Способ получения жидкого средства для очистки воды


 

C25B1/00 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

Владельцы патента RU 2528381:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная компания "Эколог" (RU)

Изобретение относится к способу получения жидкого средства для очистки воды. Способ включает электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами и характеризуется тем, что электролиз осуществляют с использованием анода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия. Использование предлагаемого способа позволяет расширить функциональные возможности получаемого средства. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.

 

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к электрохимическим способам получения жидких средств для очистки воды.

Известны электрохимические способы получения продуктов, предназначенных для очистки воды от загрязнений путем электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов.

Так, известны способы получения водного раствора гипохлорита натрия, широко применяемого для обеззараживания воды, которые осуществляют путем проведения электролиза водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами.

В указанных способах используются аноды, изготовленные из материалов, не подверженных анодному растворению. На практике чаще всего используются композиционные аноды, состоящие из титановой основы, на которую нанесен активный слой, в частности, диоксид рутения (OPT-аноды).

Известен способ получения жидкого средства для очистки воды - раствора гипохлорита натрия [RU 2153540], выбранный в качестве ближайшего аналога.

Данный способ включает электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами, в котором используют OPT-анод. При этом в рассматриваемом способе предусмотрены меры для уменьшения анодного растворения материала указанного электрода, такие как изменение полярности тока на электродах в ходе электролиза и введение в раствор электролита добавки, ингибирующей процесс разрушения активного покрытия электрода.

Средство, полученное по данному способу, обладает свойством обеззараживания воды, однако не обладает способностью коагулировать присутствующие в воде загрязнения.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей получаемого по заявляемому способу средства для очистки воды.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения жидкого средства для очистки воды, включающем электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами, согласно изобретению электролиз осуществляют с использованием анода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия.

В частном случае выполнения изобретения электролиз осуществляют с использованием катода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия.

Принципиальным отличием заявляемого изобретения является то, что при проведении электролиза водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами используют анод, изготовленный из алюминия или его сплавов.

При этом могут быть использованы катоды, изготовленные, в частности, из стали, титана, графита, OPT-катоды, которые традиционно применяются в процессах электролиза водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными анодным и катодным пространствами.

В результате электролиза получают жидкое средство, которое, как показали экспериментальные исследования, обладает способностью коагулировать присутствующие в воде загрязнения, такие как жиры, масла, нефтепродукты, а также обладает обеззараживающим действием в отношении микробных загрязнений воды.

Указанный коагулирующий эффект обусловлен присутствием в полученном жидком средстве соединений, образующихся при анодном растворении алюминия в ходе электролиза водного раствора хлорида натрия, таких как гидроксид алюминия и оксихлориды алюминия разной основности, которые являются хорошими коагулянтами. Обеззараживающие свойства получаемому средству придают присутствующие в нем кислородсодержащие соединения хлора, в частности, гипохлорит натрия.

Концентрация хлорида натрия в электролите в заявляемом способе может лежать в широких пределах, при этом максимальное значение концентрации соответствует величине предельной растворимости хлорида натрия в воде. На практике преимущественно используют водный раствор хлорида натрия с концентрацией 5-150 г/л.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является расширение функциональных возможностей получаемого по заявляемому способу средства для очистки воды.

Преимуществом заявляемого способа также является то, что для его осуществления требуются относительно малые токи и напряжения, что обеспечивает экономичность способа.

В случае, когда электролиз осуществляют с использованием катода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия, возможно осуществлять операцию реверсирования тока на электродах, что позволяет повысить равномерность износа электродов и увеличить срок службы электродов в качестве источников ионов алюминия.

Способ осуществляют следующим образом.

Для получения целевого продукта проводят электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными анодным и катодным пространствами. При этом используют анод, изготовленный из алюминия или его сплавов, а в качестве катода используют ОРТ-катод, катод, изготовленный из стали, титана, графита или из алюминия его сплавов.

Электролиз осуществляют в электролизере периодического действия или в проточном электролизере непрерывного действия.

В качестве электролита на практике используют водный раствор хлорида натрия с концентрацией 5-150 г/л.

Процесс электролиза ведут при величине тока 5-10 A и величине напряжения 3-5 B.

В результате электролиза получают жидкое средство, представляющее собой водный раствор, содержащий смесь образующихся в результате электрохимических реакций соединений алюминия, таких как гидроксид алюминия, оксихлороды алюминия разной основности, кислородсодержащих соединений хлора, таких как гипохлорит натрия, а также остатков непрореагировавшего хлорида натрия.

Указанное средство обладает коагулирующим и обеззараживающим действием и может применяться для очистки питьевой и сточной воды.

Как показали исследования, средство, полученное по заявляемому способу, сохраняет свои очищающие свойства в течение нескольких суток.

Для усиления обеззараживающего и коагулирующего действия жидкого средства в исходный электролит может быть введена добавка гипохлорита натрия или добавка гипохлорита натрия может быть введена в раствор, полученный после проведения электролиза. Доза добавляемого гипохлорита подбирается в зависимости от степени загрязнения очищаемой воды и на практике составляет величину, обеспечивающую общее содержание гипохлорита натрия в жидком средстве от 0,1 до 15 мг/л.

Заявляемый способ может быть осуществлен с помощью компактной электролизной установки, размещаемой в зоне проведения работ по очистке воды.

В заявляемом способе можно использовать в качестве электролита растворенный в очищаемой воде хлорид натрия. В таком случае при образовании средства, получаемого по заявляемому способу, происходит очищение воды в ходе электролизного процесса.

В случае использования в заявляемом способе катода, изготовленного из алюминия или его сплавов, в процессе электролиза можно осуществлять реверсирование тока на электродах с периодичностью от 15 мин до 24 часов.

Возможность реализации способа показана в примерах конкретного выполнения.

Пример 1.

Проводили электролиз водного раствора хлорида натрия с концентрацией 20 г/л. Процесс осуществляли в проточном электролизере непрерывного действия с неразделенными анодным и катодным пространствами.

В качестве анода и катода использовали пластины, имеющие линейные размеры 10×10 см, изготовленные из алюминия. Процесс электролиза проводили при величине тока 3 A и при напряжении 5 B в течение 48 часов.

В ходе электролиза осуществляли реверсирование тока на электродах с периодичностью 1 час.

С помощью полученного в результате электролиза жидкого средства осуществляли очистку сточной воды от нефтепродуктов. Средство использовали в количестве 10 г на 100 л очищаемой воды. В результате очистки содержание нефтепродуктов в воде до величины 0,01 мг/л.

Пример 2.

Проводили электролиз водного раствора хлорида натрия с концентрацией 30 г/л. Процесс осуществляли в проточном электролизере непрерывного действия с неразделенными анодным и катодным пространствами.

В качестве анода и катода использовали пластины, имеющие линейные размеры 10×10 см, изготовленные из алюминия. Процесс электролиза проводили при величине тока 2A и при напряжении 3B в течение 48 часов.

В ходе электролиза осуществляли реверсирование тока на электродах с периодичностью 1 час.

После окончания электролиза в полученное в результате электролиза жидкое средство добавили гипохлорит натрия в количестве, обеспечивающем его концентрацию в средстве 1 мг/л.

С помощью полученного в результате электролиза жидкого средства осуществляли очистку сточной воды от механических и микробных загрязнений. Средство использовали в количестве 10 г на 100 л очищаемой воды. В результате очистки получили воду с допустимыми показателями по мутности и степени микробного загрязнения.

1. Способ получения жидкого средства для очистки воды, включающий электролиз водного раствора хлорида натрия в электролизере с неразделенными катодным и анодным пространствами, отличающийся тем, что электролиз осуществляют с использованием анода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролиз осуществляют с использованием катода, изготовленного из алюминия или из сплавов алюминия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения нановискерных структур оксидных вольфрамовых бронз на угольном материале, в котором электролиз ведут в импульсном потенциостатическом режиме при перенапряжении 300 мВ в расплаве, содержащем 30 мол.

Изобретение относится к оборудованию космических аппаратов (КА) и, в частности, к их энергодвигательным системам. Электролизная установка КА включает в себя твердополимерный электролизер, подключенный к системе электропитания КА, и систему водоснабжения.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнетита включает окисление железа при проведении электролиза.
Изобретение относится к области технологии изготовления металлооксидных анодов на основе титана с электрокаталитическим покрытием и может быть использовано в различных областях прикладной электрохимии при электролизе растворов широкого диапазона минерализации.

Изобретение относится к электродной промышленности и предназначено для использования при изготовлении графитированных изделий, в частности касается процесса пропитки различными веществами для устранения пористости.

Заявленное изобретение относится к способу электролиза водных растворов хлористого водорода или хлорида щелочного металла. В процессе электролиза хлорида щелочного металла предложено использование катода, потребляющего кислород, для чего процесс протекает при высоком избытке кислорода.

Изобретение относится к водородной энергетике. Технический результат состоит в получении водорода разложением воды с увеличением частоты периодического воздействия напряженностей электрических полей на воду.

Изобретение относится к области химии. Реактор 1 для получения водорода содержит корпус 2, патрубок 10 для подачи воды, патрубок 11 для выхода водорода и патрубок 12 для удаления продуктов реакции водного окисления.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности, в системах производства топлива для транспорта и в стационарных энергоустановках. Способ преобразования солнечной энергии в химическую и аккумулирования ее в водородсодержащих продуктах включает производство биомассы с использованием солнечной энергии, которую подвергают реакции парокислородной каталитической конверсии с получением продуктов реакции, содержащих водород и диоксид углерода.
Изобретение относится к способу активации катода в электролитической ячейке для получения хлората щелочного металла. Способ включает стадию, в которой проводят электролиз электролита, содержащего хлорид щелочного металла, в электролитической ячейке, в которой размещены по меньшей мере один анод и по меньшей мере один катод.
Изобретение относится к обработке воды с применением магнитных полей и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и фармакологии. Способ получения питьевой воды включает забор воды из природного источника, очистку от твердых примесей и обработку путем пропускания воды через аппарат, представляющий собой устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр.

Изобретение относится к способам устранения биологических загрязнений текучих сред, используемых для обработки подземных скважин, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может найти применение для очистки сточных вод рыбообрабатывающего предприятия. Система включает отстойную камеру, емкость приема всплывшей жиромассы, шнек, заключенный в перфорированный корпус, связанные с ним емкость для сбора обезвоженных отходов и емкость для сбора жидкости.
Изобретение относится к получению сорбентов. Способ заключается во взаимодействии соли трехвалентного железа с гидроксидом натрия в водной среде, содержащей фибриллированные целлюлозные волокна (ФЦВ).

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 сельскому хозяйству, в частности к орошаемому земледелию для утилизации минерализованного дренажного стока гидромелиоративных систем, а также для испарения сточных вод различного генезиса.
Изобретение может быть использовано на очистных сооружениях производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также при очистке сточных вод от силикатов.
Изобретение относится к гидрометаллургии цветных и редких металлов и может быть использовано при подготовке растворов для экстракционного и сорбционного извлечения и разделения элементов и при очистке кислых растворов от кремнийсодержащих элементов.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам для очистки жидкости и может найти применение в бытовых условиях для доочистки водопроводной воды и других жидкостей бытового назначения.
Изобретение может быть использовано в металлургии благородных металлов, в том числе при обезвреживании сбросных цианистых растворов, образующихся при извлечении золота из коренных руд.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен биоразлагаемый композиционный сорбент нефти и нефтепродуктов. Сорбент содержит термопластичный полимер с волокнообразующими свойствами, полученный методом аэродинамического формования, и нестерильные растения рода Сфагнум (Sphagnum), инкорпорированные в термопластичный полимер в процессе его аэродинамического формования в количестве 10-50% от массы термопластичного полимера. При этом материал, сформованный из термопластичного полимера, имеет объемную плотность 50-220 кг/м3, диаметр волокон 4-41 мкм. Полимер выбран из группы, включающей полипропилен или его сополимер с этиленом, сополимер акрилонитрила с метилакрилатом. Преимуществом изобретения является повышение эффективности сорбента, емкостных характеристик по нефти и нефтепродуктам, плавучести, удерживающих способностей. 1 з.п. ф-лы, 2 пр.
Наверх