RU2100283C1

RU2100283C1 - Method of treating water

Info

Publication number: RU2100283C1
Application number: RU96111909/25A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Новоженов
Original assignee: Сергей Владимирович Новоженов
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-12-27

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention deals with treating water and producing high-quality drinking water from surface sources. In order to remove undesired impurities, such as dissolved chlorine, iron, manganese, nickel, and copper ions, and to form non-toxic or less toxic ions, water is brought in contact with particles of magnesium or its alloys. Water under treatment is supplemented with Mn(III,IV) oxide, porous carbon, or carbon particles with preliminarily applied Mn(III,IV oxides, after which water is passed through a bed containing the same particles fixed with regard to each other. EFFECT: improved quality of treatment. 6 cl

Description

Изобретение относится к способам очистки воды и может быть использовано в устройствах для получения питьевой воды, например, из поверхностных источников. The invention relates to methods for water purification and can be used in devices for producing drinking water, for example, from surface sources.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, включающий пропускание обрабатываемой воды через слой металлического материала, состоящего из частиц меди, цинка или их смесей, причем предпочтение отдается использованию смесей меди и цинка. Разность потенциалов, возникающих на поверхности раздела между частицами металла и примесями, растворенными в воде, обеспечивает протекание окислительно- восстановительных реакций, результатом которых является снижение концентраций нежелательных примесей, таких как хлор, нитраты и другие (1 7), а также и растворение металлических частиц за счет их коррозии, в результате чего в воду переходят ионы цинка и меди, содержание которых в питьевой воде не должно превышать установленных норм. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method comprising transmitting treated water through a layer of metal material consisting of particles of copper, zinc or mixtures thereof, with preference being given to the use of mixtures of copper and zinc. The potential difference arising at the interface between metal particles and impurities dissolved in water ensures the occurrence of redox reactions that result in a decrease in the concentration of undesirable impurities, such as chlorine, nitrates, and others (1 7), as well as the dissolution of metal particles due to their corrosion, as a result of which zinc and copper ions pass into the water, the content of which in drinking water should not exceed the established norms.

Цель изобретения повышение эффективности протекания окислительно- восстановительных реакций между металлом и примесями, содержащимися в обрабатываемой воде и устранение поступления в нее токсичных ионов из металла, используемого для обработки воды. The purpose of the invention is to increase the efficiency of redox reactions between the metal and impurities contained in the treated water and to eliminate the entry of toxic ions into it from the metal used to treat the water.

Цель достигается за счет того, что для обработки воды используется магний или его сплавы. Кроме того, цель достигается тем, что помимо частиц магния или его сплавов в обрабатываемую воду вводят частицы оксидов марганца (III и IV), пористые углеродные частицы, углеродные частицы, на которые предварительно нанесены оксиды марганца (III и IV); обрабатываемую воду пропускают через слой, состоящий из указанных частиц; в слое частицы фиксируют относительно друг друга. The goal is achieved due to the fact that magnesium or its alloys are used for water treatment. In addition, the goal is achieved by the fact that in addition to the particles of magnesium or its alloys, particles of manganese oxides (III and IV), porous carbon particles, carbon particles on which manganese oxides (III and IV) are previously applied, are introduced into the treated water; the treated water is passed through a layer consisting of these particles; in the layer, the particles are fixed relative to each other.

При использовании частиц магния или его сплавов эффективность протекания окислительно-восстановительных реакций между частицами металла и примесями, содержащимися в воде, значительно выше, поскольку потенциал коррозии магния больше потенциалов меди и цинка. При коррозии магния и его сплавов в воду переходят главным образом нетоксичные ионы магния. When using magnesium particles or its alloys, the efficiency of redox reactions between metal particles and impurities contained in water is much higher, since the corrosion potential of magnesium is greater than the potentials of copper and zinc. During the corrosion of magnesium and its alloys, mainly non-toxic magnesium ions pass into the water.

Коррозия магния и его сплавов может быть усилена введением в обрабатываемую воду окислителей, например кислорода или хлора. Для поддержания постоянной концентрации окислителя предпочтительнее использование твердого окислителя, например оксидов марганца (III и IV). Corrosion of magnesium and its alloys can be enhanced by the introduction of oxidizing agents, for example oxygen or chlorine, into the treated water. To maintain a constant concentration of oxidizing agent, it is preferable to use a solid oxidizing agent, for example, manganese oxides (III and IV).

Введение в обрабатываемую воду пористых углеродных частиц, например частиц активированного угля, увеличивает электропроводность обрабатываемой воды, при этом возникающий на частицах магния или его сплавов потенциал коррозии распределен по поверхности частиц более равномерно. В результате процесс коррозии частиц магния или его сплавов протекает более стабильно. The introduction of porous carbon particles, for example, activated carbon particles into the treated water, increases the electrical conductivity of the treated water, while the corrosion potential arising on the particles of magnesium or its alloys is more evenly distributed on the surface of the particles. As a result, the corrosion process of magnesium particles or its alloys proceeds more stably.

Введение в обрабатываемую воду углеродных частиц с предварительно нанесенными оксидами марганца (III и IV) усиливает коррозию частиц магния или его сплавов и одновременно стабилизирует этот процесс. The introduction of carbon particles into the treated water with pre-deposited manganese oxides (III and IV) enhances the corrosion of magnesium particles or its alloys and at the same time stabilizes this process.

Обработка воды частицами магния или его сплавами, в том числе в сочетании с указанными выше частицами, может быть осуществлена контактным способом с перемешиванием. Однако наиболее целесообразна обработка воды путем пропускания ее через неподвижный слой частиц. При этом слой частиц используется в качестве насыпного фильтрующего материала и может находиться в закрытом контейнере и поддерживаться проницаемыми перегородками. Фильтрование обрабатываемой воды может осуществляться с направлениями сверху вниз и снизу вверх. Water treatment with magnesium particles or its alloys, including in combination with the above particles, can be carried out by contact with stirring. However, the most appropriate treatment of water by passing it through a fixed layer of particles. In this case, the particle layer is used as a bulk filter material and can be in a closed container and supported by permeable partitions. Filtering the treated water can be carried out with directions from top to bottom and from bottom to top.

Наконец, частицы магния или его сплавов могут быть зафиксированы в слое относительно друг друга тем или иным способом, в том числе в сочетании с указанными выше частицами твердого окислителя или с частицами активированного угля. Finally, particles of magnesium or its alloys can be fixed in the layer relative to each other in one way or another, including in combination with the above particles of a solid oxidizing agent or with particles of activated carbon.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент США N 4,642,192, прототип.Sources of information taken into account during the examination:
1. US patent N 4,642,192, prototype.

2. Патент США N 5,122,274. 2. US Patent N 5,122,274.

3. Патент США N 5,135,654. 3. US Patent N 5,135,654.

4. Патент США N 5,198,118. 4. U.S. Patent No. 5,198,118.

5. Патент США N 5,269,932. 5. US Patent N 5,269,932.

6. Патент США N 5,275,737. 6. U.S. Patent No. 5,275,737.

7. Патент США N 5,314,623. 7. US Patent N 5,314,623.

Claims

1. A method of treating water to reduce concentrations of undesirable impurities, such as dissolved chlorine, iron, manganese, nickel, copper ions, comprising contacting the treated water with metal particles, characterized in that, in order to simultaneously remove impurities and form non-toxic or less toxic ions, particles of magnesium or its alloys are used.

2. The method according to claim 1, characterized in that particles of a solid oxidizing agent, for example, manganese oxides (III, IV), are additionally introduced into the treated water.

3. The method according to claim 1, characterized in that porous carbon particles, for example, activated carbon particles, are additionally introduced into the treated water.

4. The method according to claim 3, characterized in that the manganese oxides (III, IV) are preliminarily applied to the carbon particles.

5. The method according to PP.1 to 4, characterized in that the treated water is passed through a layer consisting of particles.

6. The method according to claim 5, characterized in that the layer consisting of particles is made in the form of a monolithic porous block.