СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ


RU (11) 2051111 (13) C1

(51) 6 C02F1/26 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5051188/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.06 
(45) Опубликовано: 1995.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 812731, кл. C 02F 1/26, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР N 1321692, кл. C 02F 1/26, 1987. 
(71) Заявитель(и): Ефимов А.Н.; Богерук А.К.; Ежов В.Г. 
(72) Автор(ы): Ефимов А.Н.; Богерук А.К.; Ежов В.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Ефимов Андрей Николаевич 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ 

Использование: при очистке воды в установках с открытой или замкнутой циркуляционной системами в аквариумах, в емкостях для перевозки живой рыбы, а также в пищевой, металлургической, металлообрабатывающей, химической и других промышленностях. Сущность изобретения: способ заключается с том, что воду подлежащую очистке от органических соединений и взвешенных частиц, и жидкий перфторуглерод подают на развитую поверхность, имеющую средство к перфторуглероду. Причем указанная поверхность может быть образована частицами дисперсностью 1 10 мм, выполненными из полистирола или полиэтилена. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очистке воды от органических соединений и взвешенных частиц и может быть использовано в пищевой промышленности, цехах с замкнутым циклом водообеспечения, в очистных сооружениях пищевой промышленности, а также для очистки промышленных сточных вод.

Известны способы очистки воды от растворенных веществ и взвешенных частиц путем их экстрагирования, например предложен способ [1] очистки воды от фурановых соединений много ступенчатой экстракцией с помощью трихлорэтилена.

Недостатком этого способа является низкая производительность из-за необходимости значительных затрат времени для отстаивания смесей с целью отделения отмывающих растворов от воды вследствие небольшой разницы их плотностей; в ряде случаев такое разделение осуществляют перегонкой, что увеличивает трудоемкость и энергоемкость процесса очистки. Кроме того, все перечисленные экстрагирующие жидкости являются летучими и токсичными.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки воды от органических соединений и взвешенных частиц, основанный на введении в загрязненную воду жидкого перфторуглерода с последующим перемешиванием и отстаиванием [2]

Недостатками данного способа являются высокая энергоемкость вследствие необходимости перемешивания смеси воды с перфторуглеродом, а также низкая эффективность процесса.

Изобретение направлено на решение задачи по снижению энергоемкости процесса очистки воды путем увеличения поверхности массообмена и уменьшения толщин пленок жидкостей, участвующих в массообмене.

Сущность изобретения заключается в том, что воду, подлежащую очистке от органических соединений и взвешенных частиц, и жидкое перфторсоединение подают на развитую поверхность, имеющую средство к жидкому перфторсоединению, выполненную, например, из полистирола или полиэтилена.

Указанная поверхность может быть образована частицами дисперсностью 1-10 мм.

Подача воды и жидкого перфторсоединения (ПФС) на развитую поверхность, имеющую средство к ПФС, приводит к покрытию этой поверхности пленкой ПФС, по которой протекает пленка очищаемой воды, что обеспечивает увеличение поверхности массообмена между этими жидкостями и протекание массообмена в тонких пленках воды и ПФС. При этом будет происходить выравнивание парциальных давлений растворенных в воде и ПФС газов, растворение некоторых веществ в жидком ПФС, физическое связывание отдельных органических веществ с ПФС и выпадение их в осадок, не смешиваемый с водой; кроме того, происходит смачивание поверхностей взвешенных частиц и выпадение их в осадок. Благодаря формированию пленок взаимодействующих жидкостей все описанные процессы происходят в них практически мгновенно (Кафаров В.В. Основы массопередачи. М. Высшая школа, 1972).

Таким образом, водоорганическая эмульсия разрушается и расслаивается на отдельные фракции по плотности, что приводит к очистке воды и одновременно к связыванию органических веществ и взвешенных частиц жидким ПФС быстрее, эффективнее и с меньшими энергозатратами, чем в прототипе.

Выполнение поверхности, имеющей средство к ПФС, из частиц дисперсностью 1-10 мм обеспечивает дополнительное увеличение поверхности массообмена между собой и уменьшение толщины пленок этих жидкостей, что приводит к еще большему увеличению эффективности и производительности процесса очистки без увеличения энергозатрат благодаря силам физического межмолекулярного взаимодействия жидкости с твердой поверхностью.

Выполнение развитой поверхности из полистирола или полиэтилена, имеющих средство к ПФС, обеспечивает смачивание поверхности жидким ПФС, что приводит к постоянному образованию пленки ПФС на этой поверхности, контактирующей с пленкой воды для осуществления процесса очистки воды.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство включает поверхность 1, имеющую средство к жидкому ПФС, которая может быть выполнена из полиэтилена, полистирола или покрыта этими материалами, патрубок 2 для подачи жидкого ПФС на наклонную поверхность может направляться под любым углом к поверхности, патрубок 3 для подачи загрязненной воды, тонкий слой 4 или пленка ПФС стекающая по наклонной смоченной им поверхности, тонкий 5 слой или пленка воды, стекающая по поверхности ПФС, сборная емкость 6, патрубок 7 отвода очищенной воды, патрубок 8 отвода загрязненного ПФС.

На фиг.2 представлена принципиальная схема реализации предлагаемого способа, где: 1 наполнитель из родственных ПФС частиц дисперсностью 1-10 мм, образующий развитую поверхность; 2 корпус; 3 удерживающие решетки; 4 патрубки для подачи ПФС; 5 патрубок для подачи загрязненной воды; 6 корпус разделителя жидкостей; 7 патрубок отвода очищенной воды; 8 патрубок отвода загрязненного ПФС.

Предлагаемый способ очистки воды от органических соединений и взвешенных частиц осуществляется следующим способом (фиг.1).

На поверхность 1, имеющую средство к ПФС по патрубку 2 подается ПФС, по патрубку 3 подается загрязненная вода. Так как ПФС имеет средство к поверхности 1, то он растекается по ней тонким слоем 4, увеличивая тем самым поверхность своего контакта с водой. Вода при этом тонким слоем 5 или в виде отдельных струек или капель вместе с ПФС стекает в сборную емкость 6. В сборной емкости происходит разделение двух жидкостей, имеющих существенно различные плотности. Очищенная вода удаляется через патрубок 7. Более тяжелый ПФС собирается на дне емкости и удаляется из нее через патрубки 8.

В свою очередь, поверхность, формирующая пленку ПФС, может быть образована массой частиц дисперсностью 1-10 мм, выполненных из материалов сродственных к этому ПФС или покрытых такими материалами, например, полистиролом или полиэтиленом.

В этом случае (фиг. 2) очистка воды от дисперсных и взвешенных частиц осуществляется следующим образом.

На поверхность 1 массы частиц дисперсностью 1-10 мм, удерживаемую в корпусе 2 с помощью решеток 3 по патрубкам 4 и 5 подаются соответственно ПФС и загрязненная вода. Так как ПФС имеет сродство к поверхности дисперсных частиц, то ПФС в виде тонкой пленки растекается по поверхности частиц и оттесняет от этой поверхности загрязненную воду. При этом вода в виде пленки протекает в свободном объеме, между частицами.

Причем в процессе перемещения пленки ПФС по поверхности дисперсных частиц и пленки воды по объему между частицами наблюдается интенсивное взаимное перемешивание этих двух жидкостей. После прохода через массу диспеpсных частиц воды и ПФС попадает в корпус разделителя 6, в котором очищенная вода поднимается вверх по зазору между корпусами 2 и 6, а ПФС обладая значительно большей плотностью перемещается в сторону днища разделителя, где накапливается и удаляется из него по штуцеру 8.

Испытания предлагаемого способа проводили в лабораторных условиях. Эффективность предлагаемого способа оценивали по энергозатратам при осуществлении данного способа в сравнении с прототипом.

В результате было установлено, что использование сплошной развитой поверхности из полиэтилена (фиг.1) позволяет при осуществлении способа уменьшить содержание органических соединений в воде до равных с прототипом значений, без энергозатрат, связанных с механическим перемешиванием загрязненной воды и ПФС. Использование наполнителя из полистирола (фиг.2) позволяет дополнительно увеличить эффективность очистки на 20-25% без энергозатрат, связанных с механическим перемешиванием воды и ПФС.

В качестве ПФС использовались перфтордекалин (ПФД), перфторметилдекалин (ПФМД), перфтортрибутиламин (БАФ) и другие.

Следует также отметить, что принципиально предлагаемый способ осуществим при любых соотношениях расходов воды и ПФС и площадях развитой поверхности.

Таким образом, предлагаемый процесс очистки воды по сравнению с прототипом является более эффективным и производительным и одновременно менее энергоемким. Кроме того, предлагаемый способ обеспечивает удаление из воды растворенных газов и ионов аммония. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ, включающий обработку воды жидким перфторсоединением, отличающийся тем, что воду и жидкое перфторсоединение подают на развитую поверхность, имеющую сродство к перфторсоединению.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная поверхность образована частицами дисперсностью 1-10 мм.




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