DD255938A5

DD255938A5 - MAGNETOHYDRODYNAMIC METHOD FOR WATER TREATMENT

Info

Publication number: DD255938A5
Application number: DD30148487A
Authority: DD
Inventors: Antoni Szkatula; Tadeusz Ratajczyk; Stanislaw Biel; Stanislaw Hodorowicz; Andrezej Bania; Henryk Maciejewski
Original assignee: Instytut Fizyki Jadrowej,Pl; Zaklady Pomiarowo-Badawcze Energetyki "Energopomiar",Pl
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1988-04-20
Also published as: DE3774921D1; EP0241090A2; PL151288B1; EP0241090B1; HU206298B; EP0241090A3; CS274726B2; CS249487A2; HUT46599A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein magnetohydrodynamisches Verfahren zur Wasseraufbereitung. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass ionenbildendes Siliziumdioxid oder Kieselsaeure (5-100 g/m3 Wasser), Magneteisenerz (0,5-1,0 g) bei einer Stroemung von 1 m3 Wasser/h und geloeste Salze enthaltendes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,67 bis 2,72 m/s und einem Geschwindigkeitsgradient von 50 bis 200 s 1 durch den Bereich mit einer Magnetfeldstaerke von 0,4105 bis 1,6105 A/m und einem Magnetfeldgradient von 0,5107 bis 2,2107 A/m2 geleitet wird. Fig. 2The invention relates to a magnetohydrodynamic process for water treatment. It is characterized in that ion-forming silica or silicic acid (5-100 g / m3 water), magnetic iron ore (0.5-1.0 g) at a flow of 1 m3 water / h and water containing dissolved salts at a rate of 0 , 67 to 2.72 m / s and a velocity gradient of 50 to 200 s 1 passed through the range with a magnetic field strength of 0.4105 to 1.6105 A / m and a magnetic field gradient of 0.5107 to 2.2107 A / m2 becomes. Fig. 2

Description

Characteristic of the known technical solutions

Das aus der polnischen Patentbeschreibung Nr. 47507 bekannte Verfahren zur Behandlung von niederschlägebildenden, korrodierenden und ähnlichen Flüssigkeiten besteht darin, daß die Flüssigkeit durch eine, von zwei anliegenden Dauermagnetpolen und mindestens einem zusätzlichen, zwischen den genannten Dauermagneten angeordneten, paramagnetischen Körper beschränkte Verengung geleitet wird.The process known from Polish Patent Specification No. 47507 for the treatment of hypodermic, corrosive and similar fluids consists in passing the fluid through a restricted restriction by two applied permanent magnet poles and at least one additional paramagnetic body arranged between said permanent magnets.

Der aus der polnischen Patentbeschreibung Nr. 56679 bekannte Verfahren zur Entfernung aus Wasser und Abwasser der eisen- und eisenverbindungshaltigen magnetisch wirksamen Suspensionen besteht darin, daß Wasser oder Abwasser ununterbrochen durch das Magnetfeld geleitet wird, um die einzelnen Suspensionteilchen zu magnetisieren, welche sich dadurch zu den leichtsinkenden Suspensionagglomeraten verbinden, die dann von dem Wasser oder Abwasser in bekannten Absetzbecken abgetrennt werden.The process for removal from water and wastewater of the iron and iron compound containing magnetically active suspensions known from the Polish Patent Specification No. 56679 is that water or waste water is continuously passed through the magnetic field to magnetize the individual suspension particles, which are thereby light-sinking suspension agglomerates, which are then separated from the water or wastewater in known settling tanks.

Das aus der polnischen Patentbeschreibung Nr. 62737 bekannte Verfahren zur Wasserentmineralisierung durch die physikochemischen Verfahren besteht darin, daß das Wasser durch einen Kaskadenelektrolyseur geleitet wird, wo eine Koagulation der Verunreinigungen erfolgt, und dann das Wasser mit der Suspension derkoagulierten Mineralsalze und Kolloiaen durch einen Rohrkern der Induktionsspule in der Magnetfeldkraftrichtung bis zum Verteilungsraum geleitet wird, wo es, um die Endtrennung zu erzielen, in den Unterteil des Raumes ins Magnetdrehfeld gerichtet wird, woher die Verunreinigung ' mit Wasseranteil nach außen abgeleitet wird. Mit einer anderen Mündung wird aus dem Verteilungsraum gereinigtes Wasser abgeleitet und das ganze Verfahren wird ununterbrochen durchgeführt.The method of water demineralization by the physico-chemical methods known from the Polish patent specification No. 62737 is that the water is passed through a cascade electrolyzer where coagulation of the impurities takes place and then the water with the suspension of the coagulated mineral salts and colloids through a pipe core of the Induktionsspule is directed in the magnetic field force direction to the distribution space, where it is directed to the final separation, in the lower part of the room in the magnetic rotary field, where the impurity 'with water content is discharged to the outside. With another mouth, purified water is drained from the distribution room and the whole process is carried out continuously.

Es ist auch der polnischen Patentbeschreibung Nr. 133778 ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohwasser in einer Wirtschaftswarmwasseranlage bekannt, welches darin besteht, daß der Rohwasserstrahl einem Beschleunigungsfelde pendelartig so unterliegt, daß die Verzögerungen und Beschleunigungen abwechseln. Während der Beschleunigung und Verzögerung des Wasserstrahles erfolgt eine Abgabe des Sauerstoffs und des freien Kohlendioxides aus dem Wasser sowie die Abscheidung von Salzen anderer Elemente. Die Abgabe des Sauerstoffs aus dem Wasser wird von einer Oxidation der in Wasser gelösten Eisenverbindungen begleitet.It is also the Polish patent specification no. 133778 a method for the treatment of raw water in a commercial hot water system is known, which consists in that the raw water jet an acceleration field is subject to a pendulum so that the delays and accelerations alternate. During the acceleration and deceleration of the water jet, the oxygen and the free carbon dioxide are released from the water, as well as the precipitation of salts of other elements. The release of oxygen from the water is accompanied by oxidation of the iron compounds dissolved in water.

Es ist außerdem aus der polnischen Patentbeschreibung Nr. 138828 ein Verfahren zur Wasseraufbereitung in einer inneren Zentralheizungsanlage bekannt, welches darin besteht, daß die aus der Wasserversorgungsanlage entnommenen Wasserteilchen den unelastischen Stoßen mit den Festkörperteilchen in der Wirbelschicht unterliegen, worin das Wasser ein Arbeitsstoff und Quarzsand-Marmorkiesmischung ein Festkörper ist. Das Stoßverfahren in Anwesenheit des Magnetfeldes regt die Abscheidung der Salze an. Die Sandkörner wirken als Kristallisationskerne der für die Wasserhärte entscheidenden Salze. Diese Salze bedecken die Sandkörner nehmen eine Granülenform an. Kleine Leistung, Notwendigkeit der Anwendung von komplizierten Anlagen und enger Anwendungsbereich sind die Nachteile der obengenannten Verfahren.It is also known from the Polish Patent Specification No. 138828 a method for water treatment in an internal central heating system, which consists in that the water particles taken from the water supply subject to inelastic collision with the solid particles in the fluidized bed, wherein the water is a working material and quartz sand Marble gravel mix is a solid. The impact method in the presence of the magnetic field stimulates the deposition of the salts. The grains of sand act as crystallization nuclei of the water hardness crucial salts. These salts cover the grains of sand taking a granule form. Small power, need for the use of complicated equipment and narrow scope are the disadvantages of the above methods.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verminderung von Inkrustation und Korrosion in den Industrieanlagen, in der Vereinfachung der Wasserreinigung, der Beschleunigung der Salzlösung, der Ernährung des Einsatzgebietes bei gleichzeitiger Erhöhung der Leistung und Herabsetzung der Umweltverunreinigung.The object of the invention is to reduce incrustation and corrosion in industrial plants, to simplify water purification, accelerate salt solution, feed the field of application, while increasing performance and reducing environmental pollution.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser für Industrie-, Bau- und Zuchtzwecke auf nichtchemischem Wege zu entwickeln.The invention has for its object to develop a process for the treatment of water for industrial, construction and breeding purposes in a non-chemical way.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ionenbildendes Siliziumdioxid oder Kieselsäure in der Menge von 5 bis 100g/m³des Wassers, Magneteisenerz in der Menge von 0,5 bis 1,0 g bei einer Strömung von 1 m³ des Wassers pro Stunde und gelöste Salze enthaltendes Wasser mit einer Geschwindigkeit von 0,67 bis 2,72 m/s und einem Geschwindigkeitsgradient von 50 bis 200 1/s durch den Bereich mit einer Magnetfeldstärke von 0,4 χ 10⁵bis 1,6 χ 10⁵A/m und einem Magnetfeldgradient von 0,5 χ 10⁷ bis 2,2 χ 10⁷ A/m² geleitet wird, wodurch im Wasser Kieselsäurepolymere entstehen. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden für die Reinigung des Wassers von Suspensionen die im Wasser entstandenen Flockungs- und Koagulationseigenschaften aufweisenden linearen und räumlichen Kieselsäurepehymere ausgenutzt. Zur Verhinderung der Entstehung der Karbonat-und Sulfatniederschläge und zur Lösung von Altniederschlägen werden die Sorptionseigenschaften der räumlichen Kieselsäurepolymere, der Silikatsole ausgenutzt, die die Kalzium-und Magnesiumionen in Form von Hydroxide binden und die das Wasser stabilisierende Kohlendioxid in diesem zulassen.This object is achieved in that ion-forming silica or silica in the amount of 5 to 100g / m ³ of water, magnetic iron ore in the amount of 0.5 to 1.0 g at a flow of 1 m ^{3 of} the water per hour and dissolved Salts containing water at a rate of 0.67 to 2.72 m / s and a speed gradient of 50 to 200 1 / s through the range with a magnetic field strength of 0.4 χ 10 ⁵ to 1.6 χ 10 ⁵ A / m and a magnetic field gradient of 0.5 χ 10 ⁷ to 2.2 χ 10 ⁷ A / m ² is passed, whereby resulting in water silicic acid polymers. In a further embodiment of the method according to the invention, the linear and spatial silicic acid polymers having flocculation and coagulation properties produced in the water are utilized for the purification of the water from suspensions. To prevent the formation of carbonate and sulfate precipitates and to solve old precipitation, the sorption properties of the spatial silica polymers, the silicate sols are utilized, which bind the calcium and magnesium ions in the form of hydroxides and allow the water-stabilizing carbon dioxide in this.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden für die Verbesserung des Arbeitswirkungsgrades der lonenaustauschersäulen die durch die Anwesenheit von linearen Kieselsäurepolymeren gesenkte Oberflächenspannung sowiedie in lonenaustauschersäulen gefilterten und gleichzeitig als Sarbens wirkenden Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosolen ausgenutzt.In a preferred embodiment, to improve the working efficiency of the ion exchange columns, the surface tension reduced by the presence of linear silicic acid polymers as well as the silicate-calcium-magnesium hydrosols filtered in ion exchange columns and simultaneously acting as sarbens are exploited.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß für den Rostschutz von Rohren und Anlagen die Bedeckung der Metallflächen mit einer Schicht von Si likat-Kalzium-Magnesiumhydrosolen ausgenutzt wird. Für die Lösung der Salze und deren Herausspülen aus dem Erdboden wird die durch die Anwesenheit der linearen Kieselsäurepolymere gesenkte Oberflächenspannung ausgenutzt.Another embodiment of the invention provides that the cover of the metal surfaces with a layer of Si likat calcium magnesium hydrosols is used for the rust protection of pipes and equipment. For the solution of the salts and their flushing out of the soil, the surface tension reduced by the presence of the linear silicic acid polymers is utilized.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für die Intensivierung der Pflanzen- und Zuchterzeugung die durch die Anwesenheit der linearen Kieselsäurepolymere gesenkte Oberflächenspannung, die ein besseres Herausspülen der Nahrungsbestandteile und ihre leichtere Diffusion mit Wasser verursacht sowie die Anwesenheit der räumlichen Silikat-Kalzium-Magnesiumsole mit leichtaufnahmefähigen Kalzium- und Magnesiumhydroxiden ausgenutzt.In a further preferred embodiment of the invention, the intensification of plant and growth production is accompanied by the surface tension reduced by the presence of the linear silica polymers, which causes better rinsing out of the food components and their easier diffusion with water, as well as the presence of the spatial silicate-calcium magnesium sols exploited easily absorbable calcium and magnesium hydroxides.

Für die Reinigung des Wassers von Schwermetallen und radioaktiven Verunreinigungen werden die dargestellten Silikat-Kalzium-Magnesiumsole-Gele in Form von Niederschlagen ausgenutzt, die als Sarbens und Ionenaustauscher angewandt werden.For the purification of the water of heavy metals and radioactive impurities, the silicate-calcium-magnesium sol gels shown in the form of precipitates are used, which are used as sarbens and ion exchangers.

Unerwartet wurde festgestellt, daß es das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt, die ionenbildenden Silikate oder Kieselsäuren enthaltenden Wässer mittels des magnetohydrodynamischen Verfahrens als Kieselsäurepolymere darzustellen, die flächenaktive Koagulations-, Sorptions- und katalytischen Eigenschaften besitzen. Die Einfachheit des erfindungsgemäßen Verfahrens, das keine Umweltverunreinigung verursacht, ist ein Vorzug der Lösung. Die auf diese Weise erhaltenden Silikatsole sind sehr aktiv in Hinsicht auf die Sorption. Aus den durchgeführten chemischen Analysen ergibt sich, daß bei einer SiOa-Konzentration von 25% in Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosolen die CaO- und MgO-Konzentration ungefähr 35% beträgt. Bis jetzt sind mit solcher Sorptionskapazität Sorbensien nicht dargestellt worden.Unexpectedly, it has been found that the process according to the invention allows the waters containing the ion-forming silicates or silicas to be prepared by means of the magnetohydrodynamic process as silicic acid polymers which have surface-active coagulation, sorption and catalytic properties. The simplicity of the method of the invention, which does not cause environmental pollution, is an advantage of the solution. The silicate sols obtained in this way are very active in terms of sorption. From the chemical analysis carried out shows that at a SiOa concentration of 25% in silicate-calcium magnesium hydrosols, the CaO and MgO concentration is about 35%. So far, sorbents have not been presented with such sorption capacity.

embodiments

Die Erfindung soll nachstehend an drei Beispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to three examples. In the accompanying drawings shows:

Fig. 1: den Verlauf des Niederschlages in Abhängigkeit von der Rohrlänge und einer Versuchsschleife bei aufbereitetem Wasser, Fig. 2: die Absorptionsspektra für Niederschläge aus nicht- bzw. aufbereitetem Wasser.Fig. 1: the course of the precipitate as a function of the tube length and a test loop in treated water, Fig. 2: the absorption spectra for precipitation from non-treated or treated water.

Unter dem Einfluß des magnetohydrodynamischen Verfahrens und des Magneteisenerzes als im Magnetfeld wirkenden Katalysators regt das erfindungsgemäße Verfahren die Polikondensation des Siliziumdioxides an, das heißt, die Bildung von Kieselsäurepolymeren im Naturwasser verschiedener Form und linearer Struktur sowie verzweigter und räumlicher Struktur. Die linearen und verzweigten Polymere bewirken für die Reinigung des Suspension enthaltenden Wassers Koagulate und Flockungsmittel beschleunigend, die auch die in diesem Wasser auftretende Vorgänge wie die Salzlösung, Oberflächenreinigung u. ä. modifizieren. Die Raumpolymere, das heißt, aktive Silikatsole mit sehr kleinen Körnern treten in Form der Kolloidsuspension mit hochentwickelter Oberfläche auf. Sie kennzeichnen sich durch Sorptions- und katalytische Eigenschaften. Die Silikatsole bilden mit Kationen und im Wasser auftretende organische Substanzen Hydrosole. Diese Kationen sind Ionen folgender Elemente — Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, u.a. Die Ionen von Fe, Cu, Zn, Mn und organischen Substanzen werden mit linearem Kieselsäurepolymer koaguliert und fallen aus dem Wasser in Form der Hydroxide aus, was eine partielle Wasserreinigung bewirkt. Die räumlichen Kieselsäurepolymere nehmen vor allem Ionen von Ca, Mg in Form der Hydroxide auf und bilden die Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosole. In so aufbereitetem Wasser wird eine Karbonatkristallisation sowie auf den Wänden von Rohren und Anlagen, durch welche Wasser strömt, als auch unmittelbar im Wasser, erschwert. Das aus der Kalzium-und Magnesiumkarbonaten im Wasser verbleibende Kohlendioxid erhöht die Karbonatstabilität des Wassers. Eine gleiche Erscheinung kommt für die Sulfate vor. Eine dünne Niederschlagschicht in Form der Sole, die sich unter dem Zeit- und Temperatureinfluß in die Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosole umwandelt, schützt die Metallflächen der Rohre und Anlagen gegen Rost und stetige Kristallisation von Karbonaten in Form des Kesselsteins. Karbonatkörner, die trotzdem entstehen und in die Niederschlagschicht fallen, werden in Kieselsäure-Kalzium-Magnesiumhydro-Gele umgewandelt. In so aufbereitetem, eine Kolloidsuspension der Kieselsäurehydrosole enthaltendem Wasser kommt eine Lösung von Altniederschlägen vor. Demgegenüber haben die Spurmengen der sich aus solchem Wasser abscheidenden Niederschläge die Form der leicht mit Wasser herausspülbaren Schlämme. Die durch das Verbleiben auf den Flächen mit erhöhter Temperatur verursachte Koagulation der Hydrosole auf die Hydrogele ist ungefährlich in Hinsicht darauf, daß die Hydrogele ungefähr 50 Gew.-% CIaOH)₂ und Mg(OH)₂ enthalten, die leicht mit schwacher Salzsäure herausspülbar sind.Under the influence of the magnetohydrodynamic process and the magnetic iron ore as a catalyst acting in the magnetic field, the process according to the invention stimulates the polycondensation of the silicon dioxide, that is to say the formation of silica polymers in natural water of different shape and linear structure and branched and three-dimensional structure. The linear and branched polymers cause for the purification of the suspension water containing coagulants and flocculants, which also accelerate the processes occurring in this water such as saline, surface cleaning u. Ä. Modify. The room polymers, that is, very small grain active silicate sols occur in the form of the highly evolved colloidal suspension. They are characterized by sorption and catalytic properties. The silicate sols form hydrosols with cations and organic substances occurring in the water. These cations are ions of the following elements - Ca, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, etc. The ions of Fe, Cu, Zn, Mn and organic substances are coagulated with linear silica polymer and precipitate out of the water in the form of the hydroxides causes a partial water purification. The spatial silicic acid polymers mainly absorb ions of Ca, Mg in the form of the hydroxides and form the silicate-calcium-magnesium hydrosols. In water treated in this way, carbonate crystallization and the walls of pipes and equipment through which water flows, as well as directly in the water, are made more difficult. The carbon dioxide remaining in the water from the calcium and magnesium carbonates increases the carbonate stability of the water. A similar phenomenon occurs for the sulphates. A thin precipitate layer in the form of the brine, which transforms into the silicate-calcium-magnesium hydrosols under the influence of time and temperature, protects the metal surfaces of the pipes and equipment against rust and steady crystallization of carbonates in the form of the scale. Carbonates that still form and fall into the precipitate layer are converted to silica-calcium-magnesium-hydro gels. A solution of old precipitates occurs in water treated in this way, containing a colloidal suspension of the silica hydrosols. On the other hand, the trace amounts of precipitates separated from such water are in the form of sludges easily purged with water. The coagulation of the hydrosols on the hydrogels caused by remaining on the elevated temperature surfaces is not hazardous in view of the hydrogels containing about 50% by weight of CIaOH) ₂ and Mg (OH) ₂ which are easily flushable with weak hydrochloric acid ,

Das Seewässer, das das ionenbildende Siliziumdioxid/Kieselsäure/ in der Menge von 10g/m³ des Wassers, Magneteisenerz in der Menge von 0,5 g/m³ des strömenden Wassers pro Stunde und gelöste Salze enthielt, wurde 13mal mit einer Geschwindigkeit von 1,0m/s durchschnittlich und einem Geschwindigkeitsgradienten von 50 1/s durch den Bereich mit einer Magnetfeldstärke von1,2 χ 10⁵ A/m und einem Magnetfeldgradient von 0,7 χ 10⁷ A/m² geleitet. Unter dem Einfluß des magnetohydrodynamischen Verfahrens und des Magneteisenerzes als des im Magnetfeld wirkenden Katalysators erfolgte ein Übergang des ionenbildenden Siliziumoxides in die Kieselsäure und der Anfang der Polymerisation der Kieselsäure in die linearen und räumlichen Polymere. In Rohren der Versuchschleife, wo so aufbereitetes und nichtauf bereitetes Wasser auf gleich Weise erwärmt wurde, wurde festgestellt, daß sich aus dem kalten nichtaufbereiteten Wasser kein Niederschlag abscheidet, aber daß es sich aus dem aufbereiteten Wasser abscheidet. Das wird in der Figur 1 dargestellt, wobei an der Y-Achse die Nummer derein Meterlangen Rohrabschnitte einerVersuchschleifeundan der X-Achse die Mengen in Gramm des in diesen ein Meter langen Abschnitten erzeugten Niederschlags markiert werden. Die Menge des den Rohren, durch welche aufbereitetes Wasser strömte, entnommenen Niederschlags wird mit Kreisen markiert. Der Maßstab ist rechts der X-Achse angegeben. Die Menge des Niederschlags betrug im Durchschnitt 0,5g. Die Menge des den Rohren, durch welche das nichtaufbereitete Wasser strömte, entnommenen Niederschlags wird mit Dreiecken markiert; der Maßstab wird links der X-Achse angegeben. Die ausgezogene Linie zeigt, wie sich die Wassertemperatur in den Rohren ändert.The Seewässer, the m ³ of water flowing per hour and dissolved salts contained the ion-forming silicon dioxide / silica / in the amount of 10g / m ³ of water, magnetic iron ore in the amount of 0.5 g / was 13 times at a rate of 1 , 0m / s average and a velocity gradient of 50 1 / s passed through the range with a magnetic field strength of 1.2 χ 10 ⁵ A / m and a magnetic field gradient of 0.7 χ 10 ⁷ A / m ² . Under the influence of the magnetohydrodynamic process and the magnetic iron ore as the catalyst acting in the magnetic field, a transition of the ion-forming silicon oxide into the silica and the beginning of the polymerization of the silica in the linear and spatial polymers. In pipes of the experimental loop, where water thus treated and not treated was heated in the same way, it was found that no precipitate separates from the cold untreated water, but that it separates from the treated water. This is illustrated in Figure 1, where on the Y-axis the number of meter-long pipe sections of a test loop and on the X-axis the quantities in grams of the precipitate generated in those one meter long sections are marked. The amount of precipitate taken from the pipes through which treated water flows is marked with circles. The scale is indicated to the right of the X-axis. The amount of precipitation averaged 0.5g. The amount of precipitate taken from the pipes through which the untreated water flows is marked with triangles; the scale is given to the left of the x-axis. The solid line shows how the water temperature in the pipes changes.

Die im magnetohydrodynamischen Verfahren zur Wasseraufbereitung dargestellten Kieselsäurepolymere haben eine Koagulation und Abscheidung der Suspension, das heißt, der organischen Substanzen, Eisen-, Mangan, Kupfer-, Zinkverbindungen u.a. verursacht. In Rohren, in denen nichtaufbereitetes Wasser strömte, wurde kein Niederschlag festgestellt, aber in Rohren, in denen aufbereitetes Wasser strömte, war die Niederschlagsmenge konstant und hing nicht von der Wassertemperatur ab. Die Menge des aus dem nichtaufbereiteten Wasser entstehenden Niederschlags als eine Wassertemperaturfunktion hatte einen Aktivierungscharakter. So dargestellte Niederschläge unterschieden sich in jeder Hinsicht. Die in der aus dem Wasser bei weitere Erwärmung abgeschiedenen Niederschlagsmengen beobachtete Unterschiede sind ein Ergebnis der im aufbereiteten Wasser dargestellten Silikatsole und deren Fehlen im nichtaufbereiteten Wasser. Beispiel IlThe silicic acid polymers shown in the magnetohydrodynamic water treatment process have coagulation and separation of the suspension, that is, the organic substances, iron, manganese, copper, zinc compounds and the like. caused. No precipitation was observed in pipes where untreated water was flowing, but in pipes where treated water was flowing, the amount of precipitation was constant and did not depend on the water temperature. The amount of precipitate resulting from the untreated water as a water temperature function had an activation character. Rainfall presented in this way differed in every respect. The differences observed in precipitation quantities deposited from the water upon further heating are a result of the silicate sols prepared in the treated water and their absence in the untreated water. Example Il

Das Grubenwasser, das das ionenbildende Siliziumdioxid/Kieselsäure/in der Menge von 10 g/m³ des Wassers, Magneteisenerz in der Menge von 1,0g/m³ des strömenden Wassers pro Stunde und gelöste Salze enthält, wurde 5mal mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1,5 m/s und mit einem Geschwindigkeitsgradient von 150 1/s durch den Bereich mit einer Magnetfeldstärke von 1,2 χ 10⁵ A/m und einem Magnetfeldgradient von 1,1 χ 10⁷ A/m² geleitet. Unter dem Einfluß des magnetohydrodynamischen Verfahrens und des Magneteisenerzes als im Magnetfeld wirkenden Katalysators erfolgte ein Übergang des ionenbildenen Siliziumdioxides in die Kieselsäure und der Anfang der Polymerisation der Kieselsäure in die linearen und räumlichen Polymere. Die räumlichen Polymerer der Kieselsäure — die Silikatsole haben, stellen mit den Kalzium- und Magnesiumkationen die Hydrosole in Form der Kolloidsuspension mit einer Amorphstruktur dar, die die Sorption- und katalytischen Eigenschaften besitzen. Es wurde eine 5-1 Omalige Abnahme der Menge der aus dem Wasser abscheidenen Niederschläge beobachtet. In Hinsicht auf die chemische Zusammensetzung sind die Restniederschläge Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosole in Form der leicht mit Wasser herausspülbaren Schlämme. Die chemische Zusammensetzung der aus dem aufbereiteten Wasser erhaltenen Niederschläge stellt sich folgenderweise dar:The mine water containing the ion-forming silica / silica in the amount of 10 g / m ^{3 of} the water, magnetic iron ore in the amount of 1.0 g / m ^{3 of} the flowing water per hour and dissolved salts was washed 5 times at an average rate of 1.5 m / s and with a velocity gradient of 150 1 / s through the range with a magnetic field strength of 1.2 χ 10 ⁵ A / m and a magnetic field gradient of 1.1 χ 10 ⁷ A / m ^{2 passed} . Under the influence of the magnetohydrodynamic process and the magnetic iron ore as the catalyst acting in the magnetic field, a transition of the ion-forming silicon dioxide into the silica and the beginning of the polymerization of the silica into the linear and spatial polymers took place. The spatial polymers of silicic acid - which have silicate sols, with the calcium and magnesium cations, represent the hydrosols in the form of the colloidal suspension with an amorphous structure that possess the sorption and catalytic properties. A 5-1 O decrease in the amount of precipitates separating from the water was observed. With regard to the chemical composition, the residual precipitates are silicate-calcium-magnesium hydrosols in the form of easily flushable with water sludge. The chemical composition of the precipitates obtained from the treated water is as follows:

Kationen: CaO-30,96%, MgO-4,68%, Fe₂O₃-1,23%, FeO-, Mn₃O₄-0,06%, ZnO-0,25%, Cu-0,07%, Na₂O-O, 21 %, K₂O-0,10%, AI₂O₃-0,56%; Anionen: CO₂-I %, SiO₂-24,8%, SO₃-0,70%, P₂O₅-0,95%, NaCI-, NaOH-; insgesamt 99,40%. Der Restverlust bei 800°C betrug 34,83%, darin 18,7% der Feuchte.Cations: CaO-30.96%, MgO-4.68%, Fe ₂ O ₃ -1.23%, FeO-, Mn ₃ O ₄ -0.06%, ZnO-0.25%, Cu-O, 07%, Na ₂ OO, 21%, K ₂ O-0.10%, Al ₂ O ₃ -0.56%; Anions: CO ₂ -I%, SiO ₂ -24.8%, SO ₃ -0.70%, P ₂ O ₅ -0.95%, NaCl, NaOH; a total of 99.40%. The residual loss at 800 ° C was 34.83%, therein 18.7% of the moisture.

In der Figur 2 sind die mit dem Spektrometer als Fourieranalyse „Digilab" FTS-14 gemessene Absorptionsspektra für Infrarot dargestellt. Die Kurve 1 bestimmt das Spektrum eines Niederschlags, der aus dem nichtaufbereiteten Wasser entstand (Kalzit ist die Hauptkomponente des Niederschlags); die Kurve 2 ist das Spektrum des Niederschlages, der aus dem mit dem magnetohydrodynamischen Verfahren aufbereiteten Wasser entstand /Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosole sind die Hauptkomponente des Niederschlags, Kalzit tritt nur in ca. 3% auf/; die Kurve 3 ist das Spektrum des Niederschlags, der aus dem mit dem magnetohydrodynamischen Verfahren aufbereiteten Wassernach der Spülung mit der 5%-Salzsäurelösung entstand (typisches Silikatgelsspektrum). Weitere Bedeutungen sind: K-Kalzit-Absorptionsbänder, HZ-AbsorptionsbänderfürSilikat-Kalziumhydrosole, H₂0-Wasserabsorptionsband. Obwohl es in der Umrechnung auf die Oxide ca. 35Gew.-%von Kalzium und Magnesium im Niederschlag gibt, wurden in diesem Niederschlag nur Spurmengen von Kohlendioxid festgestellt. Kalzium und Magnesium treten in diesem Niederschlag in Form der Hydroxide auf und nicht in Form der Karbonate mit einer Kalzitstruktur, wie es im üblichen Kesselstein vorkommtThe infrared absorption spectra measured with the spectrometer as Fourier analysis "Digilab" FTS-14 are shown in Figure 2. The curve 1 determines the spectrum of a precipitate formed from the untreated water (calcite is the main component of the precipitate); Silica-calcium-magnesium hydrosols are the main component of the precipitation, calcite occurs only in about 3% /; curve 3 is the spectrum of precipitation, the precipitate is from the. with the magnetohydrodynamic process prepared water After the rinsing with the 5% hydrochloric acid solution (typical silicate gel spectrum), other meanings are: K-calcite absorption bands, HZ absorption bands for silicate-calcium hydrosols, H ₂ O-water absorption band Oxides about 35Gew .-% of calcium and magnesium in the precipitation, were in the sem precipitation only detected trace amounts of carbon dioxide. Calcium and magnesium occur in this precipitate in the form of the hydroxides and not in the form of carbonates with a calcite structure, as occurs in the usual scale

Beispiel III Example III

Das Grubenwasser, das das ionenbildende Siliziumdioxid /Kieselsäure/ in der Menge von 10 g/m³ des Wassers, Magneteisenerz in der Menge von 1 g/m³ des strömenden Wassers pro Stunde und gelöste Salze enthält, wurde 5mal mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1,5 m/s und mit einem Geschwindigkeitsgradient von 1501/s durch den Bereich mit einer Magnetfeldstärke von1,2x 10⁵ A/m und einem Magnetfeldgrandient von 1,1 χ 10⁷ A/m² geleitet. Unter dem Einfluß des magnetohydrodynamischen Verfahrens und des Magneteisenerzes als des im Magnetfeld wirkenden Katalysators erfolgte ein Übergang des ionenbildenen Siliziumdioxides in die Kieselsäure und der Anfang der Polymerisation der Kieselsäure in die linearen und räumlichen Polymere. Nach Ablauf ungefähr eines Jahres nach der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Wasseraufbereitung im Kraftwerk wurde in den Kaminkühlern eine Stalaktitenlösung beobachtet. In dieser Zeitdauer wurde eine 5-10malige Abnahme der sich in den Wärmetauschern abscheidenen Niederschlagmengen beobachtet. Die Konzentration der Silikat-Kalzium-Magnesiumhydrosole im aus dem Umlaufwasser mittels einer Filtration erhaltenen Niederschlag war relativ groß.The pit water containing the ion-forming silica / silica in the amount of 10 g / m ^{3 of} the water, magnetic iron ore in the amount of 1 g / m ^{3 of} the flowing water per hour and dissolved salts was 5 times at an average speed of 1 , 5 m / s and with a velocity gradient of 1501 / s passed through the range with a magnetic field strength of 1.2x 10 ⁵ A / m and a magnetic field of 1.1 χ 10 ⁷ A / m ² . Under the influence of the magnetohydrodynamic process and the magnetic iron ore as the catalyst acting in the magnetic field, a transition of the ion-forming silicon dioxide into the silica and the beginning of the polymerization of the silica in the linear and spatial polymers. After expiry of about one year after the application of the method according to the invention in the treatment of water in the power plant, a stalactite solution was observed in the chimney flue. During this period, a 5-10-fold decrease in the precipitates deposited in the heat exchangers was observed. The concentration of the silicate-calcium-magnesium hydrosols in the precipitate obtained from the circulating water by means of filtration was relatively large.

Claims

1. Magnetohydrodynamic process for water treatment, characterized in that the ion-forming silica or silica in the amount of 5 to 100g / m ^{3 of} the water, magnetic iron ore in the amount of 0.5 to 1.0 g at a flow of 1 m ^{3 of} the water Water containing per hour and dissolved salts at a rate of 0.67 to 2.72 m / s and a rate gradient of 50 to 200 1 / s through the range with a magnetic field strength of 0.4 x 10 ^{5 to} 1.6 x 10 ⁵ A / m and a magnetic field gradient of 0.5 x 10 ^{7 to} 2.2 x 10 ⁷ A / m ² is passed.

2. The method according to claim 1, characterized in that arise as a result of silica in the water.

3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the purification of the water from suspension, the flocculation and coagulation properties of the resulting linear and spatial silicic acid polymers are utilized.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the prevention of the formation of carbonate and sulfate precipitates and for the solution of old precipitates, the sorption of the spatial silica polymers - the silicate sols are exploited, the calcium and magnesium ions in the form of hydroxides bind in brine and leave the water-stabilizing carbon dioxide in this.

5. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the improvement of the working efficiency of the ion exchange columns, the surface tension lowered by the presence of linear silica polymers and the presence of silicate-calcium-magnesium hydrosols, which are easily filtered in ion exchange columns, and at the same time act as sorbent, be exploited.

6. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the rust protection of pipes and equipment, the covering of the metal surfaces is utilized with a layer of silicate-calcium magnesium hydrosols.

7. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the. Solution of the salts and their flushing out of the ground is exploited by the presence of the linear silica polymers lowered surface tension.

8. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the intensification of plant and breeding production lowered by the presence of the linear silica polymers surface tension, which causes a better flushing of the food components and their easy diffusion with water and the Presence of the spatial silicate-calcium magnesium sols are exploited with easily absorbable calcium and magnesium hydroxides.

9. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in the application for the purification of the water of heavy metals and radioactive impurities, the silicate-calcium magnesiumsole gels shown are utilized in the form of precipitates, which are used as sorbents and ion exchangers ,

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Field of application of the invention

The invention relates to a magnetohydrodynamic process for water treatment.

The inventive method is particularly suitable for the treatment of industrial and construction wastewater and water for breeding purposes.