СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЗОВ, ИОНОВ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЗОВ, ИОНОВ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ


RU (11) 2102337 (13) C1

(51) 6 C02F1/48 

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

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

(21) Заявка: 96104571/25 
(22) Дата подачи заявки: 1996.03.06 
(45) Опубликовано: 1998.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 960130, кл. C 02 F 1/48, 1982. 2. RU, патент, 2013380, кл. C 02 F 1/62, 1994. 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете 
(72) Автор(ы): Ильин А.П.; Краснятов Ю.А.; Максименко Б.В.; Назаренко О.Б.; Сироткина Е.Е.; Федущак Т.А.; Шубин Б.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ГАЗОВ, ИОНОВ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 

Использование: изобретение относится к способам очистки воды от газов, ионов металлов и органических соединений и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для очистки сточных вод производственных предприятий и т.п. Способ позволяет повысить эффективность очистки воды от ионов металлов, органических соединений и газов, снизить затраты на очистку воды от примесей. Сущность: способ включает обработку воды ультрадисперсными порошками металлов, полученными электрическим взрывом проводников этих металлов, и отделение осадка. Проводники размещают непосредственно в очищаемой воде или над водой, или в воздушно-водяной смеси, а затем взрывают, при этом соотношение вводимой в проводники энергии к энергии сублимации материала проводников составляет 0,6 - 1,1, а массу взрываемых проводников выбирают в пределах 50 - 150 мг на 1 л очищенной воды. 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам очистки воды от газов, ионов металлов и органических соединений и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для очистки сточных вод производственных и хозяйственных предприятий и т.п.

Известно устройство для обеззараживания воды электрическими разрядами, состоящее из генератора высоковольтных импульсов, воздушного разрядника, технологической камеры с электродной системой и емкости для обеззараживания воды, снабженное узлом откачки озона из разрядника, установленным между разрядником и емкостью для обеззараживаемой воды [1]

Недостатком этого устройства является его неэффективность по очистке воды от примесей тяжелых металлов и многих органических соединений. Примеси C6+, Ni2+, Cu2+ и других металлов при действии озона не претерпевают изменений, как, например, хлорпроизводные ароматические соединения. Наоборот, наработка в электрическом разряде двуокиси азота и ее растворение в воде приводят к образованию нитритов и нитратов и снижению pH среды, что повышает растворимость многих соединений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ очистки сточных вод от ионов металлов [2] Согласно этому способу, сточные воды обрабатывают металлсодержащим агентом с последующим отделением осадка, причем в качестве металлсодержащего реагента используют ультрадисперсные порошки (УДП) алюминия и (или) железа, полученные электрическим взрывом проводников (ЭПВ) в защитной газовой среде, в количестве 200 500 мг/л.

Недостатком данного способа является большая длительность процесса очистки из-за недостаточной активности ультрадисперсных порошков, что связано с их получением в химически инертной газовой атмосфере и последующей пассивацией УДП на воздухе. При этом происходит их охлаждение и часть вещества переходит в оксиды-гидроксиды (до 15 мас.).

Основной технической задачей предложенного нами технического решения является повышение эффективности способа очистки воды от ионов тяжелых металлов, органических соединений и газов. По сравнению с прототипом расход реагента уменьшается на 25% и более. Кроме того, в предложенном способе не требуется операций по пассивированию, затариванию и хранению ультрадисперсных порошков, что снижает затраты на очистку воды от примесей по сравнению с прототипом.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки воды от газов, ионов металлов и органических соединений, включающем обработку воды ультрадисперсными порошками металлов, полученными электрическим взрывом проводников этих металлов, и отделение осадка, согласно предложенному решению, проводники перед взрывом размещают непосредственно в очищаемой воде или над этой водой, или в воздушно-водяной смеси, а затем взрывают, при этом соотношение вводимой в проводники энергии к энергии сублимации материала проводников составляет 0,6 1,1, а массу взрываемых проводников выбирают в пределах 50 150 мг на 1 л очищенной воды.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. В разрядную камеру наливали 1 л модельного водного раствора, содержащего ионы хрома с концентрацией 1 мг/л и меди 5 мг/л. Алюминиевую проволочку помещали в очищаемый раствор и диспергировали мощными импульсами тока так, что отношение введенной в проводник энергии к энергии сублимации материала проводника (e/ec) составляло 0,9. Общая масса взорванного алюминиевого проводника составляла 100 мг/л. Одновременно с электрическим взрывом происходило окисление образующего порошка. Затем отделяли осадок путем отстаивания. Остаточное содержание ионов хрома в воде определяли фотокалориметрическим методом.

Как следует из табл. 1, при обработке воды достигается практически полная очистка воды от ионов металлов при добавлении алюминия в количестве более 50 мг. Если добавлять алюминия меньше 50 мг/л, то очистка воды происходит недостаточно и количество ионов металлов превышает ПДК. Больше 150 мг/л алюминия добавлять нецелесообразно, т.к. очистка происходит уже при добавлении 50,0 мг/л. Таким образом, оптимальным является добавление 50 150 мг/л алюминия.

Как представлено выше, проводилась очистка воды от ионов хрома путем электрического взрыва алюминиевых проводников при изменении введенной в проводник энергии. Результаты экспериментов представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что при обработке воды практически полное удаление примесей происходит при e/ec0,6, но 1,1. При e/ec<0,6 введенной в проводник электрической энергии не- достаточно, чтобы достичь высокой дисперсности и активности продуктов взрыва, а при e/ec>1,1 продукты взрыва сильно активные и взаимодействуют преимущественно с водой, а не с примесями. Следовательно, оптимальным является диапазон вводимой энергии 0,6 1,1 e/ec.

Пример 2. Обработке подвергают воду, содержащую растворенный кислород в количестве 12 мг/л. Содержание кислорода определяли методом иодометрии. Обработку воды проводили как в примере 1.

Из табл. 3 следует, что при обработке воды достигается практически полная очистка воды от кислорода, если добавлять более 59 мг/л алюминия. Больше 150 мг/л добавлять нецелесообразно, т.к. эффект очистки уже достигнут.

Пример 3. обработке подвергают воду, содержащую 25 мг/л нитробензола. Исходную концентрацию до обработки воды и после обработки определяли методом жидкостной хроматографии.

Обработку воды проводили как в примере 1. Результаты экспериментов приведены в табл. 4.

Из табл. 4 следует, что при обработке воды практически полная очистка от нитробензола достигается, если добавлять 50 мг/л и более алюминия. Более 150 мг/л реагента нецелесообразно, т.к. эффект очистки достигнут.

Аналогичные результаты получены при обработке воды, содержащей -хлорнафталин, хлорбензол, хлористый бензил, а также при использовании вместо УДП алюминия другого реагента УДП железа. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки воды от газов, ионов металлов и органических соединений, включающий обработку воды ультрадисперсными порошками металлов, полученными электрическим взрывом проводников этих металлов, и отделение осадка, отличающийся тем, что проводники перед взрывом размещают непосредственно в или над очищаемой водой или в воздушно-водяной смеси, а затем взрывают, при этом отношение вводимой в проводники энергии к энергии сублимации материала проводников составляет 0,6 1,1, а массу взрываемых проводников выбирают в пределах 50 150 мг на 1 л очищенной воды.




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