RU2351546C2 - Method for reduction of oxidation-reduction potential of water - Google Patents

Method for reduction of oxidation-reduction potential of water Download PDF

Info

Publication number
RU2351546C2
RU2351546C2 RU2007101096/15A RU2007101096A RU2351546C2 RU 2351546 C2 RU2351546 C2 RU 2351546C2 RU 2007101096/15 A RU2007101096/15 A RU 2007101096/15A RU 2007101096 A RU2007101096 A RU 2007101096A RU 2351546 C2 RU2351546 C2 RU 2351546C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
reduction
orp
electrode chamber
oxidation
Prior art date
Application number
RU2007101096/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007101096A (en
Inventor
Виталий Сергеевич Андреев (RU)
Виталий Сергеевич Андреев
Original Assignee
Виталий Сергеевич Андреев
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 Виталий Сергеевич Андреев filed Critical Виталий Сергеевич Андреев
Priority to RU2007101096/15A priority Critical patent/RU2351546C2/en
Publication of RU2007101096A publication Critical patent/RU2007101096A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2351546C2 publication Critical patent/RU2351546C2/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: sewage treatment facilities.
SUBSTANCE: invention is related to the field of physical-chemical methods for water treatment. Method for reduction of oxidation-reduction potential of water includes water passage through electrode chamber that contains anodes and cathodes connected to the source of DC voltage, and does not have separating semi-permeable membranes or diaphragms. Process is carried out for 10-600 s at intensity of electric field in interelectrode space of 1.5-24 V/cm.
EFFECT: reduction of water chemical composition changes and power inputs in lowering of oxidation-reduction potential of water, increased rate of water processing and provision of secondary water treatment from foreign admixtures.
3 cl, 2 dwg, 4 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к области техники, связанной с реализацией физико-химических методов обработки воды в целях улучшения ее потребительских характеристик.The invention relates to the field of technology related to the implementation of physico-chemical methods of water treatment in order to improve its consumer characteristics.

Известны способы обработки воды (так называемое «оживление» воды), улучшающие ее восприятие живыми организмами и приводящие к различным биологическим эффектам, которые, в конечном итоге, выражаются в способности обработанной воды обеспечивать поддержание лучшего качества жизни (см. например, К.К.Калниньш, Л.П.Павлова. Вода - родник жизни. Монография / ИВС РАН, СПГУТД, - СПб. - 2005. - 293 с).Known methods of water treatment (the so-called "revitalization" of water) that improve its perception by living organisms and lead to various biological effects, which, ultimately, are expressed in the ability of treated water to maintain a better quality of life (see, for example, K.K. Kalninsh, L.P. Pavlova, Water - the spring of life. Monograph / IVS RAS, SPSUTD, - St. Petersburg. - 2005. - 293 s).

Среди этих способов известны такие, как обработка воды постоянным и переменным магнитными полями, кремнем, шунгитом и кораллами, а также пропускание воды через катодные и анодные камеры мембранных электролизеров (электрохимическая активация воды). Наиболее изучено положительное влияние на организм человека или животных «оживленной» (или просто «живой») воды, в тех случаях, когда оно сопровождается вполне определенным физико-химическим эффектом, заключающимся в понижении окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) обработанной воды. Это объясняется разработанностью теории, связывающей ОВП с интенсивностью биоэнергетических процессов в организме, связанных с переносом электронов по так называемой дыхательной цепи, а также негативным воздействием на органически ткани окислительных процессов.Among these methods are known such as treating water with constant and alternating magnetic fields, flint, shungite and corals, as well as passing water through the cathode and anode chambers of membrane electrolyzers (electrochemical activation of water). The most studied is the positive effect on the human or animal organism of “revitalized” (or simply “living”) water, in those cases when it is accompanied by a well-defined physicochemical effect, which consists in lowering the oxidation-reduction potential (ORP) of the treated water. This is due to the development of a theory that relates ORP to the intensity of bioenergetic processes in the body associated with the transfer of electrons along the so-called respiratory chain, as well as the negative effect of oxidative processes on organically tissues.

Как известно, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) является мерой химической активности элементов или их соединений в обратимых химических процессах, связанных с изменением заряда ионов в растворах. Другими словами, ОВП, называемый также редокс-потенциалом (Eh), характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях в состоянии равновесия при стандартных условиях (температура, концентрация веществ, атмосферное давление), т.е. в реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов. Значение окислительно-восстановительного потенциала для каждой окислительно-восстановительной реакции выражается в милливольтах и может иметь как положительное, так и отрицательное значение.As is known, the redox potential (ORP) is a measure of the chemical activity of elements or their compounds in reversible chemical processes associated with a change in the charge of ions in solutions. In other words, the redox potential, also called the redox potential (Eh), characterizes the degree of electron activity in redox reactions in equilibrium under standard conditions (temperature, concentration of substances, atmospheric pressure), i.e. in reactions associated with the attachment or transfer of electrons. The value of the redox potential for each redox reaction is expressed in millivolts and can have both positive and negative values.

Метрологической основой для количественного определения ОВП служит связь электродных потенциалов инертных электродов с активностями как окисленной, так и восстановленной форм вещества.The metrological basis for the quantitative determination of the ORP is the connection of the electrode potentials of inert electrodes with the activities of both the oxidized and reduced forms of the substance.

В природной воде всегда присутствуют вещества, являющиеся окислителями и восстановителями, и Eh для природной и водопроводной воды, как правило, находятся в пределах от -400 до +700 мВ, что определяется всей совокупностью происходящих в ней окислительных и восстановительных процессов. К окислителям относятся, например, такие компоненты воды, как кислород, нитрат-ионы, целый ряд элементов в высшей форме своей валентности (Fe3+, Мо6+, As5-, V5+, U6+, Sr4+, Cu2+, Pb2+). К восстановителям - сероводород, аммиак, металлы низких степеней валентности (Fe2+, Mn2+, Мо4+, V4+, U4+), гуминовые кислоты и многие другие органические соединения. Соотношение тех или иных соединений во многом определяет окислительные или восстановительные свойства воды. Вместе с тем на эти свойства влияют и структурные характеристики воды как жидкокристаллической системы.In natural water, there are always substances that are oxidizing and reducing agents, and Eh for natural and tap water, as a rule, are in the range from -400 to +700 mV, which is determined by the totality of the oxidation and reduction processes occurring in it. Oxidizing agents include, for example, such components of water as oxygen, nitrate ions, a number of elements in the highest form of their valency (Fe 3+ , Mo 6+ , As 5- , V 5+ , U 6+ , Sr 4+ , Cu 2+ , Pb 2+ ). The reducing agents include hydrogen sulfide, ammonia, metals of low valency (Fe 2+ , Mn 2+ , Mo 4+ , V 4+ , U 4+ ), humic acids and many other organic compounds. The ratio of these or other compounds largely determines the oxidizing or reducing properties of water. At the same time, the structural characteristics of water as a liquid crystal system also influence these properties.

Показатель ОВП все более широко используется в медицине, которая опираясь на знание этой величины, используют воду для лечебно-профилактических, санитарно-гигиенических и ветеринарных целей. Понижение ОВП воды, по данным медиков и биологов, приводит к улучшению ее биоэнергетических, метаболических и иммуностимулирующих свойств. Это обеспечивает также благоприятные условия для развития микроорганизмов и растений. При регулярном употреблении воды с пониженным ОВП, в частности, улучшается состояние внутренних органов, кожных покровов, слизистых оболочек и волос человека. Стимулируется развитие нормальной микрофлоры человеческого организма, и как следствие уменьшаются негативные последствия дисбактериоза. Считается общепризнанным, что сдвиг донорно-акцепторного равновесия в жидкостях тела в пользу акцепторов, приводящий к дефициту реакционноспособных электронов, является ключевым звеном обширного класса патологических процессов, возникающих в живых организмах.The AFP indicator is increasingly used in medicine, which, relying on knowledge of this value, uses water for therapeutic, sanitary, hygienic and veterinary purposes. Reducing the ORP of water, according to doctors and biologists, leads to an improvement in its bioenergy, metabolic and immunostimulating properties. It also provides favorable conditions for the development of microorganisms and plants. With regular use of water with reduced AFP, in particular, the state of internal organs, skin, mucous membranes and human hair improves. The development of normal microflora of the human body is stimulated, and as a result, the negative consequences of dysbiosis are reduced. It is generally accepted that a shift in donor – acceptor equilibrium in body fluids in favor of acceptors, leading to a deficiency of reactive electrons, is a key link in an extensive class of pathological processes that occur in living organisms.

Аналогами заявляемого изобретения являются электролитические способы, реализуемые с помощью мембранных электролизеров, выпускаемых промышленностью и широко обсуждаемых в научной литературе (см., например, В.М.Бахир. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды. М., ВНИИМТ, 1999). Именно подобные способы до сих пор позволяли добиваться наиболее надежного и существенного снижения ОВП. В самых общих чертах, процессы активации в мембранных электролизерах заключаются в следующем. В катодных камерах электролизеров вследствие разряда на катодах катионов происходит защелачивание воды, то есть обогащение воды ионами гидроксила ОН-, в то время как в анодных камерах происходят обратные процессы - закисление воды вследствие ее обогащения протонами (или ионами гидроксония Н3О+).Analogs of the claimed invention are electrolytic methods implemented using membrane electrolyzers manufactured by industry and widely discussed in the scientific literature (see, for example, V.M.Bakhir. Modern technical electrochemical systems for disinfection, purification and activation of water. M., VNIIMT, 1999). It is these methods that have so far made it possible to achieve the most reliable and significant reduction in AFP. In the most general terms, the activation processes in membrane electrolyzers are as follows. Water alkalization occurs in the cathode chambers of electrolytic cells due to the discharge on the cathode cathodes, i.e., water enrichment with OH - hydroxyl ions, while reverse processes occur in the anode chambers - acidification of water due to its enrichment with protons (or hydroxonium ions Н 3 О + ).

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является способ, реализованный в полезной модели RU 24214, 27.07.2002.The closest analogue of the claimed invention is a method implemented in the utility model RU 24214, 07.27.2002.

Главный недостаток прототипа обусловлен использованием известного способа так называемой электрохимической активации воды, который, обеспечивая изменение ОВП, неизбежно приводит к изменению химического состава воды (т.е. фактически привносит в воду посторонние вещества, образующиеся на электродах, в первую очередь, ионы водорода или гидроксила. Показатель рН такой воды при активации изменяется на несколько ед. рН. По сути дела, речь идет не о снижении ОВП, обусловленном собственно структурными характеристиками воды, а о получении неких католитов - растворов электролитов в прикатодном пространстве, обладающих интегрально более низким, чем исходная вода, ОВП. Это, естественно, предъявляет жесткие требования к составу обрабатываемой воды и не позволяет раздельно распоряжаться факторами ОВП, с одной стороны, и факторами химического состава католита, в том числе рН.The main disadvantage of the prototype is due to the use of the known method of the so-called electrochemical activation of water, which, by changing the ORP, inevitably leads to a change in the chemical composition of water (i.e., it actually introduces foreign substances into the water that are formed on the electrodes, primarily hydrogen or hydroxyl ions The pH of such water upon activation changes by a few pH units.In fact, we are not talking about a decrease in the ORP due to the structural characteristics of the water itself, but rather about catholytes - solutions of electrolytes in the cathode space, which have an integrally lower ORP than the source water, which naturally imposes stringent requirements on the composition of the treated water and does not allow separate management of the ORP factors, on the one hand, and the chemical composition factors of catholyte, including pH number.

Другие недостатки прототипа связаны:Other disadvantages of the prototype are related:

- с относительно высокими энергозатратами, необходимыми для получения устойчивых эффектов активации воды (требуемые количества электричества, выраженные в кулонах на литр составляют величины порядка сотен Кл/л), конструктивной сложностью и низкой производительностью электролизеров, что, в частности, до сих пор не позволяет изготавливать аппараты производительностью более 1 м3/ч (чаще речь идет о десятках м3 активированной воды в час);- with relatively high energy costs necessary to obtain stable effects of water activation (the required amounts of electricity, expressed in coulombs per liter, are of the order of hundreds of C / l), structural complexity and low productivity of electrolyzers, which, in particular, still cannot be manufactured devices with a capacity of more than 1 m 3 / h (more often we are talking about tens of m 3 activated water per hour);

- с увеличенным временем пребывания каждой взятой порции обрабатываемой воды в камерах электролизеров, то есть с низкой линейной скоростью потоков;- with an increased residence time of each portion of treated water in the cells of the electrolytic cells, that is, with a low linear flow rate;

- с тем, что они не обеспечивают попутной очистки воды от микрочастиц, в том числе микробных клеток, а также от анионов и слабоионизируемых, но склонных к агрегации компонентов;- with the fact that they do not provide associated water purification from microparticles, including microbial cells, as well as from anions and weakly ionized, but prone to aggregation components;

- с тем, что способ прототипа обеспечивает электрохимическую активацию воды только при подаче ее в дискретном режиме, свойственном устройствам, называемым диспенсерами (или кулерами);- with the fact that the prototype method provides the electrochemical activation of water only when it is supplied in the discrete mode characteristic of devices called dispensers (or coolers);

- с тем, что электрохимическая активация, обеспечиваемая полезной моделью прототипа, не гарантирует приобретение водой свойств «живой» воды, так как снижение ОВП последней сопровождается приданием ей свойств бактерицидности (т.е. биотоксичности).- with the fact that the electrochemical activation provided by the utility model of the prototype does not guarantee the acquisition by water of the properties of “living” water, since the decrease in the ORP of the latter is accompanied by giving it the properties of bactericidal (ie biotoxicity).

Задачей изобретения является создание более эффективного способа, лишенного перечисленных недостатков, пригодного:The objective of the invention is to create a more efficient method, devoid of the above disadvantages, suitable:

- для решения самых различных медико-биологических проблем, когда требуется вода с антиоксидантными свойствами, но нормальными значениями рН,- to solve a wide variety of biomedical problems when water with antioxidant properties but normal pH values is required,

- обеспечения снабжения водой с пониженным ОВП в любых режимах: как непрерывных, так и дискретных,- ensuring water supply with reduced ORP in any modes: both continuous and discrete,

- для решения проблем очистки и обезвреживания водных сред в разных областях хозяйства с одновременным приданием ей свойств «живой» воды.- to solve the problems of purification and neutralization of aquatic environments in different areas of the economy while giving it the properties of "living" water.

Сформулированная задача решается с помощью способа, заключающегося в том, что при использовании ряда известных приемов, характеризующих прототип, а именно пропускание воды через электродную камеру, содержащую аноды и катоды, подключаемые к источнику постоянного электрического напряжения, в отличие от прототипа камера не содержит разделительных полупроницаемых мембран или диафрагм, вследствие чего обрабатываемая вода не разделяется на анодные и катодные потоки. При этом образующиеся вследствие электролиза воды протоны и гидроксильные группы имеют возможность мгновенно рекомбинировать, сохраняя рН воды на исходном уровне. В результате происходит в основном только модификация жидкокристаллической структуры, формируемой полярными молекулами Н2О, склонными к тому же к образованию водородных связей, непосредственно под воздействием фактора напряженности электрического поля.The formulated problem is solved using the method consisting in the fact that when using a number of known techniques characterizing the prototype, namely, passing water through an electrode chamber containing anodes and cathodes connected to a constant voltage source, unlike the prototype, the chamber does not contain semi-permeable membranes or diaphragms, as a result of which the treated water is not divided into anode and cathode flows. In this case, protons and hydroxyl groups formed as a result of electrolysis of water have the ability to instantly recombine, while maintaining the pH of the water at the initial level. As a result, there is mainly only a modification of the liquid crystal structure formed by polar H 2 O molecules, which are also prone to the formation of hydrogen bonds, directly under the influence of the electric field strength factor.

Предлагаемое изобретение обеспечивает эффективное решение и наиболее сложной из поставленных задач. Если требуется не только снижение ОВП, но и очистка воды от инородных включений, оба эффекта могут быть достигнуты одновременно при пропускании воды через рассмотренную электродную камеру с межэлектродным пространством, заполненным поляризуемыми гранулированными материалами.The present invention provides an effective solution to the most complex of the tasks. If not only a decrease in the ORP is required, but also water purification from foreign inclusions, both effects can be achieved simultaneously by passing water through the considered electrode chamber with an interelectrode space filled with polarizable granular materials.

Особенности и практическая применимость предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами.Features and practical applicability of the proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Для обработки воды была применена цилиндрическая электродная камера электрокондиционера воды «КАСКАД» АВЭ-7/40 (ТУ 4859-013-54176675-2003), серийно выпускаемого фирмой «ЭлектроЭкоТехнологии». Рабочая камера аппарата имеет плоскопараллельные электроды высотой 200 мм и межэлектродное расстояние 50 мм. Объем камеры - 40 л. В камере отсутствуют какие бы то ни было межэлектродные перегородки.Example 1. For the treatment of water, a cylindrical electrode chamber of the KASKAD AVE-7/40 water electric air conditioner (TU 4859-013-54176675-2003), commercially available by ElectroEcoTechnology, was used. The working chamber of the apparatus has plane-parallel electrodes with a height of 200 mm and an interelectrode distance of 50 mm. The volume of the chamber is 40 liters. There are no interelectrode partitions in the chamber.

Вода для обработки бралась из городского водопровода Санкт-Петербурга. Обработка воды производилась в протоке с линейными скоростями потока, указанными в табл.1. Значения напряжения на электродах и тока через ячейку также приведены в табл.1.Water for treatment was taken from the city water supply in St. Petersburg. Water was treated in the duct with linear flow rates indicated in Table 1. The voltage values at the electrodes and the current through the cell are also given in Table 1.

Таблица 1Table 1 Линейная скорость потока, см/минLinear flow rate, cm / min 0 (контроль)0 (control) 66 2424 6262 205205 310310 Напряжение на электродах, ВElectrode voltage, V 00 1212 1212 1212 1212 1212 Напряженность эл. поля, В/смElectricity fields, V / cm 00 33 33 33 33 33 Ток, АCurrent, A 00 0,910.91 0,900.90 0,890.89 0,890.89 0,890.89 Значение ОВП воды, мВThe value of the ORP of water, mV 410410 -10-10 00 55 182182 398398 рН воды, ед.pH of water, units 6,86.8 6,76.7 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,86.8

Из табл.1 следует, что при всех взятых скоростях потока: от 6 см/мин (200 л/ч) вплоть до значений порядка 310 см/мин (10 м3/ч) имеет место эффект снижения ОВП при неизменном рН, что соответствует пропущенным через воду количествам электричества соответственно от 13 до 0,26 Кл/л. Лишь только в случае самой высокой скорости потока при взятом напряжении 12 В эффект становится незначительным. Приведенные данные свидетельствуют о преимущественно электрофизическом, а не электрохимическом механизме эффекта.From table 1 it follows that at all flow rates taken: from 6 cm / min (200 l / h) up to values of the order of 310 cm / min (10 m 3 / h), the effect of decreasing ORP at a constant pH takes place, which corresponds to quantities of electricity passed through water, respectively, from 13 to 0.26 C / l. Only in the case of the highest flow rate at a taken voltage of 12 V, the effect becomes insignificant. The data presented indicate a predominantly electrophysical rather than electrochemical mechanism of the effect.

Пример 2. Для обработки водопроводной воды была применена электродная камера, как в примере 1. Аноды и катоды подключались к источнику постоянного напряжения с регулируемым выходом в пределах от 1,0 до 96 В. Линейная скорость пропускаемой через ячейку воды поддерживалась на уровне 6 см/мин.Example 2. For the treatment of tap water, an electrode chamber was used, as in Example 1. The anodes and cathodes were connected to a constant voltage source with an adjustable output in the range from 1.0 to 96 V. The linear velocity of the water passed through the cell was maintained at 6 cm / min

Таблица 2table 2 Напряжение на электродах, ВElectrode voltage, V 00 66 1212 2424 3636 4848 7272 9696 Напряженность эл. поля, В/смElectricity fields, V / cm 00 1.51.5 3,03.0 6,06.0 9,09.0 1212 18eighteen 2424 Ток, АCurrent, A 00 0,480.48 0,900.90 1,751.75 2,612.61 3,433.43 5,155.15 6,826.82 Значение ОВП воды, мВThe value of the ORP of water, mV 380380 1010 -3-3 -69-69 -150-150 -180-180 -230-230 -240-240 рН воды, ед.pH of water, units 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,76.7 6,76.7 6,66.6

Из табл.2 видно, что при увеличении напряжения на электродах (напряженности электрического поля в межэлектродном пространстве) и, соответственно, величины пропускаемого через воду электрического тока сдвиг ОВП в сторону отрицательных значений в исследованном диапазоне напряжений возрастает.From table 2 it is seen that with increasing voltage on the electrodes (electric field strength in the interelectrode space) and, accordingly, the magnitude of the electric current transmitted through water, the shift of the ORP towards negative values in the studied voltage range increases.

Пример 3. Для обработки воды была применена цилиндрическая электродная камера электрокондиционера воды «КАСКАД» АВЭ-1,3/5, серийно выпускаемого фирмой «ЭлЭкоТех». Камера имеет коаксиальные электроды высотой 350 мм. Диаметры: анода - 80 мм, катодов - 34 и 129 мм. В камере отсутствуют какие бы то ни было межэлектродные перегородки. Объем камеры - 5 л. Анод, а также внутренний и внешний катоды подключались к источнику постоянного напряжения 12 или 24 В. Нижняя часть межэлектродного пространства (3 л), которая может заполняться кварцевым песком, в данном эксперименте была незаполненной.Example 3. For the treatment of water, a cylindrical electrode chamber of the KASKAD AVE-1.3 / 5 electric water conditioner, commercially available from ElEcoTech, was used. The camera has 350 mm coaxial electrodes. Diameters: anode - 80 mm, cathodes - 34 and 129 mm. There are no interelectrode partitions in the chamber. The volume of the camera is 5 liters. The anode, as well as the internal and external cathodes were connected to a constant voltage source of 12 or 24 V. The lower part of the interelectrode space (3 L), which can be filled with quartz sand, was empty in this experiment.

Вода для обработки бралась из городского водопровода Санкт-Петербурга. С целью выявления роли таких факторов, как напряжение и количество электричества, пропущенного через воду, обработка воды производилась в течение различного времени пребывания воды в рабочей камере при двух различных значениях напряжения на электродах 12 и 48 В, как показано в табл.3, 4.Water for treatment was taken from the city water supply in St. Petersburg. In order to identify the role of factors such as voltage and the amount of electricity passed through the water, the water was treated for different residence times of water in the working chamber at two different voltage values on the electrodes 12 and 48 V, as shown in Tables 3, 4.

Таблица 3Table 3 Напряжение на электродах - 12 В, ток - 0,45 А.The voltage at the electrodes is 12 V, the current is 0.45 A. Времяобработки, сProcessing time, s 0 (контроль)0 (control) 1010 6060 120120 300300 600600 Значение ОВП воды, мВThe value of the ORP of water, mV 380380 1717 -11-eleven -19-19 -19-19 -18-eighteen рН воды, ед.pH of water, units 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,76.7 6,76.7 6,66.6 Таблица 4Table 4 Напряжение на электродах - 48 В, ток - 1,77 А.The voltage at the electrodes is 48 V, the current is 1.77 A. Время обработки, сProcessing time, s 0 (контроль)0 (control) 1010 6060 120120 300300 600600 Значение ОВП воды, мВThe value of the ORP of water, mV 380380 -40-40 -92-92 -108-108 -120-120 -110-110 рН воды, ед.pH of water, units 6,86.8 6,86.8 6,86.8 6,76.7 6,66.6 6,56.5

Из приведенных данных видно, что:From the above data it is seen that:

- увеличение времени обработки, т.е. количества пропущенного через воду электричества, начиная с некоторых значений при фиксированном напряжении мало увеличивает эффект снижения ОВП, приводя даже к уменьшению эффекта в конце взятого интервала (за счет накопления в воде продуктов электролиза);- increase in processing time, i.e. the amount of electricity passed through the water, starting from some values at a fixed voltage, slightly increases the effect of decreasing the ORP, even leading to a decrease in the effect at the end of the taken interval (due to the accumulation of electrolysis products in water);

эффект пропускания определенного количества электричества при более низком напряжении на электродах (например, при 12 В, см. столбец 4 в табл.3):the effect of transmitting a certain amount of electricity at a lower voltage on the electrodes (for example, at 12 V, see column 4 in table 3):

0,45·600=270 Кл,0.45 · 600 = 270 C,

{где I (ток, А)·t (время, с)=Q (количество пропущенного электричества, Кл)}{where I (current, A) · t (time, s) = Q (amount of transmitted electricity, C)}

- эффект пропускания определенного количества электричества при более низком напряжении на электродах (например, при 12 В, 0,45А · 60 с ·10=270 Кл), оказывается меньшим, чем при пропускании меньшего количества электричества (1,77А ·60 с=106,2 Кл, см. столбец 4 в табл.4), но при более высоком напряжении, например 48 В. Это свидетельствует о преобладании полевого (т.е. физического) воздействия на воду над электрохимическими эффектами (согласующимися с известным законом Фарадея), которые используются при реализации способа прототипа.- the effect of transmitting a certain amount of electricity at a lower voltage on the electrodes (for example, at 12 V, 0.45 A · 60 s · 10 = 270 C), is less than when transmitting a smaller amount of electricity (1.77 A · 60 s = 106 , 2 C, see column 4 in Table 4), but at a higher voltage, for example 48 V. This indicates the predominance of field (i.e. physical) effects on water over electrochemical effects (consistent with the well-known Faraday law), which are used when implementing the prototype method.

Пример 4. Для обработки воды была применена электродная камера электрокондиционера воды "КАСКАД» АВЭ-1,3/5, как в примере 3. Нижняя часть электродной камеры (3 л) была заполнена кварцевым песком с размером зерен 0,3-0,6 мм.Example 4. For the treatment of water, the electrode chamber of the KASKAD AVE-1.3 / 5 water electric air conditioner was used, as in Example 3. The lower part of the electrode chamber (3 L) was filled with quartz sand with a grain size of 0.3-0.6 mm

Через электродную камеру пропускалась вода из подземной скважины в районе пос.Токсово, (Лен. область), содержащая повышенную концентрацию ионов железа (около 15 мг/л).Water was passed through an electrode chamber from an underground well in the vicinity of the village of Toksovo (Lena oblast), containing an increased concentration of iron ions (about 15 mg / l).

Линейная скорость потока поддерживалась на уровне 12 см/мин. Величина ОВП исходной воды равнялась (182±5) мВ, рН 7,1The linear flow rate was maintained at 12 cm / min. The ORP value of the source water was (182 ± 5) mV, pH 7.1

После пропускания воды через электродную камеру величина ОВП снижалась до (-50±1) мВ. При этом концентрация ионов железа уменьшалась до значений (0,2-0,3) мг/л, то есть наряду с эффектом снижения ОВП до физиологически более благоприятных значений имел место эффект очистки воды от ионов железа и приведения этого показателя в соответствие с действующими гигиеническим нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01. «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения»). рН воды в результате обработки возрастал незначительно на 0,1 ед. - от 7,1 до 7,2.After passing water through the electrode chamber, the ORP value decreased to (-50 ± 1) mV. At the same time, the concentration of iron ions decreased to values (0.2-0.3) mg / l, that is, along with the effect of reducing ORP to physiologically more favorable values, there was an effect of purifying water from iron ions and bringing this indicator in line with the current hygienic norms (SanPiN 2.1.4.1074-01. "Drinking water. Hygienic requirements for water quality of centralized drinking water supply systems"). the pH of the water as a result of processing increased slightly by 0.1 units. - from 7.1 to 7.2.

Пример 5. Для обработки воды была применена электродная камера электрокондиционера воды "КАСКАД» АВЭ-1,3/5, как в примерах 3, 4. Межэлектродное пространство было заполнено сферическими гранулами на основе сополимера стирола и дивинилбензола диаметром 0,3-1,0 мм.Example 5. For the treatment of water, the electrode chamber of the KASKAD AVE-1.3 / 5 water electroconditioner was used, as in examples 3, 4. The interelectrode space was filled with spherical granules based on a styrene-divinylbenzene copolymer with a diameter of 0.3-1.0 mm

Через электродную камеру пропускалась вода из речки в районе пос.Севастьяново (Лен. область), имеющая вследствие содержания большого количества взвешенных частиц показатель мутности, значительно превышающий требуемый стандартом СанПиН 2.1.4.1074-01, а именно 23,7 мг/л, вместо требуемых 1,5 мг/л.Water was passed through an electrode chamber from a river in the area of the Sevastyanovo village (Lena oblast), which, due to the content of a large number of suspended particles, had a turbidity index that significantly exceeded that required by SanPiN 2.1.4.1074-01, namely, 23.7 mg / l, instead of the required 1.5 mg / l.

Линейная скорость потока поддерживалась на уровне 12 см/мин, напряжение на электродах - 24 В. Величина ОВП исходной воды равнялась (396±10) мВ.The linear flow rate was maintained at 12 cm / min, the voltage at the electrodes was 24 V. The ORP value of the source water was (396 ± 10) mV.

После пропускания воды через электродную камеру величина ОВП снижалась до (-10±1) мВ. При этом показатель мутности уменьшался до значений (0,8-0,9) мг/л, то есть наряду с эффектом снижения ОВП имел место эффект очистки воды от взвешенных частиц и приведения этого показателя в соответствие с действующими гигиеническим нормами (СанПиН 2.1.4.1074-01). рН воды в результате обработки сохранялся на уровне 6,9.After passing water through the electrode chamber, the ORP value decreased to (-10 ± 1) mV. In this case, the turbidity index decreased to values (0.8-0.9) mg / l, that is, along with the effect of decreasing the ORP, there was the effect of purifying the water from suspended particles and bringing this indicator in accordance with applicable hygiene standards (SanPiN 2.1.4.1074 -01). The pH of the water as a result of processing was maintained at 6.9.

Пример 6. Для обработки воды была применена электродная камера электрокондиционера воды "КАСКАД» АВЭ-1,3/5, как в примерах 3-4.Example 6. For the treatment of water, the electrode chamber of the KASKAD AVE-1.3 / 5 water electric air conditioner was used, as in Examples 3-4.

Через электродную камеру пропускалась вода из скважины, имеющая удельную электропроводность 240 мкСм·см-1, что соответствовало общей минерализации воды около 120 мг/л.Water from a well having a conductivity of 240 μS · cm -1 was passed through an electrode chamber, which corresponded to a total water salinity of about 120 mg / L.

Линейная скорость потока поддерживалась на уровне 12 см/мин, напряжение на электродах - 24 В. Величина ОВП исходной воды равнялась (366±10) мВ. После пропускания через электродную камеру ОВП составлял (280±10) мВ.The linear flow rate was maintained at 12 cm / min, the voltage at the electrodes was 24 V. The ORP value of the source water was (366 ± 10) mV. After passing through the electrode chamber, the ORP was (280 ± 10) mV.

Исходная вода была подвергнута деионизации методом дистилляции. При этом электропроводность воды снизилась до 2-3 мкСм·см-1, а значение ОВП после электрообработки уменьшилось до -90 мВ, то есть эффект снижения ОВП весьма существенно возрос рН воды в результате обработки упало незначительно, всего на 0,1 ед. - от 7,2 до 7,1.The source water was deionized by distillation. At the same time, the electrical conductivity of water decreased to 2-3 μS · cm -1 , and the ORP value after electric treatment decreased to -90 mV, that is, the effect of decreasing the ORP very significantly increased the pH of the water as a result of processing fell insignificantly, only 0.1 units. - from 7.2 to 7.1.

Claims (3)

1. Способ снижения окислительно-восстановительного потенциала воды, включающий в себя пропускание воды через электродную камеру, содержащую аноды и катоды, подключенные к источнику постоянного электрического напряжения, отличающийся тем, что пропускание воды производят через камеру, не имеющую разделительных полупроницаемых мембран или диафрагм, а процесс осуществляют при напряженностях электрического поля в межэлектродном пространстве в пределах 1,5-24 В/см, при времени пребывания воды в межэлектродном пространстве от 10 до 600 с.1. A method of reducing the redox potential of water, including passing water through an electrode chamber containing anodes and cathodes connected to a constant voltage source, characterized in that the water passing through a chamber that does not have dividing semipermeable membranes or diaphragms, and the process is carried out at electric field intensities in the interelectrode space in the range of 1.5-24 V / cm, with a residence time of water in the interelectrode space from 10 to 600 s. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду пропускают через электродную камеру, заполненную поляризуемыми гранулированными материалами.2. The method according to claim 1, characterized in that the water is passed through an electrode chamber filled with polarizable granular materials. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что воду перед обработкой подвергают деионизации, а затем пропускают через электродную камеру. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the water is subjected to deionization before treatment, and then passed through an electrode chamber.
RU2007101096/15A 2007-01-09 2007-01-09 Method for reduction of oxidation-reduction potential of water RU2351546C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101096/15A RU2351546C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for reduction of oxidation-reduction potential of water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007101096/15A RU2351546C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for reduction of oxidation-reduction potential of water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007101096A RU2007101096A (en) 2008-07-20
RU2351546C2 true RU2351546C2 (en) 2009-04-10

Family

ID=41015160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007101096/15A RU2351546C2 (en) 2007-01-09 2007-01-09 Method for reduction of oxidation-reduction potential of water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2351546C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701913C1 (en) * 2018-08-11 2019-10-02 Владимир Николаевич Торопов Device for reduction of redox potential of water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАХИР В.М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды. - М.: ВНИИИМТ, 1999, с.31. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701913C1 (en) * 2018-08-11 2019-10-02 Владимир Николаевич Торопов Device for reduction of redox potential of water
WO2020036514A1 (en) * 2018-08-11 2020-02-20 Владимир Николаевич ТОРОПОВ Device for reducing the redox potential of water

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007101096A (en) 2008-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101379274B1 (en) Apparatus for water containing nitric oxide having sterilizing function
JP5640266B1 (en) Electrolyzed water production apparatus and electrolyzed water production method using the same
RU2602110C2 (en) Method and device for water treatment
US20100310672A1 (en) Disinfectant based on aqueous; hypochlorous acid (hoci)-containing solutions; method for the production thereof and use thereof
RU2064440C1 (en) Method of treating water
TW546257B (en) Method and apparatus for producing electrolytic reduced water
US20110108437A1 (en) Disinfection method and disinfection device
Gluhchev et al. The evaluation of the mathematical model of interaction of electrochemically activated water solutions (anolyte and catholyte) with water
CN203833687U (en) Healthy water dispenser
RU80840U1 (en) DEVICE FOR INCREASING BIOLOGICAL ACTIVITY AND PURIFICATION OF WATER (OPTIONS)
Ignatov et al. Studying electrochemically activated naCl solutions of anolyte and catholyte by methods of non-Equilibrium energy spectrum (NES) and differential non-equilibrium energy spectrum (DNES)
KR20160115134A (en) Straight Male Hydrogen Reduction of Water Production Device and Manufacturing Method thereof and thereof use
JP4552219B2 (en) Method for adjusting culture medium for hydroponics and method for supplying trace elements
JP4597263B1 (en) Electrolyzed water production apparatus and electrolyzed water production method using the same
RU2351546C2 (en) Method for reduction of oxidation-reduction potential of water
KR101261875B1 (en) Manufacturing Device of Hydrogen Water And Ozone Water With Functional
RU2701913C1 (en) Device for reduction of redox potential of water
KR20130040627A (en) Apparatus for producing reducing water by electrolysis
RU2322394C1 (en) Device for processing drinking water
Ignatov et al. Studying Electrochemically Activated NaCl Solutions of Anolyte and Catholyte by Methods of Non-Equilibrium Energy Spectrum (NES) and Differential Non-Equilibrium Energy Spectrum (DNES)
CN205241298U (en) Low -power consumption hydrogen -rich water electrolysis commercial affairs water machine
RU2308209C2 (en) Method of milk deoxidization for imparting physiologically active properties to the same
Kurniawan et al. THE Effect Of Potential And Tds To Current Efficiency In Mineral Water Electrolysis With Solar Energy Source For Producing Alkaline And Acidic Water
CN113493239A (en) Electrochemical treatment device, seawater desalination system and method
RU2524927C2 (en) Method of producing activated water

Legal Events

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

Effective date: 20130110