Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей



Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей
Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей
Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей
Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей

 


Владельцы патента RU 2603372:

Мурашев Сергей Владимирович (RU)

Изобретение относится к физико-химическим средствам очистки и обезараживанию загрязненных жидких сред. Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей включает в себя электросорбцию загрязнений путем пропускания жидкости через сегнетокерамический фильтрующий зернистый материал 1, помещенный в знакопостоянное электрическое поле, и последующую десорбцию фильтрующего материала. В качестве зернистого материала используют титанат бария с размером зерен 0,1-3,0 мм, обладающий неоднородной поверхностью, с нанесенным на него покрытием из сополимера стирола с дивинилбензолом, имеющим диэлектрическую проницаемость, сравнимую с диэлектрической проницаемостью фильтрующего материала, при этом во время десорбции фильтрующего материала электрическое поле отключают. Технический результат - увеличение электросорбционной емкости фильтрующего зернистого материала. 3 ил.

 

Изобретение относится к физико-химическим средствам очистки и обеззараживанию загрязненных жидких сред.

Известен способ очистки и обезвреживания загрязненных жидкостей [1], который включает пропускание жидкости через фильтрующий зернистый материал с размером частиц 0,1-3,0 мм, через дополнительные электродные ячейки, до и после прохождения жидкостью фильтрующего зернистого материала. Процесс отвода электролизных и сопутствующих им газов осуществляют в направлении, не соответствующем направлению движения очищенной жидкости. Стадию регенерации осуществляют посредством совокупности очистки фильтрующего зернистого материала и электродов в потоке пульпы, образующейся при разуплотнении дисперсного материала в межэлектродных зонах в 1,3-3,0 раза.

Недостатками способа являются не полностью реализованный потенциал данного физико-химического подхода и, соответственно, недостаточная эффективность очистки и регенерации путем описанной техники электрообработки.

Известен способ разделения жидких гетерогенных систем, включающий в себя пропускания жидких систем через колонку, содержащую дисперсный материал с размером частиц 0,1-3,0 см, обладающий неоднородной поверхностью, и поляризованный электрическим полем с напряженностью не менее 1 В/см. [2].

Недостатком способа является невысокая эффективность регенерации, приводящая к необходимости осуществлять многократную очистку жидкости при сверхнизких скоростях ее прохождения.

Известен взятый за прототип способ очистки воды от инородных включений [3], включающий стадии прокачки ее через установку, содержащую наполнитель, и последующую регенерацию наполнителя, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют сегнетокерамику, а регенерацию осуществляют регенерирующим раствором, при этом по крайней мере на одной из стадий поляризуют сегнетокерамику электрическим полем с напряженностью не менее 30 В/см2. Причем очистку производят без наложения на сегнетокерамику внешнего электрического поля, а регенерацию при наложении электрического поля, а в качестве регенерирующего раствора используют обратный поток воды или раствора солей с концентрацией 1-4%.

Недостатком способа является малая эффективность очистки после выключения процесса регенерации, поскольку прекращается процесс электроочистки. Это связано с тем, что авторы изобретения рассматривали процесс регенерации на свободно плавающих зернах и не рассматривали процесс, когда зерна соприкасаются.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности регенерации сегнетокерамического фильтрующего зернистого материала.

Указанный результат достигается путем нанесения на сегнетокерамический фильтрующий зернистый материал с неоднородной поверхностью, а именно титанат бария с размером зерен 0,1-3,0 мм покрытия из сополимера стирола с дивинилбензолом, имеющим диэлектрическую проницаемость, сравнимую с диэлектрической проницаемостью фильтрующего материала в результате чего выравнивается концентрация загрязняющих веществ по поверхности зерен.

Сущность изобретения иллюстрируется рисунками. На фиг. 1а приведено изображение концентрации загрязняющих веществ в местах соприкосновения зерен, а на фиг 1б изображено распределение загрязняющих веществ на поверхности зерен после покрытия их полимерной пленкой, где обозначено:

1 - зерна сегнетокерамического фильтрующего зернистого материала, 2 - микроорганизмы и иные загрязняющие вещества. На фиг. 2 приведена таблица, иллюстрирующая эффективность процессов сорбции-десорбции клеток Sh. sonnei при использовании разного фильтрующего материала. На фиг. 3 - зависимость процессов сорбции - десорбции микробных клеток от покрытия гранул сегнетоэлектрика полимерной пленкой.

Выполненные экспериментальные исследования показали, что достаточно высокий электросорбционный и десорбционный эффект (процесс регенерации) надежно воспроизводится на сегнетокерамических, кварцевых и других фильтрующих материалах (фиг. 2). Наибольшая зависимость эффекта сорбции на этих параметров выявила для кварца и стеклянной ваты. По данным измерений на стандартную сегнетокерамическую массу адсорбируется ≈80% микроорганизмов, содержащихся в исходном материале.

Десорбировать при промывке фильтрующий зернистый материал удалось приблизительно ≈50% сорбированного материала, что по отношению к исходной концентрации составляет 38,7-41,2%.

Такое явление оказалось связанным с особенностями распределения высокого электростатического заряда на гранулах сорбента (сегнетокерамического фильтрующего зернистого материала).

Микроскопическое исследование поляризованных сегнетоэлектрических гранул, показало, что наиболее высокие напряженности электрического поля в доменах, а следовательно концентрирование микроорганизмов происходит только в местах контактов гранул между собой (Фиг. 2а).

В связи с этим основная часть поверхности зерен сегнетоэлектриков в силу слабого электрического заряда не активно сорбирует клетки микроорганизмов и других примесей, а десорбция микроорганизмов с сильно заряженных участков происходит не полностью.

Для преодоления этих затруднений необходимо было обеспечить эффект рассеивания «пучков» электрического поля высокой концентрации, образующихся в местах соприкосновения гранул сегнетоэлектрика.

Такое рассеяние было выполнено с помощью полимерного покрытия с использованием в качестве вещества покрытия сополимер стирол с дивинилбензолом, имеющего приемлемую гидрофобность и диэлектрическую проницаемость (ε), сравнимую с такой же характеристикой титаната бария (ε) - от 1250 до 10000 и нанесенного на сегнетокерамический фильтрующий зернистый материал, выполненный из титаната бария марки Т-10000 с дисперсностью гранул 0,25-0,5 мм.

При близких значениях диэлектрических проницаемостей полимерного покрытия и зерен сегнетоэлектрика обеспечивается равномерное распределение заряда на гранулах. Результаты эксперимента показали, что покрытие резко увеличивает их элекросорбционную емкость и заметно улучшает процесс десорбции материала при снятии электрического поля (фиг. 3).

Предложенный способ может быть использован в промышленных электросорбционных аппаратах, производительностью от 1-50 м3 в сутки. По данным серии экспериментов с разными микроорганизмами электросорбирующий оптимум сегнетоэлектрика с полимерным покрытием и ε=10000 постоянно достигается при внешних напряжениях в пределах 9-12 В. При напряжениях выше 25-30 В или ниже 5-7 В отличается резкий спад сорбирующего эффекта даже при достаточно низких скоростях потока (10-20 мл/мин).

Источники информации

1. Способ очистки и обезвреживания загрязненных жидкостей и устройство для его осуществления: пат. 2171788 Рос. Федерация: МПК 7 C02F 1/46, B03C 5/00, C02F 1/46, C02F 101:20, C02F 101:22, C02F 101:32 / Андреев B.C., заявитель и патентообладатель Андреев B.C. - 2000111960/12. Заявл. 16.05.2000, опубл. 10.08.2001.

2. Способ разделения жидких гетерогенных систем и устройство для его осуществления: пат. 2077955 Рос. Федерация: МПК 6 B03C 5/00 / Андреев B.C., заявитель и патентообладатель Андреев B.C. - 94037161/25. Заявл. 30.09.1994, опубл. 27.04.1997

3. Способ очистки воды от инородных включений: пат. 2080302 Рос. Федерация: МПК 6 C02F 1/46 / Андреев B.C., заявитель и патентообладатель Андреев B.C. - 93008058/25. Заявл. 10.02.1993, опубл. 27.05.1997.

Способ электроочистки и обеззараживания загрязненных жидкостей, включающий в себя электросорбцию загрязнений путем пропускания жидкости через сегнетокерамический фильтрующий зернистый материал, помещенный в знакопостоянное электрическое поле, и последующую десорбцию фильтрующего материала, отличающийся тем, что в качестве зернистого материала используют титанат бария с размером зерен 0,1-3,0 мм, обладающий неоднородной поверхностью, с нанесенным на него покрытием из сополимера стирола с дивинилбензолом, имеющим диэлектрическую проницаемость, сравнимую с диэлектрической проницаемостью фильтрующего материала, при этом во время десорбции фильтрующего материала электрическое поле отключают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу детоксикации белого фосфора в загрязненной почве. Обеззараживание выполняют путем обработки загрязненной белым фосфором почвы штаммом Trichoderma asperellum ВКПМ F-1087.

Изобретение относится к способам очистки воды от щавелевой кислоты посредством ее полного окисления с образованием углекислого газа и воды (минерализации), может применяться для водоподготовки и/или очистки стоков различных производств и направлено на защиту окружающей среды и здоровья человека.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов и рециклизованных фильтровочных и поглотительных отработанных масс, и может быть использовано на предприятиях нефтегазового комплекса и на предприятиях по переработке отходов.

Группа изобретений относится к области очистки стоков. Предложена система очистки сточных вод (варианты).

Изобретение относится к промышленной экологии и может быть использовано при обезвреживании или переработке жидких отходов гальванического производства. Способ восстановления хрома(+6) в отработанных растворах включает смешивание отработанного раствора, содержащего хром(+6), с реагентом-восстановителем и выдерживание полученной реакционной смеси в течение времени, достаточного для превращения хрома(+6) в хром(+3).

Изобретение относится к способам очистки водной среды от нефтепродуктов путем придания этим нефтепродуктам магнитных свойств и может применяться для очистки сточных вод во всех отраслях промышленности и при техногенных катастрофах.

Изобретение относится к устройствам для активации жидкостей и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови.

Изобретение относится к устройствам для активации жидкостей и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови.

Изобретение относится к способам активации жидкостей и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови.

Изобретение относится к электролизной ванне для получения кислой воды. Ванна содержит: корпус 100, оснащенный двумя наполнительными камерами 110а и 110b, разделенными одной ионообменной мембраной 111, при этом каждая из наполнительных камер 110а и 110b снабжена впускными отверстиями 112а и 113а для воды и выпускными отверстиями 112b и 113b для воды, сформированными в камере; первую группу 200 электродов, установленную в наполнительной камере 110а; вторую группу 300 электродов, установленную рядом с ионообменной мембраной 111 в наполнительной камере 110b и имеющую полярность, противоположную первой группе 200 электродов; и третью группу 300' электродов с такой же полярностью, что и вторая группа 300 электродов, установленную в наполнительной камере 110b на заданном расстоянии от второй группы электродов 300.

Изобретение относится к области осушки, очистки и регенерации жидких диэлектриков, предпочтительно трансформаторных, турбинных, авиационных и гидравлических масел.

Изобретение относится к области очистки и осушки жидких диэлектриков, предпочтительно трансформаторных, турбинных, авиационных и гидравлических масел. Комплекс содержит фильтры грубой очистки, вакуумную сушку, пакеты электрофильтров сверхглубокой очистки, буферную емкость, оборудованную датчиками уровня, управляющим электромагнитным клапаном и соединенную с вакуумной сушкой и пакетами электростатических фильтров сверхглубокой очистки, датчик пены в верхней части вакуумной сушки, подающий сигнал на электромагнитный клапан, нагреватель, укомплектованный реле потока масла и термостатом и соединенный через фильтр грубой очистки с вакуумной сушкой и с закачным насосом, реле давления для аварийного отключения комплекса, электромагнитный клапан для перекрытия нагнетательного трубопровода в вакуумную сушку.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей отрасли промышленности, связанной с переработкой нефти, в частности к способам сепарирования нефти, и может быть использовано на судовых сепараторах для очистки нефти.

Изобретение относится к устройствам очистки диэлектрических жидкостей и газов и может быть использовано при очистке диэлектрических сред. Электроочиститель с разными межэлектродными расстояниями включает корпус и осадительные электроды, выполненные в виде металлических пластин с прорезями, образующими каналы для прохода жидкости, и снабженные перегородками из диэлектрического материала, а осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала.

Изобретение относится к электроочистителю диэлектрических жидкостей и газов с сотовыми электродами, включающему в себя корпус с двумя крышками и штуцерами входа и выхода в них, осадительные электроды, выполненные по форме корпуса в плане, между которыми располагаются плоские перегородки из диэлектрического материала, причем осадительные электроды подключены к источнику высокого напряжения с чередованием знака потенциала.

Изобретение относится к отделению твердых материалов от текучей среды с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением, а именно к устройствам и способам выделения дисперсных частиц из диэлектрических жидкостей с использованием электростатического эффекта.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к электролизу. .

Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности к обеззараживанию, транспортировке и внесению жидких стоков животноводческих помещений, в том числе жидкого навоза.

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

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

Группа изобретений может быть использована для обработки и обеззараживания природных, оборотных и сточных вод до норм питьевой воды. Система содержит ресивер (1) и три роторно-дисковых аппарата-РДА (2,4,6), соединенных последовательно. Каждый РДА (2,4,6) состоит из цилиндрического корпуса с входной и выходной крышками, внутри которого размещен вал с двумя дисками. Между дисками и корпусом выполнен зазор шириной 0.2 мм. На входной и выходной крышках корпуса РДА закреплены трубопроводы (14). На корпусе каждого РДА (2,4,6) в зоне между двумя вращающимися дисками выполнено отверстие для крепления трубки-держателя УФ-лампы (12). Корпус и диски первого РДА выполнены из стали, второго РДА - из латуни, третьего РДА - из латуни с серебряным покрытием толщиной 40 мкм. Вал каждого РДА соединен с валом отдельного электродвигателя (3,5,7). Способ обеззараживания включает последовательную подачу жидкости из ресивера (1) через каскад РДА (2,4,6) с выходом из третьего РДА (6) в накопитель (8) и слив очищенной жидкости в резервуар (13). Облучение жидкости УФ-лампой осуществляют в зоне междискового пространства в корпусе каждого РДА. Изобретения обеспечивают универсальность и высокую степень очистки водных сред от загрязнений, безреагентное обеззараживание до показателей, соответствующих стандартам на питьевую воду, а также позволяют снизить коррозию трубопроводов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.
Наверх