RU2182128C1 - Method of drinking water producing - Google Patents
Method of drinking water producing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182128C1 RU2182128C1 RU2001121302A RU2001121302A RU2182128C1 RU 2182128 C1 RU2182128 C1 RU 2182128C1 RU 2001121302 A RU2001121302 A RU 2001121302A RU 2001121302 A RU2001121302 A RU 2001121302A RU 2182128 C1 RU2182128 C1 RU 2182128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- solution
- silver
- ammonia
- carried out
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комбинированным методам обработки питьевой воды с использованием химических реагентов и ультрафиолетового (УФ) излучения. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения населенных пунктов, на кораблях, а также на специальных мобильных установках, применяемых в чрезвычайных ситуациях. The invention relates to combined methods for the treatment of drinking water using chemicals and ultraviolet (UV) radiation. It can be used to disinfect drinking water in the water supply systems of settlements, on ships, as well as on special mobile installations used in emergency situations.
Наиболее распространенным способом обеззараживания воды является ее хлорирование. В связи с тем, что большая часть хлора идет на реакции с различными органическими и неорганическими примесями, содержащимися в воде, для достижения собственно обеззараживающего эффекта требуются значительные количества этого реагента. При этом вода приобретает неприятный вкус и запах, повышается опасность ее негативного влияния на организм человека из-за появления в ней хлорорганических соединений. Тем не менее, полной стерилизации воды не происходит, т.к. в ней остаются единичные хлоррезистентные микроорганизмы. Кроме того, хлор не обладает длительным эффектом последействия, т.к. после падения его концентрации вода может подвергнуться вторичному бактериальному загрязнению. The most common way to disinfect water is to chlorinate it. Due to the fact that most of the chlorine is involved in reactions with various organic and inorganic impurities contained in water, significant amounts of this reagent are required to achieve the actual disinfecting effect. At the same time, water acquires an unpleasant taste and smell, the danger of its negative effect on the human body increases due to the appearance of organochlorine compounds in it. However, complete sterilization of the water does not occur, as single chlororesistant microorganisms remain in it. In addition, chlorine does not have a lasting aftereffect, because after a drop in its concentration, water may undergo secondary bacterial contamination.
В связи с указанными выше обстоятельствами актуальной задачей является полный отказ от хлорирования в пользу альтернативных методов обеззараживания или уменьшение концентрации хлора за счет его использования в комбинации с другими приемами обработки воды. In connection with the above circumstances, the urgent task is the complete rejection of chlorination in favor of alternative methods of disinfection or a decrease in the concentration of chlorine due to its use in combination with other methods of water treatment.
Например, известно сочетание хлорирования с обработкой ионами меди, серебра или цинка (US 5858246, С 02 F 1/50, 1999). Однако этот метод эффективен лишь тогда, когда концентрация ионов тяжелых металлов превосходит их ПДК в воде. For example, a combination of chlorination with treatment with ions of copper, silver or zinc is known (US 5858246, C 02 F 1/50, 1999). However, this method is effective only when the concentration of heavy metal ions exceeds their MAC in water.
Что касается полного отказа от хлорирования, то известен, например, многостадийный способ очистки природных вод, включающий последовательно проводимые две стадии механической обработки, импульсное УФ-облучение сплошного спектра, обратноосмотическое опреснение, пропускание через углеволокнистый сорбент и повторное импульсное УФ-облучение сплошного спектра (RU, 2033976, 1995). Недостатком этого метода являются его сложность и высокая стоимость. As for the complete rejection of chlorination, for example, there is a multi-stage method for purifying natural waters, which includes two stages of mechanical treatment, sequential UV irradiation of a continuous spectrum, reverse osmosis desalination, transmission through a carbon fiber sorbent, and repeated pulsed UV irradiation of a continuous spectrum (RU , 2033976, 1995). The disadvantage of this method is its complexity and high cost.
Известен способ получения питьевой воды из бактериологически зараженных источников, включающий первую стадию грубой, а затем тонкой механической фильтрации, вторую стадию удаления токсичных анионов и катионов при помощи ионообменных смол, третью стадию очистки на активированном угле, четвертую стадию стерилизации с использованием УФ-излучения и заключительную стадию кондиционирования (придания консервирующих свойств) путем пропускания воды через покрытый серебром песок (RO 116545, 30.03.2001). Этот способ по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является наиболее близким аналогом предложенного изобретения. Его недостатки: сложность и большая продолжительность осуществления, высокая стоимость из-за использования многостадийной обработки, а также необходимости периодического проведения регенерации ионообменных смол и обработки песка серебром. A known method for producing drinking water from bacteriologically infected sources, including the first stage of coarse and then fine mechanical filtration, the second stage of removal of toxic anions and cations using ion-exchange resins, the third stage of treatment on activated carbon, the fourth stage of sterilization using UV radiation and the final conditioning stage (giving preservative properties) by passing water through silver-coated sand (RO 116545, 03/30/2001). This method, in combination of essential features and the achieved result, is the closest analogue of the proposed invention. Its disadvantages: complexity and long implementation time, high cost due to the use of multi-stage processing, as well as the need for periodic regeneration of ion-exchange resins and sand treatment with silver.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось упрощение и ускорение способа получения питьевой воды, в том числе из сильно зараженных источников, снижение концентрации используемых реагентов и обеспечение возможности хранения полученной воды в течение длительного срока без ухудшения ее качества. The technical problem to which the present invention is directed was to simplify and speed up the method of producing drinking water, including from highly contaminated sources, reduce the concentration of reagents used and provide the possibility of storing the obtained water for a long period without deterioration of its quality.
Поставленная задача решается тем, что способ получения питьевой воды, включающий ее фильтрацию, предварительную обработку, стерилизацию УФ-излучением и последующее кондиционирование введением ионов серебра, отличается тем, что предварительную обработку ведут хлорированием, стерилизацию слоя воды проводят в установке лоткового типа ртутными лампами низкого давления, преимущественно вырабатывающими УФ-излучение длиной волны (260±40) нм, расположенными над поверхностью слоя обрабатываемой воды высотой 20-50 см при дозе облучения 15-30 мДж/см2, а кондиционирование осуществляют путем дозированной подачи раствора аммиачного комплексного соединения серебра формулы Аg(NН3)2NО3 или [Аg(NН3)2]2SO4, или смеси этих соединений до достижения в обрабатываемой воде концентрации серебра 0,005-0,05 мг/л, при этом указанный раствор аммиачного комплексного соединения/соединений серебра готовят путем смешения 0,1-1,0%-ного раствора AgNO3 и/или Ag2SO4 и газообразного аммиака или аммиачной воды до достижения массового соотношения Аg+:NН3, равного 2,8-3,0.The problem is solved in that the method of producing drinking water, including its filtering, pre-treatment, sterilization with UV radiation and subsequent conditioning with the introduction of silver ions, is characterized in that the pre-treatment is chlorinated, the water layer is sterilized in a tray-type installation with low-pressure mercury lamps mainly generating UV radiation with a wavelength of (260 ± 40) nm, located above the surface of the treated water layer with a height of 20-50 cm with an irradiation dose of 15-30 mJ / cm 2 and conditioning is carried out by dosing a solution of an ammonia complex silver compound of the formula Ag (NH 3 ) 2 NO 3 or [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 , or a mixture of these compounds until the silver concentration in the treated water reaches 0.005-0.05 mg / l, while the specified solution of ammonia complex compounds / compounds of silver is prepared by mixing a 0.1-1.0% solution of AgNO 3 and / or Ag 2 SO 4 and gaseous ammonia or ammonia water to achieve a mass ratio of Ag + : NH 3 equal to 2.8-3.0.
Предпочтительно хлорирование ведут сжиженным хлором, хлорной известью или гипохлоритом натрия, полученным электролизом раствора NaCl, при концентрации активного хлора 0,5-1,0 мг/л. Preferably, the chlorination is carried out with liquefied chlorine, bleach or sodium hypochlorite obtained by electrolysis of a NaCl solution at an active chlorine concentration of 0.5-1.0 mg / L.
Оптимально для приготовления раствора аммиачного комплексного соединения серебра используют 0,1%-ный раствор АgNО3 или 0,2%-ный раствор Ag2SO4.Optimally, to prepare a solution of the ammonia complex silver compound, a 0.1% solution of AgNO 3 or a 0.2% solution of Ag 2 SO 4 is used .
В частном случае воплощения предложенного способа его осуществляют на мобильной установке. In the particular case of the embodiment of the proposed method, it is carried out on a mobile installation.
Полученная вода может быть разлита в бутыли и укупорена. The resulting water can be bottled and sealed.
Именно совокупность существенных признаков изобретения, отраженных в независимом пункте формулы, обеспечивает получение указанного выше технического результата, а признаки зависимых пунктов, уточняющие оптимальные концентрации реагентов, усиливают этот результат или отражают частные случаи использования изобретения. It is the combination of essential features of the invention reflected in the independent claim that provides the above technical result, and the features of the dependent clauses specifying the optimal concentration of reagents enhance this result or reflect particular cases of using the invention.
Сочетание хлорирования воды, ее УФ-обработки и серебрения с использованием комплексного соединения/соединений серебра позволяет расширить возможные области применения способа за счет обеззараживания воды с большей бактериологической загрязненностью и при этом снизить концентрацию хлора и ионов серебра по сравнению с большинством известных методов обработки воды. Предлагаемые аммиачные комплексные ионы серебра восстанавливаются медленнее, чем простые ионы Аg+, следовательно, бактерицидный эффект проявляется в течение большего промежутка времени, при этом эффективная концентрация полученных при диссоциации комплексных соединений ионов серебра даже ниже, чем их ПДК в воде. Возможное объяснение указанного эффекта состоит в том, что в воде имеют место следующие равновесные реакции:
В результате в воде находятся небольшие количества ионов серебра и молекул аммиака. Последний также проявляет бактерицидные свойства. Поскольку в природных водах всегда имеются ионы Сl-, ионы серебра, их связывают в малодиссоциирующую соль AgCl, поэтому равновесие реакции (3) смещено вправо, и в воду постоянно переходят новые порции ионов Аg+, поддерживая тем самым бактериальную устойчивость воды в течение длительного срока ее хранения.The combination of chlorination of water, its UV treatment and silvering using a complex compound / compounds of silver allows you to expand the possible areas of application of the method by disinfecting water with a greater bacteriological contamination and at the same time reduce the concentration of chlorine and silver ions in comparison with most known methods of water treatment. The proposed ammonia complex silver ions are reduced more slowly than simple Ag + ions; therefore, the bactericidal effect manifests itself over a longer period of time, while the effective concentration of silver ions obtained during dissociation of complex compounds is even lower than their MPC in water. A possible explanation for this effect is that the following equilibrium reactions take place in water:
As a result, small amounts of silver ions and ammonia molecules are in the water. The latter also exhibits bactericidal properties. Since Cl - ions and silver ions are always present in natural waters, they are bound into a slightly dissociating AgCl salt, therefore, the equilibrium of reaction (3) is shifted to the right, and new portions of Ag + ions constantly pass into the water, thereby maintaining the bacterial stability of water for a long time her storage.
Использование ртутных ламп низкого давления, излучающих в наиболее "бактерицидной области" ультрафиолетового спектра, обеспечивает при небольших затратах энергии высокий обеззараживающий эффект. Предложенные количественные ограничения высоты обрабатываемого слоя воды, дозы облучения, а также концентрации ионов серебра являются оптимальными для данной схемы обработки воды. Рекомендуемые соотношения концентраций ионов серебра и аммиака, соответствующие избытку аммиака относительно стехиометрии, отвечают максимуму стабильности комплексных соединений. The use of low-pressure mercury lamps emitting in the most "bactericidal region" of the ultraviolet spectrum provides a high disinfecting effect at low energy costs. The proposed quantitative restrictions on the height of the treated water layer, the radiation dose, and also the concentration of silver ions are optimal for this water treatment scheme. Recommended concentration ratios of silver and ammonia ions, corresponding to an excess of ammonia relative to stoichiometry, correspond to the maximum stability of complex compounds.
Упрощение и ускорение предложенного способа по сравнению с прототипом связаны с сокращением количества стадий обработки воды, с использованием относительно легко приготавливаемых реагентов, с высокой производительностью и эффективностью проточной установки УФ-стерилизации. The simplification and acceleration of the proposed method in comparison with the prototype is associated with a reduction in the number of stages of water treatment, using relatively easily prepared reagents, with high productivity and efficiency of the flow-through UV sterilization unit.
Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа. Below are examples of the implementation of the proposed method.
Пример 1. Исходную воду объемом 400 л фильтровали через колонку, загруженную кварцевым песком, после чего вводили сжиженный хлор из баллона в количестве 1,0 мг/л и выдерживали в течение 2 ч. Затем воду стерилизовали, пропуская со скоростью 0,5 л/мин через установку лоткового типа, содержащую установленные над слоем протекающей воды высотой 30 см аргонортутные лампы БУВ-60П мощностью 60 Вт, большая часть излучения которых имела длину волны 254 нм. Доза облучения составляла 20 мДж/см2. Стерилизованную воду собирали в отдельную емкость, в которую при помощи дозатора вводили раствор [Аg(NН3)2]NО3 до достижения в воде концентрации серебра 0,01 мг/л. Указанный раствор предварительно готовили путем смешения 0,5%-ного раствора АgNО3 и газообразного аммиака до достижения массового соотношения Аg+:NН3, равного 2,8. Способ осуществляли на передвижной установке.Example 1. The initial water volume of 400 l was filtered through a column loaded with quartz sand, after which liquefied chlorine was introduced from the cylinder in an amount of 1.0 mg / l and kept for 2 hours. Then the water was sterilized, passing at a rate of 0.5 l / min through a tray-type installation containing 60 W BUW-60P argon-mercury lamps installed above a layer of flowing
В таблице приведены некоторые показатели качества воды до обработки и после нее. Представленные данные свидетельствуют о высоком качестве обработки воды, проведенной предложенным способом. При этом не только достигается обеззараживание воды, но и улучшаются другие показатели - вкус, запах, цветность, содержание неорганических и органических примесей. Полученную воду разливали в бутыли емкостью 20 л и укупоривали. При хранении обработанной воды в течение 3 месяцев в ней не обнаруживались патогенные микроорганизмы. The table shows some indicators of water quality before and after treatment. The data presented indicate a high quality water treatment carried out by the proposed method. At the same time, not only is disinfection of water achieved, but also other indicators are improved - taste, smell, color, inorganic and organic impurities. The resulting water was bottled in 20 L bottles and corked. When storing treated water for 3 months, pathogenic microorganisms were not found in it.
Пример 2. В исходную воду дополнительно вводили Штамм М-16 и готовили аналогично примеру 1, за исключением того, что хлорирование вели гипохлоритом натрия, полученным при электролизе 10%-ного раствора NaCl. Концентрация активного хлора в воде при ее предварительной обработке составляла 0,8 мг/л. Также отличие заключалось в том, что вместо [Аg(NН3)2]NО3 использовали раствор [Аg(NН3)2] 2SO4, полученный при смешении 0,5%-ного водного раствора Ag2SO4 и аммиачной воды при массовом соотношении Аg+:NН3, равном 3,0, а концентрация серебра в воде составляла 0,05 мг/л. Способ осуществляли в стационарных условиях.Example 2. Strain M-16 was additionally introduced into the source water and prepared analogously to Example 1, except that chlorination was carried out with sodium hypochlorite obtained by electrolysis of a 10% NaCl solution. The concentration of active chlorine in water during its preliminary treatment was 0.8 mg / L. Also, the difference was that instead of [Ag (NH 3 ) 2 ] NO 3 , a solution of [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 was used , obtained by mixing a 0.5% aqueous solution of Ag 2 SO 4 and ammonia water when the mass ratio of Ag + : NH 3 equal to 3.0, and the concentration of silver in water was 0.05 mg / L. The method was carried out under stationary conditions.
Результаты представлены в таблице. Полученная вода отвечала всем принятым стандартам качества. The results are presented in the table. The resulting water met all accepted quality standards.
Пример 3. Исходную воду дополнительно заражали вирусом гепатита А. Обработку воды вели аналогично примеру 1, за исключением того, что стерилизацию осуществляли дозой УФ-излучения 30 мДж/см2, а в качестве дезинфектанта использовали раствор смеси аммиачных комплексных соединений [Аg(NН3)2]NО3 и [Аg(NН3)2]2SO4. Раствор готовили из смеси солей АgNО3 и Ag2SO4, взятых в массовом соотношении 2:1. Концентрация Аg+ составляла 0,03 мг/л.Example 3. The initial water was additionally infected with hepatitis A. The water was treated analogously to Example 1, except that the sterilization was carried out with a UV dose of 30 mJ / cm 2 , and a solution of a mixture of ammonia complex compounds [Ag (NH 3 was used as a disinfectant). ) 2 ] NO 3 and [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 . The solution was prepared from a mixture of salts AgNO 3 and Ag 2 SO 4 taken in a mass ratio of 2: 1. The concentration of Ag + was 0.03 mg / L.
Полученные результаты представлены в таблице. Они свидетельствуют о высокой степени бактерицидности воды, полученной данным способом. Вода очищена от патогенной микрофлоры и по санитарным нормам пригодна для использования в питьевых, медицинских и хозяйственно-бытовых целях. The results are presented in the table. They indicate a high degree of bactericidal action of water obtained by this method. Water is purified from pathogenic microflora and, according to sanitary standards, is suitable for use in drinking, medical and household purposes.
Преимуществом предложенного способа является его эффективность в случаях, когда доступные источники воды имеют сильное бактериальное заражение, а также возможность его осуществления на компактных мобильных установках для обеспечения снабжения населения питьевой водой в чрезвычайных ситуациях. The advantage of the proposed method is its effectiveness in cases where available water sources have a strong bacterial infection, as well as the possibility of its implementation in compact mobile units to ensure the supply of drinking water to the population in emergency situations.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121302A RU2182128C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of drinking water producing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121302A RU2182128C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of drinking water producing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2182128C1 true RU2182128C1 (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20252173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001121302A RU2182128C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of drinking water producing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2182128C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9689106B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-06-27 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial fabric application system |
US10351807B2 (en) | 2015-08-21 | 2019-07-16 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
US10640403B2 (en) | 2013-08-15 | 2020-05-05 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial batch dilution system |
US10760207B2 (en) | 2017-03-01 | 2020-09-01 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
US11618696B2 (en) | 2013-08-15 | 2023-04-04 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial batch dilution system |
-
2001
- 2001-07-31 RU RU2001121302A patent/RU2182128C1/en active
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10640403B2 (en) | 2013-08-15 | 2020-05-05 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial batch dilution system |
US11618696B2 (en) | 2013-08-15 | 2023-04-04 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial batch dilution system |
US9689106B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-06-27 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial fabric application system |
US10000881B2 (en) | 2013-12-06 | 2018-06-19 | Applied Silver, Inc. | Method for antimicrobial fabric application |
US10087568B2 (en) | 2013-12-06 | 2018-10-02 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial fabric application system |
US10774460B2 (en) | 2013-12-06 | 2020-09-15 | Applied Silver, Inc. | Antimicrobial fabric application system |
US10351807B2 (en) | 2015-08-21 | 2019-07-16 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
US11292993B2 (en) | 2015-08-21 | 2022-04-05 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
US10760207B2 (en) | 2017-03-01 | 2020-09-01 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
US11053637B2 (en) | 2017-03-01 | 2021-07-06 | Applied Silver, Inc. | Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4693832A (en) | Preparation of safe drinking water | |
AU2006217991B2 (en) | A device and a method for purifying a liquid with ozone and recirculation | |
Rodríguez-Chueca et al. | Inactivation of Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli present in treated urban wastewater by coagulation—flocculation and photo-Fenton processes | |
CA2983830A1 (en) | Liquid treatment system and method | |
RU2182128C1 (en) | Method of drinking water producing | |
Amirsardari et al. | Effect of ozonation and UV irradiation with direct filtration on disinfection and disinfection by-product precursors in drinking water treatment | |
RU2188801C1 (en) | Method of thorough purification of water | |
Purwoto et al. | Drinking water processing using UV rays | |
KR200229903Y1 (en) | Central Purification unit using Photo-catalytic sterilizer | |
RU2188169C1 (en) | Method of preparation of potable water | |
RU2188167C1 (en) | Method of multi-stage decontamination of potable water | |
KR100446039B1 (en) | Water purification port by titanium dioxide photocatalyst | |
RU2188165C1 (en) | Method of multi-stage through purification of water | |
RU2188170C1 (en) | Method of decontamination of potable water | |
Khan et al. | Drinking Water Contamination and Treatment Techniques | |
RU2288189C1 (en) | Water disinfection process | |
RU2617104C1 (en) | Method for combined treatment of natural water | |
Justo Llopis | Advanced technologies applied to wastewater treatment plant effluents | |
RU2712909C1 (en) | Device for treatment of tap water | |
RU2288191C1 (en) | Combined method of the water decontamination | |
RU2182127C1 (en) | Method of disinfection of swimming pool return water | |
RU2288190C1 (en) | Method of production of the drinking water | |
KR20040008900A (en) | Water treatment agent for removing nutritive salts and method for using the same | |
UA81375C2 (en) | Method for preparation of potable water | |
RU2213707C1 (en) | Water disinfecting method |