EA032266B1 - Электрохимическое фильтровальное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение обеспечивает технологическое устройство и связанный с ним способ, при этом устройство содержит по меньшей мере один удлиненный полый полупроницаемый элемент, по меньшей мере один анод и по меньшей мере один катод. Анод и катод расположены радиально и концентрически относительно полупроницаемого элемента.

Description

Настоящее изобретение в целом относится к способу обработки жидкости, загрязненной или зараженной нежелательными организмами, такими как органические или неорганические загрязнители. В частности, но не исключительно, изобретение относится к обработке морской воды, загрязненной воды или зараженной воды.

Предпосылки изобретения

В природной, производственной и хозяйственно-бытовой воде, включая морскую воду, находят широкий спектр нежелательных организмов, органических и неорганических соединений. Некоторые из этих загрязнителей представляют серьезные проблемы из-за их устойчивости к биоразложению, и/или их токсических воздействий, или из-за того, что они могут вызвать нежелательные эффекты при использовании в последующих процессах или при сбросе в новую окружающую среду. Следовательно, удаление или нейтрализация этих загрязнителей желательно и довольно часто требуется в силу законодательных норм до процесса использования.

В настоящее время для обработки таких загрязненных вод применяют многочисленные первичные, вторичные и даже третичные процессы, приводящие к удалению или нейтрализации загрязнителей. Они включают в себя физические и химические процессы, такие как осаждение, фильтрация и обработка хлором, озоном, ультрафиолетовая стерилизация и другие.

Однако применение этих механических и химических процессов не лишено проблем. Например, сама по себе фильтрация до высокой степени сопряжена с большими потерями давления и, следовательно, энергозатратами. Неэффективное смешивание, впрыск и внесение химических веществ для обработки ведет к обработке сверх нормы, из-за чего увеличиваются эксплуатационные расходы и могут возникать дополнительные проблемы, связанные с отведением побочных продуктов. Электрохимические процессы там, где они используются, как правило, неэффективны, громоздки, требуют больших капитальных затрат и связаны с потреблением больших количеств энергии.

Настоящее изобретение обеспечивает решение, альтернативное доступным в настоящее время, и более конкретно обеспечивает усовершенствованное технологическое устройство, обладающее рядом технических преимуществ.

Сущность изобретения

Аспекты изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения.

С точки зрения первого аспекта обеспечено технологическое устройство, содержащее по меньшей мере один удлиненный полый полупроницаемый элемент, по меньшей мере один анод и по меньшей мере один катод, при этом анод и катод расположены радиально и концентрически относительно полупроницаемого элемента.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается нетрадиционное расположение, в котором по меньшей мере одна пара или группа анода и катода расположена вокруг полого полупроницаемого элемента. Такой полый полупроницаемый элемент может с успехом выполнять функцию обычного фильтра для отделения частиц от протекающей сквозь него жидкости. Концентрически и радиально расположенные катоды и аноды обеспечивают средство для осуществления электролиза воды или жидкости, находящейся непосредственно около полупроницаемого элемента.

Такое расположение может с успехом обеспечивать компоновку компактного технологического устройства, включающего обычную фильтрацию и функцию совмещенного и компактного электролиза.

В сущности, смежные аноды и катоды следуют друг за другом поочередно для ограничения между ними одной или множества зон электролиза.

Последовательность анодов и катодов может быть выбрана в соответствии с конкретным применением и может быть определена, например, на основании необходимого расхода воды или жидкости. Предполагаемый состав воды или жидкости может быть дополнительным фактором для определения конфигурации анодов и катодов. Преимущественно расположение или последовательность анодов/катодов, если смотреть радиально внутрь или наружу от удлиненного полого полупроницаемого элемента, может быть выбрана из следующих:

(ί) катод, анод;

(ίί) анод, катод;

(ш) анод, катод, анод;

(ίν) катод, анод, катод;

(ν) анод, катод, анод, катод;

(νί) катод, анод, катод, анод;

(νίί) катод, анод, катод, анод, катод;

(νίίί) анод, катод, анод, катод, анод.

Дополнительно или в качестве альтернативы сам полый полупроницаемый элемент может быть образован в качестве катода или анода. Это является преимуществом, позволяющим сделать устройство еще меньше благодаря выполнению одним из анодов/катодов функции фильтрации. В качестве альтернативы, если смотреть с другой стороны, это может увеличить пропускную способность устройства заданного размера, такого как внешний диаметр или длину удлинения. Во многих применениях технологи

- 1 032266 ческого устройства, по существу, является преимуществом небольшой размер или объем оборудования.

Например, полый полупроницаемый элемент может представлять собой полый и полупроницаемый катод, а анод может быть расположен радиально и концентрически относительно него. Кроме того, катод может быть расположен радиально и концентрически относительно анода для образования пары или группы анод/катод.

В альтернативном расположении полый полупроницаемый элемент может представлять собой полый и полупроницаемый анод, а катод может быть расположен радиально и концентрически относительно него.

Чтобы максимизировать зону(ы) электролиза, аноды и/или катоды могут преимущественно простираться вокруг, по существу, всей окружности смежного анода или катода.

Структурная прочность может быть обеспечена, например, путем разделения устройства на отдельные части. Например, по окружности анод/катод может быть разделен на отдельные секции при помощи электроизоляционных прокладок. В этом случае смежные аноды и катоды могут простираться в виде изогнутых или плоских деталей между соседними электроизоляционными прокладками. Фактически, могут быть выделены группы анодов и катодов. Например, может быть предусмотрено 2 (или более) электроизоляционных прокладки, разделяющих устройство на 2 или более отдельных радиальных путей потока.

Способ, которым вода или жидкость вводится в устройство, может быть выбран в зависимости от конкретного применения. Например, один или оба конца удлиненного полупроницаемого элемента могут быть открытыми и выполнены при использовании с возможностью протекания через них воды или жидкости. Таким образом, в одном расположении вода или жидкость может вводиться с обоих противоположных концов полого элемента. Это увеличивает количество воды или жидкости, которое может быть введено, и/или обеспечивается два разных и, возможно, независимых источника воды или жидкости, подлежащих введению, либо независимо, либо одновременно.

В качестве альтернативы полупроницаемый элемент может иметь форму несквозного отверстия, тем самым направляя воду или жидкость, введенную в элемент, радиально наружу.

В альтернативной конфигурации устройство при наличии надлежащего корпуса и отверстий ввода и вывода может быть выполнено так, чтобы жидкость втекала в устройство радиально через стенку полупроницаемого удлиненного элемента и вытекала из устройства вдоль продольной оси полупроницаемого удлиненного элемента. По существу, поток направлен в обратную сторону.

Аноды и катоды могут располагаться по окружности и радиально вокруг удлиненного полого полупроницаемого элемента, т.е. снаружи этого элемента, в качестве альтернативы и, необязательно, в сочетании с обратным потоком, описанным выше, при этом аноды и/или катоды могут располагаться по окружности и радиально внутри удлиненного полого полупроницаемого элемента. Это позволяет сконструировать очень компактное устройство.

Катоды и аноды могут быть образованы в ряде конфигураций относительно потока воды или жидкости, электролиз которой осуществляется. Например, аноды/катоды могут иметь форму сетки или сетчатой ткани, так что вода или жидкость может беспрепятственно проходить сквозь них, при этом оптимизируется область контакта анодов и катодов.

Преимущественно аноды и катоды должны быть разделены расстоянием, выбранным так, чтобы оптимизировать электролиз для данного применения. Было установлено в данном конкретном устройстве, например, что для электролиза в воде расстояние между смежными анодами и катодами может быть от 0,1 до 10 мм.

Управление анодами и катодами преимущественно осуществляется посредством подходящего электрического контроллера так, что они могут быть электрически запитаны, чтобы вызвать прохождение электролиза. Таким образом, по меньшей мере один анод и смежный катод могут быть активированы посредством электропитания, предназначенного при использовании для создания разности потенциалов и электрического тока между анодом и смежным катодом.

Контроллер может быть выполнен с возможностью обеспечения возможности независимого управления анодами и/или катодами, которые могут быть размещены парами или группами, или в качестве альтернативы областями вокруг и/или вдоль устройства. Таким образом, пары или группы смежных анодов и катодов могут определять электродные пары или группы, и при этом эти электродные пары или группы могут быть независимо и выборочно электрически активированы. Это преимущественно обеспечивает легко управляемое устройства в ответ на такие показания, как состав/загрязнение воды или жидкости. Это также облегчает эффективную эксплуатацию данного технологического устройства.

Контроллер может быть выполнен с дополнительной возможностью обеспечения изменения полярности электропитания одного или более анодов и/или катодов для создания противоположных разности потенциалов и электрического тока между соответствующим анодом и катодом. Благодаря изменению полярности аноды и катоды очищаются, что описано далее.

Аноды и катоды могут быть образованы из диапазона материалов, приспособленных в соответствии с применением технологического устройства. Преимущественно анод может быть образован, например, из электропроводной основы и внешнего покрытия. Конкретнее анод может представлять собой ста

- 2 032266 бильный по размерам анод (Ό8Ά), образованный из основы с покрытием из благородных металлов, выбранных, например, из платины, золота, серебра или раствора смешанных оксидов благородных металлов, включая вышеупомянутые металлы и другие, такие как иридий, палладий, осмий, рутений, платина, родий или тантал. В качестве альтернативы анод может представлять собой легированный бором алмазный анод (ΒΌΌ), образованный из основы с покрытием из легированного бором алмаза.

Кроме того, катод может быть образован из электропроводной основы и, необязательно, внешнего покрытия.

Материал основы и/или покрытий анода и/или катода у одной электродной пары или группы может быть таким же или несхожим с материалом основы, и/или покрытия анода, и/или катода другой электродной пары или группы. Это обеспечивает многофункциональное технологическое устройство.

Преимущественно контроллер может быть выполнен с возможностью приема ряда входящих сигналов, которые могут использоваться по отдельности или в сочетании для управления анодами и катодами. Входные сигналы могут поступать от подходящих детекторов, расположенных в устройстве, или в качестве альтернативы, или дополнительно выше по потоку или ниже по потоку на пути потока воды или жидкости, входящей в устройство или выходящей из него. Тем самым это обеспечивает контур управления, например, для непрерывного контроля и управления электролизом в устройстве для достижения заданных выходных характеристик.

Катоды и аноды могут управляться независимо и одновременно в ответ на такие обнаруженные входные сигналы. Например, как описано выше, технологическое устройство может содержать разные пары или группы анодов и катодов с различными электролитическими свойствами с тем, чтобы осуществить разные химические реакции. Затем контроллер может выполнить определение наличия потока воды или жидкости через устройство и управление анодами/катодами в соответствии с заданным требуемым результатом на выходе. Точно так же контроллером может быть обнаружено любое отклонение от требуемого выходного сигнала и проведено корректирующее воздействие при управлении соответственно анодом/катодами.

Детектор может быть предназначен для определения ряда свойств. Преимущественно при применении в воде детектор может быть предназначен для определения электропроводности воды, а затем система управления при необходимости может автоматически действовать для переключения между различными электродными парами или группами, как описано выше. Либо в качестве альтернативы, либо дополнительно детектор может быть предназначен для определения любых концентраций остаточных химических веществ или других переменных до технологического устройства или после него, а в зависимости от локальных условий загрязненной воды или жидкости эти операции могут быть автоматически выполнены в отношении прикладываемого электрического напряжения и тока. Концентрации остаточных химических веществ зависят от воды или жидкости для обработки и ее составов и могут представлять собой концентрации неиспользуемых окислителей, таких как фтор, свободные гидроксильные радикалы, формы кислорода, озон, пероксид водорода, гипохлорит, хлор и общие остаточные окислители.

Само технологическое устройство может быть снабжено единственным полупроницаемым удлиненным элементом с тем, чтобы обеспечить весьма компактное технологические устройство. В качестве альтернативы может быть предусмотрено множество удлиненных полых полупроницаемых элементов и множество пар или групп катодов и анодов, связанных с ними, для увеличения производительности устройства. Таковые могут располагаться в одном компактном блоке с общими вводом/выводом или отдельно в виде батареи из единых блоков, а множество удлиненных полых полупроницаемых элементов может быть выполнено с обеспечением возможности протекания воды или жидкости последовательно, или параллельно, или в режиме рециркуляции.

Очевидно, что аспекты изобретения охватывают способы использования и эксплуатации технологического устройства, описанного выше, включая, но не ограничиваясь этим, способ обработки воды или жидкости путем обеспечения прохождения воды или жидкости через устройство, как описано здесь.

Описание чертежей

Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только посредством примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых фиг. 1а-1д иллюстрируют, как расположены электродные пары или группы новым неочевидным образом с полым полупроницаемым элементом в различных раскрытых конфигурациях;

фиг. 2а-2б иллюстрируют, как электродные пары, расположенные новым неочевидным образом с полым полупроницаемым элементом, могут быть установлены в обычном корпусе с добавлением автоматического механизма обратной промывки;

фиг. 2е-2£ иллюстрируют технологическое устройство в поперечном сечении и путь потока воды или жидкости без добавления автоматического механизма обратной промывки;

фиг. 3 представляет пример того, как данное технологическое устройство может быть включено в конфигурацию процесса обработки загрязненной воды или жидкости.

Хотя изобретение подвержено различным модификациям и альтернативным формам, на чертежах в качестве примера показаны и здесь подробно описаны конкретные варианты осуществления. Следует, од

- 3 032266 нако, понимать, что чертежи и сопутствующее им подробное описание не подразумевают ограничение изобретения конкретной раскрытой формой, а, напротив, изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативные формы, находящиеся в пределах сущности и объема заявленного изобретения.

Подробное описание

Как было отмечено здесь, настоящим изобретением обеспечивается более эффективный, компактный вариант, ведущий к снижению энергопотребления и более рентабельной обработке больших объемов загрязненной воды или жидкости, в частности при удалении или нейтрализации загрязнителей в обрабатываемой воде или жидкости.

В настоящем изобретении первая интегрированная подсистема содержит этап физического разделения твердой и жидкой фаз, который удаляет из загрязненной воды или жидкости относительно более крупные организмы, органические и неорганические загрязнители, размер которых превосходит некоторый определенный порог фильтрации. Этап физического разделения твердой и жидкой фаз содержит по меньшей мере один, а преимущественно несколько полых полупроницаемых элементов, функционирующих в качестве фильтрующего элемента(ов), расположенного в общем корпусе с общими основными вводом/выводом, в который поступает и из которого отводится загрязненная вода или жидкость.

Фильтрующие элементы могут быть плоскими, однако преимущественно они выполнены полыми, чтобы использовать преимущество пространства и площади поверхности и способствовать более компактной конструкции. Полые фильтрующие элементы могут быть открытыми на одном конце и закрытыми на другом, либо они могут быть открытыми на обоих концах с образованием впусков фильтрующего элемента, через которые поступает загрязненная вода или жидкость. В этом случает поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри наружу полого фильтрующего элемента. В качестве альтернативы загрязненная вода или жидкость может втекать в направлении снаружи внутрь полого фильтрующего элемента, а концы полого фильтрующего элемента образуют выпуски фильтрующего элемента.

Преимущественно расположение полого фильтрующего элемента(ов) действует, чтобы отклонить поток загрязненной воды или жидкости, как правило, в перпендикулярном или радиальном направлении к и через поверхность каждого фильтрующего элемента. Поскольку площадь поверхности фильтрующего элемента предпочтительно больше, чем общая площадь поперечного сечения впуска(ов) или выпуска(ов) полого фильтрующего элемента, скорость воды или жидкости вблизи поверхности фильтрующего элемента существенно снижается.

Полый фильтрующий элемент(ы) может быть выполнен, но не ограничивается этим, способом спекания металлической проволочной сетки, где множественные слои металлической сетки спекают вместе с опорными конструкциями с получением прочного фильтрующего элемента, который способен выдерживать собственный вес. Или же полый фильтрующий элемент может быть выполнен при помощи, но не ограничивается этим, современных технологий трехмерного плетения, посредством которых плотно сплетают вместе множественные слои металлической сетки для поддержки друг друга без необходимости в дополнительном спекании или опоре.

В качестве альтернативы могут быть применены другие типы конструкции фильтрующего элемента. Такой фильтрующий элемент(ы) может быть выполнен, но не ограничивается этим, из природного или переработанного волокна, искусственных органических или синтетических материалов, черных или цветных металлов, стекла, активированного или природного угля, керамики, бумаги и пластмассы, листовых или тканых материалов, нетканых материалов, складчатых выпряденных из расплава материалов, неорганической связанной пористой среды, минеральной ваты, стекловолокна, углеродного волокна, тканой проволочной и металлической сетки, спеченной проволочной сетки, перфорированной пластины, конструкций из клиновидной проволоки и конструкций мембранного типа или любых их сочетаний.

Для фильтрующего элемента(ов) характеристика порога фильтрации определяется в соответствии со свойствами организмов, органических или неорганических соединений, которые необходимо отфильтровать. Таким образом, порог фильтрации (т.е. размер отверстий или путей потока через поверхность фильтрующего элемента) может соответствовать любому требуемому размеру в зависимости от необходимой степени фильтрации. Например, порог фильтрации фильтрующих элементов может быть выбран равным <1, 1, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 250, 500 мкм, но не ограничивается этим, или может быть намного больше, таким как 1, 5, 10 мм и больше, в зависимости от выбранного применения.

По мере того как поток загрязненной воды или жидкости проходит в перпендикулярном в целом направлении к поверхности и через поверхность фильтрующего элемента(ов), любые организмы, органические или неорганические загрязнители, размер которых превышает характеристику порога фильтрации, могут не проходить через поверхность фильтрующего элемента, улавливаться на фильтрующей поверхности фильтрующего элемента и образовывать то, что называют кеком отфильтрованного вещества. По мере нарастания кека отфильтрованного вещества увеличивается падение давления на фильтровальном элементе, в результате чего требуется частое удаление кека вещества с поверхности фильтрующего элемента, если требуется поддерживать эффективность фильтрации.

Кек отфильтрованного вещества может быть удален путем обратной промывки или демонтажа нового технологического устройства и промывки фильтрующих элементов вручную или автоматически. В качестве альтернативы способ очистки преимущественно может быть осуществлен с использованием

- 4 032266 автоматического механизма обратной промывки, встроенного или интегрированного в данное устройство. Таким образом, может быть реализован автоматический способ фильтрации обратной промывкой, который может быть предназначен для непрерывной очистки. В качестве альтернативы он может запускаться только тогда, когда разность давлений или падение давления достигает определенного контролируемого уровня, либо запускаться через определенные интервалы или вручную.

В описываемое здесь устройство могут быть встроены различные автоматические механизмы и процессы обратной промывки, которые позволяют очищать фильтрационный элемент посредством обратного высокоскоростного потока воды сквозь поверхность фильтрующего элемента. Этот обратный высокоскоростной поток воды снимает кек вещества с фильтрующей поверхности фильтрующего элемента и выносит его наружу для безопасной утилизации. Однако, если поток обратной промывки содержит остаточные химические вещества, этот поток обратной промывки перед сбросом может быть надлежащим образом нейтрализован. Такой автоматический процесс обратной промывки может осуществляться во время использования фильтрующего элемента, таким образом, обеспечивая возможность непрерывной фильтрации воды через фильтрующий элемент и одновременно его очистку. Раскрытие таких автоматических процессов и механизмов обратной промывки включено сюда посредством ссылки на АО 2006/008729 и АО 2011/058556.

В раскрытом изобретении фильтрующие элементы могут быть плоскими или иметь любую форму или профиль поперечного сечения, такую как овал, квадрат, треугольник, звезда или другие формы, но предпочтительно фильтрующие элементы снабжены круглым поперечным сечением для оптимизации и упрощения конструкции предпочтительного автоматического механизма обратной промывки и второй интегрированной подсистемы.

В настоящем изобретении вторая интегрированная подсистема содержит этап химической дезинфекции, вследствие чего вода или жидкость и оставшиеся организмы и органические и неорганические загрязнители подвергают воздействию весьма реакционноспособных продуктов усовершенствованных процессов окисления (АОР), таких как, но не ограниченных этим, свободные гидроксильные радикалы (Он·), озон (О₃) и пероксид водорода (Н₂О₂).

Подвергание воздействию организмов и органических и неорганических загрязнителей весьма реакционноспособными продуктами АОР эффективно и успешно нейтрализует загрязнители посредством окисления. Кроме того, также могут образовываться и использоваться для обработки загрязненной воды или жидкости более устойчивые, но не такие реакционноспособные окислители, такие как хлор и общие остаточные окислители (ТКО).

В этом смысле окисление определяется как перенос одного или более электронов от донора электронов (восстановителя) к акцептору электронов (окислителю), имеющему более высокое сродство к электронам. Такой перенос электронов приводит к химическому преобразованию и окислителя, и восстановителя с образованием, в некоторых случаях, химических соединений с нечетным числом валентных электронов. Эти химические соединения, известные как радикалы, по своей природе очень нестабильны и, следовательно, весьма реакционноспособны, поскольку один из их электронов является неспаренным. Реакции окисления, которые образуют радикалы, имеют свойство сопровождаться дополнительными реакциями окисления между радикалами-окислителями и другими реагентами (и органическими, и неорганическими) до образования термодинамически устойчивых продуктов окисления.

Одним из наиболее сильных окислителей, образующихся в АОР, являются радикалы Он·. Радикал Он· чрезвычайно реакционноспособен и хорошо известен как дезинфицирующий агент. Радикал Он· это единственный из наиболее значимых окисляющих веществ, встречающихся в природе, способный нейтрализовать огромное число химических соединений и поражать пористые стенки клеток организмов, бактерий и вирусов, что дополнительно разрушает их. Однако, поскольку радикал Он· настолько активен, утверждается, что он эффективен только на очень коротком расстоянии от места, где он образуется. Вообще эффективность АОР пропорциональна его способности образовывать большие количества радикалов Он·, и в предшествующем уровне техники доступно несколько способов получения радикалов Он·, однако в раскрытом изобретении предпочтительным способом является использование с этой целью способа электролиза.

Способ электролиза образует различные окислители в зависимости от электролита (обрабатываемая вода или жидкость), материала электродов и избыточного напряжения или стандартного потенциала, приложенного к электродам. Например, когда в воде присутствует соль (№1С1). могут проходить следующие реакции.

- 5 032266

Анодная реакция	Реагент	Стандартный потенциал	Реакция
он·	н2о	2,85 В	Н2О—>ОН+Н++е~
О·	н2о	2,42 В	Н2О—>О+2Н++2е~
Оз	н2о	2,08 В	Н2О+О2—>О3+2Н++2е~
Н2О2	н2о	1,78 В	2Н2О—>Н2О2+2Н++2е~
С12	С1~	1,36 В	2С1~—>С12+2е~
О2	н2о	1,23 В	2Н2О—>О+4Н++4е~
Катодная реакция	Реагент	Стандартный потенциал	Реакция
Н2	н2о	0,00 в	2Н2О+2е~—>Н2+2ОН~

н2о2

о2

-0,15 В

О2+2Н2О+2е—>Н2О2+2ОН

Источник: Кгай, А. е1 а1., Е1ес1госйет1са1 \\а1ег άίδίπίβοΐίοπ ίπ Тгап8\ог1б Кезеагсй Хе1\\'огк, 2003, р.

27-55.

В особенно эффективном способе электролиза устройство может быть выполнено так, что электролитическая ячейка использует по меньшей мере одну отдельную электродную пару, содержащую анод и катод. Когда используется только один анод и катод, электродная пара может быть размещена в соответствии с изобретением так, чтобы обрабатываемая вода сначала сталкивалась с анодом, а затем последовательно сталкивалась с катодом. В известном уровне техники установлено, что это способствует и усиливает дополнительные реакции между продуктами реакции, образованными на аноде, обеспечивая им дополнительную возможность реагировать с продуктами реакций, образованными на катоде.

Также было установлено, что это помогает уменьшить образование тригалогенметанов (ТНМ) и других токсичных хлорированных продуктов в содержащей хлор воде, такой как морская вода, путем активизации дополнительных побочных реакций, которые преобразуют токсичные продукты в нетоксичные продукты и помогают дополнительной дезинфекции воды от микроорганизмов.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения определение электродной пары может быть расширено до включения двух катодов на один анод с образованием электродной группы, при этом упомянутый анод предпочтительно находится между упомянутыми двумя катодами. В этом случае вода сначала сталкивается с катодом, затем с анодом, затем с катодом. Преимущество такого расположения заключается в том, что продукты реакций, образованные на первом катоде, сразу же смешиваются с продуктами реакций, образованными на поверхности анода, обращенной в направлении потока воды, тогда как продукты реакций, образованные на поверхности анода, не обращенной в направлении потока воды, сразу же смешиваются с продуктами реакций, образованными на втором катоде. Таким образом, обе поверхности с передней и задней сторон анода могут быть использованы наиболее экономичным образом.

Пространство между катодами и анодами образует зону электролиза. Расстояние между анодом и катодом электродной пары или электродной группы предпочтительно невелико и составляет от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Главная причина этого в том, чтобы гарантировать, что весьма реакционноспособные продукты АОР находятся в непосредственной близости друг от друга. Дополнительной причиной является минимизация уровней напряжения и тока и, таким образом, энергии, затрачиваемой на АОР.

Описанная выше компоновка не ограничивается единственным слоем электродных пар и может быть дополнительно расширена с включением множественных слоев электродных пар или групп, эффективным образом размещенных так, чтобы загрязненная вода последовательно встречала множественные электродные пары или группы. Если последовательно используется более одной электродной пары или электродной группы, то минимальное расстояние между каждой последующей электродной парой или электродной группой предпочтительно больше расстояния между анодом и катодом(ми) предшествующей электродной пары или электродной группы, чтобы гарантировать, что каждая электродная пара или электродная группа функционирует независимо. Такое пространственное разнесение может быть реализовано с помощью подходящего узла или крепления, который поддерживает электроды и сохраняет надлежащие положения друг относительно друга. Для сохранения надлежащих размеров зоны электролиза между анодом и катодом могут быть использованы неэлектропроводные прокладки.

Электролитическая ячейка также содержит средство для приложения напряжения на анод и катод и средство для подачи постоянного тока (ИС) на электродную пару или электродную группу. Средство подачи напряжения и тока может быть обеспечено посредством обычного выпрямителя или любым дру

- 6 032266 гим способом. В зависимости от электропроводности потока загрязненной воды параметры подаваемого напряжения и постоянного тока могут быть отрегулированы при помощи выпрямителя для достижения оптимальных условий. Электрическое соединение между электродами и подача напряжения и тока могут быть монополярными (соединенными параллельно), так что токовую нагрузку и напряжение ячейки каждой электродной пары можно регулировать индивидуально, или могут быть биполярными (соединенными последовательно) в зависимости от предпочтительного баланса между КПД по току и КПД по напряжению.

Электролитическая ячейка преимущественно может включать дополнительный механизм очистки электродов, в частности для очистки катода от нежелательных катодных отложений, которые обычно встречаются в электролитических ячейках такой природы. Было обнаружено, что это может быть достигнуто путем изменения полярности (РК) или очистки на месте (С1Р). Для изменения полярности и для анода, и для катода используют тот же самый материал, а полярность электрического тока меняют, когда катодные отложения начинают влиять на КПД электролитической ячейки. Когда изменена полярность электрического тока, катод становится анодом, а чистый анод становится катодом, следовательно, каждый электрод выполняет двойную функцию. Недостатком РК является увеличение стоимости электролитической ячейки, поскольку и анод, и катод требуют подходящих защитных покрытий поверхности. В способе С1Р используют отдельные аноды и катоды, имеющие только единственную функцию, а катодные отложения удаляют при введении, например, кислоты, которую приводят в контакт с электродами и оставляют на некоторый период времени. Как только катодные отложения растворяются кислотой, электролитическую ячейку освобождают и снова возобновляется обычный электролиз. Для способа С1Р только анод требует подходящих покрытий поверхности, которое обычно дорого, таким образом, стоимость уменьшается.

Кроме этого, если используется описанная ранее электродная группа, состоящая из катода, за которым следует анод и снова катод, площадь поверхности катода увеличивается, а плотность тока на катоде (которая может быть выражена как амперы на м²) уменьшается. Это снижает рост катодных отложений и потребность в очистке, поскольку для катодных отложений скорость роста в зависимости от плотности тока имеет определенную известную зависимость.

Общепринятыми материалами для электрода, которые используют, являются такие материалы, как, но не ограниченные этим, титан, тантал, вольфрам, молибден или ниобий, иридий, рутений, палладий, нержавеющая сталь, никель, кремний, стеклоуглерод, графит, полимеры, карбиды, электропроводные керамики и композиционные материалы, такие как ЕЬоиех. Для анода может быть изготовлен стабильный по размерам анод (Ό8Ά) с использованием одного из вышеперечисленных материалов в качестве основы и нанесения на поверхность материала основы покрытия из благородных металлов, таких как платина, золото, серебро, или раствора смешанных оксидов благородных металлов, включая предварительно упомянутые металлы и другие, такие как иридий, палладий, осмий, рутений, платина, родий или тантал. Однако благодаря новейшим разработкам в области материалов для электродов и структуры электродов возможно намного более эффективное получение радикалов ОН· посредством АОР. В частности, легированный бором алмазный (ΒΌΌ) анод предлагает значительные преимущества, где один из вышеперечисленных материалов может быть использован в качестве основы, поверхность которой покрыта легированной бором алмазной пленкой. Для катода может быть использовано такое же покрытие, как для анода, либо катод может быть без покрытия, в зависимости от вышеописанного способа очистки.

Электроды ΒΌΌ чрезвычайно стабильны, имеют превосходные коррозионные свойства и обладают уникальными электрохимическими свойствами, позволяющими применять намного больший интервал электрохимического потенциала, чем другие электроды. По сравнению с платиновым покрытием этот электрохимический интервал почти удваивается. Такое уникальное свойство обеспечивает получение радикалов ОН· непосредственно в воде без добавления каких-либо других химических веществ или условия при высоком КПД по току, при этом процесс является легко масштабируемым просто регулировкой потребляемой электрической мощности.

В настоящем изобретении геометрическая структура основы электродов может быть проницаемой с частично открытой площадью поверхности, что обеспечивает возможность загрязненной воде протекать сквозь электродные пары или электродные группы, в результате чего обеспечивая ее контакт с максимальной площадью поверхности для образования радикалов ОН·. Структура электродов может представлять собой типы разрыхленного сетчатого электрода, плетеного или тканого сетчатого электрода, спеченного или вспененного сетчатого электрода, узелкового электрода, распределенного электрода или сеткообразного электрода.

Тщательный выбор материала и геометрической структуры электродов способствует эффективности электролитического процесса и замедление/ускорение возникновения некоторых реакций и нежелательных побочных продуктов, например уменьшение образования водорода. Либо это может ускорять возникновение некоторых реакций, например увеличение образования хлора или ТКО в зависимости от предпочтительного конечного результата. Эффективность электролитического процесса и, таким образом, АОР может быть значительно увеличена путем использования таких трехмерных сеток, особенно с относительно небольшими отверстиями, такими как плетеные или тканые сетчатые электродов, посколь

- 7 032266 ку при этом загрязнители оказываются в непосредственной близости (и, таким образом, намного более вероятно реагируют) от быстрореагирующих продуктов на аноде, т.е. радикалов ОН·.

Конечно, две вышеописанные подсистемы могут быть размещены последовательно как отдельные индивидуальные обработки, однако автор изобретения обнаружил, что если индивидуальные подсистемы интегрированы неочевидным образом, это обеспечивает все весьма преимущественные эффекты нового технологического устройства, в частности может быть увеличена эффективность процесса обработки, обеспечивая снижение энергопотребления на кубический метр обработанной воды. Это преимущество обеспечивает создание более экологичного процесса обработки, поскольку также уменьшается получение попутного СО₂, поскольку требуется меньше энергии.

Для достижения этих преимуществ анод(ы) и катод(ы) устанавливают неочевидным образом. Аноды и катоды электродной пары или электродных групп второй интегрированной подсистемы устанавливают продольно и концентрически, образуя концентричные зоны электролизера, и их устанавливают продольно и концентрически к фильтрующей поверхности полого фильтрующего элемента первой интегрированной подсистемы. В случае плоских фильтрующих поверхностей плоские электродные пары или электродные группы выравнивают с плоскими фильтрующими поверхностями.

Электродные пары или электродные группы могут быть размещены внутри фильтрующего элемента, когда вода течет снаружи внутрь фильтрующего элемента, или же предпочтительно они могут быть размещены снаружи фильтрующего элемента, когда вода течет изнутри наружу фильтрующего элемента. Такое направление потока обеспечивает простоту конструкции и компактность автоматического механизма обратной промывки, если он используется. Расстояние между электродными парами или электродными группами и поверхностью фильтрующего элемента оптимально невелико для оптимизации площади, занимаемой технологическим устройством, и обычно является величиной того же порядка, что и обсужденное ранее расстояние между катодом и анодом.

При выравнивании электродных пар или электродных групп и продольно, и концентрически относительно фильтрующей поверхности фильтрующего элемента это обеспечивает настоящее изобретение преимуществом вышеупомянутых сниженных скоростей воды и, таким образом, увеличенным временем пребывания загрязненной воды в окрестностях фильтрующего элемента, поскольку при данном расходе загрязненная вода поступает с постоянной скоростью с одного или обоих концов фильтрующего элемента, после чего растекается, замедляется и отклоняется в основном в перпендикулярном направлении к фильтрующей поверхности каждого фильтрующего элемента и сквозь нее. Поскольку площадь фильтрующей поверхности фильтрующего элемента предпочтительно больше площади впуска(ов) фильтрации (или выпуска(ов), если поток загрязненной воды обратный), скорость воды значительно снижена. Это обеспечивает больший период времени, в течение которого продукты реакций, образованные на катодах и анодах, реагируют в окрестностях места, где они образовались, до того, как они будут вынесены из зоны электролиза. Это обеспечивает повышенную эффективность обработки продуктов реакций.

Как упомянуто, вышеописанная компоновка не ограничивается единственным слоем электродных пар или электродных групп и может быть с успехом дополнительно расширена с включением множественных слоев электродных пар или групп, эффективным образом расположенных последовательно, чтобы в едином новом технологическом устройстве эффективно применять повторные дозы этапа химической дезинфекции. Дополнительным существенным усовершенствованием, доступным в раскрываемом изобретении, является то, что может быть использовано две или более разных электродных пар или электродных групп, последовательных или частично перекрывающихся. Преимущество этого заключается в том, что на какие-то электродные пары или электродные группы напряжение может подаваться, а на другие нет, либо все или некоторые электродные пары или электродные группы могут быть запитываемыми одновременно. В зависимости от материала и геометрической структуры электродов и подаваемых напряжения и тока могут образовываться изменяемые количества продуктов реакций, при этом эти количества подобраны в соответствии с конкретным вариантом применения.

Например, сочетание электродных пар или групп может состоять из катода, анода ΒΌΌ, катода, анода Ό8Α и, наконец, катода. В этой частично перекрывающейся конфигурации центральный катод обслуживает аноды по обе стороны от него. Анод ΒΌΌ особенно хорошо работает в воде с низкой электропроводностью, тогда как анод Ό8Α особенно хорошо работает в воде с электропроводностью выше, чем у 0,2%-го раствора №1С1. Это, например, обеспечивает возможность обработки воды с очень низкой электропроводностью радикалами ОН·, полученными с помощью электродов ΒΌΌ, или обработки такими образующимися продуктами реакций, как хлор или общие остаточные окислители (ΤΚΌ), при помощи более дешевых электродов Ό8Α в более электропроводной воде. Или же могут одновременно образовываться оба типа реакционных продуктов. Во время написания автору изобретения не было известно об электролитической ячейке, имеющей два или более различных типов электродов в едином блоке, и он полагает, что это само по себе является новым изобретением.

Более выгодное развитие изобретения получается, если фильтрующий элемент выполнен из того же материала, что и катод, поскольку это может обеспечить возможность самому фильтрующему элементу действовать в качестве катода в единой паре катод/анод или в электродной группе из двух катодов и одного анода. Благодаря этому обеспечивается преимущество, гарантирующее, что загрязнители оказыва

- 8 032266 ются в непосредственной близости (и, таким образом, намного более вероятно вступают в реакцию) от продуктов реакций, образованных на катоде, если это требуется; однако, могут потребоваться увеличенные интервалы очистки, если фильтрующий элемент имеет относительно небольшой порог фильтрации, поскольку катодные наросты могут серьезно блокировать фильтрующий элемент. На практике этот эффект может быть ослаблен при применении автоматического процесса обратной промывки, поскольку автоматический процесс обратной промывки действует непрерывно для очистки фильтрующего элемента. В данной плотно интегрированной конфигурации интегрированные подсистемы становятся всецело зависимыми друг от друга в ходе функционирования, поскольку фильтрующий элемент становится частью блока электролиза, а блок электролиза становится частью фильтрующего элемента. Соответственно площадь, занимаемая новым технологическим устройством, уменьшается.

Еще более выгодное развитие данное изобретение получает, если фильтрующий элемент выполнен с возможностью функционирования в качестве анода, при условии, что доступны способы соответствующего покрытия поверхности для малых порогов фильтрации. Это представляет чрезвычайно выгодный эффект, поскольку загрязнители вынуждено оказываются в непосредственной близости (и, таким образом, намного более вероятно реагируют с) от весьма реакционноспособных продуктов реакций на аноде, т.е. радикалов ОН·. В этом случае катодные наросты не представляют проблемы, поскольку фильтрующий элемент действует в качестве анода. Подобным образом в данной плотно интегрированной конфигурации интегрированные подсистемы становятся всецело зависимыми друг от друга в ходе функционирования, поскольку фильтрующий элемент становится частью блока электролиза, а блок электролиза становится частью фильтрующего элемента. Это также обеспечивает возможность уменьшения площади, занимаемой новым технологическим устройством.

При такой конфигурации нужно уделить внимание гарантии того, чтобы анод не закупоривался загрязнителями, поэтому автоматический процесс обратной промывки, если он применяется, может потребоваться проводить намного чаще, чтобы поддерживать фильтрующую поверхность фильтрующего элемента чистой. Дополнительно, если применяется более эффективный АОР, порог фильтрации может быть увеличен из-за того, что будет оставаться большее количество остаточных продуктов реакций, поскольку применение продуктов реакций в значительной степени целенаправлено и сфокусировано. Затем эти остающиеся остаточные продукты реакций могут действовать, чтобы дезинфицировать и нейтрализовать большие количества загрязнителей. Это приводит к снижению падения давления и энергосбережению на перекачивание в системе загрязненной воды или жидкости. Или же более эффективная система АОР может позволить подавать уменьшенное напряжение или ток, приводя к сниженному потреблению электроэнергии.

Выгодной модификацией настоящего изобретения является то, что единственный или множественные слои электродных пар(ы) или электродных групп(ы) или даже сам фильтрующий элемент могут быть разделены на отдельные секции при помощи непроводящих изоляционных прокладок, находящихся между ними, в результате чего эффективным образом обеспечивается ряд отдельных электродных пар или электродных групп или отдельных фильтрующих элементов, расположенных параллельно. Размер непроводящих изоляционных прокладок затем может быть отрегулирован вручную или автоматически для выполнения тонкой настройки активных площадей и скорости воды или жидкости вблизи электродной пары(пар) или электродных групп и фильтрующего элемента в зависимости от применения. Дополнительными выгодами этого является то, что вдоль всей длины электродных пар или электродных групп могут быть размещены множественные распределительные линии (или электрические шины) для того, чтобы более равномерно распределять электрический ток по всем электродам, тем самым предотвращая появление горячих точек (из-за локальных различий в электрическом сопротивлении) на электродах и способствуя более однородному образованию продуктов реакций.

Таким образом, в настоящем изобретении получены весьма значительные преимущества, являющиеся следствием сочетания сниженных скоростей воды или жидкости и увеличенных времен пребывания весьма реакционноспособных продуктов реакций. Кроме того, некоторые плотно интегрированные конфигурации по изобретению гарантируют, что загрязнители оказываются в самой непосредственной близости к месту, где образуются продукты реакций. Эта особенность очень выгодна, поскольку весьма реакционноспособные радикалы ОН· являются короткоживущими, и, таким образом, эффективность обработки этими продуктами реакций увеличивается, и может быть получено сравнимое уменьшение энергопотребления.

Настоящее изобретение также относится к способу обработки воды или жидкости, загрязненной организмами и органическими и неорганическими загрязнителями, охватывающему широкий диапазон расходов от очень большого до очень маленького объемного расхода через технологическое устройство, в котором применяется обработка, при этом упомянутая вода или жидкость также имеет широкий диапазон величин очень больших или очень маленьких свойствэлектропроводности, от почти неэлектропроводной до весьма электропроводной.

Как описано, технологическое устройство обеспечивает обработку загрязненной воды или жидкости посредством использования интегрированного этапа физического разделения твердой и жидкой фаз и этапа химической дезинфекции при помощи АОР. Этап физического разделения твердой и жидкой фаз

- 9 032266 физически удаляет большую часть более крупных загрязнителей свыше некоторого порога фильтрации, тогда как АОР образует радикалы ОН* и другие реакционноспособные окислители для обработки загрязненной воды на этапе химической дезинфекции. Воздействие на организмы и органические и неорганические загрязнители весьма реакционноспособных продуктов АОР эффективно и успешно нейтрализует эти загрязнители путем окисления. Кроме того, могут образовываться более устойчивые, но не настолько реакционноспособные окислители, такие как хлор и общие остаточные окислители.

Диапазон расхода загрязненной воды или жидкости на квадратный метр фильтрующей поверхности фильтрующего элемента является большим и зависит от выбранного порога фильтрации и допустимых падений давления в системе.

В зависимости от применения может оказаться выгодным увеличить турбулентность вблизи электродов, поскольку турбулентность увеличивает перемешивание и, таким образом, способствует массопереносу и улучшает его.

Как описано здесь, единственный или множественные слои электродных пар(ы) или электродных групп или сам фильтрующий элемент может быть разделен на отдельные секции при помощи непроводящих изоляционных прокладок между ними, а размеры этих непроводящих изоляционных прокладок затем могут быть отрегулированы вручную или автоматически для выполнения тонкой настройки активных площадей (путем блокирования некоторых обычных путей потока) электродной пары(пар), или электродных групп, или фильтрующего элемента в зависимости от применения. Регулировка активных площадей электродов обеспечивает возможность регулировки скорости воды или жидкости и, тем самым, повышения или снижения турбулентности для данного расхода. Кроме того, поверхность электродов может быть выполнена с насечками, снабжена выступами, выполнена с тиснением или рисунком для придания шероховатости и повышения локальной турбулентности вблизи электродов, однако скорость и уровни турбулентности не должны быть настолько высоки, чтобы вызывать нежелательные падения давления или кавитацию в технологическом устройстве.

Данное технологическое устройство может быть соединено с системой управления, такой как программируемый контроллер, и может управляться на месте персональным компьютером или предпочтительно управляться дистанционно, например с центрального поста управления. Это позволяет регулировать, контролировать и записывать последовательность операций, сообщения о состоянии и сигналы предупреждения. Может быть встроено устройство химического измерения, например устройство измерения хлора или ΤΚΌ, для непрерывного контроля за концентрациями каких-либо остаточных химических веществ или другими переменными, сопровождающими технологическое устройство, и могут быть автоматически выполнены регулировки электрического напряжения и тока в зависимости от местных условий загрязненной воды или жидкости.

Могут быть также измерены давление, расход, температура, рН, электропроводность и другие переменные загрязненной воды или жидкости в различных точках, а после этого система управления может при необходимости автоматически осуществлять переключение между анодами Ό8Α или ΒΌΌ, как описано выше, или по мере надобности регулировать напряжение и ток. Или же время от времени может быть необходимо регулировать электропроводность, или рН, или другие свойства загрязненной воды или жидкости при помощи добавок или нейтрализаторов до ее входа в технологические устройство или когда обработанная вода или жидкость выходит из устройства. Относительно небольшое количество остаточных химических веществ может выходить с потоком обратной промывки из автоматического механизма обратной промывки, если он интегрирован, в окружающую среду. В этом случае можно контролировать различные свойства потока обратной промывки, и также может быть установлен блок нейтрализации или приведения к требуемым условиям, чтобы гарантировать, что сбрасываемая вода или жидкость нейтрализована или приведена к требуемым условиям и безопасна для сброса.

В данный способ обработки могут быть добавлены дополнительные компоненты для приведения к определенным условиям удаления или усовершенствования процесса обработки, такие как система удаления водорода (или удаления других веществ), или вакуумный насос для способа фильтрации обратной промывкой, который эффективно повышает перепад давления, используемый в автоматическом процессе обратной промывки и, таким образом, способность очистки. Как упомянуто выше, если поток обратной промывки содержит нежелательные остаточные химические соединения, может быть введен соответствующий компонент нейтрализации для нейтрализации потока обратной промывки перед сбросом.

В определенных случаях может оказаться желательным проводить АОР при импульсном электрическом токе для дополнительного улучшения обработки загрязненной воды или жидкости. Импульсная нагрузка может быть дискретной, треугольной, синусоидальной или пошаговой и может изменяться или не изменяться во времени.

И большой, и небольшой объемы воды или жидкости могут быть обработаны эффективным образом. Новое технологическое устройство в соответствии с настоящим изобретением является с успехом масштабируемым от очень низких расходов до очень высоких расходов просто путем регулирования числа фильтрующих элементов, размещенных параллельно, и диаметра и/или длин фильтрующих элементов внутри одного и того же общего корпуса, имеющего общий впуск/выпуск. Одновременно для согласования также регулируют число и размеры электродных пар или электродных групп. Однако в

- 10 032266 определенных случаях может оказаться желательным несколько раз рециркулировать через данное новое технологическое устройство однажды обработанную загрязненную воду или жидкость для уменьшения площади, занимаемой данным новым технологическим устройством, или установить полностью отдельные блоки технологических устройств последовательно или параллельно в виде батареи.

Раскрытое здесь изобретение также относится к применению нового технологического устройства для обработки, в частности, но не исключительно, воды, используемой для производства питьевой воды, включая обработку воды из природных источников, воды, используемой для хозяйственно-бытовых нужд и в промышленных процессах, ранее использованной воды и технологической воды нефтегазоразведки, воды, носимой или используемой на космических кораблях, или воды, носимой или используемой на товарном, общественном и личном транспорте, или воды, носимой или используемой на прибрежных установках, и изобретение особенно полезно в случае применения для обработки морской воды, сточных вод и воды для культивирования водных организмов, все из которых могут быть реализованы на земле, на транспорте или на плавучих или стационарных установках, таких как плавучие аквакультурные установки (рыбоводческие хозяйства) или буровые вышки, и могут быть применены к другим установкам, связанным с добычей нефти и газа.

Новое технологическое устройство также с успехом может быть применено на промышленных площадках, таких как площадки для обработки пищи и напитков, в обработке минералов и шлама, в фармацевтической обработке, химической обработке и при применениях в электроэнергетике, таких как обработка охлаждающей воды для энергоустановок, или охлаждающей воды для двигателей, или охлаждающей воды для нагревания/вентиляции, или охлаждающей воды для холодильной техники или для теплообменников, но не ограничивается только жидкостями на водной основе, а также может быть использовано для обработки кислот и щелочей с различным этапом химической дезинфекции и другими материалами электродов и конфигурациями, если требуется.

Дополнительными областями применения могут быть обработка пестицидов, удаление поверхностно-активных веществ (например, разливов нефти), регулирование окрашивания, фармацевтическая предварительная обработка (например, для конечного использования в чистых комнатах) и удаление внутрисекреторных разрушающих химических веществ, токсичных органических соединений, дезинфекция сырой воды, последовательности мембранной очистки, противопожарная вода, обработка воды для предотвращения роста в кингстонных коробках и входных кессонах для теплообменников и многое другое. Изобретение также может быть использовано для обработки сточных вод или морской воды с радиоактивным загрязнением, такой как деактивация или нейтрализация радиоактивных элементов и частиц.

Дополнительные количества химических веществ, добавок или газов могут быть введены до устройства или вблизи электродов, например через пористые электроды или непроводящие изоляционные прокладки. Дополнительные количества химических веществ, добавок или газов могут быть выбраны с целью вызова предпочтительных химических реакций или получения полезных побочных продуктов. Например, избыток газообразного кислорода, введенного таким образом, может реагировать с образованным на катоде водородом, сводя к минимуму количество свободного газообразного водорода, или же могут быть введены углерод или другие химические вещества, которые реагируют с образованным на катоде водородом с получением полезных углеводородов или их производных для использования в качестве топлива. Точно так же аналогичным образом в окрестности электродов могут быть введены дополнительные химические вещества, или добавки, или газы для реакций с другими образованными веществами.

Теперь более подробно и со ссылкой на фиг. будут описаны варианты осуществления.

Фиг. 1а показывает, как может быть расположена электродная пара новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента.

Фильтрующий элемент описан здесь взаимозаменяемо и в качестве полупроницаемого полого элемента.

На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако, как описано здесь, также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная пара расположена так, что пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Зона 4 электролиза между положительным анодом 2 и отрицательным катодом 3 выделена. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа преувеличены для наглядности.

Фиг. 1Ь показывает, как электродная группа может быть расположена новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента в свободно интегрированном способе. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная группа расположена так, что пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с отрицательным катодом 3, затем с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Выделены множественные зоны 4 электролиза между положительным анодом 2 и отрицательным катодом 3. Электрические соединения не

- 11 032266 показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Фиг. 1с показывает, как множественные электродные пары (или электродные группы) могут быть расположены последовательно новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае множественные электродные пары (или группы) расположены отдельно так, что, пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3 первой электродной пары. Затем дальнейшая обработка происходит за счет второй электродной пары (или группы), при этом вода или жидкость сталкивается с положительным анодом 2 второй электродной пары, а затем с отрицательным катодом 3 второй электродной пары (или группы). Аналогичным образом могут быть размещены множественные электродные пары (или группы). Выделены множественные зоны 4 электролиза между электродными парами (или группами). Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Фиг. 16 показывает, как множественные электродные группы (или пары) могут быть расположены последовательно новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента в свободно интегрированном способе. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае множественные электродные группы (или пары) расположены частично перекрывающимися, а положительные аноды выполнены из двух или более отличающихся материалов, например 2а - анод ΒΌΌ и 2Ь - анод Ό8Ά. Отрицательные катоды 3 выполнены из обычного материала и совместно используют центральный отрицательный катод. Множественные электродные группы (или пары) расположены так, что, пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с отрицательным катодом 3, а затем с положительным анодом 2а, после чего с отрицательным катодом 3, т.е. совместно используемым отрицательным катодом. Дальнейшая обработка происходит по мере того, как загрязненная вода или жидкость сталкивается с положительным анодом 2Ь второго электродного комплекта, а затем с отрицательным катодом 3 второго электродного комплекта. Аналогичным образом могут быть расположены множественные электродные группы (или пары). Выделены множественные зоны 4а и 4Ь электролиза между электродными группами (или парами). Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Как было сказано выше, преимущество расположения по фиг. 16 (или 1с) заключается в том, что либо электродные группы (или пары) могут быть запитаны, тогда как на другие нет, либо все электродные группы (или пары) могут быть запитаны одновременно. В зависимости от материала и геометрической структуры электродов и подводимых напряжения и тока могут быть образованы переменные количества продуктов реакций, при этом эти количества являются подобранными в соответствии с конкретным применением. Это, например, открывает возможность обработки воды или жидкости с очень низкой электропроводностью с помощью радикалов ОН·, образованных электродами ΒΌΌ, или обработки такими образующимися продуктами реакций, как хлор или общие остаточные окислители, при помощи более дешевых электродов Ό8Ά в более электропроводной воде или жидкости. Или же могут одновременно образовываться оба типа продуктов реакций.

Фиг. 1е показывает, как электродная группа может быть расположена новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента в плотно интегрированной конфигурации. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная группа расположена так, что сам фильтрующий элемент действует как отрицательный катод, и, пройдя через фильтрующий элемент/отрицательный катод 1, поток загрязненной воды или жидкости затем сталкивается с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Выделены множественные зоны 4 электролиза между фильтрующим элементом/отрицательным катодом 1, положительным анодом 2 и отрицательным катодом 3. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Фиг. И показывает, как электродная пара может быть расположена новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента в плотно интегрированной конфигурации. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная пара расположена так, что сам фильтрующий элемент действует как положительный анод, и, пройдя через фильтрующий элемент/положительный анод 1, поток загрязненной воды или жидкости сталкивается с отрицательным катодом 3. Выделены зоны 4 электролиза между фильтрующим элементом/положительным анодом 1 и отрицательным катодом 3. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Как указано выше, компоновка, показанная на фиг. 1е, обеспечивает выгоду тем, что загрязнители оказываются в непосредственной близости (и, таким образом, намного более вероятно реагируют с) от про

- 12 032266 дуктов реакций, образованных на катоде, если это требуется. Или же компоновка, показанная на фиг. 1£, обеспечивает чрезвычайно преимущественный эффект, поскольку загрязнители эффективным образом принуждают быть в непосредственной близости (и, таким образом, намного более вероятно, они реагируют) с очень реакционноспособными продуктами реакций, образованными на аноде, т.е. радикалами ОН·.

В данной плотно интегрированной конфигурации интегрированные подсистемы всецело зависят друг от друга в ходе функционирования, поскольку фильтрующий элемент становится частью блока электролиза, а блок электролиза становится частью фильтрующего элемента. Соответственно площадь, занимаемая новым технологическим устройством, уменьшается. Дополнительно, если применяется более эффективный АОР, порог фильтрации может быть увеличен из-за того, что будет оставаться большее количество остаточных продуктов реакций, поскольку применение продуктов реакций в значительной степени целенаправлено и сфокусировано. Затем эти остающиеся остаточные продукты реакций могут действовать, чтобы дезинфицировать и нейтрализовать большие количества загрязнителей. Это приводит к снижению падения давления и энергосбережению на перекачивание в системе загрязненной воды или жидкости. Или же более эффективная система АОР может позволить подавать уменьшенное напряжение или ток, приводя к сниженному потреблению электроэнергии.

Фиг. 1д показывает, как электродная пара или электродная группа может быть расположена новым неочевидным образом относительно фильтрующего элемента с обеспечением выгодной модификации настоящего изобретения. На этой фигуре фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная группа расположена так, что, пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с отрицательным катодом 3, затем с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Выделены множественные зоны 4 электролиза между положительным анодом 2 и отрицательными катодами 3. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Однако на фиг. 1д единственный или множественные слои электродных пар(ы) или электродных групп(ы) разделены на отдельные секции при помощи непроводящих изоляционных прокладок 5 между ними с эффективным обеспечением тем самым некоторого числа отдельных электродных пар или электродных групп или отделенных фильтрующих элементов, расположенных параллельно. Также возможно, чтобы сам фильтрующий элемент 1 был разделен на отдельные секции таким же образом, однако это не показано. Размер непроводящих изоляционных прокладок 5 может быть затем отрегулирован вручную или автоматически для выполнения тонкой настройки активных площадей электрода (и фильтрации) и скорости воды или жидкости вблизи электродной пары(пар) или электродной группы(групп) в зависимости от применения. Дополнительными выгодами этого является то, что вдоль всей длины электродных пар или электродных групп могут быть размещены множественные распределительные линии (или электрические шины) 6 для того, чтобы более равномерно распределять электрический ток по всей длине электродов, тем самым предотвращая появление горячих точек (из-за локальных различий в электрическом сопротивлении) на электродах и способствуя более однородному образованию продуктов реакций.

Хотя на фиг. 1д отдельные электроды показаны искривленными, электроды (и даже сам фильтрующий элемент, если и он разделен на отдельные секции) могут быть изготовлены в виде плоских деталей для упрощения производства и снижения стоимости электродов. С точки зрения того же аспекта может показаться, что электроды (и даже сам фильтрующий элемент) образованы в форме многоугольника (или приблизительного круга), имеющего ряд отдельных плоских сторон.

В зависимости от применения может оказаться выгодным увеличить турбулентности вблизи электродов, поскольку турбулентность увеличивает перемешивание и, таким образом, способствует массопереносу и улучшает его. Затем можно отрегулировать активную площадь электродов (и даже самого фильтрующего элемента, если и он разделен на отдельные секции) ручной или автоматической регулировкой размеров непроводящих изоляционных прокладок 5, обеспечивая возможность регулировки скорости воды или жидкости и, таким образом, увеличения или уменьшения турбулентности для данного расхода. Кроме того, поверхность электродов может быть выполнена с насечками, тиснением или рисунком для придания шероховатости и повышения локальной турбулентности вблизи электродных пар или электродных групп.

Фиг. 2а-2б более подробно показывают компоновку, описанную фиг. 1д. В данном случае компоновка по фиг. 1д установлена в корпусе 7, имеющем основной впуск 8 и основной выпуск 9, через которые входит и выходит загрязненная вода или жидкость. Фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная группа расположена так, что, пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с отрицательным катодом 3, затем с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Выделены множественные зоны 4 электролиза между положительным анодом 2

- 13 032266 и отрицательным катодом 3. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Фиг. 2Ь и 26 направление потока загрязненной воды или жидкости для облегчения понимания показывают незакрашенными стрелками. Фиг. 26 является поперечным сечением через основной выпуск 9 на фиг. 2Ь. Хотя для определенных вариантов применения это не нужно, фиг. 2а-26 показывают использование автоматического механизма 11 обратной промывки, который приводится в действие каким-либо видом электрического, пневматического или гидравлического двигателя 12. Направление потока обратной промывки показано на фиг. 2Ь-2с закрашенными стрелками. Как показано, поток обратной промывки безопасно выводится через выпуск 10 обратной промывки.

Расположение полого фильтрующего элемента 1 действует, чтобы отклонять поток загрязненной воды или жидкости в целом в перпендикулярном или радиальном направлении относительно поверхности каждого фильтрующего элемента и через него. Поскольку площадь поверхности фильтрующего элемента предпочтительно больше общей площади поперечного сечения впуска(ов) или выпуска(ов) полого фильтрующего элемента, скорость воды или жидкости вблизи поверхности фильтрующего элемента существенно снижается. Это приводит к ряду преимуществ, включая вышеописанные.

Следует понимать, что фиг. 2а-26 показывают изобретение, реализованное в виде нового технологического устройства с единственным фильтрующим элементом. В общем корпусе без труда могут быть установлены множественные фильтрующие элементы с общим основным впуском и основным выпуском. Также фиг. 2а-26 показывают фильтрующий элемент с круглым поперечным сечением, что позволяет оптимизировать и упростить конструкцию автоматического механизма обратной промывки, однако из изучения настоящего изобретения станет понятно, что могут быть использованы другие формы поперечного сечения фильтрующего элемента, которые могут быть даже плоскими.

Фиг. 2е более подробно показывает конкретную компоновку, описанную на фиг. 1д В данном случае компоновка по фиг. 1д установлена в корпусе 7, имеющем два основных впуска 8 и основной выпуск 9, через которые входит и выходит загрязненная вода или жидкость. Фильтрующий элемент 1 расположен так, что поток загрязненной воды или жидкости направлен изнутри фильтрующего элемента наружу фильтрующего элемента. Однако также может иметь место обратное расположение. В данном случае электродная группа расположена так, что, пройдя через фильтрующий элемент 1, поток загрязненной воды или жидкости сначала сталкивается с отрицательным катодом 3, затем с положительным анодом 2, а затем с отрицательным катодом 3. Выделены множественные зоны 4 электролиза между положительным анодом 2 и отрицательным катодом 3. Электрические соединения не показаны, а размеры чертежа увеличены для наглядности.

Фиг. 2£ показывает направление потока загрязненной воды или жидкости незакрашенными стрелками для облегчения понимания. В этом конкретном примере автоматический механизм обратной промывки не используется, и для очистки фильтрующего элемента может быть применен либо демонтаж, либо очистка вручную или промывка обратным потоком.

Расположение фильтрующего элемента 1 действует, чтобы отклонять поток загрязненной воды или жидкости в целом в перпендикулярном или радиальном направлении относительно поверхности каждого фильтрующего элемента. Поскольку площадь поверхности фильтрующего элемента предпочтительно больше общей площади поперечного сечения впуска(ов) или выпуска(ов) фильтрующего элемента, скорость воды или жидкости вблизи поверхности фильтрующего элемента существенно снижается. Это приводит к вышеописанным преимуществам.

Следует понимать, что фиг. 2е-2£ иллюстрируют изобретение, реализованное в виде нового технологического устройства с единственным фильтрующим элементом. В общем корпусе без труда могут быть размещены множественные фильтрующие элементы с общим основным впуском и основным выпуском. Также фиг. 2е-2£ показывают фильтрующий элемент с круглым поперечным сечением, что позволяет оптимизировать и упростить конструкцию автоматического механизма обратной промывки. Могут быть использованы другие поперечные сечения фильтрующего элемента, они могут быть даже плоскими.

Фиг. 3 представляет пример того, как новое технологическое устройство 13 может быть включено в схему процесса обработки потока загрязненной воды или жидкости с очень большим или очень маленьким расходами.

В данном примере новое технологическое устройство 13 связано с системой управления, такой как программируемый контроллер или персональный компьютер 15. Это обеспечивает возможность управления последовательностями операций, сообщениями о состоянии и сигналами предупреждения. Процесс обработки содержит средство приложения напряжения 14 к положительному аноду и отрицательному катоду и средство подачи постоянного тока на электродную пару(ы) или электродную группу(ы). Средство подачи напряжения и тока может быть обеспечено посредством обычного выпрямителя или любым другим способом.

Процесс обработки может предпочтительно включать механизм очистки электродов нового технологического устройства, в частности для очистки катода от нежелательных катодных отложений, которые обычно встречаются в электролитических ячейках такой природы. Это может быть достигнуто пу

- 14 032266 тем изменения полярности, как показано на фиг. 3, двойственным соединением +уе и -уе или специальным устройством 16 очистки на месте (с1еашпд ίη р1асе - С1Р).

Может быть встроено устройство химического измерения, например устройство 21 измерения хлора или ΤΚΌ для непрерывного контроля за концентрациями каких-либо остаточных химических веществ или другими переменными, сопровождающими новое технологическое устройство, и могут быть автоматически выполнены регулировки подаваемых электрических напряжения и тока в зависимости от местных условий загрязненной воды или жидкости.

Также могут быть измерены давление, расход, температура, рН, электропроводность и другие переменные загрязненной воды или жидкости в различных точках 20, а затем система управления может при необходимости автоматически осуществлять переключение между различными электродными парами или группами, например анодами Ό8Ά или ΒΌΌ, как описано выше, или при необходимости регулировать напряжение и ток. Или же время от времени может быть желательно регулировать электропроводность или рН или другие свойства загрязненной воды или жидкости при помощи добавок или блока 19 нейтрализатора до ее ввода в новое технологическое устройство.

К данному способу обработки могут быть добавлены дополнительные компоненты 22 для приведения к определенным условиям, удаления или усовершенствования процесса обработки, например могут быть добавлены система удаления водорода (или удаления других веществ) или вакуумный насос 17 для способа фильтрации обратной промывкой, который эффективно нагнетает перепад давления, используемый в автоматическом способе обратной промывки и, таким образом, увеличивает способность очистки. Как упомянуто выше, если поток обратной промывки содержит нежелательные остаточные химические вещества, может быть введен соответствующий нейтрализатор 18 для нейтрализации потока обратной промывки при необходимости перед сбросом.

Следует понимать, что выгодой положений настоящей заявки, которые отличают любой аспект описанного здесь изобретения, является то, что они могут быть с успехом использованы в любых подходящих сочетаниях. Следовательно, нижеизложенная комбинация пунктов формулы изобретения является неограничивающей.

Кроме того, устройство может быть выполнено так, чтобы размеры по окружности вышеописанных электроизоляционных прокладок регулировались вручную или автоматически, равномерно или неравномерно. Путем увеличения/уменьшения размера соответствующих электроизоляционных прокладок можно увеличивать/уменьшать скорость воды или жидкости и, таким образом, турбулентность в отдельных радиальных путях потока. Турбулентность неожиданно улучшает КПД устройства в зонах электролиза посредством увеличения массопереноса и интенсификации химических реакций.

Хотя изобретение описано со ссылкой на примерные варианты его осуществления, следует понимать, что это изобретение не ограничивается этими примерными вариантами осуществления или конструкциями. Напротив, подразумевается, что изобретение охватывает различные модификации и эквивалентные компоновки. Кроме того, хотя различные элементы примерных вариантов осуществления изобретения показаны в различных сочетаниях и конфигурациях, которые являются примерами, другие сочетания и конфигурации, включающие больше, меньше элементов или только единственный элемент, также находятся в пределах сущности и объема изобретения.

Claims (30)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Электрохимическое фильтровальное устройство, содержащее по меньшей мере один фильтрующий элемент, представляющий собой удлиненный полый полупроницаемый элемент, выполненный с возможностью удаления загрязнителей выше определенного размера из жидкости, протекающей через стенку фильтрующего элемента, при этом один или оба конца фильтрующего элемента открыт(ы) и выполнен(ы) с возможностью протекания через них жидкости при использовании; по меньшей мере один анод; по меньшей мере один катод, при этом по меньшей мере один анод и по меньшей мере один катод являются полупроницаемыми, так что сквозь них может проходить жидкость, при этом анод и катод расположены радиально и концентрически относительно этого фильтрующего элемента, при этом либо фильтрующий элемент находится внутри упомянутых по меньшей мере одного анода и по меньшей мере одного катода, и при этом фильтровальное устройство выполнено так, чтобы жидкость могла втекать в устройство через один или оба конца фильтрующего элемента и вытекать радиально наружу сквозь стенку фильтрующего элемента, либо фильтрующий элемент находится снаружи упомянутых по меньшей мере одного анода и по меньшей мере одного катода, и при этом фильтровальное устройство выполнено так, чтобы жидкость могла втекать радиально внутрь сквозь стенку фильтрующего элемента и вытекать из устройства вдоль продольной оси фильтрующего элемента.
2. 2. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.1, в котором смежные аноды и катоды следуют друг за другом поочередно для ограничения между ними зоны электролиза.
3. 3. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.1 или 2, в котором последовательность упомянутых по меньшей мере одного анода и по меньшей мере одного катода, если смотреть радиально внутрь или наружу от фильтрующего элемента, выбрана из следующих:

   - 15 032266 (ί) катод, анод;

   (и) анод, катод;

   (ш) анод, катод, анод;

   (ίν) катод, анод, катод;

   (ν) анод, катод, анод, катод;

   (νί) катод, анод, катод, анод;

   (νίί) катод, анод, катод, анод, катод;

   (νίίί) анод, катод, анод, катод, анод.
4. 4. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором фильтрующий элемент образован в виде катода или анода в дополнение к упомянутым по меньшей мере одному аноду и по меньшей мере одному катоду.
5. 5. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.4, в котором фильтрующий элемент представляет собой полый и полупроницаемый катод, а анод расположен радиально и концентрически относительно него.
6. 6. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.5, в котором катод расположен радиально и концентрически относительно анода.
7. 7. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.4, в котором фильтрующий элемент представляет собой полый и полупроницаемый анод, а катод расположен радиально и концентрически относительно него.
8. 8. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором фильтрующий элемент представляет собой фильтрующий элемент для воды или морской воды.
9. 9. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором анод и/или катод проходят, по существу, вокруг всей окружности смежного анода или катода.
10. 10. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому из пп.1-8, в котором анод/катод разделен(ы) по окружности на отдельные секции при помощи электроизоляционных прокладок и смежные аноды и катоды проходят между смежными электроизоляционными прокладками.
11. 11. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.10, при этом электроизоляционные прокладки выполнены разделяющими устройство на 2 или более отдельных радиальных путей потока.
12. 12. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере один анод и катод являются удлиненными и каждый расположен по окружности и радиально вокруг фильтрующего элемента.
13. 13. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере один анод и катод являются удлиненными и каждый расположен по окружности и радиально внутри фильтрующего элемента.
14. 14. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором расстояние между смежными анодами и катодами составляет от 0,1 до 20 мм.
15. 15. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором по меньшей мере один анод и смежный катод выполнены с возможностью активирования посредством электропитания, предназначенного при использовании для создания разности потенциалов и электрического тока между анодом и смежным катодом.
16. 16. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.15, содержащее пары смежных анодов и катодов, определяющие электродные пары или группы, при этом электродные пары или группы выполнены с возможностью независимого и выборочного электрического активирования.
17. 17. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором полярность электропитания на упомянутых по меньшей мере одном аноде и катоде может быть изменена на обратную для создания противоположных разности потенциалов и электрического тока между соответствующим анодом и катодом.
18. 18. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором упомянутый по меньшей мере один анод образован из электропроводной основы и внешнего покрытия.
19. 19. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.18, в котором анод представляет собой стабильный по размерам анод, образованный из основы, покрытой благородными металлами, выбранными из платины, золота, серебра или раствора смешанных оксидов металлов.
20. 20. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.18, в котором анод представляет собой легированный бором алмазный анод, образованный из основы, покрытой легированным бором алмазом.
21. 21. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, в котором упомянутый по меньшей мере один катод образован из электропроводной основы и, необязательно, внешнего покрытия.
22. 22. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому из пп.16-21, в котором материал основы и/или покрытия анода и/или катода у одной электродной пары или группы является(ются) таким же или несхожим с материалом основы и/или покрытия анода и/или катода другой электродной пары или группы.

    - 16 032266
23. 23. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, содержащее контроллер, предназначенный для управления электрической активацией упомянутых по меньшей мере одного анода и катода, и по меньшей мере один детектор, предназначенный для измерения свойства жидкости, протекающей через устройство, при этом контроллер выполнен с возможностью независимого управления анодами и катодами в ответ на сигнал, полученный от упомянутого детектора.
24. 24. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.23, в котором детектор выполнен с возможностью регистрации электропроводности жидкости.
25. 25. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.23 или 24, в котором детектор выполнен с возможностью регистрации остаточных концентраций химических веществ, выбранных из окислителей в воде или жидкости, включая фтор, свободные гидроксильные радикалы, формы кислорода, озон, пероксид водорода, гипохлорит, хлор и общие остаточные окислители.
26. 26. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, содержащее множество фильтрующих элементов и множество связанных с ними пар катодов и анодов.
27. 27. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому предшествующему пункту, содержащее фильтрующий элемент и связанные с ним аноды и катоды и дополнительно содержащее корпус, имеющий впуск и выпуск и выполненный с возможностью прохождения жидкости от упомянутого впуска через упомянутый фильтрующий элемент, через аноды и катоды или близко к ним и к упомянутому выпуску.
28. 28. Электрохимическое фильтровальное устройство по любому из пп.1-26, содержащее множество фильтрующих элементов и связанные с ними аноды и катоды и дополнительно содержащее корпус, имеющий впуск и выпуск и выполненный с возможностью прохождения жидкости от упомянутого впуска через упомянутое множество фильтрующих элементов, через аноды и катоды или близко к ним и к упомянутому выпуску.
29. 29. Электрохимическое фильтровальное устройство по п.10 или 11, в котором размеры по окружности электроизоляционных прокладок могут быть вручную или автоматически увеличены/уменьшены для увеличения/уменьшения скорости и/или турбулентности жидкости в отдельных радиальных путях потока.
30. 30. Способ обработки жидкости при принуждении жидкости проходить через устройство по любому предшествующему пункту.