоненный вверх по направлению движения воды корпус, имеющий в поперечном сечении пятиугольную форму, содержит в нижней треугольной части неполяризующийся электрод, заряженный противоположно заряду ионов бора, и в верхней прямоугольной части неполяризующийся электрод, на выходе из корпуса расположены воздушный вантуз, труба большего диаметра для отвода очищенной воды с датчиком бора и электрофицированной задвижкой, труба меньшего диаметра для отвода загрязненной воды в сток, выходящая из треугольной части корпуса с электрофицированной задвижкой, на входе в корпус расположена подающая труба с электрофицированной задвижкой, датчиками бора и температуры, причем все электрофицированные задвижки, датчики бора и температуры и источник постоянного тока соединены проводниками с блоком управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к техническим средствам для электрохимической активации воды. Установка содержит диафрагменный электролизер с вертикально расположенными цилиндрическим и стержневым электродами, между которыми размещена трубчатая диафрагма из ультрафильтрационного эластичного материала, закрепленная на металлическом сетчатом каркасе цилиндрической формы и разделяющая межэлектродное пространство на две электродные камеры, снабженные патрубками для подвода и отвода воды, источник тока, соединенный с электродами, причем электроды закреплены взаимно неподвижно, герметично и коаксиально с диафрагмой при помощи втулок из диэлектрического материала.

Изобретение относится к области утилизации органических субстратов, не представляющих ценности в качестве исходного сырья для приготовления товарной продукции, в первую очередь органических удобрений.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ подготовки воды для полива, который включает обработку исходной воды в катодной камере первого диафрагменного электролизера и смешение ее с продуктом обработки раствора в анодной камере второго диафрагменного электролизера, причем в качестве исходной воды используют очищенную пресную воду, на обработку в анодную камеру второго электролизера подают раствор фосфорной или азотной кислоты или их смесь, и обработку в катодной камере первого электролизера ведут до достижения рН 9,5-10, а обработку в анодной камере второго электролизера ведут до увеличения исходного окислительно-восстановительного потенциала раствора кислоты на 200-400 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.

Способ ликвидации сточных вод при газогидродинамических исследованиях скважины и система для его осуществления относится к горной промышленности, а именно к технологическому оборудованию для утилизации отходов бурения газовых скважин при их испытаниях.

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии и золотодобывающей промышленности для очистки цианидсодержащих пульп и сточных вод, образующихся при переработке руд и концентратов и содержащих в твердой фазе минералы.

Изобретение относится к способу обезвреживания нефтешламов, может найти применение в технологии комплексной переработки нефтезагрязненных отходов и почвогрунтов, в частности, образующихся в результате деятельности предприятий магистральных нефтепроводов. Способ обезвреживания нефтешламов включает получение обезвреживающей композиции путем извлечения из нефтешлама тяжелой фракции, содержащей высокомолекулярные углеводороды, перемешивания указанной фракции с реагентом на основе оксидов щелочноземельных металлов, проведения экзотермической реакции гидратации с получением гранул, содержащих высокомолекулярные углеводороды, и с использованием указанных гранул для фильтрации водной фракции нефтешлама при последующем их обезвреживании.

Изобретения могут быть использованы для очистки сточных вод, образующихся в процессе получения ароматических карбоновых кислот, от соединений тяжелых металлов. Для осуществления способа сточные воды приводят в контакт с частицами хелатообразующей смолы, имеющими коэффициент однородности 1,4 или менее, при этом pH сточных вод составляет 5,1-5,9 и скорость потока сточных вод составляет 5-14 м/час.

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды включает зоны замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода воды из твердого состояния в жидкое, которые расположены последовательно в одном продольном сосуде 1.

Изобретение относится к способам очистки проточной воды от загрязнителей, содержащихся в воде в низкой концентрации, и может быть использовано для очистки рек и сточных вод от загрязнений антропогенного и природного происхождения, для очистки воды на водозаборах в системах коммунального водоснабжения и в бытовых системах водоочистки.

Изобретение относится к очистным сооружениям и может быть использовано на моечных станциях автотранспорта. Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр 1, всасывающий трубопровод 2, обратный клапан 8, насосный агрегат 3, эжектор 4, соединенный с байпасным трубопроводом 5 и установленный на входе насосного агрегата 3, камеру флотации 22 с фильтром 29 и слоем фильтрующей загрузки 30.

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды включает последовательно расположенные в одном продольном сосуде 1 зоны замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода воды из твердого состояния в жидкое. В зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера 2, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня 3 воды. В зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня 3 разобщающее устройство 6, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент 11. Для вывода примесей в виде рассола и талой воды установлены раздельные патрубки 8, 12, расположенные в нижней части продольного сосуда 1. Приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня 3, выполненным в виде бесконечной ленты 15, которая проходит по центру продольного сосуда 1 через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения. Положение бесконечной ленты 15 относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами 16, установленными вне продольного сосуда 1. Изобретение позволяет повысить производительность и долговечность водоочистителя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных загрязнений, обеззараживания от бактерий, снижения содержания в воде солей жесткости и тяжелых металлов, соединений железа, марганца и др. металлов. Фильтрующий модуль содержит корпус, внутри которого размещены катализаторы по нескольким слоям, блок управления, включающий эжектор, краны и клапан для удаления избыточного воздуха в атмосферу. Блок управления смонтирован в полости крышки модуля и снабжен входным отверстием, разделенным на выходе на два отверстия, с встроенным эжектором, состоящим из форсунки и обратного дозирующего клапана, а также четырехходовым краном с входным и выходным пазами, расположенными противоположно на 180°. Технический результат: обеспечение качественной очистки воды, поступающей из водопроводной сети, при пульсирующем давлении. 3 ил.

Изобретение относится к очистке воды и водных растворов от анионов и катионов и может быть использовано для очистки природных вод, стоков металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности. Очистку воды и водных растворов от анионов и катионов проводят электролизом переменным асимметричным током с использованием нерастворимых электродов, процесс электролиза проводят с барботажем воздухом при диаметре пузырьков воздуха больше межэлектродного расстояния с последующим введением в раствор комплексообразователя - соли железа двухвалентного (FeSO4) - в соотношении 5:1 по отношению к начальной концентрации очищаемого иона и дальнейшим отстаиванием раствора в течение 8 суток. Технический результат - повышение степени очистки и снижение удельных энергозатрат. 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, например никеля, меди, цинка и железа, и может найти применение в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности. Электрообработку сточных вод от ионов тяжелых металлов ведут постоянным током при плотности тока 6-9 А/м2 и напряжении 12 В в течение 10-15 мин, образующийся шлам, содержащий ионы тяжелых металлов, поднимают на поверхность воды пузырьками водорода, выделяющимися на алюминиевых катодах, и удаляют с поверхности воды. Технический результат - снижение затрат на расход алюминия и электроэнергии, повышение эффективности и скорости очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. 5 табл., 4 пр.

Изобретение относится к устройству для обеднения вод газами и включает в себя: систему труб, имеющую одну разведочную трубу для приема газосодержащего флюида, одну нагнетательную трубу для обратного отвода флюида, обедненного газами, и, по меньшей мере, две газовые ловушки, которые расположены в устройстве таким образом, что в газовой ловушке можно создавать выбираемое давление, при этом газовая ловушка функционально связана как с разведочной трубой, так и с нагнетательной трубой таким образом, что флюид из разведочной трубы может направляться через газовую ловушку в нагнетательную трубу, а газовая ловушка выполнена с возможностью соединения с устройством для приема газа. При этом газовые ловушки расположены на определенном расстоянии вертикально друг над другом и относительно обедняемого флюидного месторождения и соединены друг с другом функционально таким образом, что поднимающийся флюид из разведочной трубы попадает в первую газовую ловушку, которая находится на первом уровне давления, при котором выделяется первый газ или газовая смесь, затем обедненный флюид попадает во вторую газовую ловушку на опять же заданном уровне давления, в котором выделяется второй газ/газовая смесь, при этом первое давление и второе давление различаются между собой и отдельные газовые ловушки соответственно могут функционально соединяться с одним или несколькими устройствами приема газа, или одна или несколько групп газовых ловушек могут быть соединены с общим устройством приема газа, а также соответствующие способы и варианты использования. Технический результат заключается в повышении эффективности отделения газа от флюида. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для рецикла сбросной воды, содержащей суспензию, из процесса обработки полупроводников, в частности из процесса химико-механической полировки. Способ включает: стадию фильтрования, на которой свежую содержащую суспензию сбросную воду непрерывно подают в циркуляционную емкость (10), при этом смешанную сбросную воду непрерывно извлекают из циркуляционной емкости (10), извлеченную сбросную воду направляют через устройство (20) ультрафильтрации и концентрируют путем удаления жидкости для получения концентрированной сбросной воды, и концентрированную сбросную воду подают в циркуляционную емкость (10) и смешивают с содержимым циркуляционной емкости (10), чтобы получить смешанную сбросную воду; и стадию концентрирования, следующую по времени за стадией фильтрования, на которой добавление свежей сбросной воды в циркуляционную емкость (10) уменьшают или практически прекращают, при этом смешанную сбросную воду непрерывно удаляют из циркуляционной емкости (10), смешанную сбросную воду, которую удаляют, пропускают через устройство (20) ультрафильтрации и концентрируют им путем удаления жидкости для получения концентрированной сбросной воды, и концентрированную сбросную воду пропускают в циркуляционную емкость (10). Технический результат - повышение концентрации твердых веществ в концентрированной сбросной воде. 2 н. и 10 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ обеззараживания воды и оценки его эффективности в отношении индикаторных, потенциально-патогенных и патогенных бактерий. Способ включает использование нерастворимых в воде гетерогенных сенсибилизаторов на основе фталоцианинов, привитых к аминопропилированному силикагелю. Применяют сенсибилизаторы с положительным электрическим зарядом, в структуре активной фазы которых содержатся фталоцианины алюминия, цинка или кремния, при концентрации активной фазы 5 мкМ/г. Сенсибилизатор в концентрации 4 - 5 г/дм3 вводят в инфицированную воду и выдерживают ее в темноте с последующим освечиванием при активном барботировании кислорода воздуха. Затем после осаждения сенсибилизатора из надосадочной жидкости отбирают пробы воды. Производят посевы обеззараженного объема воды. Подсчитывают число выросших колоний. Вычисляют эффективность обеззараживающего действия сенсибилизатора и оценивают ее как высокую при значении ≥99,99%, среднюю при значении от 80,9 до 99,98%, низкую при значении <80,9%. Изобретение позволяет расширить арсенал используемых нерастворимых в воде гетерогенных сенсибилизаторов для обеззараживания воды. 4 ил., 3 табл., 9 пр.

Изобретение относится к обработке воды с целью ее дезинфекции посредством ультрафиолетового излучения. Устройство для дезинфекции воды содержит корпус 1 в виде стакана с входным 16 и выходным 17 патрубками. Внутри корпуса расположена камера обеззараживания 2 с заключенной в кварцевый кожух 7 ультрафиолетовой лампой 8. Между боковой стенкой 3 камеры обеззараживания и корпусом образована свободная полость для прохождения необработанной воды. Камера обеззараживания может быть выполнена из полимерного материала с внутренним покрытием, стойким к ультрафиолетовому излучению. Край кварцевого кожуха лампы соединен с корпусом посредством держателя 9, приклеенного к кожуху. Технический результат изобретения состоит в увеличении производительности устройства, повышении долговечности и надежности его работы, а также простоты проведения сервисного обслуживания и ремонта устройства. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу получения биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием в ней дейтерия путем ее изотопного разделения на обедненную и обогащенную дейтерием фракции. Способ включает электролиз дистиллированной воды в электролизере с получением обедненного дейтерием водорода на газодиффузионном водородном катоде электролизера, осушение полученных электролизных газов, подачу осушенных газов в колонну каталитического изотопного обмена для обогащения водорода дейтерием и обеднения им водяного пара, для чего в колонну подается пар из парогенератора, который снабжается дистиллированной водой из питателя, при этом обогащенный дейтерием водород направляется противотоком с водяным паром для дальнейшей ионизации, а обедненный водяным паром водород поступает в конденсатор, для конденсации паров воды и дальнейшей минерализации обедненной дейтерием воды. Изобретение обеспечивает эффективное разделение изотопов водорода, получение более качественного продукта и уменьшение себестоимости процесса. 1 ил.
Средство для стабилизации рН-показателя и окрашивания воды содержит растворенные в водном растворе глицерина краситель, трис (гидроксиметил) аминометан и трис гидрохлорид или соляную кислоту. Оба варианта способа обеспечивают полное растворение средства в воде, придают ей равномерную интенсивную окраску и стабилизируют pH-показатель воды в диапазоне значений 6,5…7,5, являющихся благоприятными для сохранения биологической активности большинства вакцинных вирусов. 2 н.п. ф-лы, 4 табл.
Наверх