RU2213705C1 - Drinking water disinfecting method - Google Patents

Drinking water disinfecting method Download PDF

Info

Publication number
RU2213705C1
RU2213705C1 RU2002132028/12A RU2002132028A RU2213705C1 RU 2213705 C1 RU2213705 C1 RU 2213705C1 RU 2002132028/12 A RU2002132028/12 A RU 2002132028/12A RU 2002132028 A RU2002132028 A RU 2002132028A RU 2213705 C1 RU2213705 C1 RU 2213705C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
hydrogen peroxide
silver
hopcalite
total amount
Prior art date
Application number
RU2002132028/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Ажгиревич
В.В. Гутенев
Н.С. Серпокрылов
нова Л.Ф. Кирь
Л.Ф. Кирьянова
Original Assignee
Ажгиревич Артем Иванович
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 Ажгиревич Артем Иванович filed Critical Ажгиревич Артем Иванович
Priority to RU2002132028/12A priority Critical patent/RU2213705C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2213705C1 publication Critical patent/RU2213705C1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: water treatment. SUBSTANCE: invention relates to methods for treating water via hydrogen peroxide oxidation in presence of heterogeneous catalyst containing manganese, copper, and silver compounds. It can be used in water-supply systems of towns and other inhabited localities. Hydrogen peroxide is introduced in two steps. In the first step, 70-90% of total amount of hydrogen peroxide is added to crude water placed in container and resulting mixture is kept for 0.5 h, after which follows addition of tablets containing hopcalite and silver, ageing for 0.5-1 h, and, in the second step, addition of the rest of hydrogen peroxide and ageing for further 0.5 h. Above-mentioned tablets are prepared by mixing powdered hopcalite granules with particles of metallic silver no more than 0.05 mm in size at ratio hopcalite to silver equal to 1000:1, followed by adding water to form paste, partially drying the latter at 100-110 C, and molding. Advantageously, total amount of hydrogen peroxide involved is 50 to 200 mg/l. EFFECT: accelerated and simplified process and prevented secondary bacterial infection of water for long time. 4 cl, 2 ex

Description

Изобретение относится к методам обработки воды окислением пероксидом водорода в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего соединения марганца, меди и серебра. Оно может быть использовано для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и других населенных пунктов. The invention relates to methods for treating water by oxidation with hydrogen peroxide in the presence of a heterogeneous catalyst containing manganese, copper and silver compounds. It can be used to disinfect drinking water in the water supply systems of cities and other settlements.

Известен способ обеззараживания воды, заключающийся в совместном действии пероксида водорода и 0,05-1,0 мг/л ионов меди. При этом медь не только усиливает антимикробные свойства пероксида водорода, но и является катализатором его разложения (Савлук И.П. и др. Антимикробные свойства меди. "Химия и технология воды", 1986, 8, 6, с.65-67). Однако эффективность этого метода недостаточно высока. A known method of disinfecting water, which consists in the combined action of hydrogen peroxide and 0.05-1.0 mg / l of copper ions. In this case, copper not only enhances the antimicrobial properties of hydrogen peroxide, but also is a catalyst for its decomposition (Savluk I.P. et al. Antimicrobial properties of copper. "Chemistry and Water Technology", 1986, 8, 6, pp. 65-67). However, the effectiveness of this method is not high enough.

Более эффективным является известный из ЕР 0059978, С 02 F 1/50, 1982 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, однако, требует применения достаточно дефицитных соединений. More effective is the method of chemical treatment and disinfection of water and water systems, known from EP 0059978, C 02 F 1/50, 1982, which consists in the simultaneous use of quaternary ammonium compounds, water-soluble salts of copper and / or silver and a peroxide compound that liberates oxygen during decomposition. This method, however, requires the use of sufficiently scarce compounds.

Известен способ очистки сточных вод от красителей, включающий обработку воды в реакторе перекисью кальция в виде порошка или суспензии в присутствии катализатора в виде порошка или раствора, содержащего соединения меди и марганца, например гопкалита. В результате химической реакции образуется осадок, в который переходят красители, а также непрореагировавший окислитель и катализатор (RU 2031858, С 02 F 1/72, 1995). Этот метод, однако, непригоден для обеззараживания питьевой воды, поскольку используемые реагенты в виде взвеси могут оставаться в воде после ее отстаивания и удаления осадка. Кроме того, этот метод не вполне экономичный за счет непроизводительных потерь части реагентов. A known method of treating wastewater from dyes, comprising treating the water in the reactor with calcium peroxide in the form of a powder or suspension in the presence of a catalyst in the form of a powder or solution containing copper and manganese compounds, for example hopcalite. As a result of a chemical reaction, a precipitate forms into which dyes pass, as well as unreacted oxidizing agent and catalyst (RU 2031858, С 02 F 1/72, 1995). This method, however, is not suitable for disinfecting drinking water, since the reagents used in the form of a suspension may remain in the water after it has settled and the sediment has been removed. In addition, this method is not quite economical due to unproductive losses of some reagents.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения по назначению, совокупности существенных признаков и достигаемому результату является известный из RU 2188170, С 02 F 9/04, 27.08.2002 г. способ обеззараживания питьевой воды, включающий ее обработку пероксидом водорода в количестве 1-3 мг/л в течение 0,4-2 часов, пропускание через УФ-реактор, введение раствора соли серебра до достижения концентрации ионов Аg+ в воде, равной 0,001-0,005 мг/л, и последующее добавление раствора соли меди до достижения концентрации Сu2+, равной 0,01-0,2 мг/л. Этот метод достаточно длительный и трудоемкий.The closest analogue of the claimed invention for its intended purpose, combination of essential features and the achieved result is the method of disinfection of drinking water known from RU 2188170, 02 F 9/04, August 27, 2002, including its treatment with hydrogen peroxide in an amount of 1-3 mg / l for 0.4-2 hours, passing through a UV reactor, introducing a solution of silver salt to achieve a concentration of Ag + ions in water equal to 0.001-0.005 mg / l, and then adding a solution of copper salt to achieve a concentration of Cu 2+ equal to 0.01-0.2 mg / l. This method is quite long and laborious.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось упрощение процесса обеззараживания воды до питьевого качества, а также предотвращение вторичного бактериального заражения воды в течение длительного времени (не менее месяца). The technical problem to which the present invention is directed was to simplify the process of disinfecting water to drinking quality, as well as to prevent secondary bacterial infection of water for a long time (at least a month).

Поставленная задача решается тем, что способ обеззараживания воды, включающий ее обработку пероксидом водорода и серебром, отличается тем, что пероксид водорода вводят в воду в два этапа, на первом из которых в емкость с исходной водой добавляют 70-90 мас.% от общего количества используемого в процессе пероксида водорода и выдерживают 0,5-1 час, затем в воду вводят гетерогенный катализатор, выдерживают 0,5-1 час, после этого добавляют 10-30 мас.% пероксида водорода от его общего количества, используемого в процессе, и выдерживают в течение 0,5-1 часа, при этом указанный гетерогенный катализатор получают путем смешения растертых в порошок гранул гопкалита с частицами металлического серебра размером не более 0,05 мм при массовом соотношении гопкалит:серебро, равном 1000:1, последующего добавления воды до получения пасты, ее подсушивания при температуре 100-110oС и формования.The problem is solved in that the method of disinfecting water, including its treatment with hydrogen peroxide and silver, is characterized in that hydrogen peroxide is introduced into water in two stages, in the first of which 70-90 wt.% Of the total amount is added to the container with the source water used in the process of hydrogen peroxide and incubated for 0.5-1 hour, then a heterogeneous catalyst is introduced into the water, incubated for 0.5-1 hour, then add 10-30 wt.% hydrogen peroxide of the total amount used in the process, and incubated for 0.5-1 hours, p and wherein said heterogeneous catalyst is prepared by mixing the pulverized granules of hopcalite with silver metal particles not larger than 0.05 mm at a weight ratio of hopcalite silver equal to 1000: 1, then adding water to form a paste, drying it at a temperature of 100-110 o C and molding.

Предпочтительно, общее количество используемого в процессе пероксида водорода составляет 50-200 мг/л. Preferably, the total amount of hydrogen peroxide used in the process is 50-200 mg / L.

Целесообразно указанный катализатор вводить в количестве 0,1-1 мг/л. It is advisable to introduce the specified catalyst in an amount of 0.1-1 mg / L.

В частном случае, катализатор формуют в виде таблеток. In the particular case, the catalyst is formed into tablets.

Именно указанная выше совокупность существенных признаков предложенного изобретения обеспечивает получение предусмотренного технического результата. Namely, the above set of essential features of the proposed invention provides the intended technical result.

Пероксид водорода является перспективным, недорогим бактерицидным препаратом для обеззараживания питьевой воды, который не изменяет ее физико-химические характеристики. Hydrogen peroxide is a promising, inexpensive bactericidal drug for the disinfection of drinking water, which does not change its physico-chemical characteristics.

Гопкалит - это катализатор на основе диоксида марганца и оксида меди, используемый в виде гранул, в основном в процессах окисления оксида углерода. Нами было обнаружено, что при применении его в смеси с частицами серебра процесс обработки воды значительно ускоряется при одновременном повышении степени обеззараживания. Hopcalite is a catalyst based on manganese dioxide and copper oxide, used in the form of granules, mainly in the oxidation of carbon monoxide. We found that when it is used in a mixture with silver particles, the water treatment process is significantly accelerated while increasing the degree of disinfection.

Использование катализатора в виде формованных изделий, например таблеток, предотвращает попадание его частиц в питьевую воду. Кроме того, такие таблетки удобно хранить до использования в процессе обеззараживания. Метод их приготовления очень прост. Катализатор может быть также сформован в виде гранул, шариков и т.п. The use of a catalyst in the form of molded products, such as tablets, prevents its particles from entering drinking water. In addition, such tablets are conveniently stored until use in the disinfection process. The method of their preparation is very simple. The catalyst can also be molded in the form of granules, balls, etc.

Совместная обработка воды пероксидом водорода и предлагаемым гетерогенным катализатором на несколько порядков (по сравнению с использованием только пероксида или только катализатора) увеличивает скорость реакции окисления и разложения бактерий, вирусов, грибков, а также органических примесей, содержащихся в исходной воде. Катализатор также способствует удалению избытка пероксида водорода после окончания процесса обеззараживания воды. The combined treatment of water with hydrogen peroxide and the proposed heterogeneous catalyst by several orders of magnitude (compared to using only peroxide or only a catalyst) increases the rate of the oxidation and decomposition of bacteria, viruses, fungi, and also organic impurities contained in the source water. The catalyst also helps to remove excess hydrogen peroxide after the process of water disinfection.

Предложенные параметры процесса и концентрации реагентов являются оптимальными для данной схемы обработки воды. The proposed process parameters and reagent concentrations are optimal for this water treatment scheme.

Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа. Below are examples of the implementation of the proposed method.

Пример 1. Example 1

Исходная вода имела следующие показатели: температура 18oС, рН 7,0, содержание взвешенных веществ 0,56 мг/л, цветность 28 град, окисляемость перманганатная 25 мг/л, коли-индекс 7. Затем в воду вводили пероксид водорода в количестве 40 мг/л (80% от общего количества Н2О2). Полученную воду выдерживали в течение 1 часа, после чего она имела следующие показатели: рН 7,4, содержание взвешенных веществ 0,38 мг/л, цветность 18 град, щелочность 0,42 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 15 мг/л О2, коли-индекс 4,0.The source water had the following indicators: temperature 18 o C, pH 7.0, suspended solids 0.56 mg / l, color 28 degrees, permanganate oxidation 25 mg / l, coli index 7. Then, hydrogen peroxide was introduced into the water in an amount 40 mg / l (80% of the total amount of H 2 O 2 ). The resulting water was held for 1 hour, after which it had the following indicators: pH 7.4, suspended solids 0.38 mg / l, color 18 degrees, alkalinity 0.42 mEq / l, permanganate oxidation 15 mg / l O 2 , if the index is 4.0.

Далее в воду вводили таблетки, содержащие гопкалит и серебро, в количестве 0,5 мг/л. Таблетки предварительно готовили путем смешения порошка гопкалита (размер частиц 0,01-0,05 мм) с частицами мелко раздробленного металлического серебра размером 0,03-0,05 мм при массовом соотношении гопкалит:серебро, равном 1000: 1, добавления воды до получения пасты, ее подсушивания при температуре 105oС и формования на прессе. Таблетки имели диаметр 12 мм и высоту 5 мм. Воду выдерживали в течение 1 часа.Then, tablets containing hopcalite and silver were introduced into the water in an amount of 0.5 mg / L. Tablets were preliminarily prepared by mixing hopcalite powder (particle size 0.01-0.05 mm) with finely divided metallic silver particles 0.03-0.05 mm in size with a mass ratio of hopcalite: silver equal to 1000: 1, adding water to obtain paste, drying it at a temperature of 105 o C and molding on the press. The tablets had a diameter of 12 mm and a height of 5 mm. The water was kept for 1 hour.

После этого в нее вводили 10 мг/л пероксида водорода и выдерживали еще 0,5 часа. Показатели полученной воды: содержание взвешенных веществ 0,25 мг/л, цветность 12 град, окисляемость перманганатная 12 мг/л O2, коли-индекс 2,0.After that, 10 mg / L of hydrogen peroxide was introduced into it and held for another 0.5 hours. Indicators of water obtained: suspended solids 0.25 mg / l, color 12 degrees, permanganate oxidation 12 mg / l O 2 , coli index 2.0.

Обработанную воду выдерживали в предварительно стерилизованной таре в течение 48 часов, а затем определяли коли-индекс. Он составлял величину, равную 2,0. После этого воду подвергали повторному бактериологическому заражению культурой E.coli 1257 в количестве 102 кл/мл и через 24 часа проводили бактериологический анализ воды. Коли-индекс был равен 2,0. Запах и неприятный вкус у воды отсутствовали. Эффект сохранялся не менее 1 месяца.The treated water was kept in a pre-sterilized container for 48 hours, and then the coli index was determined. It amounted to 2.0. After that, the water was subjected to repeated bacteriological infection with a culture of E. coli 1257 in an amount of 10 2 cells / ml and after 24 hours a bacteriological analysis of water was carried out. The coli index was 2.0. There was no smell and unpleasant taste near the water. The effect lasted at least 1 month.

Для сравнения проводили эксперименты по обработке воды только пероксидом водорода, только катализатором, выполненным в виде описанных в примере таблеток, а также только гопкалитом в виде гранул (без добавления серебра). Ни в одном из этих случаев не удалось получить устойчивый обеззараживающий и консервирующий эффект при хранении воды в течение месяца и более. For comparison, experiments were conducted on treating water only with hydrogen peroxide, only with a catalyst made in the form of tablets described in the example, and also with hopcalite in the form of granules (without adding silver). In none of these cases was it possible to obtain a stable disinfecting and preserving effect when storing water for a month or more.

Пример 2. Example 2

Для испытаний использовали прудовую воду мутностью 4,8 мг/л, цветностью 60 град, рН 7,6, с окисляемостью 18,1 мг О/л. Воду заражали одним из наиболее устойчивых к внешним воздействиям микроорганизмов - Aerobacter cloacae в количестве 109 особей/л. Воду обрабатывали аналогично примеру 1 с изменением некоторых параметров: концентрация пероксида водорода на первом этапе 90 мг/л, таблетки вводили в количестве 0,8 мг/л, а количество пероксида водорода на втором этапе составляло 10 мг/л. После проведенной обработки показатели качества воды были следующие: мутность 0,24 мг/л, цветность 14 град, рН 6,9, окисляемость 7 мг О/л. Aerobacter cloacae обнаружены не были.For testing, pond water with a turbidity of 4.8 mg / L, color 60 degrees, pH 7.6, with an oxidizability of 18.1 mg O / L was used. Water was infected with one of the most resistant to external influences of microorganisms - Aerobacter cloacae in the amount of 10 9 individuals / liter. Water was treated analogously to example 1 with some parameters changed: the concentration of hydrogen peroxide in the first stage was 90 mg / l, the tablets were administered in an amount of 0.8 mg / l, and the amount of hydrogen peroxide in the second stage was 10 mg / l. After the treatment, the water quality indicators were as follows: turbidity 0.24 mg / L, color 14 degrees, pH 6.9, oxidation 7 mg O / L. Aerobacter cloacae were not detected.

Таким образом, предложенный способ обеззараживания воды является эффективным и относительно простым и доступным, причем его можно использовать в случаях, когда велика опасность вторичного бактериального заражения воды. Thus, the proposed method of disinfecting water is effective and relatively simple and affordable, and it can be used in cases where there is a high risk of secondary bacterial infection of water.

Claims (4)

1. Способ обеззараживания питьевой воды, включающий ее обработку пероксидом водорода и серебром, отличающийся тем, что пероксид водорода вводят в воду в два этапа, на первом из которых в емкость с исходной водой добавляют 70-90 мас.% от общего количества используемого в процессе пероксида водорода и выдерживают 0,5-1 ч, затем в воду вводят гетерогенный катализатор, выдерживают 0,5-1 ч, после этого добавляют 10-30 мас.% пероксида водорода от его общего количества, используемого в процессе, и выдерживают в течение 0,5-1 ч, при этом указанный гетерогенный катализатор получают путем смешения растертых в порошок гранул гопкалита с частицами металлического серебра размером не более 0,05 мм при массовом соотношении гопкалит: серебро, равном 1000: 1, добавления воды до получения пасты, ее подсушивания при температуре 100-110oС и последующего формования.1. The method of disinfecting drinking water, including its treatment with hydrogen peroxide and silver, characterized in that hydrogen peroxide is introduced into the water in two stages, at the first of which 70-90 wt.% Of the total amount used in the process is added to the container with the source water hydrogen peroxide and incubated for 0.5-1 h, then a heterogeneous catalyst is introduced into the water, incubated for 0.5-1 h, then add 10-30 wt.% hydrogen peroxide of the total amount used in the process, and incubated for 0.5-1 h, while the specified heterogeneous to catalyst was prepared by mixing the pulverized granules of hopcalite with silver metal particles not larger than 0.05 mm at a weight ratio of hopcalite silver equal to 1000: 1, adding water to form a paste, drying it at a temperature of 100-110 o C and postforming . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что общее количество используемого в процессе пероксида водорода составляет 50-200 мг/л. 2. The method according to claim 1, characterized in that the total amount of hydrogen peroxide used in the process is 50-200 mg / L. 3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный катализатор вводят в количестве 0,1-1 мг/л. 3. The method according to any one of claim 1 or 2, characterized in that said catalyst is introduced in an amount of 0.1-1 mg / L. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанный катализатор используют в виде таблеток, формованных на прессе. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said catalyst is used in the form of tablets formed on a press.
RU2002132028/12A 2002-11-28 2002-11-28 Drinking water disinfecting method RU2213705C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132028/12A RU2213705C1 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Drinking water disinfecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132028/12A RU2213705C1 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Drinking water disinfecting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2213705C1 true RU2213705C1 (en) 2003-10-10

Family

ID=31989503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002132028/12A RU2213705C1 (en) 2002-11-28 2002-11-28 Drinking water disinfecting method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2213705C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4693832A (en) Preparation of safe drinking water
EP0046459B1 (en) Method for reducing the formation of trihalomethanes in drinking water
US7927508B2 (en) Composition and process for enhanced sanitation and oxidation of aqueous systems
EA002686B1 (en) Substance for producing water suitable for aquatic animals
WO1991008981A2 (en) Solutions for stabilizing hydrogen peroxide containing solutions
CN111762840A (en) UV/NH2Method for removing iopamidol in water by Cl combined process
RU2213705C1 (en) Drinking water disinfecting method
RU2213707C1 (en) Water disinfecting method
KR100476610B1 (en) Water treatment agent for removing nutritive salts and method for using the same
RU2182128C1 (en) Method of drinking water producing
JP2021037454A (en) Water quality clarification material, water quality clarification device, water quality clarification method, and production method of fulvic acid-immobilized composite
RU2288189C1 (en) Water disinfection process
RU2182125C1 (en) Combined method of water disinfection
Ross et al. Studies on disinfection and chemical oxidation with ozone and chlorine in water reclamation
RU2213706C1 (en) Integrated process for disinfecting water
CN110615520A (en) Water treatment purification and disinfection method
RU2288180C1 (en) Method of disinfecting water with hydrogen peroxide
JPH0328101A (en) Production of water having large amount of dissolved oxygen
RU2288174C1 (en) Method for enhancing bactericidal activity of hydrogen peroxide used for disinfecting drinking water
RU2288175C1 (en) Method of enhancing bactericidal properties of hydrogen peroxide used to disinfect drinking water
RU2182129C1 (en) Method of water treatment using silver complex compound
RU2288176C1 (en) Method of disinfecting water with hydrogen peroxide
RU2288188C1 (en) Process for disinfection of water using ozone and copper and zinc ions
Thombre Drinking Water, Iron, and Manganese Removal in Groundwater Purification
CN1114526A (en) Process for preparation of germicide containing triiodo resin

Legal Events

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

Effective date: 20041129