RU2182125C1 - Комбинированный способ обеззараживания воды - Google Patents
Комбинированный способ обеззараживания воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182125C1 RU2182125C1 RU2001121299A RU2001121299A RU2182125C1 RU 2182125 C1 RU2182125 C1 RU 2182125C1 RU 2001121299 A RU2001121299 A RU 2001121299A RU 2001121299 A RU2001121299 A RU 2001121299A RU 2182125 C1 RU2182125 C1 RU 2182125C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- treatment
- silver
- ions
- concentration
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
- C02F1/505—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам комплексной обработки воды окислением с помощью озонирования и ионами серебра и меди. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов, а также для дезинфекции оборотной воды бассейнов. Способ обеззараживания воды включает ее обработку окислителем с последующим введением ионов серебра и меди, полученных при растворении их солей, причем в качестве окислителя используют озон, который вводят в воду в количестве 0,5-1 мг/л, затем воду выдерживают в течение 0,2-2 ч и при помощи по крайней мере одного устройства дозирования вводят раствор соли серебра до достижения концентрации ионов Аg+ в воде, равной 0,005-0,01 мг/л, после чего вводят раствор соли меди до достижения концентрации Сu2+, равной 0,05-0,5 мг/л. Предпочтительно озонирование вести при температуре воды 10-20oС, а олигодинамическую обработку - при 20-30oС и рН 6,5-8,5. Технический результат - разработка простого, экологически безопасного, эффективного способа обеззараживания водопроводной, в том числе питьевой воды и оборотной воды бассейнов с использованием небольших количеств реагентов, обеспечивающего возможность предотвращения вторичного бактериального заражения воды в течение длительного времени (не менее месяца). 3 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технике комплексной обработки воды окислением с помощью озонирования и ионами тяжелых металлов, в частности серебра и меди. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов, а также для дезинфекции оборотной воды бассейнов.
В последние годы в практике обеззараживания воды все шире применяются комбинированные методы обеззараживания воды, например хлорирование и последующее введение химических реагентов, одновременное действие электрического тока или ультразвука и химических реагентов и т.д. ((Л.А.Кульский. Теоретические основы и технология кондиционирования воды, Киев: Наукова думка, 1983, с. 331-335).
Из ЕР 0059978, С 02 F 1/50, 1982 известен способ химической обработки и обеззараживания вод и водных систем, заключающийся в одновременном использовании четвертичных соединений аммония, водорастворимых солей меди и/или серебра и пероксидного соединения, выделяющего при разложении кислород. Этот способ является эффективным, однако требует применения достаточно дефицитных соединений.
Другой известный способ предусматривает обработку воды путем ее пропускания через электролизер с электродами из сплава меди и серебра, предпочтительно содержащими 97% Сu и 3% Аg, при этом полярность и потенциал электродов периодически может быть изменена (см. US 4680114, C 02 F 1/46, 1987). Этот метод позволяет уничтожить бактерии и другие микроорганизмы при помощи относительно небольших количеств ионов серебра и меди, которые, однако, в большинстве случаев превосходят их ПДК в воде, что безусловно требует дополнительных мер по десеребрению и демеднению воды.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известный из US 5149354, А 01 N 25/08, 1992 способ обеззараживания воды плавательных бассейнов, включающий ее предварительное хлорирование для окисления различных органических и биологических примесей и последующую обработку композицией, проявляющей бактерицидную, альгицидную и фунгицидную активность, содержащую растворимые в воде соли меди в количестве более 50% от всех остальных активных ингредиентов, органический амин, способный образовывать комплексные соединения с ионами меди, соединение серебра, глюконат, способный к образованию комплексных соединений с ионами серебра, и воду. Композицию помещают в специальную емкость с проницаемыми для воды стенками и устанавливают в бассейне. Использование вышеуказанной композиции позволяет уменьшить дозу хлора при одновременном повышении обеззараживающего эффекта. Однако этот метод предусматривает использование большого количества различных реагентов и неприменим для обработки питьевой воды.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлась разработка простого, экологически безопасного, эффективного способа обеззараживания водопроводной, в том числе питьевой, воды и оборотной воды бассейнов с использованием небольших количеств реагентов, обеспечивающего возможность предотвращения вторичного бактериального заражения воды в течение длительного времени (не менее месяца).
Поставленная задача решается тем, что способ обеззараживания воды, включающий ее обработку окислителем с последующим введением ионов серебра и меди, полученных при растворении их солей, отличается тем, что в качестве окислителя используют озон, который вводят в воду в количестве 0,5-1 мг/л, затем воду выдерживают в течение 0,2-2 часов и при помощи по крайней мере одного устройства дозирования вводят раствор соли серебра до достижения концентрации ионов Аg+ в воде, равной 0,005-0,01 мг/л, после чего вводят раствор соли меди до достижения концентрации Сu2+, равной 0,05-0,5 мг/л.
Предпочтительно озонирование воды ведут при температуре 10-20oС, соли растворяют в отдельных емкостях при температуре воды 15-50oС, а обработку озонированной воды указанными ионами тяжелых металлов ведут при 20-30oС и рН 6,5-8,5.
В частности, обработке подвергают оборотную воду в плавательном бассейне или воду для систем водоснабжения населения, в том числе питьевую.
Именно совокупность существенных признаков изобретения, отраженных в независимом пункте формулы, обеспечивает получение указанного выше технического результата, а признаки зависимых пунктов усиливают этот результат.
Замена известной из прототипа стадии хлорирования на озонирование исключает выброс газообразного хлора в атмосферу, а также возможность образования токсичных хлорорганических соединений, которые могут вызывать специфические заболевания у населения.
Привлекательность озона для обработки воды по сравнению с хлором или его соединениями обусловлена, в первую очередь, его высокими окислительными свойствами и способностью эффективно разрушать различные неорганические и органические соединения, а также патогенные микроорганизмы, в том числе стойкие к действию хлора. Возможность производства озона на самой очистной станции исключает необходимость его подвоза и хранения. Кроме того, при озонировании воды у нее исчезают неприятный вкус и запах, повышается прозрачность и возрастает содержание растворенного кислорода. Разложение остаточного озона протекает быстро, с выделением кислорода, без образования токсичных соединений. В связи с этим для предотвращения вторичного бактериального заражения воды в настоящем изобретении предлагается проводить обработку воды в несколько стадий: озонирование - выдержка - олигодинамическая обработка ионами серебра - обработка ионами серебра и меди.
Предложенный порядок введения реагентов, их концентрация и время выдержки, а также условия проведения процесса способствуют эффективному обеззараживанию пресной воды систем водоснабжения и оборотной воды плавательных бассейнов, в процессе эксплуатации которых в воду попадают бактерии, вирусы, грибки и различные органические соединения, причем наблюдается синергетический эффект от применения озона и малых концентраций ионов серебра и меди. Этот эффект, по-видимому, связан с тем, что в сильно окисленной среде, создаваемой озоном, возникают условия для перехода Аg+ в Аg2+. Образовавшиеся катионы Аg2+, обладая повышенной индивидуальной окислительной способностью, характеризуются и повышенными (по сравнению с Аg+) бактерицидными свойствами. При этом даже после обратного перехода Аg2+ в более стабильное состояние (Аg+), устойчивость обработанной воды ко вторичному бактериальному загрязнению сохраняется. Небольшие дозы Сu2+ усиливают этот эффект.
Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа.
Пример 1.
Исходную воду из реки Дон обрабатывали коагулянтом - сернокислым алюминием в количестве 8 мг/л (в пересчете на Аl2О3) и фильтровали через колонку, загруженную кварцевым песком, затем охлаждали до 10oС и вводили озон в количестве 1 мг/л. Полученную воду выдерживали в течение 0,5 часа, после чего она имела следующие показатели: рН 6,5, содержание взвешенных веществ 0,3 мг/л, цветность 5,0 град, щелочность 0,3 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 4,5 мг/л О2, коли-титр 400, коли-индекс 4. Затем в воду в течение 10 минут вводили при помощи дозатора предварительно приготовленный в отдельной емкости раствор АgNО3 (растворение соли осуществляли при температуре 30oС) до концентрации Аg+, равной 0,005 мг/л. По прошествии 10 мин в воду дозировали предварительно приготовленный в отдельной емкости раствор СuSO4•5Н2O до достижения концентрации Сu2+, равной 0,05 мг/л. Олигодинамическую обработку озонированной воды вели при величине рН 7,5 и температуре 25oС. Обработанную воду выдерживали в предварительно стерилизованной таре в течение 48 часов, а затем определяли коли-индекс. Он составлял величину, равную 2. После этого воду подвергали повторному бактериологическому заражению культурой E.coli 1257 в количестве 103 кл/мл и через 24 часа проводили бактериологический анализ воды. Коли-индекс не изменился. Запах и неприятный вкус у воды отсутствовали. Эффект сохранялся в течение 3 месяцев.
Для сравнения проводили эксперименты по обработке воды только озоном, только ионами серебра или меди, а также при одновременном введении озона и ионов меди и серебра в концентрации ниже ПДК. Ни в одном из этих случаев не удалось получить устойчивый обеззараживающий и консервирующий эффект при хранении воды в течение двух месяцев и более.
Пример 2.
Для изучения возможности использования предложенного метода в условиях повышенной концентрации патогенных организмов в дистиллированную воду вводили культуру санитарно-показательного микроорганизма E.coli 1257 в количестве 106 кл/мл. Кроме того, более жесткие условия проведения процесса имитировали добавлением в воду анионов, которые могут влиять на эффективность олигодинамической обработки: Сl- - 250 мг/л, SO4 2- - 200 мг/л, S2- - 0,05 мг/л. Полученную воду обрабатывали при температуре 15oС озоном в течение 5 мин до достижения концентрации озона 1 мг/л и выдерживали затем в течение 0,2 часа. После этого в воду вводили ионы серебра (аналогично примеру 1) в количестве 0,01 мг/л, выдерживали 1 час и добавляли ионы меди (аналогично примеру 1) в количестве 0,5 мг/л.
Для сравнения с предложенным комбинированным методом обеззараживания воды оценивали бактерицидные свойства каждого из используемых реагентов в отдельности в тех же концентрациях. Эксперименты показали, что через 3 часа после завершения комбинированного способа обработки в воде отсутствовали патогенные микроорганизмы, тогда как через этот же промежуток времени в воде, обработанной только озоном, было обнаружено 70 кл/мл E.coli 1257, в воде, обработанной только Аg+ и Сu2+ - 30 кл/мл этого микроорганизма. При проведении следующих измерений через сутки в воде, обработанной в соответствии с настоящим изобретением, микроорганизмы отсутствовали, а в обработанной только озоном или только ионами серебра и меди их количество возрастало. Очевидно, что при совместном использовании реагентов в предлагаемых концентрациях наблюдается синергетический эффект их бактерицидного действия. При этом проявляются высокие консервирующие свойства ионов тяжелых металлов и эффект последействия, поскольку при повторном введение 103 кл/мл E.coli 1257 в обеззараженную по предложенному способу воду эти микроорганизмы не обнаруживались уже через 10 часов.
Таким образом, предложенный способ обеззараживания воды является эффективным и относительно простым и доступным. Наиболее целесообразно его использовать для обработки воды в условиях жаркого климата, когда велика опасность вторичного бактериального заражения воды.
Claims (4)
1. Способ обеззараживания воды, включающий ее обработку окислителем с последующим введением ионов серебра и меди, полученных при растворении их солей, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют озон, который вводят в воду в концентрации 0,5-1 мг/л, затем воду выдерживают в течение 0,2-2 ч и при помощи, по крайней мере, одного устройства дозирования вводят раствор соли серебра до достижения концентрации ионов Ag+ в воде, равной 0,005-0,01, после чего вводят раствор соли меди до достижения концентрации Сu2+, равной 0,05-0,5 мг/л.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что озонирование воды ведут при 10-20oС.
3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что соли растворяют в отдельных емкостях при температуре воды 15-50oС, а обработку озонированной воды указанными ионами тяжелых металлов ведут при 20-30oС и рН 6,5-8,5.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что обработке подвергают воду системы водоснабжения населения, в том числе питьевую или оборотную воду плавательного бассейна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121299A RU2182125C1 (ru) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Комбинированный способ обеззараживания воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121299A RU2182125C1 (ru) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Комбинированный способ обеззараживания воды |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2182125C1 true RU2182125C1 (ru) | 2002-05-10 |
Family
ID=20252170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001121299A RU2182125C1 (ru) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Комбинированный способ обеззараживания воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2182125C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524944C2 (ru) * | 2012-11-09 | 2014-08-10 | Василий Васильевич Покшин | Способ обеззараживания воды |
WO2017060794A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Kauno technologijos universitetas | Method of disinfection of drinking water using ozone and silver cations |
RU2753414C1 (ru) * | 2020-05-21 | 2021-08-16 | Виталий Сергеевич Калиберда | Способ водоподготовки на объектах водоснабжения и канализации |
-
2001
- 2001-07-31 RU RU2001121299A patent/RU2182125C1/ru active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524944C2 (ru) * | 2012-11-09 | 2014-08-10 | Василий Васильевич Покшин | Способ обеззараживания воды |
WO2017060794A1 (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | Kauno technologijos universitetas | Method of disinfection of drinking water using ozone and silver cations |
LT6452B (lt) | 2015-10-07 | 2017-09-11 | Kauno technologijos universitetas | Saugus ir naudingas geriamasis vanduo ir jo paruošimo būdas |
US20180282184A1 (en) * | 2015-10-07 | 2018-10-04 | Kaunas University Of Technology | Method of disinfection of drinking water using ozone and silver cations |
US10597315B2 (en) | 2015-10-07 | 2020-03-24 | Kaunas University Of Technology | Method of disinfection of drinking water using ozone and silver cations |
RU2753414C1 (ru) * | 2020-05-21 | 2021-08-16 | Виталий Сергеевич Калиберда | Способ водоподготовки на объектах водоснабжения и канализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5332511A (en) | Process of sanitizing swimming pools, spas and, hot tubs | |
CA2580043C (en) | Formulation and method for providing safe, clean chlorinated recreational water | |
US10597315B2 (en) | Method of disinfection of drinking water using ozone and silver cations | |
Muttamara et al. | Formation of trihalomethane from chemical disinfectants and humic substances in drinking water | |
RU2182125C1 (ru) | Комбинированный способ обеззараживания воды | |
WO2009130397A1 (en) | Process and composition for purification of household water | |
RU2182124C1 (ru) | Способ обеззараживания воды с использованием озона и ионов серебра | |
RU2182123C1 (ru) | Способ обеззараживания воды с использованием озона и ионов меди | |
RU2182126C1 (ru) | Способ обеззараживания воды с использованием комплексного соединения серебра | |
RU2188170C1 (ru) | Способ обеззараживания питьевой воды | |
KR100476610B1 (ko) | 영양염류 제거용 상수 처리제 및 이의 사용방법 | |
RU2288188C1 (ru) | Способ обеззараживания воды с использованием озона и ионов меди и цинка | |
CN1703148B (zh) | 有机化合物和金属离子协同消毒和净化的体系及制备方法 | |
RU2182129C1 (ru) | Способ обработки воды с использованием комплексного соединения серебра | |
Unhoch et al. | 5.3 Recreational water treatment biocides | |
RU2288187C1 (ru) | Способ комбинированного обеззараживания воды | |
RU2524944C2 (ru) | Способ обеззараживания воды | |
JP4130175B2 (ja) | 温泉水の消毒方法及びシステム | |
RU2188169C1 (ru) | Способ получения питьевой воды | |
JP2000500395A (ja) | 水を殺菌する方法 | |
RU2213705C1 (ru) | Способ обеззараживания питьевой воды | |
RU2197270C2 (ru) | Бактерицид (его варианты) и способ получения смеси оксидов серебра двух- и трехвалентного для бактерицидов | |
RU2288191C1 (ru) | Комбинированный способ обеззараживания воды | |
JP3088397U (ja) | 滅菌浄化システム | |
GB2591282A (en) | Water remediation system |