RU2220110C2 - Electric pulse method of water purification - Google Patents

Electric pulse method of water purification Download PDF

Info

Publication number
RU2220110C2
RU2220110C2 RU2001126115/15A RU2001126115A RU2220110C2 RU 2220110 C2 RU2220110 C2 RU 2220110C2 RU 2001126115/15 A RU2001126115/15 A RU 2001126115/15A RU 2001126115 A RU2001126115 A RU 2001126115A RU 2220110 C2 RU2220110 C2 RU 2220110C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
pulses
voltage
purification
current pulses
Prior art date
Application number
RU2001126115/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001126115A (en
Inventor
Юрий Викторович Левченко (UA)
Юрий Викторович Левченко
Виктор Федорович Левченко (UA)
Виктор Федорович Левченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХ"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭКОТЕХ"
Publication of RU2001126115A publication Critical patent/RU2001126115A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2220110C2 publication Critical patent/RU2220110C2/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: industrial water purification. SUBSTANCE: the invention presents an electric pulse method of water purification. from physico-chemical and microbiological pollution, including heavy metals, petroleum, lubricating-cooling liquids, an organic compounds, toxins, carcinogens, microorganisms, radionuclides and other impurities and may be used in any industry, agricultural and municipal services in processes of water preparation and sewage purification. The method provides for treatment of water and the water containing impurities in a granular layer of metal using pulse electric discharges. A water treatment is made by a successive application of the high-voltage and heavy current pulses with opposite polarity at a ratio of the heavy current pulses energy to the high-voltage pulses within the range of 0.1-10, and at that the electric potential of the high-voltage pulses equals to 800-1000 V, the electric potential of the heavy current pulses 100-300 V, and the strength of the current pulses is accordingly 150-300 A and 500- 1500 A. EFFECT: decrease of purification time and power consumption. 3 ex

Description

Изобретение относится к области очистки воды от физико-химических и микробиологических загрязнений, в том числе от тяжелых металлов, нефтепродуктов, смазочно-охлаждающих жидкостей, органики, токсинов, канцерогенов, микроорганизмов, радионуклидов и других загрязнений, и может быть использовано в любых отраслях промышленности, сельского и коммунального хозяйства в процессах водоподготовки и очистки сточных вод. The invention relates to the field of water purification from physico-chemical and microbiological contaminants, including heavy metals, petroleum products, cutting fluids, organics, toxins, carcinogens, microorganisms, radionuclides and other contaminants, and can be used in any industry, agriculture and municipal services in the processes of water treatment and wastewater treatment.

Известен способ очистки воды от ионов металлов (Патент Российской Федерации 2049733, МПК6 С 02 F 1/46, опубл. 10.12.95, бюл. 34), включающий пропускание очищаемой воды между электродами электролизера с последующим отделением осадка, в котором перед пропусканием очищаемой воды через электролизер в нее вводят суспензию, полученную электроэрозионным диспергированием черных металлов в воде, в количестве 1 г твердого вещества суспензии на 1-10 г ионов металлов в воде с размером частиц диспергированных черных металлов 0,1-10 мкм.A known method of purifying water from metal ions (Patent of the Russian Federation 2049733, IPC 6 C 02 F 1/46, publ. 10.12.95, bull. 34), comprising passing the purified water between the electrodes of the electrolysis cell, followed by separation of the precipitate, in which before passing the cleaned of water through an electrolyzer, a suspension is prepared into it, obtained by electroerosive dispersion of ferrous metals in water, in an amount of 1 g of suspension solid substance per 1-10 g of metal ions in water with a particle size of dispersed ferrous metals of 0.1-10 microns.

Основными недостатками очистки воды по такому способу коагуляции являются: ограниченная производительность, связанная с малой плотностью тока в основной зоне аппарата очистки, периодический режим работы, большие площади под оборудование, большая энергоемкость и высокая стоимость приборов и оборудования. Повышение производительности требует повышения плотности тока, а это, в свою очередь, требует подкисления воды, что затрудняет поддержание оптимального значения рН, вызывает пассивацию электродов и требует дополнительных мероприятий по их очистке. Пассивация электродов и наличие органических загрязнений в очищенной воде вызывают перенапряжение на электродах, повышая энергоемкость процесса и снижая стабильность работы аппарата очистки. Ограничения по плотности тока приводят к увеличению времени пребывания очищенной воды в активной зоне электролизера, снижая его производительность. Выделяющийся в электролизере водород и кислород создают взрывоопасные смеси, поэтому необходимы сложные мероприятия по их раздельному удалению из многоэлектродного объема аппарата. При очистке нефтепродуктов, маслоэмульсионных вод, поверхностно-активных веществ и других органических соединений электролизный способ очистки воды не рекомендуется. The main disadvantages of water purification by this method of coagulation are: limited performance associated with a low current density in the main zone of the purification apparatus, periodic operation, large areas for equipment, high energy consumption and high cost of instruments and equipment. An increase in productivity requires an increase in current density, and this, in turn, requires acidification of water, which makes it difficult to maintain the optimum pH value, causes passivation of the electrodes and requires additional measures for their cleaning. Passivation of the electrodes and the presence of organic impurities in the treated water cause overvoltage on the electrodes, increasing the energy intensity of the process and reducing the stability of the cleaning apparatus. Restrictions on current density lead to an increase in the residence time of purified water in the active zone of the electrolyzer, reducing its productivity. Hydrogen and oxygen released in the electrolyzer create explosive mixtures, therefore, complex measures are required for their separate removal from the multi-electrode volume of the apparatus. When cleaning oil products, oil emulsion waters, surfactants and other organic compounds, the electrolysis method of water treatment is not recommended.

Наиболее близким к заявляемому способу очистки воды по технической сущности и достигаемому результату является способ электрохимической очистки сточных вод (А. С. СССР 1353743, МПК4 С 02 F 1/46, опубл. 23.11.87, бюл. 43) с использованием металлического растворимого анода, в котором используют алюминиевый анод, выполненный в виде гранул, а процесс очистки осуществляют, подавая на анод сильноточные импульсные электроискровые разряды синхронно с импульсным магнитным полем напряженностью 100-150 кА/м при длительности импульсов 2-5 с.Closest to the claimed method of water purification by technical nature and the achieved result is a method of electrochemical wastewater treatment (A. S. USSR 1353743, IPC 4 C 02 F 1/46, publ. 23.11.87, bull. 43) using soluble metal an anode in which an aluminum anode made in the form of granules is used, and the cleaning process is carried out by applying high-current pulsed electric spark discharges to the anode in synchronism with a pulsed magnetic field of 100-150 kA / m with a pulse duration of 2-5 s.

Существенным недостатком предложенного способа является то, что при заявленных параметрах вода обрабатывается импульсным постоянным током в алюминиевых гранулах, выполняющих роль анода. В результате диспергирования алюминия с последующим его окислением водой образуется только гидроксид алюминия Аl(ОН)3, что не позволяет осуществить эффективную очистку воды различных категорий в широком диапазоне концентраций загрязнений.A significant drawback of the proposed method is that, at the stated parameters, the water is treated with pulsed direct current in aluminum granules that act as the anode. As a result of the dispersion of aluminum, followed by its oxidation with water, only aluminum hydroxide Al (OH) 3 is formed , which does not allow efficient purification of water of various categories in a wide range of pollution concentrations.

Кроме этого, применение дополнительного импульсного магнитного поля высокой напряженности требует дополнительных энергетических затрат, что увеличивает удельный расход энергии на процесс очистки воды и снижает кпд источника тока до 0,7%. In addition, the use of an additional pulsed magnetic field of high intensity requires additional energy costs, which increases the specific energy consumption for the water treatment process and reduces the efficiency of the current source to 0.7%.

В основу заявляемого изобретения поставлена задача создать такой способ очистки воды, который базируется на дешевом сырье и характеризуется малостадийностью, низкой энерго- и материалоемкостью, безотходностью, легкостью в управлении и автоматизации, позволяет получить очищенную воду и шламы с ценными физико-химическими свойствами. Безотходность и низкая стоимость очистки воды определяется использованием дешевых отходов металлообработки и получением в одностадийном процессе ценных шламов, содержащих металлы и их оксигидратные комплексы, и чистый водород. The basis of the claimed invention is the task of creating such a method of water purification, which is based on cheap raw materials and is characterized by low-stage, low energy and material consumption, waste-free, easy to manage and automate, allows to obtain purified water and sludge with valuable physicochemical properties. Waste-free and low cost of water treatment is determined by the use of cheap metalworking waste and the receipt in a one-step process of valuable sludge containing metals and their oxyhydrate complexes, and pure hydrogen.

Применение заявляемого способа позволяет получить очищенную воду, не обогащенную анионными осадками солей. Таким образом, удается достигнуть снижения общего солесодержания, что особенно важно для создания систем оборотного водоснабжения. The application of the proposed method allows to obtain purified water, not enriched with anionic precipitates of salts. Thus, it is possible to achieve a decrease in total salinity, which is especially important for the creation of water recycling systems.

Кроме того, заявленный способ позволяет одновременно с коагулированием обеспечить формирование кристаллических соединений с высокой сорбционной емкостью что, в свою очередь, обеспечивает достаточную полноту очистки и высокую гидравлическую крупность осадка с плотностью твердой фазы 5-6 кг/м3, занимающего объем в 2-3 раза меньше обычного. При этом включения загрязнений в твердую фазу составляют 3-5%, а полученный шлам состоит на 85-90% из оксидов металла, что представляет собой ценное сырье для производства дорогих и дефицитных химических катализаторов, красителей, наполнителей в производстве керамики, кирпича, бетона и т.п. Кроме повышения степени очистки воды, снижается время обработки, а также уменьшаются энергетические затраты.In addition, the claimed method allows simultaneously with coagulation to ensure the formation of crystalline compounds with high sorption capacity, which, in turn, provides sufficient purity and high hydraulic fineness of the precipitate with a density of the solid phase of 5-6 kg / m 3 , occupying a volume of 2-3 times less than usual. Moreover, the inclusion of contaminants in the solid phase is 3-5%, and the resulting slurry consists of 85-90% of metal oxides, which is a valuable raw material for the production of expensive and scarce chemical catalysts, dyes, fillers in the manufacture of ceramics, brick, concrete and etc. In addition to increasing the degree of water purification, processing time is reduced, and energy costs are also reduced.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе очистки воды, включающем обработку воды и содержащихся в ней загрязнений в гранулированном слое электропроводного материала, например металла, импульсными электрическими разрядами, согласно заявляемому изобретению обработку воды производят последовательной подачей высоковольтных и сильноточных импульсов с противоположной полярностью при соотношении энергий сильноточных импульсов к высоковольтным в диапазоне 0,1-10. Причем напряжение высоковольтных импульсов составляет 800-1000 В, а сильноточных - 100-300 В, а сила тока импульсов составляет, соответственно, 150-300 А и 500-1500 А. The problem is solved due to the fact that in the known method of water purification, including the treatment of water and the impurities contained therein in a granular layer of an electrically conductive material, for example metal, by pulsed electric discharges, according to the claimed invention, the water is treated by sequentially supplying high-voltage and high-current pulses with opposite polarity with a ratio of energies of high current pulses to high voltage in the range of 0.1-10. Moreover, the voltage of high-voltage pulses is 800-1000 V, and high-current - 100-300 V, and the current strength of the pulses is, respectively, 150-300 A and 500-1500 A.

В заявляемом способе обработки воды загрязненная вода обрабатывается импульсными электрическими разрядами в электроразрядной камере с металлической загрузкой в виде гранул. Возникающие при этом высокие локальные температуры, давления, электромагнитные поля и ультразвуковое излучение приводят к образованию в воде химически активных частиц, в том числе атомарного кислорода и водорода, возбужденных молекул и радикалов. In the inventive method of treating water, contaminated water is treated with pulsed electric discharges in an electric discharge chamber with a metal charge in the form of granules. The resulting high local temperatures, pressures, electromagnetic fields and ultrasonic radiation lead to the formation of chemically active particles in water, including atomic oxygen and hydrogen, excited molecules and radicals.

В результате создаются условия для интенсивного разрушения, окисления, восстановления и нейтрализации загрязнений, содержащихся в воде. Одновременно происходит электроимпульсное диспергирование и окисление металла с образованием его оксигидратных форм, которые в процессе коагуляции сорбируют нейтрализованные загрязнения. As a result, conditions are created for the intensive destruction, oxidation, reduction and neutralization of pollution contained in water. At the same time, electropulse dispersion and oxidation of the metal occur with the formation of its oxyhydrate forms, which absorb neutralized contaminants during coagulation.

Обработка воды путем последовательной подачи высоковольтных и сильноточных импульсов с противоположной полярностью при соотношении энергий сильноточных и высоковольтных импульсов в диапазоне 0,1-10 вызывает деструкцию воды и загрязнений и их активацию, а выделяющийся в процессе окисления металла атомарный водород изменяет гидратацию ионов воды с образованием большого числа свободных мономерных более подвижных молекул воды, тем самым активируя воду. Water treatment by sequentially supplying high-voltage and high-current pulses with opposite polarity at a ratio of energies of high-current and high-voltage pulses in the range 0.1–10 causes water destruction and pollution and their activation, and atomic hydrogen released during metal oxidation changes the hydration of water ions with the formation of large the number of free monomer more mobile water molecules, thereby activating water.

Применение комбинированных импульсов тока, имеющих область повышенных напряжений и умеренных токов, область пониженных напряжений и больших токов, обусловлено необходимостью обработки воды как многофункциональной энергетикой плазменного разряда, так и получения оксигидратов металла сложного состава, обладающих окислительно-восстановительными, сорбционными, коагуляционными и седиментационными свойствами. The use of combined current pulses having a region of high voltages and moderate currents, a region of low voltages and high currents is due to the need to treat water with both multifunctional plasma discharge energies and the production of metal oxyhydrates of complex composition with redox, sorption, coagulation and sedimentation properties.

На основании экспериментальных исследований по электроимпульсной очистке воды, содержащей различные загрязнения, нами установлено, что эффективная очистка воды различных категорий достигается при оптимальном отношении энергии импульсов токов при пониженных и повышенных напряжениях, и лежит в диапазоне их отношений 0,1-10. Based on experimental studies on electric-pulse water treatment containing various contaminants, we found that effective water treatment of various categories is achieved with an optimal ratio of energy of current pulses at low and high voltages, and lies in the range of their ratios of 0.1-10.

Изменение отношения энергетических составляющих импульсов тока позволяет изменять фазовый состав образующих оксидов и гидроксидов металлов и, таким образом, управлять эффективностью очистки (полнотой извлечения загрязнений при минимальных затратах энергии). Changing the ratio of the energy components of current pulses allows you to change the phase composition of the forming oxides and hydroxides of metals and, thus, to control the cleaning efficiency (the completeness of the extraction of contaminants with minimal energy consumption).

В области повышенных напряжений и умеренных токов в случае применения ферритовой загрузки (железо) формируются, в основном, ионы двухвалентного железа и оксиды железа FeO, Fе2O3, Fе3O4, FeOOH, с высокой окислительной и сорбционной поверхностью, что необходимо для извлечения из воды тяжелых металлов, ядохимикатов, радионуклидов, солей жесткости. В области пониженных напряжений и сильных токов синтезируются, в основном, гидроксиды металла Fe(OH)2 и Fе(ОН)3 различных модификаций с сильно развитой коагулирующей структурой, активно очищающей воду от нефтепродуктов, водомасляных эмульсий, поверхностно-активных веществ, микробиологических субстанций.In the field of high voltages and moderate currents in the case of ferrite load (iron) formed mainly ions of divalent iron and iron oxides FeO, Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, FeOOH, with high oxidation and sorption surface that is necessary for extraction of heavy metals, toxic chemicals, radionuclides, hardness salts from water. In the region of low voltages and high currents, mainly metal hydroxides of Fe (OH) 2 and Fe (OH) 3 of various modifications with a highly developed coagulating structure, actively purifying water from oil products, water-oil emulsions, surfactants, microbiological substances, are synthesized.

При отношении энергии импульсов ниже 0,1 падает эффективность очистки, а выше 10 - чрезмерно увеличиваются удельные энергетические затраты в связи с нагревом обрабатываемой жидкости. When the ratio of pulse energy is below 0.1, the cleaning efficiency decreases, and above 10, the specific energy costs increase excessively due to the heating of the treated liquid.

Способ позволяет осуществить очистку воды от комплекса различных загрязнений. Обработка воды осуществляется подачей высоковольтных импульсов при их напряжении в начальный период 800-1000 В, что обеспечивает стабильное возбуждение лидерного пробоя между гранулами материала (металла) в воде, содержащей различные загрязнения, в том числе соли, кислоты, щелочи, создающие высокую электропроводность жидкости. При напряжениях ниже 800 В реализация импульсного режима затруднена по причине ветвления лидера и его затухания в высокопроводных растворах. The method allows water purification from a complex of various contaminants. Water treatment is carried out by supplying high-voltage pulses with their voltage in the initial period of 800-1000 V, which ensures stable excitation of leader breakdown between the granules of the material (metal) in water containing various contaminants, including salts, acids, alkalis, which create high electrical conductivity of the liquid. At voltages below 800 V, the implementation of the pulse mode is difficult due to the branching of the leader and its attenuation in highly conductive solutions.

Применение напряжения выше 1000 В нецелесообразно по техническим причинам, так как переводит процесс и аппаратуру в класс высоких напряжений, что удорожает реализацию способа. The use of voltages above 1000 V is impractical for technical reasons, as it transfers the process and equipment to the high voltage class, which makes the implementation of the method more expensive.

Сила тока высоковольтных импульсов составляет 150-300 А. Сила тока ниже 150 А в импульсе малоэффективна по причине низкой диспергирующей способности, а при силе тока выше 300 А часть энергии импульса начинает расходоваться на испарение металла, что также снижает эффективность процесса. The current strength of high-voltage pulses is 150-300 A. The current strength below 150 A in the pulse is ineffective due to the low dispersing ability, and with a current strength above 300 A part of the pulse energy begins to be spent on the evaporation of the metal, which also reduces the efficiency of the process.

В последующий период обработку воды осуществляют сильноточными импульсами, разряд поддерживается при напряжении 100-300 В. При напряжении ниже 100 В снижается интенсивность деструкции загрязнений и скорость окислительно-восстановительных процессов, а при напряжении выше 300 В растут тепловые потери, что приводит к снижению кпд процесса. In the subsequent period, the water is treated with high-current pulses, the discharge is maintained at a voltage of 100-300 V. At a voltage below 100 V, the intensity of pollution destruction and the rate of redox processes decrease, and at a voltage above 300 V, heat losses increase, which leads to a decrease in process efficiency .

Сила тока таких импульсов составляет 500-1500 А. При импульсах тока ниже 500 А продукты диспергирования в начальный период разряда не успевают полностью прореагировать с водой, а при токах выше 1500 А происходит перегрев очищенной воды, что приводит к нерациональной трате энергии. The current strength of such pulses is 500-1500 A. At current pulses below 500 A, the dispersion products in the initial period of the discharge do not have time to completely react with water, and at currents above 1500 A, the purified water overheats, which leads to waste of energy.

Формирование импульсов тока различной полярности обусловлено необходимостью использовать 15-20% энергии в процессах перезарядки, теряемой при однополярных апериодических импульсах. The formation of current pulses of different polarity is due to the need to use 15-20% of the energy in the processes of recharging, which is lost with unipolar aperiodic pulses.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

В межэлектродное пространство электроразрядного реактора загружали железные гранулы, догрузка реактора производилась по мере срабатывания гранул. Через реактор прокачивали очищенную воду с расходом 2 м3/ч, содержащую, мг/л: Сr+6 37,8; Cu2+ 20,0; Zn2+ 19,0; Ni2+ 28,5; Sn2+Sn4+ 10; CN'' 13,5; при рН=3,8. Обработку вели при подаче импульсов напряжения 700 и 200 В, возбуждающих импульсы тока в слое гранул 250 и 800 А соответственно при средней мощности 0,6 кВт. После реактора вода направлялась в отстойник, в котором происходило осаждение шлама. Через 10 мин воду фильтровали и отбирали пробу на анализ. Остаточная концентрация загрязнений в воде составила, мг/л: Cr6+<0,02; Си2+ 0,15; Zn2+ 0,05; Ni2+ 0,1; Sn2+; Sn4+ 0,3; CN'' 0,1. Удельные затраты энергии 0,3 кВт•ч/м3, при сумме указанных загрязнений 128,8 мг/л. Расход гранул 50 г/м3. Состав шлама, мас.%: а-Fe 10, FeO 26, Fе3O4 38, P-Fe2O3•Н2О 23, загрязнения суммарно ~3%.Iron granules were loaded into the interelectrode space of the electric-discharge reactor; the reactor was loaded as the granules were activated. Purified water was pumped through the reactor at a flow rate of 2 m 3 / h, containing, mg / l: Cr +6 37.8; Cu 2+ 20.0; Zn 2+ 19.0; Ni 2+ 28.5; Sn 2+ Sn 4+ 10; CN ''13.5; at pH = 3.8. The processing was carried out with the supply of voltage pulses of 700 and 200 V, exciting current pulses in the granule layer of 250 and 800 A, respectively, with an average power of 0.6 kW. After the reactor, water was sent to a sump, in which sludge was deposited. After 10 minutes, the water was filtered and a sample was taken for analysis. The residual concentration of contaminants in the water was, mg / l: Cr 6+ <0.02; Cu 2+ 0.15; Zn 2+ 0.05; Ni 2+ 0.1; Sn 2+ ; Sn 4+ 0.3; CN '' 0.1. The specific energy consumption of 0.3 kW • h / m 3 , with the sum of the specified pollution of 128.8 mg / l. The consumption of granules is 50 g / m 3 . Sludge composition, wt.%: А-Fe 10, FeO 26, Fe 3 O 4 38, P-Fe 2 O 3 • Н 2 О 23, total pollution ~ 3%.

Эффективность электроимпульсного способа очистки воды по данным экспериментов характеризуется снижением загрязнений в воде по ионам тяжелых металлов (Сr6+, Сu2+, Ni2+, Zn2+, Fe2+, Cd2+) на 95-99%, по токсичным металлам (Be, As) на 97-98%, по нефтепродуктам и смазочно-охлаждающим жидкостям на 98-99%, по радиоактивным веществам на 74-85%, по поверхностно-активным веществам, фосфатам, ядохимикатам на 70-90%. При очистке воды поверхностных водоемов устраняется цветность на 90%, мутность на 100%, железо и кремний на 70-75%, кислород и фитопланктон на 50%. Одновременно в 2-3 раза снижается общая жесткость воды.The efficiency of the electropulse method of water purification according to experiments is characterized by a decrease in water pollution by heavy metal ions (Cr 6+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ , Cd 2+ ) by 95-99%, by toxic metals (Be, As) by 97-98%, by petroleum products and cutting fluids by 98-99%, by radioactive substances by 74-85%, by surfactants, phosphates, pesticides by 70-90%. When water is purified from surface water bodies, color is eliminated by 90%, turbidity by 100%, iron and silicon by 70-75%, oxygen and phytoplankton by 50%. At the same time, the total hardness of water decreases by a factor of 2–3.

С учетом вышеизложенного, а также раскрытой причинно-следственной связи между совокупностью признаков заявляемого изобретения и техническим результатом, можно утверждать, что задача, положенная в основу создания заявляемого способа очистки воды, полностью выполнена, так как заявляемый способ базируется на использовании дешевого сырья, характеризуется малостадийностью, безотходностью, легкостью в управлении и автоматизации. Заявляемый способ позволяет получить очищенную воду, не обогащенную анионными осадками солей. Based on the foregoing, as well as the disclosed causal relationship between the totality of the features of the claimed invention and the technical result, it can be argued that the task underlying the creation of the inventive method of water purification is fully completed, since the inventive method is based on the use of cheap raw materials, is characterized by low stages , non-waste, ease of management and automation. The inventive method allows to obtain purified water, not enriched with anionic precipitates of salts.

Помимо этого, снижается время обработки воды и значительно уменьшаются энергетические затраты. Кроме того, он позволяет получить очищенную воду и шламы с ценными физико-химическими свойствами, представляющими собой ценное сырье для производства дорогих и дефицитных химических катализаторов, красителей, наполнителей, используемых в производстве керамики, кирпича, бетона и т.п. In addition, reduced water treatment time and significantly reduced energy costs. In addition, it allows you to get purified water and sludge with valuable physicochemical properties, which are valuable raw materials for the production of expensive and scarce chemical catalysts, dyes, fillers used in the manufacture of ceramics, brick, concrete, etc.

Примеры осуществления способа, подтверждающие заявленные параметры. Examples of the method, confirming the claimed parameters.

Эксперименты проведены на трех импульсных режимах при одинаковых расходах очищаемой воды, концентрации загрязнений и выходной мощности генератора импульсов. The experiments were carried out in three pulsed modes at the same flow rates of purified water, pollution concentration and output power of the pulse generator.

Эффективность очистки воды оценивалась по конечному изменению концентрации загрязнений по результатам анализов и коэффициенту полезного использования импульсной энергии по степени переработки стальной стружки в оксигидратах железа. The efficiency of water treatment was estimated by the final change in the concentration of contaminants according to the results of analyzes and the efficiency of use of pulsed energy according to the degree of processing of steel chips in iron oxyhydrates.

Пример 1. Параметры импульсов ниже заявляемых. Энергия импульсов 0,07 Дж. Example 1. The parameters of the pulses below the claimed. Pulse energy 0.07 J.

Напряжение и ток высоковольтных импульсов 700 В и 130 А. Напряжение и ток сильноточных импульсов 80 В и 400 А. Степень очистки по сумме загрязнений 83%. Коэффициент полезного использования 0,68. The voltage and current of high-voltage pulses are 700 V and 130 A. The voltage and current of high-current pulses are 80 V and 400 A. The degree of purification by the amount of pollution is 83%. The utilization rate of 0.68.

Пример 2. Параметры импульсов выше заявляемых. Энергия импульсов 15 Дж. Example 2. The parameters of the pulses above the claimed. Pulse energy 15 J.

Напряжение и ток высоковольтных импульсов 1200 В и 350 А. Напряжение и ток сильноточных импульсов 4000 В и 1800 А. Степень очистки по сумме загрязнений 89%. Коэффициент полезного использования 0,51. The voltage and current of high-voltage pulses are 1200 V and 350 A. The voltage and current of high-current pulses are 4000 V and 1800 A. The degree of purification by the amount of pollution is 89%. The utilization rate of 0.51.

Пример 3. Параметры импульсов в пределах заявляемых. Энергия импульсов 2,5 Дж. Example 3. The parameters of the pulses within the claimed. Pulse energy 2.5 J.

Напряжение и ток высоковольтных импульсов 900 В и 230 А. Напряжение и ток сильноточных импульсов 200 В и 1000 А. Степень очистки по сумме загрязнений 98%. Коэффициент полезного использования 0,85. The voltage and current of high-voltage pulses are 900 V and 230 A. The voltage and current of high-current pulses are 200 V and 1000 A. The degree of purification by the amount of pollution is 98%. The utilization rate of 0.85.

Claims (1)

Способ очистки воды, включающий обработку воды и содержащихся в ней загрязнений в гранулированном слое металла импульсными электрическими разрядами, отличающийся тем, что обработку воды производят последовательной подачей высоковольтных и сильноточных импульсов с противоположной полярностью при соотношении энергий сильноточных импульсов к высоковольтным в диапазоне 0,1-10, причем напряжение высоковольтных импульсов составляет 800-1000 В, а сильноточных 100-300 В, а сила тока импульсов составляет, соответственно, 150-300 А и 500-1500 А.A method of treating water, including treating water and the impurities contained therein in a granular metal layer with pulsed electric discharges, characterized in that the water is treated by sequentially supplying high voltage and high current pulses with opposite polarity at a ratio of high current to high voltage pulses in the range of 0.1-10 moreover, the voltage of high-voltage pulses is 800-1000 V, and high-current pulses 100-300 V, and the current strength of the pulses is, respectively, 150-300 A and 500-1500 A.
RU2001126115/15A 2001-07-24 2001-09-26 Electric pulse method of water purification RU2220110C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001075290 2001-07-24
UA2001075290 2001-07-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001126115A RU2001126115A (en) 2003-07-27
RU2220110C2 true RU2220110C2 (en) 2003-12-27

Family

ID=34391174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001126115/15A RU2220110C2 (en) 2001-07-24 2001-09-26 Electric pulse method of water purification

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL204087B1 (en)
RU (1) RU2220110C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058407A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-17 Monastyrov Mykola Konstantinovich Method for treating aqueous solutions with electro-erosion coagulation
RU2663858C1 (en) * 2017-06-02 2018-08-10 Михаил Николаевич Уразаев Method of reagent water desaltation by ammonium hydrocarbonate with production of compounds subject to following decomposition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058407A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-17 Monastyrov Mykola Konstantinovich Method for treating aqueous solutions with electro-erosion coagulation
RU2663858C1 (en) * 2017-06-02 2018-08-10 Михаил Николаевич Уразаев Method of reagent water desaltation by ammonium hydrocarbonate with production of compounds subject to following decomposition

Also Published As

Publication number Publication date
PL353468A1 (en) 2003-01-27
PL204087B1 (en) 2009-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nidheesh et al. An overview on combined electrocoagulation-degradation processes for the effective treatment of water and wastewater
Garcia-Segura et al. Electrocoagulation and advanced electrocoagulation processes: A general review about the fundamentals, emerging applications and its association with other technologies
US10934197B2 (en) Electronic water pre-treatment equipment and methods
Ghernaout Electrocoagulation and electrooxidation for disinfecting water: New breakthroughs and implied mechanisms
Xu et al. Optimization and assessment of Fe–electrocoagulation for the removal of potentially toxic metals from real smelting wastewater
Al Aji et al. Electrocoagulation of heavy metals containing model wastewater using monopolar iron electrodes
JP5881727B2 (en) Carbon bed electrolyzer for waste liquid treatment and its process
Ding et al. Electrochemical treatment of bio-treated landfill leachate: Influence of electrode arrangement, potential, and characteristics
Hamdan et al. An electrocoagulation column (ECC) for groundwater purification
CN1233231A (en) Method to reduce or prevent scaling
Jotin et al. Electro coagulation for removal of chemical oxygen demand in sanitary landfill leachate
Louhichi et al. Treatment of textile industry effluents by Electro-Coagulation and Electro-Fenton processes using solar energy: A comparative study
Das et al. Treatment of iron ore beneficiation plant process water by electrocoagulation
Sakib Electrochemical waste water treatment
US5326439A (en) In-situ chromate reduction and heavy metal immobilization
Rafiee et al. The evolution patterns of temperature, pH, and voltage during the removal of chemical oxygen demand from a landfill leachate using electrocoagulation under different conditions
Yi et al. Green chemistry: pretreatment of seawater by a one-step electrochemical method
Prasetyaningrum et al. The influence of electrode type on electrocoagulation process for removal of chromium (VI) metal in plating industrial wastewater
RU2220110C2 (en) Electric pulse method of water purification
Bagastyo Electrocoagulation for drinking water treatment: A review
Atba et al. Effect of electrocoagulation parameters on chromium removal, sludge settling, and energy consumption
Heidari et al. Removal of cyanide from synthetic wastewater by combined coagulation and advanced oxidation process
RU2099290C1 (en) Method of treating waste waters from petrochemical and petroleum- processing enterprises to remove dissolved phenols and petroleum products
Das et al. Electrocoagulation process for wastewater treatment: applications, challenges, and prospects
KR100477203B1 (en) Oxidative radical generator, radical solution and water treatment system thereof

Legal Events

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

Effective date: 20040927