RU2182129C1 - Method of water treatment using silver complex compound - Google Patents
Method of water treatment using silver complex compound Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182129C1 RU2182129C1 RU2001121303A RU2001121303A RU2182129C1 RU 2182129 C1 RU2182129 C1 RU 2182129C1 RU 2001121303 A RU2001121303 A RU 2001121303A RU 2001121303 A RU2001121303 A RU 2001121303A RU 2182129 C1 RU2182129 C1 RU 2182129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- silver
- solution
- ammonia
- complex
- Prior art date
Links
Images
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
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обработки воды хлорированием и ионами тяжелых металлов, в частности серебра. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов, а также для дезинфекции оборотной воды бассейнов. The invention relates to techniques for treating water with chlorination and heavy metal ions, in particular silver. It can be used for disinfection of drinking water in the water supply systems of cities and other settlements, as well as for disinfection of recycled water pools.
Наиболее распространенным способом обеззараживания воды на станциях водоподготовки является ее хлорирование. В то же время длительная практика применения этого метода выявила и целый ряд его существенных недостатков. Хлорирование воды способствует повышению риска возникновения у человека новообразований, болезней мочеполовых путей и т.п. Кроме того, обработанная хлором вода приобретает неприятный вкус и запах, в ней возрастает содержание ионов железа из-за повышенной коррозии трубопроводов. Хлор не обладает длительным эффектом последействия: после падения его концентрации в воде последняя подвергается вторичному бактериальному загрязнению. Вследствие этого при большой протяженности разводящих сетей перед подачей потребителю требуется дополнительное хлорирование воды с другой стороны, использованная хлорированная водопроводная вода, которую сливают в водоемы, может нарушить биоценоз и исключить возможность их эффективного самоочищения. В связи с этим актуальным является снижение концентрации используемого для обработки воды хлора, а также уменьшение его содержания в сточных водах. The most common way to disinfect water at water treatment plants is to chlorinate it. At the same time, the long practice of using this method has revealed a number of its significant shortcomings. Chlorination of water increases the risk of neoplasms in the person, diseases of the genitourinary tract, etc. In addition, the water treated with chlorine acquires an unpleasant taste and smell; the content of iron ions in it increases due to increased corrosion of pipelines. Chlorine does not have a lasting aftereffect: after a drop in its concentration in water, the latter undergoes secondary bacterial contamination. As a result, with a large length of the distribution networks before supplying the consumer, additional chlorination of water is required on the other hand, the used chlorinated tap water, which is drained into water bodies, can disrupt the biocenosis and exclude the possibility of their effective self-purification. In this regard, it is relevant to reduce the concentration of chlorine used for water treatment, as well as reduce its content in wastewater.
Для этих целей обработку хлором сочетают с использованием других реагентов, таких как ионы меди, серебра или цинка (US 5858246, C 02 F 1/50, 1999). Однако этот метод эффективен лишь тогда, когда концентрация ионов тяжелых металлов превосходит их ПДК в воде. For these purposes, chlorine treatment is combined using other reagents, such as copper, silver or zinc ions (US 5858246, C 02
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известный из US 5149354, А 01 N 25/08, 1992 способ обеззараживания воды, включающий ее предварительное хлорирование для окисления различных органических и биологических примесей и последующую обработку композицией, проявляющей бактерицидную, альгицидную и фунгицидную активность, содержащей 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 плавательном 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. The closest analogue of the claimed invention is known from US 5149354, A 01 N 25/08, 1992, a method of disinfecting water, including its preliminary chlorination to oxidize various organic and biological impurities and subsequent treatment with a composition exhibiting bactericidal, algicidal and fungicidal activity, containing soluble in water, copper salts in an amount of more than 50% of all other active ingredients, an organic amine capable of forming complex compounds with copper ions, a silver compound, glucon ie, capable of forming complexes with silver ions, and water. The composition is placed in a special container with walls permeable to water and installed in a swimming pool. Using the above composition allows to reduce the dose of chlorine while increasing the disinfecting effect. However, this method involves the use of a large number of different reagents and is not applicable for the treatment of drinking water.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось создание относительно простого, эффективного способа обеззараживания воды, обеспечивающего возможность предотвращения ее вторичного бактериального заражения в течение длительного времени при помощи стабилизированного раствора аммиачного комплекса серебра, применяемого при концентрации серебра ниже ее ПДК в воде. The technical problem to which the present invention is directed was the creation of a relatively simple, effective method of disinfecting water, ensuring the possibility of preventing its secondary bacterial infection for a long time using a stabilized solution of silver ammonia complex, used at a silver concentration below its MAC in water.
Поставленная задача решается тем, что способ обработки воды, включающий ее хлорирование и последующее введение комплексного соединения серебра, отличается тем, что предварительно в отдельной емкости готовят 0,1-1,0%-ный раствор Ag2SO4 или AgNO3, в который при перемешивании вводят газообразный аммиак или аммиачную воду до достижения массового соотношения Аg+:NН3, равного 2,8-3,0, затем полученный раствор аммиачного комплексного соединения серебра при помощи дозатора вводят в хлорированную воду до достижения в ней концентрации серебра, равной 0,005-0,05 мг/л.The problem is solved in that a method of treating water, including its chlorination and subsequent introduction of a silver complex compound, is characterized in that a 0.1-1.0% solution of Ag 2 SO 4 or AgNO 3 , in which with stirring, gaseous ammonia or ammonia water is introduced until the mass ratio Ag + : NH 3 of 2.8-3.0 is reached, then the resulting solution of the ammonia complex silver compound is introduced into the chlorinated water using a batcher until it reaches a silver concentration of 0.005 -0.05 mg / l.
Предпочтительно, для получения аммиачного комплекса серебра готовят 0,1%-ный раствор Ag2SO4 или 0,2%-ный раствор АgNО3.Preferably, to obtain an ammonia silver complex, a 0.1% solution of Ag 2 SO 4 or a 0.2% solution of AgNO 3 is prepared.
Именно совокупность существенных признаков изобретения, отраженных в независимом пункте формулы, обеспечивает получение указанного выше технического результата, а признаки зависимых пунктов усиливают этот результат. It is the set of essential features of the invention, reflected in the independent claim, that provides the above technical result, and the features of the dependent claims reinforce this result.
Сочетание хлорирования воды и ее обработки комплексными ионами серебра исключает необходимость повторного хлорирования, а значит количество используемого хлора уменьшается и, соответственно, повышается экологическая безопасность метода. Введение аммиака в растворы солей серебра повышает их растворимость за счет образования комплексных соединений Аg(NН3)2NО3 или [Аg(NН3)2] 2SO4. Предложенное массовое соотношение между ионами серебра и аммиаком превосходит приблизительно на 5% стехиометрическое и необходимо для получения максимально стабильного соединения. Указанный диапазон концентрации растворов солей серебра, используемых для приготовления комплексов, является оптимальным для хранения этих реагентов. Аммиачные комплексы серебра обладают высокой бактерицидной активностью при концентрации ионов Аg+ даже ниже, чем их ПДК в воде. Восстановление комплексов происходит медленнее, чем Аg+, следовательно максимальный бактерицидный эффект проявляется в течение большего промежутка времени. Наличие в воде таких анионов, как Сl- в присутствии комплексных соединений серебра не приводит к выпадению нерастворимого AgCl.The combination of water chlorination and its treatment with complex silver ions eliminates the need for re-chlorination, which means that the amount of chlorine used is reduced and, accordingly, the environmental safety of the method is increased. The introduction of ammonia in solutions of silver salts increases their solubility due to the formation of complex compounds Ag (NH 3 ) 2 NO 3 or [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 SO 4 . The proposed mass ratio between silver ions and ammonia exceeds by approximately 5% stoichiometric and is necessary to obtain the most stable compound. The indicated concentration range of solutions of silver salts used for the preparation of complexes is optimal for the storage of these reagents. Silver ammonia complexes have high bactericidal activity at a concentration of Ag + ions even lower than their MPC in water. The recovery of the complexes is slower than Ag + , therefore, the maximum bactericidal effect is manifested over a longer period of time. The presence of such anions as Cl - in the presence of silver complex compounds in water does not lead to the precipitation of insoluble AgCl.
Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа. Below are examples of the implementation of the proposed method.
Пример 1
Исходную воду обрабатывали коагулянтом - сернокислым алюминием в количестве 8 мг/л (в пересчете на Аl2О3) и фильтровали через песчаный фильтр, затем вводили хлор в количестве 1,5 мг/л. Полученную воду выдерживали в течение 2 часов, после чего она имела следующие показатели: рН 7,0, содержание взвешенных веществ 0,35 мг/л, цветность 4,5 град, щелочность 0,35 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 4,5 мг/л О2, коли-титр 400, коли-индекс 4.Example 1
The source water was treated with a coagulant - aluminum sulfate in an amount of 8 mg / l (in terms of Al 2 O 3 ) and filtered through a sand filter, then chlorine was introduced in an amount of 1.5 mg / l. The resulting water was kept for 2 hours, after which it had the following indicators: pH 7.0, suspended solids 0.35 mg / l, color 4.5 degrees, alkalinity 0.35 mEq / l,
В отдельной емкости готовили 10 л раствора, подавая при помощи дозаторов 20 г AgNO3 и воду. Полученный 0,2%-ный раствор AgNO3 смешивали с 4,2 г газообразного аммиака, который вводили из баллона. При этом массовое соотношение Аg+: NН3 в приготовленном растворе составляло соответственно 3:1. Полученный аммиачный комплекс серебра вводили в обрабатываемую воду до достижения концентрации серебра 0,005 мг/л.In a separate container, 10 L of the solution was prepared, feeding 20 g AgNO 3 and water using dispensers. The resulting 0.2% AgNO 3 solution was mixed with 4.2 g of ammonia gas, which was introduced from the balloon. Moreover, the mass ratio of Ag + : NH 3 in the prepared solution was 3: 1, respectively. The resulting ammonia silver complex was introduced into the treated water until a silver concentration of 0.005 mg / L was reached.
Обработанную аммиачным комплексом серебра воду выдерживали 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.The water treated with the ammonia silver complex was held for 48 hours, and then the coli index was determined. It amounted to 2. After that, the water was subjected to repeated bacteriological infection with a culture of E. coli 1257 in an amount of 10 3 cells / ml and after 24 hours a bacteriological analysis of water was carried out. If the index has not changed. There was no smell and unpleasant taste near the water. The effect lasted for 3 months.
Пример 2
Для изучения стабильности растворов дезинфектантов исходную воду хлорировали, затем при помощи азота удаляли 0,5 мг/л остаточного хлора. Вода имела следующий состав: рН 7,2, жесткость общая 8,0, Са2+ 98,5 мг/л, Сl- 125,2 мг/л, SO4 2- 385,0 мг/л, NО3 - 5,1 мг/л, НСО3 - 3,4 ммоль/л, сухой остаток 1085 мг/л. Подготовленную воду хранили в герметичной, предварительно продезинфицированной посуде при температуре 20oС. В испытываемую порцию воды вводили культуру санитарно-показательного микроорганизма E.coli 1257 в количестве 103 кл/мл, а затем добавляли раствор дезинфектанта как свежеприготовленный, так и после 2, 10, 20, 30, 40 и 50 суток хранения в герметично закрытой посуде из темного стекла. В качестве дезинфектанта использовали 0,8%-ный раствор Ag2SO4 или раствор аммиачного комплекса Аg2SO4•4NH3, приготовленный путем смешения в отдельной емкости 0,8%-ного раствора Ag2SO4 и аммиачной воды до достижения массового соотношения Аg+: NН3, равного 2,8, т.е. при избытке аммиака около 5% относительно стехиометрии. Опыты по обеззараживанию проводили при концентрации серебра в растворе 0,01 мг/л и температуре 20oС. Для дезинфектантов различного срока хранения определялось время, при котором достигалось полное отмирание микроорганизмов, при этом удельная активность свежеприготовленного бактерицидного препарата принималась за 100%.Example 2
To study the stability of disinfectant solutions, the initial water was chlorinated, then 0.5 mg / L of residual chlorine was removed with nitrogen. Water had the following composition: pH 7.2, total hardness 8.0, Ca 2+ 98.5 mg / L, Cl - 125.2 mg / L, SO 4 2- 385.0 mg / L,
На чертеже показана зависимость бактерицидной активности раствора Ag2SO4 (кривая 1) и раствора аммиачного комплекса [Аg(NH3)2]2•SO4 (кривая 2). Как видно из полученных данных, снижение бактерицидной активности раствора Ag2SO4 происходит быстрее, чем раствора [Ag(NH3)2]2•SO4, при этом последний даже через 50 суток теряет всего лишь треть своей активности, что свидетельствует о стабилизирующей роли аммиака. Кроме того, обнаружено, что растворимость соли серебра в аммиачной воде повышается по сравнению с чистой водой. Это обстоятельство может быть использовано для приготовления более концентрированных растворов дезинфектанта и снижения габаритов расходных емкостей на станциях очистки воды.The drawing shows the dependence of the bactericidal activity of a solution of Ag 2 SO 4 (curve 1) and a solution of the ammonia complex [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 • SO 4 (curve 2). As can be seen from the obtained data, the decrease in the bactericidal activity of the Ag 2 SO 4 solution occurs faster than the solution of [Ag (NH 3 ) 2 ] 2 • SO 4 , while the latter even loses only a third of its activity after 50 days, which indicates a stabilizing the role of ammonia. In addition, it was found that the solubility of the silver salt in ammonia water increases compared with pure water. This circumstance can be used to prepare more concentrated disinfectant solutions and reduce the size of consumable containers at water treatment plants.
Пример 3
Воду для исследования устойчивости водопроводной воды ко вторичному бактериальному загрязнению готовили и хранили аналогично примеру 2, за исключением того, что остаточный хлор отгоняли нагреванием до 50oС и последующей выдержкой в течение 3 часов.Example 3
Water to study the resistance of tap water to secondary bacterial contamination was prepared and stored analogously to example 2, except that the residual chlorine was distilled off by heating to 50 o C and subsequent exposure for 3 hours.
Контрольная проба - вода без дезинфектантов - уже на 3 день хранения превысила уровень бактериального загрязнения: коли-индекс >3. Пробы воды, в которые вводили препараты серебра, успешно сопротивлялись загрязнению, даже когда она была искусственно заражена бактериями E.coli 1257. В таблице приведены значения времени, необходимого для обеззараживания воды на 99,9% в зависимости от концентрации бактерий (10-105 кл/л) и концентрации Аg+ (10-3-10-2 мг/л). Измерения проводили при температуре 30oС, наиболее благоприятной для развития микроорганизмов. Серебро вводили в виде аммиачного комплекса сульфата серебра, используя 0,1%-ный раствор Аg2SO4, в который при перемешивании вводили аммиачную воду до достижения массового соотношения между Аg+ и NН3, равного 3,0.The control sample - water without disinfectants - already on the 3rd day of storage exceeded the level of bacterial contamination: if index> 3. Water samples into which silver preparations were introduced successfully resisted pollution even when it was artificially infected with E. coli 1257 bacteria. The table shows the time required for disinfecting water by 99.9% depending on the concentration of bacteria (10-10 5 cells / l) and Ag + concentrations (10 -3 -10 -2 mg / l). The measurements were carried out at a temperature of 30 o With, the most favorable for the development of microorganisms. Silver was introduced in the form of an ammonia complex of silver sulfate using a 0.1% solution of Ag 2 SO 4 into which ammonia water was added with stirring until a mass ratio between Ag + and NH 3 of 3.0 was reached.
Проведенные исследования показали, что даже 0,001 мг/л Аg+ в течение 131,2 минуты полностью обезвреживали воду, в которую вводили E.coli в количестве 105 кл/л. При десятикратном увеличении концентрации Аg+ это время сокращается до 51,8 мин.Studies have shown that even 0.001 mg / L Ag + for 131.2 minutes completely neutralized the water into which E. coli was added in an amount of 10 5 cells / L. With a tenfold increase in the concentration of Ag +, this time is reduced to 51.8 minutes.
Таким образом, предложенный способ обеззараживания воды является эффективным, относительно простым и доступным. Наиболее целесообразно его использовать для обработки воды в условиях жаркого климата, когда велика опасность вторичного загрязнения воды, долго хранящейся после первой стадии окислительной обработки хлорированием. Высокая бактерицидная активность стабилизированного аммиаком раствора сульфата или нитрата серебра, сохраняемая в течение длительного времени (десятки суток), позволяет делать запасы этого дезинфектанта, в частности, для обеспечения возможности их использования в аварийных ситуациях, например при выходе из строя основного узла обеззараживания или при попадании в воду значительного количества патогенной микрофлоры. Thus, the proposed method of disinfecting water is effective, relatively simple and affordable. It is most expedient to use it for water treatment in hot climates, when there is a danger of secondary pollution of water that has been stored for a long time after the first stage of oxidative treatment with chlorination. The high bactericidal activity of silver sulfate or silver nitrate solution stabilized by ammonia, preserved for a long time (tens of days), makes it possible to stockpile this disinfectant, in particular, to ensure the possibility of their use in emergency situations, for example, in case of failure of the main disinfection unit or in case of contact in water a significant amount of pathogenic microflora.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121303A RU2182129C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of water treatment using silver complex compound |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001121303A RU2182129C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of water treatment using silver complex compound |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2182129C1 true RU2182129C1 (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20252174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001121303A RU2182129C1 (en) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | Method of water treatment using silver complex compound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2182129C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753414C1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-08-16 | Виталий Сергеевич Калиберда | Method for water treatment in water supply and sewage facilities |
-
2001
- 2001-07-31 RU RU2001121303A patent/RU2182129C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753414C1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-08-16 | Виталий Сергеевич Калиберда | Method for water treatment in water supply and sewage facilities |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7501067B2 (en) | Biocide | |
US4693832A (en) | Preparation of safe drinking water | |
Punyani et al. | Iodine based water disinfection: A review | |
US10123539B2 (en) | Bromate suppression | |
US20090272698A1 (en) | Bromate suppression | |
AU2002234828B2 (en) | Stabilised hypobromous acid solutions | |
US20080073291A1 (en) | Agents and methods for removing chloramine, chlorine, and other active chlorine compounds from water used for keeping water organisms | |
RU2182129C1 (en) | Method of water treatment using silver complex compound | |
EP0876762B1 (en) | Composition having disinfecting action | |
US7097773B1 (en) | Process for treating water | |
EP2282635A1 (en) | Process and composition for purification of household water | |
RU2182125C1 (en) | Combined method of water disinfection | |
RU2182126C1 (en) | Method of water disinfection using silver complex compounds | |
US9975791B2 (en) | Ion enhancement | |
GB2197861A (en) | Algicidal composition | |
GB2158060A (en) | Chemical composition | |
Unhoch et al. | 5.3 Recreational water treatment biocides | |
US3279980A (en) | Composition for and method of treating water | |
RU2213705C1 (en) | Drinking water disinfecting method | |
WO1997043215A1 (en) | Method for sanitizing swimming pools and recirculating water systems | |
RU2182124C1 (en) | Method of water disinfection using ozone and silver ions | |
Chedzoy et al. | AAUIAhdA-II'ICS | |
MX2010014076A (en) | Composition and process for the purification of contaminated water. | |
SK278223B6 (en) | Method for disinfection of drinkable and curative waters | |
Hajenian | The use of disinfectants for the inactivation of viruses in municipal effluent |