СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОЙ РАЗРАБОТКЕ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОЙ РАЗРАБОТКЕ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ


RU (11) 2197434 (13) C2

(51) 7 C02F1/46 

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

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

(21) Заявка: 2000129529/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.11.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.11.24 
(43) Дата публикации заявки: 2002.09.27 
(45) Опубликовано: 2003.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ЛЕШКОВ В.Г. Разработка россыпных месторождений. - М.: Недра, 1977, с.61-63. SU 872461 А, 15.10.1981. SU 399463 А, 03.10.1973. SU 990662 A, 23.01.1983. US 4732661 A, 22.03.1988. 
(71) Заявитель(и): Пермский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Мараков В.В.; Белкин В.В.; Боровинский Б.А.; Ананьев А.А.; Оверин Б.А.; Громов Ю.А. 
(73) Патентообладатель(и): Пермский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 614600, г.Пермь, Комсомольский пр., 29а, Пермский государственный технический университет, патентно- информационный отдел 

(54) СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОЙ РАЗРАБОТКЕ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано при промывке песков пресной водой в процессе промышленной разработки россыпных месторождений алмазов и золота. В устье отводного канала создают дополнительную плотину для обеспечения потока сточных вод со средней скоростью 0,05-0,1 м/с. В водоотводном канале устанавливают проточные электролизеры со взаимно параллельными пластинчатыми электродами длиной 1-2 м. Процесс ведут при напряженности постоянного электрического поля в межэлектродном пространстве 2-2,5 кВ/м, создаваемого источником постоянного тока напряжением 220-300 В. Технический эффект - снижение электрического потенциала двойного слоя взвешенных глинистых частиц без загрязнения воды химическими веществами. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано при промывке песков пресной водой в процессе промышленной разработки россыпных месторождений алмазов и золота.

Известен способ осветления природных вод от гидрофобных примесей, включающий введение в воду растворов кислот или щелочей. Это приводит к нарушению агрегатной устойчивости и частичной коагуляции гидрофобных примесей (1).

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата, заключаются в том, что данным способом получить необходимую степень очистки от взвешенных частиц невозможно ввиду того, что в равновесном состоянии процесс адсорбции катионов введенных растворов двойным электрическим слоем взвешенных частиц сопровождается их десорбцией, потенциал частиц не изменяется и, в конечном итоге, коагуляция частиц не происходит. Кроме того, в воде происходит накопление ионов, что приводит к химическому загрязнению воды.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки воды, включающий создание в воде постоянного электрического поля, электрохимическое растворение алюминиевых и железных анодов с последующим электролитическим коагулированием взвешенных частиц (2).

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата, заключаются в том, что образование электролитов в результате растворения электродов приводит к превышению в осветленной речной воде предельно допустимой концентрации катионов и анионов, т.е. к химическому загрязнению рек и водоемов, и наносит значительный ущерб биологической среде, флоре и фауне. Недостатком способа является также низкая удельная производительность.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - осветление промышленной сточной воды. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении электрического потенциала двойного слоя взвешенных глинистых частиц без загрязнения воды химическими веществами.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе осветления воды при промышленной разработке россыпных месторождений полезных ископаемых, заключающемся в создании в воде электрического поля, в устье отводного канала создают дополнительную плотину для обеспечения потока сточных вод со средней скоростью 0,05-0,1 м/с, в водоотводном канале устанавливают проточные электролизеры со взаимно параллельными пластинчатыми электродами длиной 1-2 м и процесс ведут при напряженности постоянного электрического поля в межэлектродном пространстве 2-2,5 кВ/м, создаваемого источником постоянного тока напряжением 220-300 В.

Способ осуществляют следующим образом (см. чертеж). Драга 1 разрабатывает пласт песков 2 до плотика 3. За счет естественного поверхностного источника 4 осуществляется приток воды в дражный разрез. Водохранилище 5 создают путем строительства дополнительной временной плотины 6. Сброс избыточного количества воды производят через водоотводный канал 7, в котором устанавливают проточные электролизеры со взаимно параллельными пластинчатыми электродами 8. Межэлектродное расстояние выполняют равным 2-3 см при средней скорости воды не более 0,05-0,1 м/с. Длина электродов при заданной средней скорости потока составляет 1-2 м. Высота электродов выбирается из условия, что среднегодовой расход стоков составляет 1,5-3,0 м3/с. Электроды изолированы друг от друга изоляционными втулками. Напряжение источника питания составляет 220-300 В. На электроды накладывают такое постоянное электрическое поле, чтобы напряженность в зоне обработки воды была не менее 2-2,5 кВ/м. Значение напряженности постоянного электрического поля должно быть достаточно для сообщения ионам ОН- скорости, необходимой для прохождения межэлектродного пространства за время, равное времени нахождения потока в проточной установке, достаточное для завершения коагуляции взвешенных частиц. Вода, проходя между электродами 8, подвергается кратковременному электролизу, в результате которого в воде появляются ионы Н+ и ОН-. При заданной напряженности поля в воде в межэлектродном пространстве создается поток ионов ОН-, которые нейтрализуют дзета-потенциал взвешенных глинистых частиц и обеспечивают их коагуляцию в потоке воды. Ионы ОН-, не участвующие в процессе нейтрализации дзета-потенциала частиц, восстанавливаются с образованием молекул воды и кислорода.

Пример конкретного осуществления способа.

В водоотводном канале после драги на реке Колчим (Пермская область) устанавливали семь проточных электролизеров. Каждый электролизер состоял из 10 электродов. Исходя из скорости потока сточных вод, равной 0,1 м/с, необходимая длина электродов (L) составила 2,0 м. Высота электродов составляла 0,7 м, межэлектродное расстояние - 3 см. После подачи на электроды проточных электролизеров напряжения от источника постоянного тока (220 В) и создания регулярного гидродинамического режима потока взвешенные частицы коагулировали в отстойнике, сооруженном через 0,5 км ниже по течению реки. При этом напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве составила 2 кВ/м.

Источники информации

1. Николадзе Г.И., Минц Д.М., Кастальский А.А. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. М., Высшая школа, 1984, с. 54-69.

2. Лешков В.Г. Разработка россыпных месторождений. - М., "Недра", 1977 г., с. 62). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ осветления воды при промышленной разработке россыпных месторождений полезных ископаемых путем создания в воде электрического поля, отличающийся тем, что в устье отводного канала создают дополнительную плотину для обеспечения потока сточных вод со средней скоростью 0,05-0,1 м/с, в водоотводном канале устанавливают проточные электролизеры со взаимно параллельными пластинчатыми электродами длиной 1-2 м и процесс ведут при напряженности постоянного электрического поля в межэлектродном пространстве 2-2,5 кВ/м, создаваемого источником постоянного тока напряжением 220-300 В.






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