RU2203226C2 - Device for electrochemical cleaning of potable water - Google Patents
Device for electrochemical cleaning of potable water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203226C2 RU2203226C2 RU2000104711A RU2000104711A RU2203226C2 RU 2203226 C2 RU2203226 C2 RU 2203226C2 RU 2000104711 A RU2000104711 A RU 2000104711A RU 2000104711 A RU2000104711 A RU 2000104711A RU 2203226 C2 RU2203226 C2 RU 2203226C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation chamber
- water
- filter
- electrolyzer
- walls
- 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
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4611—Fluid flow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки питьевой воды, конкретно к электрохимическим очистителям воды. The invention relates to the field of drinking water purification, specifically to electrochemical water purifiers.
Областью применения настоящего изобретения может быть очистка воды в бытовых условиях, в общественных учреждениях (яслях, детских садах, офисах и пр.), а также в качестве группового средства очистки воды в полевом водоснабжении. The scope of the present invention can be water purification in domestic conditions, in public institutions (nurseries, kindergartens, offices, etc.), and also as a group means of water purification in field water supply.
Известные устройства электрохимической очистки воды обладают наиболее широким спектром удаляемых из воды загрязнений. При этом в отличие от устройств, реализующих сорбционные, ионообменные или мембранные технологии, в устройствах электрохимической воды после обработки практически не меняется характерный для региона солевой состав воды, т.е. удаляются из воды, в основном, антропогенные примеси. Электрохимические технологии очистки воды благодаря простоте настройки и управления позволяют независимо от физико-химических и органолептических свойство обрабатываемой воды гарантированно получать высококачественную питьевую воду. В отличие от наиболее распространенных сорбционных технологий при электрохимической обработке воды не происходит накопления в устройстве удаляемых примесей, следовательно, качество обработанной воды остается неизменным в течение всего срока его эксплуатации. Known devices for electrochemical water treatment have the widest range of contaminants removed from water. In this case, unlike devices that implement sorption, ion-exchange, or membrane technologies, in the devices of electrochemical water after treatment the salt composition of the water characteristic of the region practically does not change, i.e. mainly anthropogenic impurities are removed from the water. Due to the simplicity of adjustment and control, electrochemical water treatment technologies make it possible to obtain high-quality drinking water regardless of the physicochemical and organoleptic properties of the treated water. Unlike the most common sorption technologies, during the electrochemical treatment of water there is no accumulation of removed impurities in the device, therefore, the quality of the treated water remains unchanged throughout its life.
Известны различные конструкции устройств электрохимической очистки воды, описанные в монографии М. Г. Грановского, И. С. Лаврова, О.В. Смирнова "Электрообработка жидкостей (Л., Химия, 1976). There are various designs of devices for electrochemical water treatment described in the monograph by M. G. Granovsky, I. S. Lavrov, O. V. Smirnova "Electrical treatment of liquids (L., Chemistry, 1976).
Известны устройства для очистки жидкостей, в том числе воды, содержащие последовательно установленные электролизер, флотатор и фильтр (авт. свид. 1761676, 1761677, 1761678). Known devices for cleaning liquids, including water, containing sequentially installed electrolyzer, flotator and filter (ed. Certificate. 1761676, 1761677, 1761678).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является "Устройство ля очистки жидкости" по авт. свид. СССР 1028603 (кл. С 02 F 1/24, 11.12.81). Это устройство содержит корпус с приемной и флотационной камерами, электролизер (электрокоагулятор) и коаксиально установленный во флотационной камере цилиндр с фильтрующим материалом. Closest to the proposed technical solution for the technical essence is the "Device for cleaning liquid" according to ed. testimonial. USSR 1028603 (class C 02 F 1/24, 12/11/81). This device comprises a housing with a receiving and flotation chambers, an electrolyzer (electrocoagulator) and a cylinder with filtering material coaxially mounted in the flotation chamber.
По максимальному количеству сходных существенных признаков (флотационная камера, электролизер и фильтр) с предлагаемым устройством оно выбирается за прототип. By the maximum number of similar essential features (flotation chamber, electrolyzer and filter) with the proposed device, it is selected for the prototype.
Устройство-прототип работает следующим образом. Обрабатываемая жидкость подается в электролизер, где насыщается гидроксидами металла электрода (анода) и пузырьками газов, образующихся в процессе электролиза жидкости на катодах и анодах электролизера, и поступает во флотационную камеру, в которой образуются хлопья гидроксидов и происходит прилипание к хлопьям пузырьков газов. Образовавшиеся дисперсии (хлопья и другие взвеси) перемещаются (флотируются) к поверхности, а жидкость через затопленные отверстия в цилиндре поступает в фильтр (фильтровальную камеру) и далее на выход. The prototype device operates as follows. The processed liquid is supplied to the electrolyzer, where it is saturated with hydroxides of the metal of the electrode (anode) and gas bubbles generated during the electrolysis of the liquid at the cathodes and anodes of the electrolyzer, and enters the flotation chamber, in which flakes of hydroxides are formed and gas bubbles stick to the flakes. The resulting dispersions (flakes and other suspensions) move (float) to the surface, and the liquid through the flooded holes in the cylinder enters the filter (filter chamber) and then to the exit.
Недостатком прототипа является недостаточная эффективность очистки, обусловленная особенностями гидродинамики:
- через затопленные отверстия в цилиндре, расположенные ниже пеносборника, большая часть флотируемых загрязнений (вследствие увеличения скорости потока при протекании в цилиндр) перетекает в цилиндр, где оседает на фильтровальной перегородке;
- площадь фильтра, соответствующего по размеру цилиндру, и малая высота слоя жидкости над фильтровальной перегородкой (особенно с учетом вышеописанного недостатка) позволяют считать, что в прототипе вспомогательные операции (промывка фильтра) будут занимать время, как минимум, равное основной операции (фильтрованию);
- промывка устройства-прототипа не может быть эффективной, т.к. напор воды, движущейся сверху вниз, даже при высоте рабочей части устройства 10 метров не превысит 1 атм, как следствие, промывка фильтровального материала и электролизера будет недостаточной.The disadvantage of the prototype is the lack of cleaning efficiency due to the features of hydrodynamics:
- through the flooded holes in the cylinder located below the foam collector, most of the floated contaminants (due to an increase in the flow rate when flowing into the cylinder) flows into the cylinder, where it settles on the filter partition;
- the area of the filter, corresponding in size to the cylinder, and the small height of the liquid layer above the filter baffle (especially taking into account the above drawback) allow us to assume that in the prototype auxiliary operations (washing the filter) will take at least equal to the main operation (filtering);
- flushing the prototype device may not be effective, because the pressure of water moving from top to bottom, even at a height of the working part of the device of 10 meters, will not exceed 1 atm, as a result, washing the filter material and the cell will be insufficient.
Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности очистки (улучшение физико-химических и органолептических свойств воды), что достигается оптимизацией гидродинамических характеристик процессов электрохимической обработки. The aim of the proposed technical solution is to increase the efficiency of treatment (improving the physicochemical and organoleptic properties of water), which is achieved by optimizing the hydrodynamic characteristics of the processes of electrochemical processing.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем флотационную камеру, электролизер и фильтр, согласно изобретению дно флотационной камеры выполнено плоским с отверстием, которое совмещено с выходным отверстием электролизера, при этом фильтр, выполненный в форме вертикальной фильтровальной перегородки, расположен вдоль стенок флотационной камеры на расстоянии не менее 5 мм, образуя с ее стенками закрытую полость для сбора очищенной воды с ее выходом через отверстие, выполненное в стенке флотационной камеры. Другое отверстие выполнено в крышке флотационной камеры для сброса образующихся газов и шлама. This goal is achieved by the fact that in the device containing the flotation chamber, the electrolyzer and the filter, according to the invention, the bottom of the flotation chamber is made flat with an opening that is aligned with the outlet of the electrolyzer, while the filter, made in the form of a vertical filter wall, is located along the walls of the flotation chamber at a distance of at least 5 mm, forming a closed cavity with its walls to collect purified water with its outlet through an opening made in the wall of the flotation chamber. Another hole is made in the cover of the flotation chamber to discharge the generated gases and sludge.
Для более полного достижения поставленной цели непосредственно над выходным отверстием электролизера, выше плоскости дна флотационной камеры не более чем на 3 мм установлена экранирующая пластина, перекрывающая выходное отверстие по периметру не менее чем на 10 мм. For a more complete achievement of the goal immediately above the outlet of the electrolyzer, above the bottom plane of the flotation chamber no more than 3 mm, a shielding plate is installed that overlaps the outlet around the perimeter by at least 10 mm.
Кроме того, предлагается нижний край вертикальной фильтровальной перегородки расположить на уровне не менее 1/3 высоты стенки флотационной камеры. In addition, it is proposed that the lower edge of the vertical filter baffle be positioned at least 1/3 of the wall height of the flotation chamber.
Кроме того, устройство дополнительно оснащено фильтром заключительного тонкого фильтрования. In addition, the device is additionally equipped with a final fine filter.
Поскольку основным формообразующим узлом устройства является флотационная камера (как наибольший по объему узел), он же является и наиболее притягательным для дизайна. Исходя из такой позиции, форма флотационной камеры может быть цилиндрической или в виде прямой многогранной (три, четыре, пять и более граней) призмой. Since the main formative unit of the device is a flotation chamber (as the largest unit in volume), it is also the most attractive for design. Based on this position, the shape of the flotation chamber can be cylindrical or in the form of a straight multifaceted (three, four, five or more faces) prism.
Введение вышеуказанных существенных признаков обеспечивает при совмещении процессов электролитической и электрохимической коагуляций, электрофлотации и фильтрования в одном устройстве за счет гидродинамических особенностей процесса на каждом уровне протекания процесса обработки повышение эффективности очистки, выражающееся в улучшении физико-химических и органолептических свойств воды. The introduction of the above essential features provides, when combining the processes of electrolytic and electrochemical coagulation, electroflotation and filtering in one device, due to the hydrodynamic features of the process at each level of the processing process, an increase in the cleaning efficiency manifested in the improvement of the physicochemical and organoleptic properties of water.
Известно, что электролитическая коагуляция возникает вследствие растворения анодов электродов, находящихся в электролизере, а электрохимическая коагуляция вследствие воздействия электрического поля на ионы металлов (если они присутствуют в воде), например ионы железа, цинка, никеля, ртути, хрома и пр. Образующиеся гидроксиды металлов, в том числе аноднорастворенных, перемещаются в электролизере в направлении потока к его выходному отверстию, совмещенному с отверстием в дне флотационной камеры. В ходе этого перемещения образовавшиеся гидроксиды (мицеллы) перемешиваются, особенно при выходе из совмещенного отверстия, вследствие резкого расширения сечения потока и турбулизации. Одновременно с перемешиванием происходит созревание коагулянтов (хлопьеобразование). Поток обрабатываемой воды при выходе во флотатор движется с рассчитанной низкой скоростью, что приводит к ламинаризации потока. На уровне не выше 1/3 высоты стенок флотатора обрабатываемая вода движется ламинарно, а хлопьеобразование уже закончено. Поскольку при ламинарном потоке пристеночная скорость движения воды приближается к нулю, возникают условия к появлению градиента, перпендикулярного потоку, а так как на этом уровне стенка представляет собой вертикальную фильтровальную перегородку, то вода просачивается сквозь указанную перегородку: осуществляется процесс фильтрования воды в замкнутую полость между стенкой флотатора и вертикальной фильтровальной перегородкой. Из замкнутой полости вода выходит через отверстие в верхней части стенки флотатора и далее используется потребителем. Хлопья коагулянта, продолжая под напором потока продвигаться вверх, собираются под крышкой флотатора над уровнем воды выше отверстия в верхней части стенки флотатора и постепенно вытесняются через отверстие в крышке флотатора в слив. It is known that electrolytic coagulation occurs due to the dissolution of the anodes of the electrodes located in the electrolyzer, and electrochemical coagulation due to the influence of an electric field on metal ions (if they are present in water), for example, ions of iron, zinc, nickel, mercury, chromium, etc. The resulting metal hydroxides , including anodosoluble ones, move in the electrolyzer in the direction of flow to its outlet, combined with the hole in the bottom of the flotation chamber. During this movement, the resulting hydroxides (micelles) are mixed, especially when leaving the combined hole, due to a sharp expansion of the flow section and turbulization. Simultaneously with mixing, coagulants mature (flocculation). The flow of treated water at the exit to the flotator moves at a calculated low speed, which leads to laminarization of the flow. At a level no higher than 1/3 of the flotator wall height, the treated water moves laminarly, and flocculation is already completed. Since in the case of laminar flow, the near-wall water velocity approaches zero, conditions arise for a gradient perpendicular to the flow, and since the wall is a vertical filter wall at this level, water seeps through the specified wall: the process of filtering water into a closed cavity between the wall flotator and vertical filter baffle. Water leaves a closed cavity through an opening in the upper part of the flotator wall and is then used by a consumer. Coagulant flakes, continuing to move upward under the pressure of the flow, are collected under the flotator cover above the water level above the hole in the upper part of the flotator wall and are gradually displaced through the hole in the flotator cover into the drain.
Известно, что "с помощью мельчайших газовых пузырьков флотируются практически все тонкие дисперсные вещества, гидроксиды тяжелых металлов, полимеры, жиры масла, нефтепродукты, латексы, продукты органического синтеза, ПВА и т.д. (Флотационные методы в технологии очистки воды и опыт их применения. Баку, АзНИИНТИ, 1990). Известно также, что все процессы электролиза сопровождаются образованием газов на электродах: водорода на катоде, атомарного кислорода на аноде. It is known that “with the help of the smallest gas bubbles, almost all fine dispersed substances, heavy metal hydroxides, polymers, oil fats, oil products, latexes, organic synthesis products, PVA, etc. are floated (Flotation methods in water treatment technology and experience in their application Baku, AzNIINTI, 1990. It is also known that all electrolysis processes are accompanied by the formation of gases at the electrodes: hydrogen at the cathode, atomic oxygen at the anode.
В известных устройствах электрохимической коагуляции этот процесс нежелателен: на производство газов затрачивается некоторое количество энергии, наличие в приэлектродном пространстве газов (например, кислорода у анода) ускоряет пассивацию. In known electrochemical coagulation devices, this process is undesirable: a certain amount of energy is expended on the production of gases, the presence of gases (for example, oxygen at the anode) in the electrode space accelerates passivation.
Совмещение электролизера и флотатора по вертикали позволило указанные газы использовать в качестве флотореагента. The combination of the electrolyzer and flotator vertically allowed these gases to be used as flotation reagent.
Кроме того, учитывая ламинарность потока во флотаторе и однонаправленность движения потока воды и флотируемых взвесей возникает эффект концентрирования взвесей ближе к оси флотатора, что существенно облегчает и улучшает процесс фильтрования через вертикальную перегородку. In addition, taking into account the laminarity of the flow in the flotator and the unidirectional movement of the water flow and floated suspensions, the effect of concentrating the suspensions closer to the axis of the flotator arises, which greatly facilitates and improves the filtering process through the vertical partition.
Введение экранирующей пластины, перекрывающей отверстие в дне флотационной камеры, увеличивает зону активного перемешивания, оптимизируя процесс перемешивания потока для более полного охвата коагуляцией всего обрабатываемого объема воды. The introduction of a shielding plate covering the hole in the bottom of the flotation chamber increases the active mixing zone, optimizing the flow mixing process to more fully cover the entire treated volume of water by coagulation.
Расположение нижней границы вертикальной фильтровальной перегородки на уровне не ниже 1/3 высоты стенки флотационной камеры обеспечивает достаточный объем для созревания коагулянта, так что его хлопья не проникают через фильтровальную перегородку. The location of the lower boundary of the vertical filter septum at a level not lower than 1/3 of the wall height of the flotation chamber provides sufficient volume for the coagulant to mature, so that its flakes do not penetrate the filter septum.
Выполнение устройства с флотационной камерой в форме цилиндра или многогранной прямой призмы определяется требованиями потребителя (место расположения в помещении, размеры площадей и пр.) и не влияет на качество очищаемой воды. The implementation of the device with a flotation chamber in the form of a cylinder or a multifaceted direct prism is determined by the requirements of the consumer (location in the room, size of the area, etc.) and does not affect the quality of the treated water.
Описанные технологические приемы позволяют существенно улучшить физико-химические и органолептические свойства обрабатываемой воды. The described technological methods can significantly improve the physico-chemical and organoleptic properties of the treated water.
Из уровня техники не выявлено технических решений, имеющих признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения, поэтому можно считать, что предложенное устройство соответствует условию изобретательского уровня. From the prior art, no technical solutions have been identified that have features that match the distinguishing features of the proposed technical solution, therefore, we can assume that the proposed device meets the condition of an inventive step.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематически предлагаемое устройство в разрезе, на фиг.2 изображена внутренняя гидродинамика работающего устройства. The essence of the proposed device is illustrated by drawings, where figure 1 shows a schematic illustration of the proposed device in section, figure 2 shows the internal hydrodynamics of the working device.
Предлагаемое устройство (фиг.1) также, как и прототип, содержит электролизер 1 с пакетом растворимых электродов, флотационную камеру 2 и фильтр 3, которые объединены в общий корпус. При этом электролизер 1 установлен непосредственно под флотационной камерой 2. The proposed device (figure 1) as well as the prototype contains an
В отличие от прототипа дно флотационной камеры 2 выполнено плоским с отверстием, которое совмещено с выходным отверстием электролизера 1. Выполнение фильтра 3 в виде вертикальной фильтровальной перегородки с расположением вдоль стенок флотационной камеры 2 на некотором расстоянии образует между нею и стенками флотационной камеры 2 закрытую полость 4 для сбора очищенной воды. Исключение корпуса фильтра из флотационной камеры 2 улучшает гидродинамические параметры процесса фильтрования. Образовавшаяся закрытая полость 4 оснащена патрубком 5 для выхода очищенной воды через выходное отверстие в стенке флотационной камеры 2. Для вывода образующихся газов и шлама через другое отверстие в крышке 6 флотационной камеры 2 установлен патрубок 7. Unlike the prototype, the bottom of the
Вертикальная фильтровальная перегородка 3 нижним краем может быть расположена на высоте не ниже 1/3 высоты стенки флотационной камеры 2. The
Непосредственно над выходным отверстием 8 электролизера 1 в дне флотационной камеры 2 установлена экранирующая пластина 9, поверхность которой перекрывает отверстие 8. Directly above the
Устройство оснащено дополнительным фильтром 10, соединенным трубопроводом с патрубком 5 выхода очищенной воды. The device is equipped with an additional filter 10 connected by a pipeline to the outlet pipe 5 of the purified water outlet.
Для ввода обрабатываемой (исходной) воды в нижней части электролизера 1 предусмотрено отверстие с патрубком 11. To enter the treated (source) water in the lower part of the
Известно, что образование коагулянта в электролизере сопровождается выделением на электродах газов (водорода - на катоде, кислорода и других газов - на аноде). Как правило, эти сопутствующие газы нежелательны. Известно также, что существует технология электрофлотации, при которой выделяемые газы используют для извлечения из воды взвешенных примесей. Предлагаемое изобретение позволяет осуществить процессы электролитической и электрохимической коагуляций и электрофлотацию в наиболее выгодном гидродинамическом режиме. Это достигается тем, то в предлагаемом устройстве электролизер 1 размещен в нижней части устройства с выходом образующихся газов и гидроксидов металлов (коагулянтов) непосредственно в нижнюю часть флотационной камеры 2 с активным их перемешиванием, поскольку поток выходит из узкого электролизера 1 в широкую в сечении емкость флотационной камеры 2 - "возникают обратные токи - завихрения" (А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. : Химия, 1973). В химических аппаратах это явление приводит к бесполезной трате энергии. В предлагаемом устройстве именно в нужном месте устройства происходит перемешивание потока, необходимое для более полного охвата коагуляцией всей обрабатываемой воды. It is known that the formation of a coagulant in an electrolyzer is accompanied by the release of gases on the electrodes (hydrogen - at the cathode, oxygen and other gases - at the anode). Typically, these associated gases are undesirable. It is also known that there is an electroflotation technology in which the emitted gases are used to extract suspended impurities from water. The present invention allows for the implementation of electrolytic and electrochemical coagulation processes and electroflotation in the most favorable hydrodynamic mode. This is achieved by the fact that in the proposed device, the
Для усиления этого эффекта служит экранирующая пластина 9, которая увеличивает зону активного перемешивания. To enhance this effect, a
Известно, что для созревания коагулянта (образования хлопьев) необходимо определенное время. В этот период процесс фильтрования чреват прохождением через фильтровальную перегородку молекул гидроксида с последующим хлопьеобразованием в объеме очищенной воды. Расположение нижней границы вертикальной фильтровальной перегородки 3 на уровне не ниже 1/3 высоты стенки флотатора 2 обеспечивает необходимый и достаточный интервал времени для созревания коагулянта. К этому уровню высоты флотатора прекращаются флуктуации градиентов скорости в потоке (турбулизация), и дальнейшее движение его строго ламинарно. Это означает, что реализуется принцип идеального вытеснения. Поскольку при ламинарном потоке пристеночные слои движутся с минимальной скоростью, в предлагаемом устройстве создаются условия, при которых обрабатываемая вода фильтруется с минимальным градиентом скорости, перпендикулярным основному потоку, а загрязнения уходят в верхнюю часть флотатора, увлекаемые флотореагентами, и не создают фильтрованию какого-либо препятствия (фиг.2). It is known that for the maturation of the coagulant (the formation of flakes) a certain time is needed. During this period, the filtering process is fraught with passage of hydroxide molecules through the filter baffle, followed by flocculation in the volume of purified water. The location of the lower boundary of the
Выполнение флотатора в сечении круглым, овальным или многоугольным не влияет на протекающие процессы обработки воды, что в конечном итоге не сказывается на физико-химических и органолептических свойствах основного продукта. The implementation of the flotator in the section round, oval or polygonal does not affect the ongoing processes of water treatment, which ultimately does not affect the physico-chemical and organoleptic properties of the main product.
Устройство работает следующим образом. Исходная вода поступает в устройство через входной патрубок 11 в нижней части электролизера 1, в котором подвергается воздействию электрического поля электродов электролизера. При этом, поскольку электроды (аноды) растворимые (как правило, они изготовлены из сплавов алюминия), образуются гидроксиды металла анодов, например гидроксид алюминия. Вместе с образовавшимися газами мицеллы гидроксида алюминия потоком выносятся из электролизера 1 через отверстие 8 и благодаря резкому расширению сечения выходящего потока, а также влиянию экранирующей пластины 9 над выходом из электролизера 1 происходит активное перемешивание обрабатываемой воды. Далее поток направляется по вертикали вверх и ламинизируется. При движении между стенками флотатора 2 за время перемещения обрабатываемой воды до нижнего края фильтровальной вертикальной перегородки 3 происходит образование и созревание хлопьев коагулянта, к которым прилипают находящиеся в воде пузырьки газов, т.е. начинается процесс электрофлотации. Учитывая однонаправленность потока обрабатываемой воды и флотируемой фазы коагулянта, возникает градиент вертикальной скорости воды и флотируемых хлопьев коагулянта. Это способствует развитию ряда сорбционных процессов на хлопьях коагулянта, не нарушающих ламинарности основного потока. The device operates as follows. The source water enters the device through the
Начиная с высоты 1/3 стенки флотатора, где расположена нижняя граница вертикальной фильтровальной перегородки 3, возникает градиент скорости, перпендикулярный направлению потока в сторону фильтровальной перегородки, т.е. происходит фильтрация воды в закрытую полость 4, ограниченную стенками флотатора 2 и вертикальной фильтровальной перегородкой 3. Из закрытой полости 4 профильтрованная вода выходит через патрубок 5 для использования потребителем или направляется в фильтр заключительного (тонкого) фильтрования 10. В качестве фильтра заключительного фильтрования (при необходимости) применяют стерилизующие фильтры на основе бактериальных (т.е. задерживающих биофазу) фильтровальных перегородок. Одновременно происходит процесс электрофлотации - миграция скоагулированных примесей под верхнюю крышку 6 флотатора 2. При этом под крышкой 6 образуется постоянно увеличивающийся объем шлама, который под действием напора обрабатываемой воды через патрубок 7 непрерывно выходит (выдавливается) из устройства в слив. Starting from a height of 1/3 of the flotator wall, where the lower boundary of the
Изготовлен опытный образец заявляемого устройства производительностью 20 л/час. В изготовленном образце согласно изобретению электролизер 1 с набором параллельных растворимых электродов (аноды изготовлены из сплава алюминия) установлен под дно флотатора 2. Выход из электролизера 1 совмещен с отверстием 8 в дне флотатора 2. Непосредственно над отверстием 8 на расстоянии 2 мм от дна флотатора 2 закреплена пластина, поверхность которой перекрывает указанное отверстие на 15 мм по всему периметру отверстия (пластина 9). Корпус флотатора изготовлен квадратным в сечении из нержавеющей стали. Нижняя часть флотатора имеет утолщенные стенки до высоты 1/3 флотатора. На этом уровне от утолщенных стенок до крышки 6 на расстоянии 8 мм от стенок флотатора установлена вертикальная фильтровальная перегородка из полиэстера. Между нею и стенками флотатора образована замкнутая полость 4. В верхней части образца выход из полости 4 выполнен в виде патрубка 5, а в крышке 6 установлен патрубок 7, соединенный шлангом со сливом. A prototype of the inventive device with a capacity of 20 l / h. In the manufactured sample according to the invention, the
Проведенные испытания образца и лабораторные исследования показали, что при длительной эксплуатации устройства поверхность вертикальной фильтровальной перегородки остается чистой, а производительность устройства не меняется (не уменьшается). Отвод шлама из патрубка 7 устойчиво равномерный, что подтверждает улучшение гидродинамических характеристик процесса. The tests of the sample and laboratory studies showed that during long-term operation of the device, the surface of the vertical filter baffle remains clean, and the performance of the device does not change (does not decrease). The discharge of sludge from the
Лабораторные анализы также подтвердили улучшение физико-химических и органолептических свойств воды после такой обработки. Laboratory tests also confirmed the improvement in the physicochemical and organoleptic properties of water after such treatment.
На ряд устройств подобной конструкции, но разной производительности, реализующих описанную технологию очистки воды, получен гигиенический сертификат качества воды. For a number of devices of a similar design, but of different capacities, implementing the described water treatment technology, a hygienic certificate of water quality has been obtained.
Наиболее характерные показатели улучшения качества воды, полученные при испытаниях образца, приведены в таблице. The most characteristic indicators of improving water quality obtained during testing of the sample are shown in the table.
Улучшение физико-химических и органолептических свойств воды после обработки подтвердило концепцию существенного влияния оптимизации гидродинамических характеристик процесса на качество обрабатываемой воды. Improving the physicochemical and organoleptic properties of water after treatment has confirmed the concept of a significant effect of optimizing the hydrodynamic characteristics of the process on the quality of the treated water.
Таким образом, предлагаемое устройство может быть применено для электрохимической очистки питьевой воды, существенно улучшая ее качество. Thus, the proposed device can be used for electrochemical treatment of drinking water, significantly improving its quality.
Claims (6)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000104711A RU2203226C2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
AU34267/01A AU3426701A (en) | 2000-02-25 | 2001-01-30 | Device for electrochemical purification of drinking water |
PCT/RU2001/000043 WO2001062674A1 (en) | 2000-02-25 | 2001-01-30 | Device for electrochemical purification of drinking water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000104711A RU2203226C2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000104711A RU2000104711A (en) | 2002-01-20 |
RU2203226C2 true RU2203226C2 (en) | 2003-04-27 |
Family
ID=20231128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000104711A RU2203226C2 (en) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | Device for electrochemical cleaning of potable water |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU3426701A (en) |
RU (1) | RU2203226C2 (en) |
WO (1) | WO2001062674A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG1163U1 (en) * | 2008-10-28 | 2009-03-31 | Владко ПАНАЙОТОВ | Flotation device |
EP3181733A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-06-21 | Vladimir V. Kazakov | An electrolyte purification method and a refiner to apply this method (variants) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929581A2 (en) * | 1979-06-27 | 1982-05-23 | Харьковский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Моторостроительный Завод "Серп И Молот" | Apparatus for electrochemically purifying contaminated liquid |
SU1110472A1 (en) * | 1979-07-02 | 1984-08-30 | Предприятие П/Я А-7354 | Nutch filter |
SU1127847A1 (en) * | 1983-05-03 | 1984-12-07 | Черкасский Проектно-Конструкторский Технологический Институт | Apparatus for cleaning liquid |
SU1470668A1 (en) * | 1986-03-24 | 1989-04-07 | Уфимский Нефтяной Институт | Apparatus for electrochemical treatment of waste water |
-
2000
- 2000-02-25 RU RU2000104711A patent/RU2203226C2/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-01-30 WO PCT/RU2001/000043 patent/WO2001062674A1/en active Application Filing
- 2001-01-30 AU AU34267/01A patent/AU3426701A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG1163U1 (en) * | 2008-10-28 | 2009-03-31 | Владко ПАНАЙОТОВ | Flotation device |
EP3181733A1 (en) | 2015-12-16 | 2017-06-21 | Vladimir V. Kazakov | An electrolyte purification method and a refiner to apply this method (variants) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3426701A (en) | 2001-09-03 |
WO2001062674A1 (en) | 2001-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5928493A (en) | Process and apparatus for electrocoagulative treatment of industrial waste water | |
US4673494A (en) | Water treatment apparatus | |
CA2657343A1 (en) | Process for sewage water purification | |
CN101250013A (en) | Novel electrolysis air-float sewage water processing unit | |
RU2203226C2 (en) | Device for electrochemical cleaning of potable water | |
CN103341285B (en) | Advection sedimentation/immersion type ultrafiltration integrated water treatment device | |
CN109970158B (en) | Electrochemistry sewage treatment system | |
CN201785276U (en) | Combination cross-flow air floatation water treatment device based on electrocoagulation and secondary filtering | |
CN114314769B (en) | Electrolytic module based on BDD electrode and water treatment system | |
CN110510710A (en) | Electric flocculation and electrocatalytic oxidation integrated waste-water treater | |
CN101948202B (en) | Combined cross flow type floatation water treatment device based on electric coagulation and secondary filtration | |
RU2339583C1 (en) | Device for electrochemical water purification | |
CN113582412A (en) | Advanced sewage treatment device | |
CN207632646U (en) | A kind of high-efficiency grease separation integrated apparatus | |
RU2452690C1 (en) | Device for electrochemical purification of drinking water | |
CN207435202U (en) | A kind of wastewater treatment unit | |
CN201077782Y (en) | Large-sized ion water production facility with silver ion generator | |
CN216191645U (en) | Solid particle flocculation and precipitation treatment equipment for wastewater | |
CN217264978U (en) | Novel electrocoagulation air flotation device | |
RU2236381C2 (en) | Apparatus for electrochemical purification of sweet water | |
CN2579880Y (en) | Oil field waste water treating device | |
RU111129U1 (en) | ELECTROFLOTATOR | |
RU2292307C2 (en) | Electro-flotosorption "kefs-1" column | |
CN211111409U (en) | Air floatation treatment device | |
RU2180322C2 (en) | Method for electrochemical cleaning of drinking water and apparatus for performing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20091202 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130226 |