RU2357927C2 - Устройство для электрохимической очистки воды - Google Patents
Устройство для электрохимической очистки воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2357927C2 RU2357927C2 RU2007123503/15A RU2007123503A RU2357927C2 RU 2357927 C2 RU2357927 C2 RU 2357927C2 RU 2007123503/15 A RU2007123503/15 A RU 2007123503/15A RU 2007123503 A RU2007123503 A RU 2007123503A RU 2357927 C2 RU2357927 C2 RU 2357927C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cathode
- anode
- chambers
- membranes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки воды и может быть использовано в различных областях для очистки, обеззараживания и улучшения вкусовых и органолептических свойств воды. Устройство содержит трехкамерный мембранный проточный электролизер с отбором воды из средней камеры, фильтр грубой очистки на входе, среднюю камеру, которая отделена полупроницаемыми мембранами и находится между анодной и катодной камерами, не контактирует с электродами и имеет конструктивные элементы, которые формируют извилистый канал таким образом, что он приближается то к анодной, то к катодной мембранам поочередно. Крайние камеры не имеют входных отверстий, наполняются путем диффузии через мембраны и имеют только выходные патрубки, соответственно, из катодной и анодной камер. Технический эффект - упрощение устройства, повышение качества очищенной воды и улучшение вкусовых, органолептических и биоактивных свойств воды. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки воды и может быть использовано в различных областях для очистки, обеззараживания и улучшения вкусовых, органолептических и биоактивных свойств воды.
Для повышения степени очистки воды и ее качества использован метод многомембранного трехкамерного электролиза с одновременным насыщением воды ионами кремния и серебра. Полученная вода обладает улучшенными вкусовыми, органолептическими и биологически активными свойствами, полностью очищается от микробного загрязнения. По своим параметрам приближается к природной родниковой воде, обладает оздоровительным эффектом за счет содержания активных ионов кремния, серебра и фуллеренов из шунгита. Устройство позволяет одновременно с очисткой воды получать необходимые количества электроактивированных растворов «анолита» и «католита».
Известно, что соли и соединения, растворимые в воде, диссоциируют на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые двигаются в электрическом поле к аноду или катоду соответственно. На этом принципе основана работа мембранных электролизеров, в которых жидкость разделяется на «анолит» и «католит». Молекулы нерастворимых примесей, в том числе все биологические суспензии и растворы белков имеют полярность или заряд, который заставляет их двигаться в водной среде в электрическом поле или к аноду, или к катоду. На этом принципе работают все методы электрофоретического разделения белков и биополимеров (электрофореза). Таким образом, если нам выделить «нейтральную» зону в электролизере, которую покинули и положительно заряженные частицы и ионы и отрицательно заряженные частицы и ионы, то в ней должна быть только вода с нейтральными или недиссоциированными молекулами, а поскольку таких примесей и молекул очень мало (практически нет), то вода будет обладать высокой степенью очистки. Поскольку во время очистки вода подвергается воздействию электрического поля, она становится электроактивированной, обладая преимуществами и «католита» и «анолита», при этом оставаясь нейтральной в отношении показателя pH.
Известно устройство для электрохимической обработки воды с целью ее очистки и регулирования кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств и каталитической активности для получения моющих и дезинфицирующих растворов: RU 2076847 C1, C02F 1/46 (1). Устройство состоит из электрохимической ячейки, выполненной в виде коаксиальных элементов - цилиндров и ультрафильтрационной диафрагмы, коаксиально расположенной между стержневым и цилиндрическим электродами. К недостаткам устройства следует отнести необходимость использования солевых растворов и устройства дозирования хлорида натрия в подаваемую воду.
Известно устройство, которое содержит как минимум две последовательно соединенные мембранные электрохимические ячейки, описанные ранее, через которые последовательно проходит очищаемая вода, при этом конструкция включает вихревую камеру и емкость с катализатором. (2) RU 2133223 C1, C02F 1/46. Устройство также может содержать флотатор, например, (3) RU 2096337, в котором происходит отделение загрязнений из очищаемой воды.
Недостатком известных установок является недостаточная степень очистки воды из-за конструктивной возможности смешивания очищаемого потока с продуктами электролиза и коагулянтом, как в катодной, так и в анодной камерах (по крайней мере в одной из них) происходит контактирование очищаемой воды с рабочими электродами - катодом или анодом (при этом предъявляются очень высокие требования к качеству электродов, к их покрытию и электрохимической стойкости, что значительно удорожает установку), из-за этого возникает необходимость дополнительного применения флотаторов, катализаторов, поглотителей или ионообменных смол для доочистки воды и отделения ее от загрязнений - продуктов электролиза воды, разложения электродов и коагулянтов.
Известны устройства активации жидкости «Аквадиск» силовыми полями для придания им полезных свойств (4. RU 2182122, C02F 1/48, C02F 103:04), недостатками являются ограниченный объем воды для обработки и отсутствие проточного режима и режима очистки воды от примесей.
Известен способ Скворцова и устройство для получения вещества-носителя биоактивного излучения (5. RU 2080132, A61N 1/16), в котором используется суспензия биологически активных лекарственных веществ, спектр которых переносится на структуру воды. Используется в фармакологии при производстве биоактивных препаратов. Недостатками таких устройств являются сложность конструкции, недостаточная степень структурирования носителя, так как источником является естественное фоновое поле и отсутствие функции очистки воды и ее электрохимической активации электрическими полями.
Известно также устройство трехкамерного диафрагменного электролизера, наиболее близкого к заявляемому (5) RU 2005125126, C02F 1/00), (прототип) но оно требует постоянного контроля состояния катодной диафрагмы, периодического опорожнения электролизера с включением обратного движения воды и регенерации катодной диафрагмы. Оно также обладает недостатками, присущими ранее описанным устройствам (1, 2, 3), так как очищаемая вода проходит под давлением через катодную камеру и непосредственно соприкасается с катодом, к которому должны предъявляться высокие требования к электрокоррозионной стойкости и нерастворимости. При этом происходит насыщение и загрязнение очищаемой воды продуктами катодного электролиза. Прототип также не имеет омагничивателя и вихревой камеры.
Целью данного изобретения является упрощение устройства для электрохимической очистки воды, повышение качества очищенной воды и улучшение вкусовых, органолептических и биоактивных свойств воды.
Данная цель реализована в предложенном устройстве путем использования на входе устройства фильтра грубой очистки, который служит для предварительного отделения крупных загрязнений, откуда вода подается только в среднюю камеру, из которой путем диффузии проникает в анодную и катодную камеры, разделяясь на три потока двумя полупроницаемыми мембранами. Крайние потоки ограничены анодом и катодом с обеих сторон, являются анодной и катодной проточными камерами соответственно и служат для получения электроактивированных растворов «анолита» и «католита». Через эти же каналы удаляются анодные и катодные газы и другие продукты электролиза. Очищаемый поток находится в средней части электролизера, который отделен с обеих сторон двумя полупроницаемыми мембранами как от анодной, так и от катодной камер. Этот канал служит для прохода очищаемой воды. В нем установлены магнитные элементы, которые омагничивают очищаемую воду и формируют извилистый поток таким образом, что он приближается то к анодной, то к катодной мембране поочередно. В соответствии со своей электрофоретической подвижностью практически все примеси и загрязнения проходят через полупроницаемые мембраны в анодную или катодную камеры, оставляя в среднем канале очищенную воду без примесей.
Постоянные магниты, вихревая камера и контейнер с биологически активным веществом служат для улучшения вкусовых, органолептических и биоактивных свойств воды.
Во всех камерах устройства организован непрерывный проточный режим, параметры которого могут регулироваться скоростью потока в каждой камере путем подключения запорных или ограничительных устройств на выходе.
Наличие в предложенном устройстве компонентов для насыщения очищенной воды ионами кремния и серебра позволяет увеличить полезность воды для организма и увеличить срок ее хранения после очистки. Включение в состав мембран вещества «шунгит» служит для насыщения воды фуллеренами, полезными для здоровья человека.
Совокупность всех заявленных признаков в предложенном устройстве электрохимической очистки воды обеспечивает реализацию поставленной цели.
Упрощение конструкции достигается за счет снижения требований к материалам и электрохимической стойкости электродов, т.к. электроды не контактируют непосредственно с очищаемой водой, продукты их разложения не попадают в очищаемый поток. Отсутствуют отверстия, патрубки и их уплотнения в нижней части анодной и катодной камер для входа воды, так как камеры заполняются через полупроницаемые мембраны. К качеству мембран также не предъявляются специальные требования по мелкодисперсности.
Устройство позволяет одновременно с очисткой воды получать необходимые количества электроактивированных растворов «анолита» и «католита», параметры которых могут меняться в широких пределах и регулироваться скоростью потока в каждой камере путем подключения запорных или ограничительных устройств на выходе.
Отсутствуют дополнительные ионообменники и флотационные камеры для отделения коагулянтов. Вихревая камера не используется для доочистки, а предназначена лишь для ускорения процесса. При закручивании в вихрь вода быстрее проходит через одинаковые отверстия, чем при ламинарном потоке.
Для насыщения очищаемой воды ионами кремния и серебра, эти металлы входят в состав пористой анодной мембраны или других конструкционных элементов устройства. При увеличении процента содержания кремния и серебра в материале мембраны более 1,0% предельно допустимая концентрация (ПДК) для этих металлов в очищаемой воде может быть превышена, что отрицательно отразится на здоровье человека при постоянном употреблении обработанной воды. При снижении концентрации указанных металлов в структуре мембраны ниже 0,01%, эффективность воды, прошедшей через устройство, практически не изменяется, что делает использование данных включений в структуру мембраны нецелесообразным (ПДК для серебра, свинца, железа, алюминия и ряда других металлов в воде составляет 0,05 мг/л, меди, хлоридов - 0,02 мг/л, цинка - 0,2 мг/л).
Пример 1. На фиг.1 приведена схема предложенного устройства для электрохимической очистки воды «ЖИВИТЕЛЬ» плоско-параллельной конструкции в виде параллелепипеда. Работает оно следующим образом. Через входной патрубок 1 в рабочий канал 11 поступает очищаемая вода. Рабочий канал 11 отделен мембранами от анодной 3 и катодной камер 9 и служит для прохода очищаемой воды. В этом канале установлены магнитные элементы, которые омагничивают очищаемую воду и формируют извилистый поток таким образом, что он приближается то к анодной 4, то к катодной мембране 10 поочередно. Анод и катод выполнены в виде металлических пластин в форме параллелограмма с соотношением сторон 1:1,618. Между анодом 2 и анодной полупроницаемой мембраной 4 проходит канал 3 для получения анолита и вывода анодных газов через анодный патрубок 5. Аналогично между катодом 8 и катодной полупроницаемой мембраной 10 имеется канал 9 для получения католита, который вместе с катодными газами выходит через катодный патрубок 7. Обе мембраны в своем составе содержат шунгит. Кроме того, анодная полупроницаемая мембрана 4 в своей структуре содержит 0,05% металлического кремния и 0,05% серебра от объема материала мембраны для насыщения очищенной воды. Через выходной патрубок, в котором вмонтирован завихритель и съемный контейнер, содержащий кристалл горного хрусталя 6, выходит очищенная вода, содержащая, в зависимости от скорости потока от 0,002 до 0,01 мг/л активных ионов кремния и серебра.
Полученная вода обладает улучшенными вкусовыми, органолептическими и биологически активными свойствами, полностью очищается от микробного загрязнения. По своим параметрам приближается к природной родниковой воде и обладает оздоровительным эффектом за счет содержания ионов серебра, кремния и фуллеренов из шунгита. Срок хранения воды при комнатной температуре (наблюдаемый) 3 месяца.
Пример 2. Устройство электрохимической очистки воды «Живитель-2», пирамидально-конусный вариант. Соотношение размеров: высота / основание равно 1,618, угол у вершины среднего конуса 104°27'±5°. В нижней части устройства предусмотрен фильтр для грубой очистки воды, камера содержит тангенциальные направляющие, организующие движение воды по спирали, специальные вставки (на схеме не показаны) приближают поток то к анодной, то к катодной мембране. В верхней части пирамиды находится завихритель, выполненный из сплава серебра, который помещен в область максимального поля магнита омагничивающего устройства. Выходной патрубок служит для выведения очищенной воды. На расстоянии 1/3 высоты в «фокусе» пирамиды находится контейнер, содержащий кристалл горного хрусталя. Контейнер можно заменить на другой, содержащий иные кристаллические или некристаллические вещества.
На фиг.2 показана схема предложенного устройства, которое состоит из следующих элементов:
1. Входной патрубок. 2. Анод. 4. Анодная полупроницаемая мембрана с содержанием кремния и шунгита. 5. Выход анолита. 6. Контейнер с кристаллом. 7. Выход католита. 8. Катод. 10. Катодная полупроницаемая мембрана с содержанием шунгита. 12. Выходной патрубок. 13. Омагничиватель. 14. Держатель кристалла. 15. Входной фильтр.
Из выходного патрубка 12 выходит очищенная вода, содержащая около 0,005 мг/л активных ионов кремния и следовых количеств серебра, по своим параметрам приближающаяся к природной родниковой воде и обладающая оздоровительным эффектом за счет содержания активных ионов кремния, серебра и фуллеренов из шунгита. Полученная вода обладает улучшенными вкусовыми, органолептическими и биологически активными свойствами и полностью очищается от микробного загрязнения.
Использованные источники
1. RU 2076847 C1, C02F 1/46.
2. RU 2133223 C1, C02F 1/46.
3. RU 2096337 C1, C02F 1/46.
4. RU 2182122, C02F 1/48, C02F 103:04.
5. 5. RU 2080132, A61N 1/16.
6. RU 2005125126, C02F 1/00 (прототип).
Claims (7)
1. Устройство для электрохимической очистки воды, содержащее трехкамерный мембранный проточный электролизер с отбором воды из средней камеры, отличающееся тем, что на входе имеет фильтр грубой очистки, среднюю камеру, которая отделена полупроницаемыми мембранами и находится между анодной и катодной камерами, не контактирует с электродами и имеет конструктивные элементы, которые формируют извилистый канал таким образом, что он приближается то к анодной, то к катодной мембранам поочередно, а крайние камеры не имеют входных отверстий, наполняются путем диффузии через мембраны и имеют только выходные патрубки соответственно из катодной и анодной камер.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы, формирующие извилистый канал в средней камере, содержат постоянные магниты, расположенные в зоне потока очищаемой воды, которая находится под воздействием электрического поля устройства.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электролизер имеет форму пирамиды с возможностью движения воды по спирали от основания пирамиды к ее вершине.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полупроницаемая мембрана содержит от 0,01 до 1,0 об.% металлического кремния и серебра.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полупроницаемая мембрана содержит шунгит.
6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в вершине пирамиды расположены вихревая камера и магнит.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит контейнер с биологически активным веществом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123503/15A RU2357927C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Устройство для электрохимической очистки воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007123503/15A RU2357927C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Устройство для электрохимической очистки воды |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007123503A RU2007123503A (ru) | 2008-12-27 |
RU2357927C2 true RU2357927C2 (ru) | 2009-06-10 |
Family
ID=41024903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007123503/15A RU2357927C2 (ru) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Устройство для электрохимической очистки воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2357927C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2489363C1 (ru) * | 2012-01-19 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "АКВАДОН" | Устройство очистки воды |
CZ306269B6 (cs) * | 2010-04-28 | 2016-11-09 | Dfc Design, S.R.O. | Zařízení pro synergické elektrochemické čištění vody |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113087087A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-09 | 复禹水务工程(上海)有限公司 | 污水处理设备 |
-
2007
- 2007-06-22 RU RU2007123503/15A patent/RU2357927C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ306269B6 (cs) * | 2010-04-28 | 2016-11-09 | Dfc Design, S.R.O. | Zařízení pro synergické elektrochemické čištění vody |
RU2489363C1 (ru) * | 2012-01-19 | 2013-08-10 | Закрытое акционерное общество "АКВАДОН" | Устройство очистки воды |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007123503A (ru) | 2008-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102167463B (zh) | 水处理装置及方法 | |
CN105642121B (zh) | 电脱盐系统和方法 | |
RU2064440C1 (ru) | Способ обработки воды | |
US3523891A (en) | Electrolytic sewage treatment system and process | |
US6139714A (en) | Method and apparatus for adjusting the pH of a liquid | |
JPH07509536A (ja) | 水の電気化学処理装置 | |
JPH08126886A (ja) | 超純水の製造方法及び装置 | |
JP2014504205A (ja) | 廃液処理用の炭素床電解槽及びそのプロセス | |
US20160167985A1 (en) | Method for treating wastewater and device for carrying out said method | |
CN103806019A (zh) | 旋流膜电解装置 | |
RU2204530C2 (ru) | Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости | |
RU2357927C2 (ru) | Устройство для электрохимической очистки воды | |
RU2687416C1 (ru) | Способ электрохимической очистки вод бытового, питьевого и промышленного назначения | |
RU2388702C2 (ru) | Способ электрохимической очистки воды | |
CN102139169B (zh) | 沉淀装置、方法及含有该沉淀装置的系统 | |
RU2322394C1 (ru) | Установка для обработки питьевой воды | |
CN111634979A (zh) | 一种利用水滑石基粒子电极构建三维电极体系去除脱硫废水氯离子的装置 | |
RU156246U1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки жидкой среды | |
CN212127829U (zh) | 一种反渗透浓缩液电解回收装置 | |
US7811460B2 (en) | Process and apparatus for removal of biocolloids from water | |
RU2075994C1 (ru) | Способ очистки жидкостей и устройство (варианты) для его осуществления | |
RU2378202C2 (ru) | Способ и устройство насыщения жидкости газом | |
RU2787870C1 (ru) | Способ очистки спиртных напитков от сивушных масел и устройство для его осуществления | |
RU2322395C1 (ru) | Установка для обработки питьевой воды | |
RU48970U1 (ru) | Установка для обработки питьевой воды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090623 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20101110 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120623 |