СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ


RU (11) 2100286 (13) C1

(51) 6 C02F1/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96123069/25 
(22) Дата подачи заявки: 1996.12.11 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Николадзе. Водоснабжение. - М.: Стройиздат, 1989, с. 278. 2. Медриш Г.Л. и др. Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролиза. - М.: Стройиздат, 1982, с. 31. 
(71) Заявитель(и): Вестерн Пасифик Компани Инк. (BZ) 
(72) Автор(ы): Пушняков Николай Карпович[RU]; Найда Николай Николаевич[RU] 
(73) Патентообладатель(и): Вестерн Пасифик Компани Инк. (BZ) 

(54) СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 

Изобретение относится к обработке воды, а именно к способу обеззараживания воды, основанному на электролизе, при этом обработку исходной воды осуществляют одновременным воздействием на нее в анодных камерах двух двухкамерных электролизеров с катионообменными мембранами атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода с введением в анодную камеру первого электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 10,5...11,5, в анодную камеру второго электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 8,5...9,0, получением после анодной камеры первого электролизера анолита с рН = 3-4, последующей доставкой его в обе камеры второго электролизера и получением после катодной камеры второго электролизера питьевой воды с рН = 7,0-8,5, при этом получаемый во втором электролизере анолит смешивается с исходной водой перед введением в камеры первого электролизера, а католит после первого электролизера отводится из устройства. Кроме того, изобретение относится к устройству для реализации вышеизложенного способа. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к химической или физической обработке воды, в частности электролизом, и предназначено для электрохимического получения питьевой воды.

Известен способ обеззараживания воды, основанный на озонировании объемов воды [1] Недостатком способа является громоздкость и сложность установки, использующей токсичное вещество (О3) с сильными коррозионными свойствами, а также тщательность подготовки объемов воздуха, с которым озон подается для барботирования обрабатываемой воды.

Известен способ обеззараживания воды серебром [2] Недостатками данного способа являются значительная зависимость эффекта обеззараживания от состава воды (наличие в воде веществ, адсорбирующих ионы серебра, снижает бактерицидный эффект), а также способность серебра, являющегося тяжелым металлом, и его соединений накапливаться в организме человека.

Известен способ хлорирования воды растворами гипохлорита натрия, получаемого электролизом водного раствора поваренной соли [3] Недостатками способа являются: недостаточная эффективность по отношению к болезнетворным бактериям, устойчивым в кислых средах, низкая эффективность действия хлора и его соединений в воде при значениях ее водородного показателя больше 8, а также ухудшение органолептических показателей обрабатываемой воды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству по п.2 формулы изобретения известно устройство, содержащее два электролизера, баки для приготовления водного раствора поваренной соли и емкость для накапливания электрохимически полученного раствора гипохлорида натрия NaOCl [4] Недостатком этого устройства является невозможность проведения раздельно щелочной в катодной камере и кислотной в анодной камере одного и того же объема воды продуктами электрохимических реакций.

Задача, на решение которой направлено изобретения улучшение технико-экономических показателей обработки воды.

Техническим результатом данного изобретения является улучшение органолептических и бактериологических показателей питьевой воды за счет использования в качестве окислителей бактерий и соединений электрохимически полученных угольной кислоты Н2СО3, атомарного кислорода О и гидратированных ионов пероксида водорода Н2О2. Для этого путем подключения двух двухкамерных электролизеров с катионообменными мембранами по схеме, показанной на чертеже: 1 ввод исходной воды в катодную камеру первого электролизера вывод католита за пределы устройства в качестве сброса; 2 - ввод воды в анодную камеру первого электролизера в смеси с дозируемым раствором NaHCO3 обработка воды в анодной камере первого электролизера ввод воды в смеси с дозируемым раствором NaHCO3 в анодную камеру второго электролизера смешение с исходной водой, поступающей в устройство на обработку; 3 ввод воды в анодную камеру первого электролизера в смеси с дозируемым раствором NaHCO3 обработка воды в анодной камере первого электролизера обработка воды в катодной камере второго электролизера вывод католита за пределы устройства в качестве питьевой воды. Обработка исходной воды осуществляется одновременным воздействием атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода на двух двухкамерных электролизерах, оснащенных катионообменными мембранами, с введением в анодную камеру первого электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия NaHCO3 c рН 10,5-11,5, а в анодную камеру второго электролизера водного раствора NaHCO3 c рН 8,5-9,0, получением на первом электролизере после анодной камеры анолита с рН 3-4, последующей доставкой его в обе камеры второго электролизера и получением после катодной камеры питьевой воды с рН 7,0-8,5. При этом получаемый во втором электролизере анолит смешивается с исходной водой перед введением в камеры первого электролизера, а католит после первого электролизера отводится из устройства. Введение в циркуляционные анодные контуры растворов гидрокарбоната натрия позволяет получить новое свойство, заключающееся в улучшении органолептических и бактериологических показателей качества питьевой воды. Сущность способа выражена в одновременном окислительном воздействии на возможно присутствующие в воде бактерии и соединения образующихся и присутствующих только при процессе электролиза в электролизере атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода.

Для предотвращения перетекания электролитов и селективного перехода ионов Na+ и Н+ из анодной камеры в катодную, а также для предотвращения перехода ионов ОН- из катодной камеры в анодную камеру электролизеры оснащены катионообменными мембранами 6 и 15. При попадании водного раствора NaHCO3 в анодную камеру первого электролизера под действием электрического тока на аноде протекают реакции



при этом в самой электрохимической ячейке анодной камеры протекают реакции



При выходе из электрохимической ячейки анодной камеры происходит разложение угольной кислоты

H2CO3 _ H2O + CO2.

Время воздействия угольной кислоты, атомарного кислорода и гидротированных ионов пероксида водорода на объем воды зависит от величин прилагаемого тока и от скорости течения воды в анодной камере электролизеров.

На чертеже изображена схема способа и устройства для его осуществления: 1, 4, 9, 12, 16, 18, 19 трубопроводы; 2 смеситель; 3, 11 катодные камеры; 5, 7, 13, 15 газоотделители; 6, 14 катионообменные мембраны; 8, 17 анодные камеры; 10, 20 дозирующие емкости.

Исходная вода по трубопроводу 1 проходит смеситель 2, разделяясь на два потока, поступает в первый электролизер по двум индивидуальным контурам: по одному вода поступает в катодную камеру 3, а по второму после обогащения водным раствором гидрокарбоната натрия из дозирующей емкости до рН 10,5-11,5 через трубопровод 9 поступает в анодную камеру 8. После завершения процесса электролиза на первом электролизере католит, проходя через газоотделитель 5, освобождается от водорода и удаляется из устройства через трубопровод 4, анолит после первого электролизера, приобретя состояние, характеризуемое рН 3-4, освобождается от кислорода и СО2 на газоотделителе 7 и поступает по трубопроводу 12 на дальнейшую обработку на второй электролизер. Перед поступлением в анодную камеру раствор благодаря введению гидрокарбоната натрия из дозирующей емкости 20 доводится до рН 8,5-9,0. После электролиза на втором электролизере католит, приобретя в катодной камере 11 состояние, характеризуемое рН 7-8,5, и освободившись от водорода на газоотделителе 13, выводится через трубопровод 16 из устройства для использования в качестве питьевой воды. Анолит после анодной камеры 17 второго электролизера, освободившись от кислорода и диоксида углерода на газоотделителе 15, поступает в смеситель 2, где смешивается с исходной водой, поступающей на обработку в устройство.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пааль Л. Л. и др. Справочник по очистке природных и сточных вод. М. Высшая школа, 1994, с.142.

2. Кульский Л.А. и др. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. ч.2, Киев: Наукова думка, 1980.

3. Николадзе Г.И. Водоснабжение. М. Стройиздат, 1989, с.278.

4. Медриш Г.Л. и др. Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролиза. М. Стройиздат, 1982, с.31. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обеззараживания воды, основанный на электролизе, отличающийся тем, что обработку исходной воды осуществляют одновременным воздействием на нее в анодных камерах двух двухкамерных электролизеров с катионообменными мембранами атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода с введением в анодную камеру первого электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с pН 10,5 11,5, в анодную камеру второго электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с pН 8,5 9,0, получением после анодной камеры первого электролизера анолита с pН 3 4, последующей доставкой его в обе камеры второго электролизера и получением после катодной камеры второго электролизера питьевой воды с pН 7,0 8,5, при этом получаемый во втором электролизере анолит смешивается с исходной водой перед введением в камеры первого электролизера, а католит после первого электролизера отводится из устройства.

2. Устройство для обеззараживания воды, содержащее два электролизера, отличающееся тем, что электролизеры, снабженные катионообменными мембранами и имеющие на вводах в анодные камеры подключения от дозирующих емкостей, и соединенные друг с другом так, что вывод из анодной камеры первого электролизера подключен к вводам в анодную и катодную камеры второго электролизера, вывод из анодной камеры второго электролизера подключен к камере смешения с исходной обрабатываемой водой, поступающей в первый электролизер, а выводы из катодных камер первого и второго электролизеров представляют собой выходные тракты электрохимически полученных растворов из устройства.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru