RU2064818C1 - Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064818C1 RU2064818C1 RU94028250A RU94028250A RU2064818C1 RU 2064818 C1 RU2064818 C1 RU 2064818C1 RU 94028250 A RU94028250 A RU 94028250A RU 94028250 A RU94028250 A RU 94028250A RU 2064818 C1 RU2064818 C1 RU 2064818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrochemical cell
- water
- alkaline
- chamber
- softening
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области безреагентных методов умягчения природных и промышленных вод.
Устройство для электрохимического умягчения воды, включающее электрохимическую ячейку с нерастворимыми электродами и насадку из ионообменных смол, дополнительно включает механический фильтр, а электрохимическая ячейка снабжена катионнообменной мембраной, насадка из ионообменного материала находится в псевдоожиженном состоянии в щелочной камере электрохимической ячейки.
Электрохимическая ячейка может дополнительно содержать чередующиеся биполярные и катионнообменные мембраны, образующие щелочные и кислотные камеры.
Умягчаемую воду подают в щелочную камеру электрохимической ячейки, заполненную псевдоожиженным слоем ионита со скоростью 0,1-1,0 см/с и плотностью тока 0,05-5,00 А/дм2, затем воду подают на механический фильтр и далее в кислотную камеру электрохимической ячейки. 2 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области безреагентных методов умягчения природных и промышленных вод.
Известен способ умягчения природных вод в электролизере с двумя нерастворимыми электродами (А. с. СССР N 132132). Недостатком этого способа является осадкообразование на поверхности катода и периодичность процесса.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ умягчения воды путем электролиза постоянным током в электрохимической ячейке с нерастворимыми электродами и насадкой из ионообменных смол. Электролит ведут при плотности тока 0,2-1,0 А/дм2 (А. с. СССР N 819066).
Данное техническое решение позволяет увеличить производительность процесса умягчения воды и снизить энергозатраты. Недостатком данного способа является периодичность процесса, обусловленная накоплением солей жидкости в межэлектродном пространстве.
С целью обеспечения непрерывности процесса умягчения воды устройство для электрохимического умягчения воды, включающее электрохимическую ячейку с нерастворимыми электродами и насадку из ионообменных смол, дополнительно включает механический фильтр, электрохимическая ячейка снабжена катионнообменной мембраной, а насадка из ионообменного материала находится в псевдоожиженном состоянии в щелочной камере электрохимической ячейки. Для экономии дорогостоящих электродных материалов возможно включение в электрохимическую ячейку дополнительных чередующихся биполярных и катионнообменных мембран, образующих щелочные и кислотные камеры.
Способ умягчения воды заключается в том, что воду подают в щелочную камеру электрохимической ячейки, заполненную псевдоожиженным слоем ионита, со скоростью 0,1-1,0 см/с и плотностью тока 0,05-5,00 А/дм2, затем воду подают на механический фильтр, а далее в кислотную камеру электрохимической ячейки.
На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, на фиг. 2 - электрохимическая ячейка, включающая дополнительно биполярные мембраны.
Установка включает электрохимическую ячейку 1, механический фильтр 2. Электрохимическая ячейка 1 состоит из катода 3, анода 4, катионообменной мембраны 5, образующих щелочную камеру 6 и кислотную камеру 7. В щелочную камеру 6 помещен катионит 8, находящийся в псевдоожиженном состоянии. Электрохимическая ячейка может быть дополнительно снабжена чередующимися биполярными 9 и катионообменными 5 мембранами, образующими щелочные 6 и кислотные 7 камеры.
Обрабатываемую воду направляют в щелочную камеру 8 электрохимической ячейки 1 со скоростью 0,1-1,0 см/с и плотностью тока 0,05-5,00 А/дм2, где происходит осадкообразование на поверхностях гранул катионита 8, катода 3 и катионообменной мембраны 5. Вследствие постоянного механического взаимодействия гранул катионита 8 между собой, гранул катионита 8 и мембраны 5, гранул катионита 8 и катода 3, из-за низкой адгезии осадков солей жесткости происходит непрерывная очистка перечисленных поверхностей и вынос осадка солей жесткости из щелочной камеры 6 электрохимической ячейки 1. Далее раствор с осадком подают на механический фильтр 2, где происходит отделение твердой фазы. Затем раствор поступает в кислотную камеру 7 электрохимической ячейки 1, где раствор подкисляется до нейтрального значения рН за счет продуктов электролиза и дополнительно очищается от катионов щелочных и щелочноземельных металлов за счет их переноса через катионнообменную мембрану 5 в щелочную камеру 6. Введение в электрохимическую ячейку 1 дополнительно биполярных мембран 9 позволяет уменьшить расход дорогостоящих анодных (электродных) материалов.
Пример. Исходную воду с общей жесткостью 4,3-4,5 мг-экв/л направляют в электрохимическую ячейку 1 размером 200х200х20 мм, состоящую из катода 3, выполненного из нержавеющей стали марки Х18Н10Т, анода 4 марки ОРТа, размерами 200х200 мм, катионнообменной мембpаны 5 марки МФ-4СК, разделяющей электрохимическую ячейку на щелочную 6 и кислотную 7 камеры. Исходный раствор подают в щелочную камеру 6 со скоростью 0,1-1,0 см/с.
В щелочной камере 6 находится катионит 8 марки КУ-2, приведенный в равновесное состояние с обрабатываемым раствором и находящийся в псевдоожиженном состоянии.
При скорости, большей 1,0 см/с, происходит разрушение псевдоожиженного слоя ионита 8, который поднимается в верхнюю часть электрохимической ячейки 1 и щелочная камера 6 начинает зарастать осадком солей жесткости. При скорости, меньшей 0,1 см/с, катионит 8 не будет находиться в псевдоожиженном состоянии.
Выделяющиеся в щелочной камере 6 труднорастворимые осадки солей жесткости механически измельчаются движущимся катионитом 8, выносятся из щелочной камеры 6 и поступают в механический фильтр 2, где происходит отделение твердой фазы раствора. После фильтра раствор подают в кислотную камеру 7 электрохимической ячейки, где раствор подкисляется до нейтрального значения рН.
Процесс вели при плотности тока 0,012-5,00 А/дм2. Результаты исследования приведены в таблицах 1 и 2.
Как показали ресурсные испытания, предлагаемая установка, проработав непрерывно 300 часов, давала стабильные результаты по уменьшению жесткости воды (С кон=0,8 мг-экв/л при С нач=4,5 мг-экв/л). При этом удельные энергозатраты равны 4,7 кВт-ч/г-экв, а удельная производительность 80 г-экв/ч•м3. В то же время известная установка, проработав всего 30 часов, давала следующие результаты: С кон=2,2 мг-экв/л при С нач=4,5 мг-экв/л, удельные энергозатраты 150 кВт-ч/г-экв, а удельная производительность 30 г-экв/ч•м3.
В таблице 2 представлены характеристики предлагаемого способа умягчения воды при различных плотностях тока (от 0,01 до 6,00 А/дм2) и различной скорости потока (от 0,1 до 1,0 см/с).
Исходя из опытных данных выбраны оптимальные плотности тока (от 0,05 до 5,00 А/дм2 и скорости протока (от 0,1 до 1,0 см/с), при которых достигается большая производительность (21-266 г-экв/ч•см3, малые энергозатраты (0,12-50,00 кВт-ч/г-экв) и высокая степень умягчения (0,14-0,84). Таким образом, использование заявляемого устройства позволяет проводить непрерывно процесс умягчения воды при его стабильно высоких технико-экономических характеристиках.
Claims (3)
1. Способ электрохимического умягчения воды путем ее обработки в электрохимической ячейке с нерастворимыми электродами и насадкой из ионнообменного материала, отличающийся тем, что процесс ведут в электрохимической ячейке, снабженной катионнообменной мембраной с образованием кислотной и щелочной камер, причем воду подают в щелочную камеру электрохимической ячейки со скоростью 0,1-1,0 см/с плотностью тока 0,05-5,00 А/дм2, затем воду подают на механический фильтр, после чего она поступает в кислотную камеру электрохимической ячейки.
2. Устройство для электрохимического умягчения воды, включающее электрохимическую ячейку с нерастворимыми электродами и насадку из гранулированных ионообменных смол, отличающееся тем, что устройство включает дополнительно механический фильтр и электрохимическая ячейка снабжена катионнообменной мембраной с образованием кислотной и щелочной камер, а насадка из ионообменного материала находится в псевдоожиженном состоянии в щелочной камере.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрохимическая ячейка дополнительно снабжена чередующимися биполярными и катионнообменными мембранами, образующими щелочные и кислотные камеры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94028250A RU2064818C1 (ru) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94028250A RU2064818C1 (ru) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2064818C1 true RU2064818C1 (ru) | 1996-08-10 |
| RU94028250A RU94028250A (ru) | 1996-10-20 |
Family
ID=20159041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94028250A RU2064818C1 (ru) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2064818C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4055C1 (ru) * | 2010-02-10 | 2011-02-28 | Государственный Университет Молд0 | Способ умягчения минерализованной природной воды и устройство для его осуществления |
| WO2013166255A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Tangent Company Llc | Hardness reduction apparatus and method |
-
1994
- 1994-07-27 RU RU94028250A patent/RU2064818C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 819066, кл. С 02 F 1/46, 1981. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4055C1 (ru) * | 2010-02-10 | 2011-02-28 | Государственный Университет Молд0 | Способ умягчения минерализованной природной воды и устройство для его осуществления |
| WO2013166255A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Tangent Company Llc | Hardness reduction apparatus and method |
| US9493368B2 (en) | 2012-05-03 | 2016-11-15 | Tangent Company Llc | Hardness reduction apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94028250A (ru) | 1996-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0503589B1 (en) | Electrodialysis reversal process and apparatus with bipolar membranes | |
| Chaturvedi | Electrocoagulation: a novel waste water treatment method | |
| US3869376A (en) | System for demineralizing water by electrodialysis | |
| JPH10128338A (ja) | 電気再生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法及び装置 | |
| CN101195639B (zh) | 草甘膦母液处理方法 | |
| CN100482594C (zh) | 一种无结垢并回收阴阳离子的电去离子净水装置及方法 | |
| MY123871A (en) | Method and apparatus for electrodeionization of water | |
| CA1084868A (en) | Water waste treatment with periodic current reversal in production of microbubbles | |
| AU2003244175A1 (en) | Electrodeionization apparatus | |
| CN101694007B (zh) | 一种电镀漂洗废水的处理方法 | |
| US5256263A (en) | Method of purifying lacustrine water and filthy water purification | |
| RU2064818C1 (ru) | Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления | |
| JPS63500704A (ja) | 水の電磁処理 | |
| JPH0532088B2 (ru) | ||
| Paul | Electrolytic treatment of turbid water in package plant | |
| US3082160A (en) | Electrolytic method | |
| FI72708B (fi) | Foerfarande foer elektrokemisk behandling av avfallsvatten. | |
| RU2088317C1 (ru) | Установка для получения питьевой воды | |
| CN216837486U (zh) | 一种高盐废水浓缩系统 | |
| CN217173498U (zh) | 一种高含盐废水零排放处理系统 | |
| JPS5855577A (ja) | アミノ酸の製造法 | |
| SU1726389A1 (ru) | Способ обескремнивани воды | |
| JPH0686984A (ja) | 廃水処理装置における電極構造 | |
| SU1745283A1 (ru) | Способ очистки воды | |
| JP3230692B2 (ja) | 軟水器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100728 |