СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ

СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ


RU (11) 2182127 (13) C1

(51) 7 C02F1/50, C02F1/32, C02F1/78, C02F103:04, C02F103:42 

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

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

(21) Заявка: 2001121301/12 
(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: GB 2306463 А, 07.05.1997. RU 2046643 С1, 27.10.1995. RU 2073646 С1, 20.02.1997. RU 2069641 С1, 27.11.1996. RU 2145941 С1, 27.02.2000. US 5149354 А, 22.09.1992. RO 116545 В2, 30.03.2001. EP 0494373 А1, 15.07.1992. US 4463031 А, 31.07.1984. 
(71) Заявитель(и): ТКБ "Интерсертифика" 
(72) Автор(ы): Гутенев В.В.; Рождественский В.Л.; Ажгиревич А.И.; Денисова И.А. 
(73) Патентообладатель(и): ТКБ "Интерсертифика" 
Адрес для переписки: 109009, Москва, Тверской б-р, 24, оф.13, ООО "Космо-Дизайн интернэшнл", В.В.Гутеневу 

(54) СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНОВ 

Изобретение относится к комбинированным методам обработки воды с использованием озонирования, ультрафиолетового (УФ) облучения и введения химических реагентов. Оно может быть использовано, например, для обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов. Способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов включает первую стадию фильтрации, вторую стадию озонирования и третью стадию дезинфекции УФ облучением, а также дополнительно проводят четвертую стадию обработки воды раствором, содержащим диамминаргенат-ионы [Ag(NH3)2] +, полученным при электролизе воды в электролизере с периодической сменой полярности электродов, содержащих не менее 99 мас.% серебра, и последующем введении газообразного аммиака или аммиачной воды при условии 3-5%-ного избытка аммиака относительно стехиометрии, при этом указанный раствор дозируют в воду в количестве, соответствующем концентрации в ней серебра 0,001-0,01 мг/л, и соблюдают соотношение концентрации озона, вводимого на второй стадии, и концентрации серебра, добавляемого на четвертой стадии, в пределах 100-500:1 соответственно. Технический результат - расширение арсенала эффективных средств комплексной обработки оборотной воды и создание надежного в эксплуатации способа обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов, обеспечивающего возможность его использования в условиях повышенного содержания патогенных бактерий, вирусов и грибков. 3 з.п. ф-лы, 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к комбинированным методам обработки воды с использованием озонирования, ультрафиолетового (УФ) облучения и введения химических реагентов. Оно может быть использовано, например, для обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов.

Привлекательность озона по сравнению с другими окислителями, применяемыми для обработки воды, обусловлена, в первую очередь, его высокими окислительными свойствами и способностью эффективно разрушать различные неорганические и органические соединения, а также патогенные микроорганизмы, в том числе стойкие к действию других окислителей, например хлора. При озонировании воды у нее исчезают неприятный вкус и запах, повышается прозрачность и возрастает содержание растворенного кислорода. Разложение остаточного озона протекает быстро, с выделением кислорода, без образования токсичных соединений. Однако наряду с перечисленными выше достоинствами метод обработки озоном имеет существенный недостаток - вода может подвергнуться вторичному бактериальному заражению, т.к. уже через два часа после обработки концентрация озона в ней приближается к нулю.

Поскольку в процессе эксплуатации плавательных бассейнов в их оборотную воду попадают бактерии, вирусы, грибки, а также различные органические соединения, необходимо периодически вводить дополнительные количества дезинфектантов.

Известен способ обеззараживания оборотной воды, в том числе плавательных бассейнов, при помощи полученных электролизом ионов меди и УФ излучения, вырабатываемого лампой, работающей от высоковольтного (по крайней мере 300 В) источника напряжения, в том числе пульсирующего (US 4752401, 1988).

Другой известный способ санитарной обработки воды плавательных бассейнов предусматривает первоначальное введение диизодецилдиметиламмоний хлорида в сочетании с катионами меди II, а затем - окислителя, в частности озона, и поддержание постоянной концентрации последнего не менее 0,1 мг/л (US 5332511, 1994). Однако этот метод эффективен в отношении не всех встречающихся в воде плавательных бассейнов микроорганизмов и вирусов.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известный из GB 2306463, 1997, способ обработки оборотной воды бассейнов, включающий ее механическую фильтрацию и контактирование части оборотной воды (5-50%) с озоном в специальных камерах с последующей ее обработкой УФ излучением длиной волны 200-300 нм. Недостатком этого способа является сложность используемого оборудования, а также ограниченные возможности очистки сильно зараженной воды.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось расширение арсенала эффективных средств комплексной обработки оборотной воды и создание надежного в эксплуатации способа обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов, обеспечивающего возможность его использования в условиях повышенного содержания патогенных бактерий, вирусов и грибков.

Поставленная задача решается тем, что способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов, включающий первую стадию фильтрации, вторую стадию озонирования и третью стадию дезинфекции УФ облучением, отличается тем, что проводят четвертую стадию обработки воды раствором, содержащим диамминаргенат-ионы [Ag(NH3)2] +, полученным при электролизе воды в электролизере с периодической сменой полярности электродов, содержащих не менее 99 мас.%, серебра, и последующем введении газообразного аммиака или аммиачной воды при условии 3-5%-ного избытка аммиака относительно стехиометрии, при этом указанный раствор дозируют в воду в количестве, соответствующем концентрации в ней серебра 0,001-0,01 мг/л, и соблюдают соотношение концентрации озона, вводимого на второй стадии, и концентрации серебра, добавляемого в виде диамминаргенат-ионов на четвертой стадии, в пределах 100-500:1, соответственно.

Предпочтительно, дезинфекцию ведут путем пропускания потока воды через зону облучения, содержащую ртутные лампы низкого давления, преимущественно вырабатывающие УФ излучение длиной волны 26040 нм и помещенные в защитные кварцевые чехлы, при этом обеспечивают постоянную механическую очистку чехлов или их периодическую очистку при помощи химических реагентов.

Также 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, когда зараженность воды велика, перед четвертой стадией проводят дополнительную стадию сорбционной очистки воды.

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

Сочетание озонирования воды, ее УФ обработки и введения комплексных ионов серебра обеспечивает эффективную очистку и практически полное обеззараживание воды. В результате предварительного введения в воду озона и последующего ее облучения ультрафиолетом образуются свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются более мощными окислителями:

O3+h(~254нм)__O2+O(1D)

О(1D)+H2-->{2OН}

Таким образом, совместная обработка воды озоном и ультрафиолетом на несколько порядков (по сравнению с использованием только озона или только ультрафиолета) увеличивает скорость реакции окисления и разложения органических примесей, бактерий, вирусов и грибков. Эффект еще заметнее в присутствии ионов серебра.

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.

Синергетический эффект при использовании предложенного многостадийного метода обеззараживания воды связан также с тем, что в сильно окисленной среде возникают условия для перехода Аg+ в Аg2+. Образовавшиеся катионы Аg2+, обладая повышенной индивидуальной окислительной способностью, характеризуются и повышенными (по сравнению с Аg+) бактерицидными свойствами. При этом, даже после обратного перехода Аg2+ в более стабильное состояние (Аg+), устойчивость обработанной воды ко вторичному бактериальному загрязнению сохраняется.

Использование ртутных ламп низкого давления, излучающих в наиболее "бактерицидной области" ультрафиолетового спектра, обеспечивает при небольших затратах энергии высокий обеззараживающий эффект.

Предложенные количественные ограничения концентрации серебра и озона, а также режим проведения электролиза являются оптимальными для данной схемы обработки воды. Рекомендуемые соотношения концентраций ионов серебра и аммиака, соответствующие избытку аммиака относительно стехиометрии, отвечают максимуму стабильности комплексных соединений.

Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа.

Пример 1.

Проводили обработку воды бассейна объемом 330 м3 в циркуляционном режиме, обеспечивающем полный оборот воды за 8 часов (т.е. 45 м3/час) в соответствии со СанПиН 2.1.2.568-96.

Комплект оборудования для обработки воды включал:

- песчаные фильтры с общей площадью фильтрации 4,5 м2;

- барботажные камеры для смешения озона с очищаемой водой суммарным объемом 9 м3;

- озонаторы, обеспечивающие выработку 150 г О3 в час и систему подготовки воздуха для них;

- нейтрализатор непрореагировавшего в воде озона;

- установки УФ дезинфекции, содержащие блоки ртутных ламп низкого давления ДБ-60, производительностью 5 м3/час;

- ионатор, содержащий электроды из чистого серебра Ср 999,9;

- смесительную емкость для раствора аммиачного комплекса на 100 л;

- баллоны со сжиженным аммиаком;

- дозатор для подачи раствора аммиачного комплекса;

- насосы подающие и перекачивающие;

- комплект трубопроводов и запорно-регулирующей аппаратуры;

- полуавтоматическую систему управления с необходимыми блокировками и центральным пультом управления.

Отбираемая из бассейна вода имела следующие показатели: рН 7,0, содержание взвешенных веществ 2,75 мг/л, мутность 3,8 мг/л, цветность 30 град, щелочность 0,65 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 7,5 мг/л О2, коли-индекс 4, общее микробное число 250. Воду пропускали через песчаные фильтры, затем ее направляли в камеру смешения с озоном до достижения концентрации озона 0,5 мг/л. Потом воду подавали в установку УФ обработки, содержащую блоки ртутных ламп низкого давления ДБ-60, преимущественно вырабатывающие УФ излучение длиной волны 26040 нм и помещенные в защитные кварцевые чехлы, при этом обеспечивали постоянную механическую очистку чехлов. Затем в поток воды из смесительной емкости при помощи дозатора подавали концентрированный раствор, содержащий диамминаргенат-ионы, до достижения концентрации Аg+, равной 0,005 мг/л. Для получения указанного раствора использовали выносной ионатор, в который подавали часть обрабатываемой воды. Скорость движения воды в межэлектродном пространстве ионатора составляла 0,2 м/с. В качестве электродов 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 электролите составляла 0,5 мг/л. Эту воду подавали в смесительную емкость и одновременно вводили аммиак из баллона при массовом соотношении Аg+:NH3, соответственно равном 3: 1. Направляемая в бассейн после всех стадий обработки вода имела следующие основные показатели: рН 7,5, содержание взвешенных веществ 0,5 мг/л, мутность < 0,2 мг/л, цветность 10 град, щелочность 0,35 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 1,5 мг/л О2, колиформные бактерии не обнаружены, общее микробное число - 50.

Пример 2.

Для изучения возможности использования предложенного метода в условиях повышенной концентрации бактерий, вирусов и грибков из бассейна брали пробу воды объемом 10 л и поочередно искусственно заражали ее различными бактериями, вирусами и грибками, указанными в таблице. Обработку воды вели на лабораторной установке, имитирующей реальную, описанную в примере 1.

Для фильтрации использовали колонку с кварцевым песком, озонирование вели до концентрации озона 1 мг/л. Для УФ облучения использовали камеру, по оси которой располагали лампу ДБ-36 (максимум излучения соответствует длине волны 254 нм), защищенную кварцевым кожухом. Камеру врезали в линию подачи озонированной воды. Доза облучения составляла 20 мДж/см2. После дезинфекции проводили стадию сорбционной очистки активированным углем.

Диамминаргенат-ионы получали при помощи встроенного в поток обработанной УФ излучением воды электролизера с электродами из серебра чистотой 99,5%, в который вводили аммиачную воду до достижения массового соотношения Аg+:NН3, равного 2,8. Концентрация ионов серебра в воде составляла 0,01 мг/л. В таблице показано содержание загрязнений в воде до и после обработки в соответствии с предложенным способом, а также результаты сравнительных опытов, проведенных без завершающей обработки диамминаргенат-ионами.

Проведенные испытания показали, что предложенный способ в отличие от известного (см. результаты сравнительных опытов) позволяет полностью обеззараживать воду от бактерий, вирусов и грибков. Полученная вода соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к качеству воды СанПиН 2.1.2.568-96.

Таким образом, предложенный способ расширяет арсенал эффективных, надежных в эксплуатации средств комплексной обработки оборотной воды плавательных бассейнов, в том числе в условиях повышенного содержания патогенных микроорганизмов и вирусов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов, включающий первую стадию фильтрации, вторую стадию озонирования и третью стадию дезинфекции УФ облучением, отличающийся тем, что проводят четвертую стадию обработки воды раствором, содержащим диамминаргенат-ионы [Ag(NH3)2] +, полученным при электролизе воды в электролизере с периодической сменой полярности электродов, содержащих не менее 99 мас. % серебра, и последующем введении газообразного аммиака или аммиачной воды при условии 3-5%-ного избытка аммиака относительно стехиометрии, при этом указанный раствор дозируют в воду в количестве, соответствующем концентрации в ней серебра 0,001-0,01 мг/л, и соблюдают соотношение концентрации озона, вводимого на второй стадии, и концентрации серебра, добавляемого на четвертой стадии, в пределах 100-500: 1 соответственно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дезинфекцию ведут путем пропускания потока воды через зону облучения, содержащую ртутные лампы низкого давления, преимущественно вырабатывающие УФ излучение длиной волны 26040 нм и помещенные в защитные кварцевые чехлы, при этом обеспечивают постоянную механическую очистку чехлов или их периодическую очистку при помощи химических реагентов.

3. Способ по п. 1 или 2, 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.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перед четвертой стадией проводят дополнительную стадию сорбционной очистки 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