СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ МИКРООРГАНИЗМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ МИКРООРГАНИЗМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2036847 (13) C1

(51) 6 C02F1/467 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1995.06.09 
(21) Регистрационный номер заявки: 5031715/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.15 
(45) Опубликовано: 1995.06.09 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 539093, кл. C 02F 1/46, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР N 1010018, кл. C 02F 1/46, 1983. 
(71) Имя заявителя: Урядов В.Г.; Галухин В.А.; Филимонов В.А.; Ворожейкин А.П.; Лиакумович А.Г.; Сосновская Л.Б.; Бозина Н.А.; Дудалова Т.В. 
(72) Имя изобретателя: Урядов В.Г.; Галухин В.А.; Филимонов В.А.; Ворожейкин А.П.; Лиакумович А.Г.; Сосновская Л.Б.; Бозина Н.А.; Дудалова Т.В. 
(73) Имя патентообладателя: Нижнекамское производственное объединение "Нижнекамскнефтехим" 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ МИКРООРГАНИЗМОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к электрохимической очистке воды и может быть использовано для очистки питьевых сточных вод. Сущность изобретения: воду, содержащую микроорганизмы, обрабатывают в постоянном, неоднородном электрическом поле при градиенте напряженности электрического поля не менее 0,01 В/см2 с помощью устройства, содержащего электроды, расположенные в трубе и выполненные в виде усеченных конусообразных патрубков, установленных в корпусе коаксиально и соединенных между собой меньшими основаниями с помощью муфты из диэлектрика. При этом труба выполнена из токонепроводящего материала или ее внутренняя поверхность покрыта токоизолирующим покрытием, а внешняя часть межэлектродного пространства заполнена инертным, твердым, не растворимым в воде диэлектриком. 2 с. п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области электрохимической очистке воды и может быть использовано для очистки питьевых и сточных вод (или в водоподготовке).

Известен способ обеззараживания воды с высокой степенью минерализации, заключающийся в том, что воду обрабатывают в постоянным электрическом поле, пропуская через ячейку с двумя плоскопараллельными нерастворимыми электродами [1] Недостатками указанного способа являются высокая стоимость и длительность процесса обеззараживания, при этом интенсивность процесса невелика.

Известен способ очистки воды от микроорганизмов путем ее обработки в постоянном электрическом поле [2] причем обработку ведут при градиенте напряженности электрического поля 100-500 В/см2. При этом исходную воду, обсемененную кишечной палочкой, пропускают через ячейку, представляющую собой бездиафрагменный прямоугольный электролизер, оборудованный анодом, выполненным в виде платиновой полоски, катодом, выполненным в виде пластины из нержавеющей стали.

Недостатком известного способа является низкая производительность, что исключает возможность его использования в промышленных условиях.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса очистки воды от микроорганизмов.

Это достигается тем, что воду, содержащую микроорганизмы, обрабатывают в постоянном электрическом поле при градиенте напряженности электрического поля не менее 0,01 В/см2 с помощью устройствам, содержащего электроды, расположенные в трубе и выполненные в виде усеченных конусообразных патрубков, соединенных муфтой из диэлектрического материала, предназначенных для пропускания воды, установленных коаксиально, не соприкасаясь, вершинами друг к другу по оси трубы на расстоянии, обеспечивающим прохождение тока в жидкости, при этом труба выполнена из токонепроводящего материала или ее внутренняя поверхность покрыта токоизолирующим покрытием, а внешняя часть межэлектродного пространства заполнена инертным, твердым, не растворимым в воде диэлектриком.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для осуществления способа.

Аппарат представляет собой трубу 1, в которой расположены патрубки-электроды 2 и 3, соединенные муфтой 4. Патрубки подключены к источнику тока 5 через проводники 6, а внешняя часть межэлектродного пространства заполнена диэлектриком 7.

Способ осуществляют следующим образом.

По трубе 1 пропускают с определенной скоростью поток загрязненной микроорганизмами воды, который поступает в полый патрубок-электрод 2, выполненный в виде усеченного конуса. За счет разницы диаметров входного и выходного отверстия патрубка скорость потока жидкости возрастает. После выхода из патрубка скорость движения воды замедляется, что вызывает завихрение, и поток воды переходит в турбулентный режим. Это приводит к интенсификации процессов перемешивания. Вода поступает в выходной патрубок 3, его узкую часть и выходит из трубы. Полые патрубки, соединенные муфтой из диэлектрического материала 4, установлены коаксиально по оси трубы, не соприкасаясь вершинами друг к другу, на расстоянии, обеспечивающем прохождение тока в очищаемой воде. При наложении электрического напряжения от источника 5 через проводники 6 на электроды не менее, 0,01 В/см2 в межэлектродном пространстве замыкается электрическая цепь, возбуждающая электрический ток между электродами. Под действием тока на поверхности электродов протекают электрохимические реакции, приводящие к образованию веществ очищающих воду (например, озона, гипохлорита, перекиси водорода и других).

Обработка жидкости предлагаемым способом в предлагаемом устройстве осуществляется в турбулентном режиме и при воздействии электрохимических реакций достигаются высокая степень перемешивания и соответственно более высокая степень очистки при однократном прохождении воды через устройство.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается высокой эффективностью за счет использования нового устройства для осуществления способа при градиенте напряженности электрического поля не менее 0,01 В/см2, что соответствует критерию "новизна".

Сравнение изобретения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в данной области техники показывает, что можно сделать вывод в соответствии критерию "существенные отличия".

П р и м е р 1. Исходную воду со скоростью 8 мл/с, обсемененную кишечной палочкой до концентрации 4 107, 106 мт/мл, как в прототипе, пропускают через устройство для турбулизации, при градиенте напряженности 0,1 В/см2 и обрабатывают в течение 15 с, при этом наступает полное обеззараживание воды (0 мт/мл). Условия обработки воды и результаты представлены в таблице.

П р и м е р ы 2-6 осуществляют аналогично примеру 1. Условия обработки воды и результаты представлены в таблице.

Сравнение интенсивности процесса обеззараживания по предлагаемому и известному способу показывает, что предлагаемый способ позволяет достичь 100% -ной степени обеззараживания в 4 раза быстрее, чем в известном способе, причем при более низких значениях градиента напряженности электрического поля. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки воды от микроорганизмов, включающий ее электрообработку в электролизере, отличающийся тем, что электрообработку ведут в турбулентном режиме при градиенте напряженности электрического поля не менее 0,01 В/см2.

2. Устройство для очистки воды от микроорганизмов, содержащее корпус и электроды, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала или внутри покрытой диэлектрическим материалом, электроды выполнены в виде усеченных конусообразных патрубков, установленных коаксиально в корпусе и соединенных между собой меньшими основаниями с помощью муфты, выполненной из диэлектрического материала, при этом пространство между корпусом и электродами заполнено инертным твердым водонерастворимым диэлектрическим материалом.