RU179742U1 - Установка для обработки питьевой воды - Google Patents

Установка для обработки питьевой воды Download PDF

Info

Publication number
RU179742U1
RU179742U1 RU2017142171U RU2017142171U RU179742U1 RU 179742 U1 RU179742 U1 RU 179742U1 RU 2017142171 U RU2017142171 U RU 2017142171U RU 2017142171 U RU2017142171 U RU 2017142171U RU 179742 U1 RU179742 U1 RU 179742U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drinking water
filter
anode
water
cathode
Prior art date
Application number
RU2017142171U
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Петрович Бугаев
Леонид Матвеевич Славин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Аквалид-С"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Аквалид-С" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Аквалид-С"
Priority to RU2017142171U priority Critical patent/RU179742U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU179742U1 publication Critical patent/RU179742U1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области устройств для очистки, кондиционирования и обеззараживания питьевой воды, а также для изменения ее окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и предназначена для использования в подготовке питьевой воды для употребления человеком.Основной и дополнительный реакторы, электроды которых разделены керамической мембраной на анодную и катодную камеры, имеющие выходы и входы с клапанами прямого протока, линию подачи исходной питьевой воды с предварительным фильтром для грубой очистки, линию отвода обработанной питьевой воды с фильтром вкуса, каталитический угольный фильтр с входом и выходом в верхней и в нижней части.Новым в полезной модели является то, что в ней в анодной и катодной камерах установлены прямоточные клапаны, а линия подачи исходной питьевой воды соединена через фильтр с входом в анодную камеру, при этом выход анодной камеры соединен с входом угольного каталитического фильтра, нижний выход каталитического фильтра соединен с входом катода электрохимического реактора, выход катодной камеры соединен с входом фильтра вкуса воды, расположенном на линии вывода обработанной питьевой воды, а линия вывода обработанной питьевой воды соединена с выходом фильтра вкуса. Между анодными и катодными камерами электрохимических реакторов установлен дополнительный каталитический фильтр, а выходы из анодной и катодной камер расположены на противоположных концах дополнительного реактора. Электрохимические реакторы соединены между собой с помощью цанговых соединений.Техническим результатом от использования полезной модели является повышение степени очистки воды, упрощение конструкции и повышение срока ее службы. 2 з.п. ф-лы, 2ил.

Description

Полезная модель относится к области устройств для очистки, кондиционирования и обеззараживания питьевой воды, а также изменения ее окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) и предназначена для использования при подготовке качественной питьевой воды для употребления человеком.
Известна установка, используемая для очистки питьевой воды, содержащая основной и дополнительный диафрагменные электрохимические реакторы, электроды каждого из которых разделены мелкопористой диафрагмой на анодную и катодную камеры с входами и выходами, а также флотационный реактор для разделения газовой и жидкой фазы обработанного электролита с входом в средней части и выходами в верхней и нижней частях, причем на выводе в верхней части установлен регулировочный вентиль, каталитический реактор с входом в верхней и выходом в нижней частях, линию подачи исходной питьевой воды, линию отвода обработанной питьевой воды и линию вывода в дренаж [1].
Основными существенными недостатками известного технического решения являются сложность установки, ее сравнительно большая материалоемкость, так как установка включает значительное количество вспомогательных элементов. Кроме того, в известной установке невозможно достигнуть более высокой биологической ценности обработанной воды, так как при обработке в катодной камере значительная часть энергии затрачивается на нейтрализацию рН после обработки в анодной камере.
Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению, принятым за прототип, является установка для обработки питьевой воды, содержащая основной и дополнительный диафрагменные электрохимические реакторы, электроды каждого из которых разделены мелкопористой диафрагмой на анодную и катодную камеры с входами и выходами, флотационный реактор для разделения газовой и жидкой фазы обработанного электролита с входом в средней части и выходами в верхней и нижней частях, причем на выходе в верхней части флотационного реактора установлен регулировочный вентиль, каталитический реактор с входом в верхней и выходом в нижней частях, линию подачи исходной питьевой воды, линию отвода обработанной питьевой воды и линию вывода в дренаж. Основной и дополнительный электрохимические реакторы устройства выполнены с входами в анодную и катодную камеры и, соответственно, выходами из анодной и катодной камер, расположенными на противоположных концах реакторов для обеспечения противотока обрабатываемой воды в анодных и катодных камерах, линия подачи исходной питьевой воды соединена с входом анодной камеры основного реактора, выход анодной камеры основного реактора соединен с входом анодной камеры дополнительного реактора, выход анодной камеры дополнительного реактора соединен с входом флотационного реактора, нижний выход флотационного реактора соединен с входом каталитического реактора, выход каталитического реактора соединен с входом катодной камеры дополнительного реактора, линия вывода обработанной питьевой воды соединена с выходом катодной камеры дополнительного реактора, а выход верхней части флотационного реактора соединен с входом катодной камеры основного электрохимического реактора, линия вывода в дренаж соединена с выходом катодной камеры основного реактора, и установка содержит датчик протока, установленный на линии подачи исходной питьевой воды перед входом в анодную камеру. Каждый из электрохимических реакторов выполнен из одной электрохимической ячейки, содержащей цилиндрические, коаксиально установленные электроды, пространство между которыми разделено коаксиальной мелкопористой диафрагмой из керамики на основе модифицированного оксида циркония. [2].
Известное решение также обладает существенными недостатками, а именно сохраняющаяся сложность установки за счет наличия дорогостоящих и сложных в изготовлении флотационного и каталитического реактора, слабый противоток воды в электродных камерах, обеспечиваемый только естественным ходом воды, отсутствие предварительной очистки воды, что сокращает срок службы реакторов и отсутствие возможности вкусовой корректировки воды для повышения ее качества.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в повышении степени очистки воды от микроорганизмов, упрощении установки, повышении биологической ценности получаемой в результате процесса очистки питьевой воды, повышении срока ее службы.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, от использования предлагаемой установки является повышение степени очистки воды, упрощение конструкции и повышение срока ее службы
Новизна предлагаемого технического решения, состоит в том, что в установке для обработки питьевой воды, содержащей два электрохимических реактора, электроды которых разделены мелкопористой мембраной на анодную и катодную камеры с входами и выходами, для увеличения службы электрохимических реакторов на подаче воды стоит предварительный фильтр. Сорбция окисленной органики происходит в угольном каталитическом фильтре и далее происходит восстановление рН воды в катоде электрохимического реактора. В установке для обработки питьевой воды каждый из электрохимических реакторов выполнен из одной электрохимической ячейки, содержащей цилиндрические, коаксиально установленные электроды, пространство между которыми разделено коаксиальной мелкопористой мембраной из керамики на основе модифицированного оксида алюминия, что упрощает и удешевляет установку. Соединение узлов установки в гидравлическую схему цанговыми соединениями также позволяет обеспечить достижение технического результата. Кроме того, использование прямоточных клапанов позволяет усилить противопотоки воды в электродных камерах и повысить эффективность электродонорного массопереноса ионов через мембрану за счет уменьшения разности значений рН в катодной и анодной камерах по всей их длине, а следовательно, уменьшения градиента изменения рН в пористой массе диафрагмы в различных поперечных сечениях электродных камер.
Ни из научно-технической и патентной литературы, ни из практики использования устройств для очистки и обеззараживания питьевой воды нам неизвестно о существовании установки с идентичными существенными признаками, что соответствует критерию «новизна» для полезной модели.
Заявляемое техническое решение может быть использовано при доочистке и повышении биологической ценности воды в быту, больничных и образовательных учреждениях, что соответствует критерию «практическая применимость» для полезных моделей.
Заявляемое техническое решение испытано на работающей модели, установленной на водопроводной воде в г. Астрахани.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 - показана принципиальная схема работы установки
- на фиг. 2 - показан процесс очистки воды.
Установка состоит из крана подачи исходной воды 1, фильтра механической предварительной очистки воды 2, двух электрохимических реакторов 12 с анодными камерами 3 и 5 и катодными камерами 7 и 9, прямоточных клапанов 4 и 8, каталитического угольного фильтра 6, фильтра вкуса 10 и крана подачи обработанной воды потребителю 11. Все гидравлические узлы установки соединены между собой цанговыми соединениями.
Вода, подлежащая обработке, при открытом кране 1по линии проходит фильтр предварительной механической очистки 2, затем последовательно анодные камеры 3 и 5 реакторов 12, где проходит предварительную обработку. В анодных камерах окисляются и коагулируют органические примеси. Затем вода поступает в каталитический угольный фильтр 6, в котором из воды удаляются газообразные продукты анодного синтеза (озон, кислород, хлор) и скоагулированные окисленные органические соединения, частички или молекулы которых сорбируются активированным углем каталитического фильтра 6. Фильтр 6 работает в условиях, препятствующих накоплению микроорганизмов, а также подавляется их способность к размножению на адсорбированных из воды веществах, поскольку в воде после анодной обработки присутствуют мощные антибактериальные гидропероксидные оксиданты. Затем вода из каталитического реактора 6,поступает последовательно в катодные камеры 7 и 9 электрохимических реакторов 12. В катодных камерах происходит восстановление ионов тяжелых металлов и их переход из ионной в атомарную форму. Также из этой воды удаляется остаточное количество органических соединений, которые в результате предшествующей анодной обработки обретают способность к более полной адсорбции на материале каталитического реактора 6. За счет обработки в катодных камерах регулируется рН воды, и она приобретает биологически активные свойства, в том числе отрицательный ОВП. По линии обработанная вода подается потребителю через фильтр вкуса 10 и кран 11.
Пример конкретного осуществления полезной модели - изготовленная авторами по схеме, изображенной на Фиг. 1, установка с электрохимическими реакторами, состоящими из электрохимической ячейки с коаксиально установленными цилиндрическим и стрежневым электродами и коаксиально же установленной между ними керамической ультрафильтрационной мембраной из керамики на основе оксида алюминия и толщиной 0,7 мм. Длина ячейки составляла 200 мм, а объемы электродных камер составляют 10 мл катодной камеры и 7 мл анодной. В качестве анодов в ячейках использовались титановые электроды с покрытием оксида иридия, которые в меньшей степени генерируют активный хлор и в большей - гидропероксидные оксиданты (перекись водорода, озон, синглетный кислород). В этом случае вода приобрела более свежий вкус, и, кроме того, сократились затраты на удаление хлоркислородных оксидантов.
Сравнение исходной воды, воды обработанной на установке - прототипе и, изготовленной нами установки, показало следующее. Исходная вода содержала 100000±10000 микробных клеток в 1 мл, органические вредные вещества (фенолы, гербициды, ПАВ) - 1,6±0,2 мг/л, соединения тяжелых металлов (CuCl2, AgNO3) - 0,5 мг/л., Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) исходной воды, измеренный платиновым электродом относительно хлорсеребряного электрода сравнения был равен +290 мВ, величина рН составляла 6,9. После обработки исходной воды в устройстве - прототипе степень очистки от загрязнений составила соответственно 99, 98%, 94% и 95%. Параметры очищенной в установке-прототипе воды были: ОВП=-95 мВ, рН 6,9.
При обработке исходной воды в изготовленной установке степень очистки от микробов составила 99,997%, от органических веществ - 97%, от ионов тяжелых металлов 98%.. Очищенная в установке вода имела ОВП=-150 мВ, рН 7,4.
Таким образом, предлагаемое новое техническое решение позволяет эффективно повысить степень очистки воды от взвешенных примесей и органических соединений, существенно снизить ОВП воды и нормализовать рН. Кроме того, использование изобретения позволяет упростить установку, исключить дополнительные функциональные узлы и повысить потребительские качества получаемой воды.
Настоящее устройство испытано и готовится к массовому внедрению.
Источники информации:
[1]-RU №2149835, C02F 1/461, 1999 г.
[2] - RU №2322394, C02F 1/46, 2006 г. - прототип.

Claims (3)

1. Установка для обработки питьевой воды, содержащая два электрохимических реактора, электроды которых разделены мембраной на анодную и катодную камеры с входами и выходами, линию подачи исходной питьевой воды, линию отвода обработанной питьевой воды, отличающаяся тем, что в ней в анодной и катодной камерах установлены прямоточные клапаны, а линия подачи исходной питьевой воды соединена через фильтр с входом в анодную камеру, при этом выход анодной камеры соединен с входом угольного каталитического фильтра, нижний выход каталитического фильтра соединен с входом катода электрохимического реактора, выход катодной камеры соединен с входом фильтра вкуса воды, расположенном на линии вывода обработанной питьевой воды, а линия вывода обработанной питьевой воды соединена с выходом фильтра вкуса.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в ней между анодными и катодными камерами электрохимических реакторов установлен дополнительный каталитический фильтр, а выходы из анодной и катодной камер расположены на противоположных концах дополнительного реактора.
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что электрохимические реакторы соединены между собой с помощью цанговых соединений.
RU2017142171U 2017-12-04 2017-12-04 Установка для обработки питьевой воды RU179742U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142171U RU179742U1 (ru) 2017-12-04 2017-12-04 Установка для обработки питьевой воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017142171U RU179742U1 (ru) 2017-12-04 2017-12-04 Установка для обработки питьевой воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179742U1 true RU179742U1 (ru) 2018-05-23

Family

ID=62203182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017142171U RU179742U1 (ru) 2017-12-04 2017-12-04 Установка для обработки питьевой воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179742U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635040A (en) * 1996-03-11 1997-06-03 Rscecat, Usa, Inc. Electrochemical cell
RU2096337C1 (ru) * 1996-09-05 1997-11-20 Витольд Михайлович Бахир Установка для электрохимической очистки воды и/или водных растворов
RU2176989C1 (ru) * 2000-11-01 2001-12-20 Бахир Витольд Михайлович Электрохимическая модульная ячейка для обработки водных растворов, установка для получения продуктов анодного окисления раствора хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов
RU2322394C1 (ru) * 2006-10-19 2008-04-20 Витольд Михайлович Бахир Установка для обработки питьевой воды

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5635040A (en) * 1996-03-11 1997-06-03 Rscecat, Usa, Inc. Electrochemical cell
RU2096337C1 (ru) * 1996-09-05 1997-11-20 Витольд Михайлович Бахир Установка для электрохимической очистки воды и/или водных растворов
RU2176989C1 (ru) * 2000-11-01 2001-12-20 Бахир Витольд Михайлович Электрохимическая модульная ячейка для обработки водных растворов, установка для получения продуктов анодного окисления раствора хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов
RU2322394C1 (ru) * 2006-10-19 2008-04-20 Витольд Михайлович Бахир Установка для обработки питьевой воды

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203683180U (zh) 泳浴循环净水器
US5540819A (en) Water treatment method
KR101120942B1 (ko) 기능성을 가진 수소수 제조장치
WO2014038826A1 (ko) 정수 및 수소수를 이용한 생활용수 공급 시스템
KR101893186B1 (ko) 융합형 전기분해를 통한 수소의 다목적 용도로 이용 가능한 전기분해장치
CN203833744U (zh) 商务水机
CN103951020A (zh) 健康饮水机
CN105540761A (zh) 一种水体消毒设备及利用其进行水体消毒的方法
CN203833687U (zh) 健康饮水机
EP2508482A1 (en) Apparatus and method for electrolytic production of reducing water
RU179742U1 (ru) Установка для обработки питьевой воды
Mendia Electrochemical processes for wastewater treatment
RU2322394C1 (ru) Установка для обработки питьевой воды
RU2388702C2 (ru) Способ электрохимической очистки воды
KR20130040627A (ko) 전해 환원수 제조장치
KR20130030150A (ko) 기능성을 가진 수소수 및 오존수 제조장치
CN215480281U (zh) 一种地下水除锰消毒系统
CN215208908U (zh) 一种基于电化学电解技术提升二次供水水质的装置
RU2357927C2 (ru) Устройство для электрохимической очистки воды
CN2215482Y (zh) 可生饮碱性离子保健水处理装置
CN205241298U (zh) 低功耗富氢水电解商务水机
GB2257982A (en) An electrolytic method of drinking-water purification
CN212127829U (zh) 一种反渗透浓缩液电解回收装置
RU2088539C1 (ru) Устройство для получения моющих и дезинфицирующих растворов
RU2322395C1 (ru) Установка для обработки питьевой воды

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181205

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20191125