RU2141453C1 - Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions - Google Patents

Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2141453C1
RU2141453C1 RU95110168A RU95110168A RU2141453C1 RU 2141453 C1 RU2141453 C1 RU 2141453C1 RU 95110168 A RU95110168 A RU 95110168A RU 95110168 A RU95110168 A RU 95110168A RU 2141453 C1 RU2141453 C1 RU 2141453C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
chambers
treated water
cells
solution
Prior art date
Application number
RU95110168A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95110168A (en
Inventor
В.М. Бахир
Ю.Г. Задорожний
Т.Б. Барабаш
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория электрохимической технологии"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория электрохимической технологии" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория электрохимической технологии"
Priority to RU95110168A priority Critical patent/RU2141453C1/en
Publication of RU95110168A publication Critical patent/RU95110168A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2141453C1 publication Critical patent/RU2141453C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: water purification and disinfection processes to obtain drinkable water, preparation of disinfecting and washing solutions. SUBSTANCE: installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions has four electrochemical cells made of vertical coaxial cylindrical and rod electrodes placed into dielectric bushings, ultrafiltration ceramic diaphragm based on zirconium oxide with additions of yttrium and aluminum oxides that divides interelectrode space into electrode chambers. Inlets for treated water is located in lower parts of chambers and outlets are situated in their upper parts. Cylindrical electrodes are made from titanium and have platinum coat, rod electrodes are made from titanium and have electrocatalytic coat of platinum, iridium and ruthenium dioxide. Installation also includes power supply which positive pole is connected to rod and negative pole to cylindrical electrodes of cells, lines to feed water for treatment and to discharge treated water, fixture to meter solution of sodium chloride into treated water placed in line to feed water that is manufactured in the form of water-jet pump connected to salt solution vessel downstream from flow governor and used prior to supply of solution into electrode chambers of cells. Cells are hydraulically connected in parallel and pairs of cells are electrically placed in parallel, two pairs of cells are connected in series. Line to feed water for treatment is connected to chambers of cylindrical electrodes of cells, line to discharge water from chambers of cylindrical electrodes is connected to inlets of chambers of rod electrodes, line to discharge treated water is linked to outlets of chambers of rod electrodes. Installation additionally has fixture to dispose of part of degassed solution mounted in line to discharge water from chambers of cylindrical electrodes and vessel to collect treated water. Installation incorporates control unit connected to power supply and productivity transducer integrated with flow governor, transducer monitoring level of salt solution placed in vessel for salt solution and transducer monitoring level of treated water placed in vessel to collect treated water. All transducers are connected to control unit. Technical effect of invention lies in reduction of energy consumption with provision of productivity of 40-100 l/h. EFFECT: expanded functional capabilities of installation owing to expanded spectrum of characteristics of obtained solutions, simplified design of installation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к устройствам для электрохимической обработки воды или водных растворов с целью регулирования ее кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств и каталитической активности и может быть использовано в процессах очистки воды, ее обеззараживания вплоть до получения питьевой, а также для получения моющих и дезинфицирующих растворов. The invention relates to the field of chemical technology, in particular to devices for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions with the aim of regulating its acid-base, redox properties and catalytic activity and can be used in water purification processes, its disinfection up to drinking, and also for cleaning and disinfecting solutions.

В прикладной электрохимии для регулирования свойств обработанных растворов используются электролизеры с разделенными электродными пространствами различных конструкций. In applied electrochemistry, electrolyzers with separated electrode spaces of various designs are used to control the properties of the treated solutions.

Так, например, известно устройство для электрохимической обработки воды, состоящее из цилиндрического электролизера с коаксиально расположенными в диэлектрических втулках электродами и диафрагмой между ними, разделяющей межэлектродное пространство на анодную и катодную камеры [1]. Каждая камера имеет отдельный вход в нижней и отдельный вывод в верхней втулках электролизера, сообщающихся с подводящими и отводящими гидравлическими линиями для протока воды под давлением. Отмечено, что в процессе эксплуатации данного устройства возможно получение электрохимически обработанной воды с бактерицидными свойствами. For example, a device for electrochemical water treatment is known, consisting of a cylindrical electrolyzer with electrodes coaxially located in dielectric bushings and a diaphragm between them, which separates the interelectrode space into the anode and cathode chambers [1]. Each chamber has a separate entrance to the lower and a separate output in the upper bushings of the electrolyzer, communicating with the inlet and outlet hydraulic lines for the flow of water under pressure. It is noted that during the operation of this device, it is possible to obtain electrochemically treated water with bactericidal properties.

Недостатком известного решения являются большие энергопотери при обработке воды и водных растворов, кроме того устройство не обеспечивает стабильность характеристик получаемых растворов при малой минерализации исходной воды. A disadvantage of the known solution is the large energy loss in the processing of water and aqueous solutions, in addition, the device does not provide stability characteristics of the resulting solutions with low salinity of the source water.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для электрохимической обработки воды, содержащее как минимум одну ячейку, выполненную из вертикальных коаксиальных цилиндрического и стержневого электродов, выполненных из нерастворимых при электролизе материалов и установленных в диэлектрических втулках, и разделенных ультрафильтрационной диафрагмой из керамики на основе оксидов циркония, алюминия и иттрия, также установленной во втулках, причем размеры ячейки отвечают определенному соотношению, обеспечивающему наиболее оптимальный гидравлический режим и использование тока [2]. Устройство содержит средства для гидравлического и электрического соединения нескольких ячеек с целью обеспечения требуемой производительности, причем ячейки соединены параллельно гидравлически, а электрически они могут быть соединены параллельно, последовательно или параллельно-последовательно. Устройство также содержит приспособление для дозирования в обрабатываемую воду реагента - хлорида натрия, выполненное в виде водоструйного насоса, а также приспособление для регулирования расхода обрабатываемой воды. Кроме того устройство предусматривает соединение цилиндрического электрода с положительным полюсом источника тока, стержневого электрода - с отрицательным, и обработку воды или раствора параллельными потоками в электродных камерах, или подачу всего объема обрабатываемого раствора в анодную камеру (камеру цилиндрического электрода) с последующим перетоком раствора в камеру противоэлектрода. В результате обработки в известном устройстве растворы могут быть использованы в качестве дезинфицирующих (анолит) и моющих (католит) растворов. Основными характеристиками обрабатываемых растворов является pH и окислительно-восстановительный потенциал. The closest in technical essence and the achieved result is a device for electrochemical water treatment, containing at least one cell made of vertical coaxial cylindrical and rod electrodes made of insoluble materials during electrolysis and installed in dielectric bushings, and separated by an ultrafiltration diaphragm made of ceramic based oxides of zirconium, aluminum and yttrium, also installed in the bushings, and the cell sizes correspond to a certain ratio, bespechivaet the optimal hydraulic regime and use of current [2]. The device comprises means for hydraulically and electrically connecting several cells in order to provide the required performance, moreover, the cells are connected in parallel hydraulically, and electrically they can be connected in parallel, in series or in parallel-series. The device also contains a device for dispensing a reagent sodium chloride into the treated water, made in the form of a water-jet pump, and also a device for regulating the flow of treated water. In addition, the device provides for connecting a cylindrical electrode with a positive pole of a current source, a rod electrode with a negative one, and treating the water or solution with parallel flows in the electrode chambers, or supplying the entire volume of the treated solution to the anode chamber (chamber of a cylindrical electrode) with subsequent flow of the solution into the chamber counter electrode. As a result of processing in a known device, the solutions can be used as disinfectant (anolyte) and detergent (catholyte) solutions. The main characteristics of the treated solutions is pH and redox potential.

Устройство обеспечивает легкое соединение требуемого числа ячеек для обеспечения необходимой производительности, а также стабильную работу при низкой минерализации исходных растворов. The device provides easy connection of the required number of cells to ensure the necessary performance, as well as stable operation with low salinity of the initial solutions.

Недостатками устройства являются относительно высокие энергозатраты на обработку, сравнительно узкий спектр характеристик получаемых растворов, так как регулировка процессом осуществляется либо за счет изменения протока раствора через камеры либо изменением расхода электричества, напряжения, плотности тока, что не всегда может быть реализовано в полном объеме, так как снижение протока при высоких плотностях тока приводит к перегреву раствора, его вскипанию и, как следствие, к ухудшению параметров обработанного раствора. Кроме того устройства сравнительно сложно в эксплуатации. The disadvantages of the device are the relatively high energy consumption for processing, a relatively narrow range of characteristics of the resulting solutions, since the process is regulated either by changing the flow of the solution through the chambers or by changing the consumption of electricity, voltage, current density, which can not always be fully realized, how to reduce the duct at high current densities leads to overheating of the solution, its boiling, and, as a result, to a deterioration of the parameters of the treated solution. In addition, the device is relatively difficult to operate.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при обеспечении производительности 40 - 100 л/час, расширение функциональных возможностей устройства за счет расширения спектра характеристик получаемых растворов, упрощение эксплуатации устройства. The aim of the invention is to reduce energy consumption while ensuring a productivity of 40-100 l / h, expanding the functionality of the device by expanding the range of characteristics of the resulting solutions, simplifying the operation of the device.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов, содержит четыре электрохимических ячейки, выполненных из вертикальных коаксиальных цилиндрического и стержневого электродов, установленных в диэлектрических втулках, ультрафильтрационной диафрагмы из керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов иттрия и алюминия, разделяющих межэлектродное пространство на электродные камеры, причем ввод обрабатываемой воды расположен в нижних частях камер, а вывод - в верхних. Цилиндрические электроды выполнены из титана с платиновым покрытием, стержневые - из титана с электрокаталитическим покрытием из платины, иридия и диоксида рутения, и устройство содержит источник тока, положительный полюс которого соединен со стержневыми, а отрицательный - с цилиндрическими электродами ячеек. This goal is achieved in that the device for the electrochemical treatment of water and aqueous solutions contains four electrochemical cells made of vertical coaxial cylindrical and rod electrodes installed in dielectric bushings, an ultrafiltration diaphragm made of zirconium-based ceramic with additives of yttrium and aluminum oxides separating interelectrode space on the electrode chambers, and the input of the treated water is located in the lower parts of the chambers, and the output is in the upper ones. The cylindrical electrodes are made of platinum titanium coated, the rod electrodes are made of titanium with an electrocatalytic coating of platinum, iridium and ruthenium dioxide, and the device contains a current source whose positive pole is connected to the rod and the negative pole to the cylindrical electrodes of the cells.

Устройство содержит линии подвода обрабатываемой воды и линии отвода обработанной воды, а также приспособление для дозирования в обрабатываемую воду раствора хлорида натрия, установленное на линии подвода воды и выполненное в виде водоструйного насоса, соединенного с емкостью солевого раствора, установленное на линии подвода после регулятора расхода и перед подачей раствора в электродные камеры ячеек. The device contains a supply line of treated water and a drainage line of treated water, as well as a device for dispensing a sodium chloride solution into the treated water, installed on the water supply line and made in the form of a water-jet pump connected to a salt solution tank, installed on the supply line after the flow regulator and before feeding the solution into the electrode chambers of the cells.

Ячейки гидравлически соединены параллельно а электрически - попарно соединены параллельно, а две пары - последовательно. The cells are hydraulically connected in parallel and electrically connected in pairs in parallel, and two pairs in series.

Линия подачи обрабатываемой воды соединена с камерами цилиндрических электродов ячеек, линия отвода из камер цилиндрических электродов соединена со входами камер стержневых электродов ячеек, линия отвода обработанной воды соединена с выходом камер стержневого электрода, и устройство дополнительно содержит приспособление для отвода части дегазированного раствора, установленное на линии отвода из камер цилиндрических электродов, а также емкость для накопления обработанной воды. The treated water supply line is connected to the chambers of the cylindrical electrodes of the cells, the drainage line from the chambers of the cylindrical electrodes is connected to the inputs of the chambers of the rod electrodes of the cells, the drainage line of the treated water is connected to the output of the chambers of the rod electrode, and the device further comprises a device for removing part of the degassed solution installed on the line removal of cylindrical electrodes from the chambers, as well as a tank for the accumulation of treated water.

Приспособление для отвода части дегазированного раствора выполнено в виде емкости с тангенциальным вводом и выводом в нижней ее части. The device for draining part of the degassed solution is made in the form of a container with tangential input and output in its lower part.

Для упрощения эксплуатации устройство содержит блок управления, соединенный с источником питания и датчик контроля производительности, совмещенный с регулятором расхода, датчик контроля уровня солевого раствора и датчик контроля уровня обработанной воды, размещенной в емкости для накопления обработанной воды, причем датчики соединены с блоком управления. To simplify operation, the device comprises a control unit connected to a power source and a performance control sensor combined with a flow regulator, a salt solution level control sensor and a treated water level control sensor located in the treated water storage tank, the sensors being connected to the control unit.

Такое выполнение устройства позволяет обеспечит фиксированную производительность на уровне 40 - 100 л/ч а также расширить спектр получаемых растворов по характеристикам за счет обеспечения возможности отвода части дегазированного католита. При этом отводится не более половины обрабатываемого раствора, что исключает возникновение непроточного режима в камерах, перегрева раствора и нарушения режима обработки. This embodiment of the device allows to provide a fixed performance at the level of 40 - 100 l / h and also to expand the range of solutions obtained according to the characteristics by providing the ability to divert part of degassed catholyte. In this case, no more than half of the treated solution is discharged, which eliminates the occurrence of a non-flow regime in the chambers, overheating of the solution, and violation of the treatment regime.

Соединение стержневого электрода с положительным полюсом, а цилиндрического электрода с отрицательным полюсами источника в сочетании с предложенной последовательностью протока обрабатываемого раствора сначала в катодную камеру с перетоком в анодную позволяет за счет изменения по сравнению с прототипом полярности электродов и неоднородности поля в межэлектродном зазоре коаксиальных электродов интенсифицировать процессы в анодной камере за счет более высокой напряженности поля, и при обработке растворов с одинаковой концентрацией хлорида снизить расход энергии на получение растворов с одинаковыми характеристиками. Кроме того, введение в анодную камеру раствора, обработанного в катодной и содержащего электролитический водород, позволяет снизить расход соли, т.е. при обработке растворов с меньшей концентрацией характеристики растворов сохраняются на прежнем уровне при том же или даже меньшем расходе электроэнергии. The connection of the rod electrode with the positive pole and the cylindrical electrode with the negative pole of the source in combination with the proposed sequence of the flow of the treated solution first into the cathode chamber with flow to the anode makes it possible to intensify processes due to changes in the polarity of the electrodes and the field inhomogeneity in the interelectrode gap of the coaxial electrodes in the anode chamber due to the higher field strength, and when processing solutions with the same concentration chloride to reduce energy consumption for obtaining solutions with the same characteristics. In addition, the introduction of a solution treated in the cathode and containing electrolytic hydrogen into the anode chamber allows to reduce salt consumption, i.e. when processing solutions with a lower concentration, the characteristics of the solutions are maintained at the same level at the same or even lower power consumption.

Известно в прикладной электрохимии применение последовательного прохождения раствора сначала в катодную, а затем в анодную камеры [3]. It is known in applied electrochemistry that the sequential passage of a solution first into the cathode, and then into the anode chamber [3].

Однако в известном решении такая последовательность обработки направлена на изменение исходных свойств раствора - удаление растворенных примесей, главным образом ионов металлов, в результате значительного повышения pH, превышающего величину гидратообразования этих металлов. Последующая обработка в анодной камере служит, в основном, для снижения pH, и дополнительной очистки, в частности, анодным окислением, т.е. опять же на изменение исходного состава за счет очистки. However, in a well-known solution, such a processing sequence is aimed at changing the initial properties of the solution — the removal of dissolved impurities, mainly metal ions, as a result of a significant increase in pH in excess of the hydrate formation of these metals. Subsequent treatment in the anode chamber serves primarily to lower the pH and to further purify, in particular, anodic oxidation, i.e. again, on a change in the initial composition due to purification.

В предложенном решении данная последовательность применения для интенсификации окислительно-восстановительных реакций в растворе с участием продуктов электродных реакций и направлена на целенаправленное изменение свойств обрабатываемой воды без изменения ее состава и без снижения солесодержания но придания ей бактерицидных свойств за счет активных компонентов, образованных в процессе обработки. In the proposed solution, this sequence of applications for the intensification of redox reactions in solution involving the products of electrode reactions is aimed at purposefully changing the properties of the treated water without changing its composition and without reducing the salt content but giving it bactericidal properties due to the active components formed during processing.

Известно также в практике очистки воды электрохимическими методами введение электролитического водорода в обрабатываемую воду [4]. It is also known in the practice of water purification by electrochemical methods to introduce electrolytic hydrogen into the treated water [4].

Однако в известном решении этот прием также применяется для изменения исходного состава обрабатываемой воды, в частности восстановления контролируемой примеси - шестивалентного хрома - что приводит к снижению расхода энергии на процесс очистки. However, in the well-known solution, this technique is also used to change the initial composition of the treated water, in particular, to restore the controlled impurity - hexavalent chromium - which leads to a decrease in energy consumption for the cleaning process.

В предложенном решении ведение водорода в анодную камеру направлено на регулирование процессов окисления-восстановления в объеме раствора с участием продуктов электродных реакций, что приводит к изменению свойств анолита и расширению функциональных возможностей устройства. In the proposed solution, the introduction of hydrogen into the anode chamber is aimed at regulating the processes of oxidation-reduction in the volume of the solution with the participation of the products of electrode reactions, which leads to a change in the properties of the anolyte and the expansion of the functionality of the device.

Кроме того, применение указанных электродных материалов позволяет интенсифицировать процесс обработки, в полном объеме использовать возможности обработки в неоднородном электрическом поле и соответственно снизить расход энергии. На это же направлена и электрическая схема подключения ячеек с учетом их конкретного числа и материалов электродов. В общем по сравнению с прототипом за счет указанных отличий расход энергии на процесс снижается на величину 8-11%. In addition, the use of these electrode materials allows you to intensify the processing process, to fully utilize the processing capabilities in an inhomogeneous electric field and, accordingly, reduce energy consumption. The electrical circuit for connecting the cells is also aimed at this, taking into account their specific number and electrode materials. In general, compared with the prototype due to these differences, the energy consumption for the process is reduced by 8-11%.

Применение автоматизированного блока управления, соединенного с датчиками и источником питания, позволяет облегчить эксплуатацию установки, исключить расход энергии до выхода установки на заданную производительность, контролировать введение раствора хлорида, что поддерживает стабильность параметров обрабатываемого раствора и нарабатывает необходимое контролируемое количество раствора, что также приводит к дополнительному снижению расхода электроэнергии на эксплуатацию установки. The use of an automated control unit connected to sensors and a power source makes it easier to operate the unit, eliminates energy consumption until the unit reaches its desired capacity, controls the introduction of a chloride solution, which maintains the stability of the parameters of the treated solution and produces the necessary controlled amount of solution, which also leads to an additional reduce energy consumption for the operation of the installation.

Предложенная установка схематично изображена на фиг. 1, на фиг. 2 показана блок-схема управления установкой, на фиг. 3 - электрическая схема соединения ячеек. The proposed installation is shown schematically in FIG. 1, in FIG. 2 shows a control block diagram of the installation; FIG. 3 - electrical diagram of the connection of the cells.

Установка содержит источник воды 1, реакторный блок состоящий из четырех электрохимических ячеек 2, разделенных керамической диафрагмой 3 на анодную 4 и катодную 5 камеры, причем ячейки соединены параллельно гидравлически и параллельно-последовательно электрически, насос расходомер 6, приспособление для дозирования раствора хлорида натрия 7 из емкости раствора хлорида натрия 8, приспособление для отвода части дозированного каолита 9, емкость для анолита 10, блок управления и источник питания 11 и датчик расхода 12 уровня раствора хлорида натрия 13 и уровня анолита 14. The installation contains a water source 1, a reactor block consisting of four electrochemical cells 2, separated by a ceramic diaphragm 3 into an anode 4 and a cathode 5 of the chamber, the cells being connected in parallel hydraulically and in parallel-in-series electrically, a pump flowmeter 6, a device for dispensing a solution of sodium chloride 7 from sodium chloride solution containers 8, a device for removing part of the metered kaolite 9, anolyte container 10, a control unit and a power source 11 and a flow sensor 12 for the level of sodium chloride solution 13 and anolyte levels 14.

Установка работает следующим образом. Включением насоса расходомера 6 из источника 1 вода подается в установку, при этом в воду из емкости 8 приспособлением 7 подается раствор хлорида натрия. Концентрация хлорида в обрабатываемой воде находится на уровне 0,1 - 2 г/л. После заполнения системы и достижения требуемого расхода - 40 - 100 л/ч - блок управления подает напряжение на электроды. Обработка водного раствора происходит за счет его однократного протока через электродные камеры ячеек. Весь объем обрабатываемого раствора поступает в катодную камеру 5 ячеек 2, после выхода из которых он подается на приспособление для отвода части католита, при этом весь электролизный газ, выделившийся в катодной камере, остается в системе и поступает в анодные камеры ячеек 2. Из анодных камер обработанный раствор поступает в емкость для анолита 10. При достижении требуемого анолита блок управления снимает напряжение с электродов ячеек и выключает насос. При полном срабатывании раствора хлорида натрия также происходит прекращение процесса обработки. Installation works as follows. By turning on the pump of the flow meter 6 from the source 1, water is supplied to the installation, while a solution of sodium chloride is supplied to the water from the tank 8 by the device 7. The concentration of chloride in the treated water is at the level of 0.1 - 2 g / l. After filling the system and achieving the required flow rate - 40 - 100 l / h - the control unit supplies voltage to the electrodes. The treatment of the aqueous solution occurs due to its single flow through the electrode chambers of the cells. The entire volume of the treated solution enters the cathode chamber of 5 cells 2, after which it is fed to the device for removing part of the catholyte, while all the electrolysis gas released in the cathode chamber remains in the system and enters the anode chambers of the cells 2. From the anode chambers the treated solution enters the tank for anolyte 10. Upon reaching the desired anolyte, the control unit removes voltage from the cell electrodes and turns off the pump. When the sodium chloride solution is fully triggered, the processing also stops.

В процессе обработки количество отбираемого католита регулируется отдельно, но это количество не превышает половины объема, подаваемого на обработку. During processing, the amount of selected catholyte is regulated separately, but this amount does not exceed half of the volume supplied to the processing.

Пример. Для обработки воды использовалась установка, содержащая четыре электрохимических ячейки с коаксиальными электродами, установленными в диэлектрических втулках. Во втулках же установлена ультрафильтрационная диафрагма из керамики на основе оксида циркония, содержащая 3 вес.% оксида иттрия и 27 вес.% оксида алюминия (оксид циркония - остальное). В качестве катода использовался платинированный титан, причем толщина платинового слоя составляла 1 микрон, а в качестве анодного материала - титан с электрокаталитическим покрытием из платины, иридия и диоксида рутения, причем соотношение (Pt+Ir):RuO(2)=1:3, а соотношение Pt:Ir=1:1. Example. For water treatment, a setup was used containing four electrochemical cells with coaxial electrodes installed in dielectric bushings. In the bushings, an ultrafiltration diaphragm made of zirconium-based ceramic is installed, containing 3 wt.% Yttrium oxide and 27 wt.% Alumina (zirconium oxide is the rest). Platinum titanium was used as the cathode, the platinum layer being 1 micron thick, and titanium with an electrocatalytic coating of platinum, iridium, and ruthenium dioxide was used as the anode material, and the ratio (Pt + Ir): RuO (2) = 1: 3, and the ratio of Pt: Ir = 1: 1.

Обработке подвергалась вода из городской системы водоснабжения. Концентрация хлорида натрия в воде с помощью приспособления 7 - водоструйного насоса, поддерживалась на уровне 0,5 г/л. Водный раствор поступал в катодные, а затем в анодные камеры ячеек 2 при расходе тока 1000 Кл/л. Обработка велась в трех режимах:
- без отбора католита, т.е. весь раствор последовательно обрабатывался в катодной, а затем в анодной камерах. Полученный анолит имел pH 7-8, т.е. нейтральные значения, а значения окислительно-восстановительного потенциала составляли плюс 980-1000 мВ относительно хлорсеребрянного электрода сравнения.
Water from the city water system was treated. The concentration of sodium chloride in water using the device 7 - water-jet pump, was maintained at the level of 0.5 g / l. The aqueous solution entered the cathode, and then into the anode chambers of cells 2 at a flow rate of 1000 C / l. Processing was carried out in three modes:
- without catholyte selection, i.e. the entire solution was sequentially processed in the cathode, and then in the anode chambers. The resulting anolyte had a pH of 7-8, i.e. neutral values, and the values of the redox potential were plus 980-1000 mV relative to the silver chloride reference electrode.

- с отводом части дегазированного католита в пределах 5-10% об от общего количества обрабатываемого раствора. Был получен анолит pH 5-7 (слабокислый) а окислительно-восстановительный потенциал составил плюс 800-900 мВ, и щелочной католит с pH 10-11 и окислительно-восстановительным потенциалом минус 500 - 800 мВ. - with the removal of part of degassed catholyte in the range of 5-10% vol of the total amount of the treated solution. Anolyte pH 5-7 (slightly acidic) was obtained, and the redox potential was plus 800-900 mV, and an alkaline catholyte with a pH of 10-11 and redox potential minus 500 - 800 mV.

- с отводом половины дегазированного католита. Полученный анолит имел pH меньше 5 (кислый) и окислительно-восстановительный потенциал плюс 1200 - 1300 мВ. Католит имел pH 9-10 и окислительно-восстановительный потенциал минус 400 - 600 мВ. - with the removal of half of the degassed catholyte. The resulting anolyte had a pH of less than 5 (acidic) and a redox potential plus 1200 - 1300 mV. The catholyte had a pH of 9-10 and a redox potential of minus 400 - 600 mV.

Сравнение представленных данных с прототипом показывает, что по прототипу невозможно получить анолит с нейтральными pH, кроме того все растворы, полученные по предложенному решению имели более высокие значения окислительно-восстановительного потенциала, что свидетельствует об интенсивности процесса и о снижении расхода энергии на достижение одинакового результата. Кроме того следует отметить, что эксплуатационные затраты на получение одинакового количества раствора меньше на величину порядка 5% за счет автоматизации работы установки. Comparison of the data presented with the prototype shows that it is impossible to obtain anolyte with neutral pH by the prototype, in addition, all solutions obtained by the proposed solution had higher values of the redox potential, which indicates the intensity of the process and the reduction of energy consumption to achieve the same result. In addition, it should be noted that the operating costs of obtaining the same amount of solution are less by about 5% due to the automation of the installation.

Применение предложенного решения позволяет расширить спектр характеристик получаемых продуктов и снизить расход электроэнергии на процесс обработки. Application of the proposed solution allows us to expand the range of characteristics of the resulting products and reduce the energy consumption for the processing process.

Источники информации:
1. Заявка Японии 1-104387, C 02 F 1/46, 1989.
Sources of information:
1. Japanese application 1-104387, C 02 F 1/46, 1989.

2. Заявка PCT/ WO 93/20014, C 02 F 1/46, 14.10.93. 2. Application PCT / WO 93/20014, C 02 F 1/46, 10/14/93.

3. Авторское свидетельство СССР N 865829, C 02 F 1/46, 1980. 3. USSR author's certificate N 865829, C 02 F 1/46, 1980.

4. Авторское свидетельство СССР N 893884, C 02 F 1/46, 1981. 4. Copyright certificate of the USSR N 893884, C 02 F 1/46, 1981.

Claims (3)

1. Устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов, содержащее более чем одну электрохимическую ячейку, выполненную из вертикальных коаксиальных цилиндрического и стержневого электродов из нерастворимых при электролизе материалов, установленных в диэлектрических втулках, ультрафильтрационной диафрагмы из керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов иттрия и алюминия, разделяющей межэлектродное пространство на электродные камеры, причем ввод обрабатываемой воды расположен в нижних частях камер, а вывод - в верхних, источник тока, полюса которого соединены с электродами ячейки, линии подвода обрабатываемой воды и линии отвода обработанной воды, приспособление для дозирования в обрабатываемую воду раствора хлорида натрия, установленное на линии подвода воды и выполненное в виде водоструйного насоса, соединенного с емкостью солевого раствора, регулятор расхода, установленный на линии подвода, и ячейки гидравлически соединены параллельно, а электрически - параллельно-последовательно, отличающееся тем, что установка содержит четыре ячейки, которые попарно соединены электрически параллельно, а две пары - последовательно, цилиндрический электрод выполнен из титана с активным платиновым покрытием и соединен с отрицательным полюсом источника тока, стержневой электрод выполнен из титана с электрокаталитическим покрытием из платины, иридия и диоксида рутения
и соединен с положительным полюсом источника тока, регулятор расхода установлен на линии подвода перед приспособлением для дозирования раствора хлорида натрия, линия подачи обрабатываемой воды соединена с камерами цилиндрических электродов ячеек, линия отвода из камер цилиндрических электродов соединена с входами камер стержневых электродов ячеек, линия отвода обработанной воды соединена с выходом камер стержневого электрода и устройство дополнительно содержит приспособление для отвода части дегазированного раствора, установленное на линии отвода из камер цилиндрических электродов, емкость для накопления обработанной воды, а также блок управления, соединенный с источником питания, и датчик контроля производительности, совмещенный с регулятором расхода, датчик контроля уровня солевого раствора, размещенный в емкости для солевого раствора, и датчик контроля уровня обработанной воды, размещенный в емкости для накопления обработанной воды, причем датчики соединены с блоком управления.
1. Device for the electrochemical treatment of water and aqueous solutions, containing more than one electrochemical cell made of vertical coaxial cylindrical and rod electrodes of insoluble materials during electrolysis, installed in dielectric bushings, an ultrafiltration diaphragm made of ceramic based on zirconium oxide with additives of yttrium oxides and aluminum dividing the interelectrode space into the electrode chambers, and the input of the treated water is located in the lower parts of the chambers, and the output - at the top, a current source, the poles of which are connected to the cell electrodes, the treated water supply line and the treated water removal line, a device for dispensing sodium chloride solution into the treated water, installed on the water supply line and made in the form of a water-jet pump connected to a salt tank solution, a flow regulator installed on the supply line, and the cells are hydraulically connected in parallel, and electrically - in parallel-series, characterized in that the installation contains four cells Which are pairwise connected electrically in parallel, and two pairs - consistent, cylindrical electrode made of titanium with a platinum-coated active and connected to the negative pole of the current source, the rod electrode is made of titanium with an electrocatalytic coating made of platinum, iridium and ruthenium dioxide
and connected to the positive pole of the current source, the flow regulator is installed on the supply line in front of the device for dispensing a solution of sodium chloride, the feed line of the treated water is connected to the chambers of the cylindrical electrodes of the cells, the drain line from the chambers of the cylindrical electrodes is connected to the inputs of the chambers of the rod electrodes of the cells, the discharge line of the processed water is connected to the outlet of the chambers of the rod electrode and the device further comprises a device for draining part of the degassed solution installed located on the drainage line from the chambers of cylindrical electrodes, a container for accumulating treated water, as well as a control unit connected to a power source and a performance monitoring sensor combined with a flow regulator, a salt solution level control sensor located in the salt solution tank, and a sensor control the level of treated water, placed in a tank for accumulating treated water, and the sensors are connected to the control unit.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размер пор диафрагмы составляет 0,1-0,01 мкм. 2. The device according to claim 1, characterized in that the pore size of the diaphragm is 0.1-0.01 microns. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что приспособление для отвода части дегазированного раствора выполнено в виде емкости с тангенциальным вводом в верхней ее части и выводами в боковой и нижней частях. 3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the device for removing part of the degassed solution is made in the form of a container with a tangential input in its upper part and conclusions in the side and lower parts.
RU95110168A 1995-06-30 1995-06-30 Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions RU2141453C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95110168A RU2141453C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95110168A RU2141453C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95110168A RU95110168A (en) 1997-06-20
RU2141453C1 true RU2141453C1 (en) 1999-11-20

Family

ID=20169000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95110168A RU2141453C1 (en) 1995-06-30 1995-06-30 Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2141453C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469959C2 (en) * 2007-03-20 2012-12-20 Индустрие Де Нора С.П.А. Electrochemical cell and method of its exploitation
RU2733618C1 (en) * 2019-11-05 2020-10-05 Сергей Владиславович Егоров Device for electrochemical treatment of water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469959C2 (en) * 2007-03-20 2012-12-20 Индустрие Де Нора С.П.А. Electrochemical cell and method of its exploitation
RU2733618C1 (en) * 2019-11-05 2020-10-05 Сергей Владиславович Егоров Device for electrochemical treatment of water

Also Published As

Publication number Publication date
RU95110168A (en) 1997-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5985110A (en) Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions
US5628888A (en) Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions
US5871623A (en) Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions
JP3716042B2 (en) Acid water production method and electrolytic cell
WO2015178063A1 (en) Electrolyzed water-manufacturing apparatus and electrolyzed water-manufacturing method using same
CA2468856A1 (en) Method and apparatus for producing negative and positive oxidative reductive potential (orp) water
NL8502355A (en) METHOD AND APPARATUS FOR PREPARING A DISINFECTANT FOR WATER, SUCH AS DRINKING OR SWIMMING WATER
WO1998050309A1 (en) Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions
JP2007275778A (en) Electrolytic water producer and method of manufacturing electrolyzed water
RU2176989C1 (en) Electrochemical module cell for treatment of aqueous solutions, plant for production of products of anodic oxidation of solution of alkaline or alkaline-earth metal chlorides
RU2141453C1 (en) Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions
RU2088693C1 (en) Installation for preparing products of anode oxidation of alkali and alkali-earth metal chloride solution
JP4597263B1 (en) Electrolyzed water production apparatus and electrolyzed water production method using the same
KR100533706B1 (en) manufacturing apparatus of electrolyzed-reduced water
JPH11226576A (en) Method and apparatus for treating wastewater
RU2088539C1 (en) Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions
RU2148027C1 (en) Method of preparing disinfecting solution in the form of neutral anodic liquor
RU2157793C1 (en) Method of preparing disinfecting neutral anolite solution neutral anolite
JPH10328667A (en) Method for making sterilized water
RU2079575C1 (en) Apparatus for production of washing and disinfection solution
RU2096337C1 (en) Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions
RU2038323C1 (en) Equipment for purification and disinfection of water
RU2040477C1 (en) Device for disinfection and purification of water
RU2056364C1 (en) Installation for electrochemical treatment of water
KR20000017715A (en) Mass storage electrolytic water making apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070701