СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ СЕРЕБРА

СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ СЕРЕБРА


RU (11) 2182126 (13) C1

(51) 7 C02F1/50, C02F1/76, C02F103:04, C02F103:42 

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

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

(21) Заявка: 2001121300/12 
(22) Дата подачи заявки: 2001.07.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.07.31 
(45) Опубликовано: 2002.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 5149354 А, 22.09.1992. RU 2145941 С1, 27.02.2000. RU 2163571 С1, 27.02.2001. RU 2069641 С1, 27.11.1996. RU 2130964 С1, 07.05.1999. US 4463031 А, 31.07.1984. ЕР 0494373 А1, 15.07.1992. 
(71) Заявитель(и): ООО "Космо-Дизайн интернэшнл" 
(72) Автор(ы): Гутенев В.В.; Кудрина И.В.; Ажгиревич А.И.; Гутенева Е.Н. 
(73) Патентообладатель(и): ООО "Космо-Дизайн интернэшнл" 
Адрес для переписки: 109009, Москва, Тверской б-р, 24, оф.13, ООО "Космо-Дизайн интернэшнл", В.В.Гутеневу 

(54) СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ СЕРЕБРА 

Изобретение относится к способам обработки воды хлорированием и ионами тяжелых металлов, в частности серебра. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов, а также для дезинфекции оборотной воды бассейнов. Способ обеззараживания воды включает ее хлорирование и последующую обработку комплексным соединением серебра, причем обработку хлорированной воды ведут диамминаргенат-ионами [Аg(NH3)2] + при концентрации 0,005-0,01 мг/л в пересчете на Аg+, полученными взаимодействием избытка аммиака относительно стехиометрии и ионов серебра Аg+, образованных при электролизе воды в электролизере, анод и катод которого содержат не менее 99 мас.% серебра, а полярность электродов периодически изменяют. Предпочтительно при работе электролизера полярность электродов менять через 5-10 мин, а электролиз вести при температуре воды 20-30oС и рН 6,5-8,5. Технический результат - упрощение способа обеззараживания воды, повышение его эффективности при одновременном снижении концентрации ионов серебра, а также обеспечение возможности предотвращения ее вторичного бактериального заражения в течение длительного времени (не менее месяца) при однократном введении реагентов. 2 з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике обработки воды хлорированием и ионами тяжелых металлов, в частности серебра. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов, а также для дезинфекции оборотной воды бассейнов.

Наиболее распространенным способом обеззараживания воды на станциях водоподготовки является ее хлорирование. В то же время длительная практика применения этого метода выявила и целый ряд его существенных недостатков. Хлорирование воды способствует повышению риска возникновения у человека новообразований, болезней мочеполовых путей и т.п. Кроме того, обработанная хлором вода приобретает неприятный вкус и запах, в ней возрастает содержание ионов железа из-за повышенной коррозии трубопроводов. Хлор не обладает длительным эффектом последействия: после падения его концентрации в воде последняя подвергается вторичному бактериальному загрязнению. Вследствие этого при большой протяженности разводящих сетей перед подачей потребителю требуется дополнительное хлорирование воды.

Для усиления антимикробного действия обработку хлором сочетают с использованием других реагентов, таких как ионы меди, серебра или цинка (US 5858246, C 02 F 1/50, 1999). Однако этот метод эффективен лишь тогда, когда концентрация ионов тяжелых металлов превосходит их ПДК в воде.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известный из US 5149354, А 01 N 25/08, 1992 способ обеззараживания воды плавательных бассейнов, включающий ее предварительное хлорирование для окисления различных органических и биологических примесей и последующую обработку композицией, проявляющей бактерицидную, альгицидную и фунгицидную активность, содержащей растворимые в воде соли меди в количестве более 50% от всех остальных активных ингредиентов, органический амин, способный образовывать комплексные соединения с ионами меди, соединение серебра, глюконат, способный к образованию комплексных соединений с ионами серебра, и воду. Композицию помещают в специальную емкость с проницаемыми для воды стенками и устанавливают в бассейне. Использование вышеуказанной композиции позволяет уменьшить дозу хлора при одновременном повышении обеззараживающего эффекта. Однако этот метод предусматривает использование большого количества различных реагентов и неприменим для обработки питьевой воды.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось упрощение способа обеззараживания воды, повышение его эффективности при одновременном снижении концентрации ионов серебра, а также обеспечение возможности предотвращения ее вторичного бактериального заражения в течение длительного времени (не менее месяца) при однократном введении реагентов.

Поставленная задача решается тем, что способ обеззараживания воды, включающий ее хлорирование и последующую обработку комплексным соединением серебра, отличается тем, что обработку хлорированной воды ведут диамминаргенат-ионами [Ag(NH3)2] + при концентрации 0,005-0,01 мг/л в пересчете на Аg+, полученными взаимодействием избытка аммиака относительно стехиометрии и ионов серебра Аg+, образованных при электролизе воды в электролизере, анод и катод которого содержат не менее 99 мас.% серебра, причем полярность электродов периодически изменяют.

Предпочтительно при работе электролизера полярность электродов меняют через 5-10 мин, а электролиз ведут при температуре воды 20-30oС и рН 6,5-8,5.

В частном случае обработке подвергают воду системы водоснабжения населения, в том числе питьевую, или оборотную воду плавательного бассейна.

Именно совокупность существенных признаков изобретения, отраженных в независимом пункте формулы, обеспечивает получение указанного выше технического результата, а признаки зависимых пунктов усиливают этот результат.

Сочетание хлорирования воды и ее обработки комплексными ионами серебра исключает необходимость повторного хлорирования, а значит, количество используемого хлора уменьшается и, соответственно, повышается экологичность метода. Аммиачный комплекс серебра обладает высокой бактерицидной активностью при концентрации ионов Аg+ даже ниже, чем их ПДК в воде. Преимуществом является то, что он может быть получен непосредственно в обеззараживаемой воде. Кроме того, восстановление [Ag(NH3)2]+ происходит медленнее, чем Аg+, следовательно, максимальный бактерицидный эффект проявляется в течение большего промежутка времени. Что касается использования электролиза, то помимо простоты и удобства получения ионов серебра при этом происходит дополнительная активация воды и тем самым повышается бактерицидный эффект. Применение анода из чистого серебра практически исключает поступление дополнительных вредных примесей в воду и уменьшает опасность образования осадков на электродах. Этому же способствует периодическое изменение полярности электродов.

Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа.

Пример 1.

Исходную воду из реки Дон обрабатывали коагулянтом - сернокислым алюминием в количестве 8 мг/л (в пересчете на Аl2О3) и фильтровали через колонку, загруженную кварцевым песком, после чего вводили хлор в количестве 1,5 мг/л. Полученную воду выдерживали в течение 2 часов, после чего она имела следующие показатели: рН 7,0, содержание взвешенных веществ 0,35 мг/л, цветность 4,5 град, щелочность 0,35 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 4,5 мг/л O2, коли-титр 400, коли-индекс 4. Затем воду пропускали через ионатор со скоростью 0,2 м/с. В качестве электродов в ионаторе использовали пластины из чистого серебра Ср 999,9 (ГОСТ 6836-80). Расстояние между электродами - 10 мм, плотность тока - 1 мА/см2, напряжение на электродах - 6 В, периодичность смены полярности электродов - 10 мин. В результате электролиза концентрация ионов серебра в воде составляла 0,005 мг/л. Эту воду подавали в смесительную емкость и одновременно вводили аммиак из баллона при массовом соотношении Ag+:NН3, соответственно равном 3:1.

Обработанную воду выдерживали в течение 48 часов, а затем определяли коли-индекс. Он составлял величину, равную 2. После этого воду подвергали повторному бактериологическому заражению культурой E.coli 1257 в количестве 103 кл/мл и через 24 часа проводили бактериологический анализ воды. Коли-индекс не изменился. Запах и неприятный вкус у воды отсутствовали. Эффект сохранялся в течение 3 месяцев.

Для сравнения оценивали бактерицидные свойства каждого из используемых реагентов в отдельности в тех же концентрациях. Ни в одном из этих случаев не удалось получить устойчивый обеззараживающий и консервирующий эффект при хранении воды в течение двух месяцев.

Пример 2.

Для изучения возможности использования предложенного метода в условиях повышенной концентрации патогенных организмов в дистиллированную воду вводили культуру санитарно-показательного микроорганизма E.coli 1257 в количестве 106 кл/мл. Кроме того, более жесткие условия проведения процесса имитировали добавлением в воду анионов, которые могут влиять на пассивацию электродов электролизера: Сl- - 250 мг/л, SO4 2- - 200 мг/л, S2- - 0,05 мг/л. Полученную воду обрабатывали при температуре 15oС хлором в концентрации 1 мг/л и выдерживали затем в течение 0,5 часа. После этого воду пропускали со скоростью потока 0,1 л/с через электролизер с электродами, содержащими 99% Аg, на поплавках. Расстояние между электродами, выполненными в виде пластин, - 8 мм, плотность тока - 2 мА/см2, напряжение на электродах - 6 В, периодичность смены полярности электродов - 5 мин. В результате электролиза концентрация ионов серебра в воде составляла 0,1 мг/л. В полученную воду при температуре 20oС вводили газообразный аммиак при массовом соотношении Аg+:NН3, соответственно равном 2,9:1.

Для сравнения с предложенным комбинированным методом обеззараживания воды оценивали бактерицидные свойства каждого из используемых реагентов в отдельности в тех же концентрациях. Эксперименты показали, что через 3 часа после завершения комбинированного способа обработки в воде отсутствовали патогенные микроорганизмы, тогда как через этот же промежуток времени в воде, обработанной только хлором, было обнаружено 40 кл/мл E.coli 1257, а в воде, обработанной только [Аg(NН3)2]+, 30 кл/мл этого микроорганизма. При проведении следующих измерений через сутки в воде, обработанной в соответствии с настоящим изобретением, микроорганизмы отсутствовали, а в обработанной только хлором или только [Аg(NН3)2]+ их количество возрастало. Очевидно, что при совместном использовании реагентов в предлагаемых концентрациях наблюдается синергетический эффект их бактерицидного действия. При этом проявляются высокие консервирующие свойства [Аg(NН3)2]+, эффект последействия, поскольку при повторном введении 103 кл/мл E.coli 1257 в обеззараженную по предложенному способу воду эти микроорганизмы не обнаруживались уже через 10 часов.

Таким образом, предложенный способ обеззараживания воды является эффективным и относительно простым и доступным. Наиболее целесообразно его использовать для обработки воды в условиях жаркого климата, когда велика опасность вторичного загрязнения воды. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обеззараживания воды, включающий ее хлорирование и последующую обработку комплексным соединением серебра, отличающийся тем, что обработку хлорированной воды ведут диамминаргенат-ионами [Аg(NH3)2] + в концентрации 0,005-0,01 мг/л в пересчете на Аg+, полученными взаимодействием избытка аммиака относительно стехиометрии и ионов серебра Аg+, образованных при электролизе воды в электролизере, анод и катод которого содержат не менее 99 мас. % серебра, причем полярность электродов периодически изменяют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при работе электролизера полярность электродов меняют через 5-10 мин, а электролиз ведут при температуре воды 20-30oС и рН 6,5-8,5.

3. Способ по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что обработке подвергают воду системы водоснабжения населения, в том числе питьевую, или оборотную воду плавательного бассейна.




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