RU2361820C1 - Device for electrochemical water purification - Google Patents
Device for electrochemical water purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2361820C1 RU2361820C1 RU2007147859/15A RU2007147859A RU2361820C1 RU 2361820 C1 RU2361820 C1 RU 2361820C1 RU 2007147859/15 A RU2007147859/15 A RU 2007147859/15A RU 2007147859 A RU2007147859 A RU 2007147859A RU 2361820 C1 RU2361820 C1 RU 2361820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- reactor vessel
- water
- cassette
- windows
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к области очистки питьевой воды, конкретно к электрохимическим очистителям воды, и может быть использовано для очистки воды в бытовых условиях.The claimed invention relates to the field of purification of drinking water, specifically to electrochemical water purifiers, and can be used for water purification in domestic conditions.
Устройства электрохимической очистки воды обладают наиболее широким спектром удаляемых из воды загрязнений. При этом после обработки практически не меняется характерный для региона солевой состав, так как при очистке удаляются, в основном, примеси, внесенные в воду за счет деятельности человеческого общества. При электрохимической обработке воды не происходит накопления в устройстве удаляемых примесей, следовательно, качество обработанной воды остается неизменным в течение всего срока его эксплуатации.Electrochemical water purification devices have the widest range of contaminants removed from water. In this case, after treatment, the salt composition characteristic of the region practically does not change, since during the treatment, mainly impurities introduced into the water due to the activity of human society are removed. During the electrochemical treatment of water, accumulation of removed impurities in the device does not occur, therefore, the quality of the treated water remains unchanged throughout its life.
Известно устройство для электрохимической очистки загрязненной жидкости по патенту США №4321125, С02С 5/12, публикация 23.03.1982.A device for electrochemical purification of contaminated liquids according to US patent No. 4321125,
В аппарате для электрохимической очистки электролизер и флотатор совмещены в одном корпусе. Пакет растворимых электродов установлен в нижней части корпуса аппарата. В верхней части корпуса выполнено отверстие для выхода очищенной воды и шлама. Подвод очищаемой жидкости осуществляется сбоку. На корпусе также установлена емкость для отстоя переливающейся из корпуса смеси воды и шлама и отделения очищенной жидкости от шлама.In the apparatus for electrochemical cleaning, the electrolyzer and the flotator are combined in one housing. A package of soluble electrodes is installed in the lower part of the apparatus. In the upper part of the body, an opening is made for the outlet of purified water and sludge. The supply of cleaned fluid is carried out from the side. A container is also installed on the casing for settling the mixture of water and sludge poured from the casing and separating the purified liquid from the sludge.
Известно устройство для электрохимической очистки питьевой воды по патенту RU 2180322, C02F 1/463, публикация 10.03.2002, которое содержит реактор с пакетом параллельных растворимых электродов, в котором пакет растворимых электродов установлен над электродами электрофлотации. Верхняя часть реактора выполнена в форме усеченного конуса, на котором закреплена емкость шламосборника, а на верхнем отверстии реактора установлена крышка в форме обратного конуса.A device for the electrochemical purification of drinking water according to the patent RU 2180322, C02F 1/463, publication 03/10/2002, which contains a reactor with a packet of parallel soluble electrodes, in which a packet of soluble electrodes is installed above the electroflotation electrodes. The upper part of the reactor is made in the form of a truncated cone, on which the capacity of the sludge collector is fixed, and a cover in the form of a reverse cone is installed on the upper opening of the reactor.
Известно также устройство для электрохимической очистки питьевой воды патент RU 2236381, C02F 1/463, публикация 20.04.2004. Устройство содержит электродный блок электрокоагуляции с пакетом параллельных катодов и растворимых анодов, электроды электрофлотации и реактор, в верхней части которого закреплена емкость шламосборника. В верхнем отверстии реактора установлена крышка в форме обратного конуса с возможностью вертикального перемещения. Электродный блок выполнен в отдельном корпусе.A device for electrochemical purification of drinking water is also known patent RU 2236381, C02F 1/463, publication 20.04.2004. The device comprises an electrocoagulation electrode unit with a stack of parallel cathodes and soluble anodes, electroflotation electrodes and a reactor, in the upper part of which a sludge tank is fixed. In the upper opening of the reactor there is a lid in the form of a reverse cone with the possibility of vertical movement. The electrode block is made in a separate housing.
Известно устройство для электрохимической очистки питьевой воды по патенту RU 2203226 C02F 1/463, публикация 27.04.2003.A device for electrochemical purification of drinking water according to the patent RU 2203226 C02F 1/463, publication 27.04.2003.
Устройство содержит флотационную камеру, электролизер с пакетом растворимых электродов, установленный под флотационной камерой, и фильтр, размещенный вдоль стенок флотационной камеры, образуя с ее стенками полость для сбора очищенной воды и ее вывода через отверстие в флотационной камере.The device comprises a flotation chamber, an electrolyzer with a package of soluble electrodes mounted under the flotation chamber, and a filter placed along the walls of the flotation chamber, forming a cavity with its walls for collecting purified water and its outlet through an opening in the flotation chamber.
Известно изобретение RU 2043308 «Способ электрохимической очистки питьевой воды», C02F 15/46, публикация 10.09.1995. В данном изобретении описано устройство, в котором в верхней части емкости помещен пакет растворимых электродов в виде параллельных пластин. Часть электродов - аноды - выполнена из алюминиевого сплава, другая часть электродов - катоды - из сплава железа. Данное изобретение является наиболее близким аналогом. Устройство также предполагает наличие фильтра, который используется для фильтрации очищенной воды от остатков шлама.The invention is known RU 2043308 "Method for the electrochemical purification of drinking water",
Недостаток рассмотренного устройства связан с тем, что в емкости, где осуществляется электролиз, в процессе электролизации недостаточно перемешивается вода, что приводит к малой производительности устройства и недостаточной степени очистки.The disadvantage of this device is due to the fact that in the tank where the electrolysis is carried out, water is not sufficiently mixed in the electrolysis process, which leads to low productivity of the device and insufficient degree of purification.
Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, заключается в создании конструкции высокой степени очистки за счет многократного прохождения очищаемой воды через блок электродов при использовании конвекционных потоков в реакторе. При этом устройство имеет простую, технологичную и эффективную конструкцию.The technical result achieved in the claimed invention is to create a design of a high degree of purification due to the multiple passage of purified water through the electrode block using convection flows in the reactor. Moreover, the device has a simple, technological and efficient design.
Данный результат достигается тем, что устройство для электрохимической очистки воды содержит корпус реактора с крышкой, внутри корпуса размещена кассета, содержащая три вертикально расположенных электрода. В верхней части боковых электродов выполнены окна для прохода в свободный объем корпуса реактора водного потока, поднимающегося между электродами. Кассета размещена в средней части корпуса реактора над его дном, а объем, который занимает кассета внутри корпуса реактора, составляет не более трети всего внутреннего объема корпуса реактора.This result is achieved by the fact that the device for electrochemical water purification comprises a reactor vessel with a lid, a cartridge containing three vertically arranged electrodes is placed inside the vessel. In the upper part of the side electrodes, windows are made for passage into the free volume of the reactor vessel of a water stream rising between the electrodes. The cartridge is located in the middle of the reactor vessel above its bottom, and the volume that the cartridge occupies inside the reactor vessel is no more than one third of the total internal volume of the reactor vessel.
Обрабатываемая вода подается между электродами кассеты, где насыщается гидроксидами металла анода и пузырьками газов, водорода и кислорода, образующимися в процессе электролиза. Ламинарное течение обрабатываемой воды в пространстве между электродами создает условия для перемешивания воды с пузырьками газа и мицеллами и хлопьями гидроксида металла анодов как электродов коагуляции. В пространстве между электродами осуществляется электрокоагуляция и в большой степени происходит обеззараживание воды.The treated water is supplied between the electrodes of the cartridge, where it is saturated with hydroxides of the metal of the anode and bubbles of gases, hydrogen and oxygen formed during the electrolysis. The laminar flow of the treated water in the space between the electrodes creates the conditions for mixing water with gas bubbles and micelles and flakes of metal hydroxide anodes as coagulation electrodes. In the space between the electrodes, electrocoagulation is carried out and water is disinfected to a large extent.
Далее поток воды со шламом выходит через окна в электродах в свободный объем реактора, где шлам всплывает вверх, а поток воды сначала распространяется вдоль поверхности, а затем уходит вниз. Пузырьки водорода и кислорода, захватывая мельчайшие частички взвесей, поднимаются вверх, осуществляя процессы флотации. С помощью мельчайших газовых пузырьков, образующихся в процессе электролиза, флотируются практически все тонкодисперсные взвеси веществ, гидроксиды тяжелых металлов, полимеры, жиры, масла, нефтепродукты и так далее.Further, the stream of water with sludge goes through the windows in the electrodes into the free volume of the reactor, where the sludge floats up, and the water stream first spreads along the surface, and then goes down. Bubbles of hydrogen and oxygen, capturing the smallest particles of suspended matter, rise up, carrying out flotation processes. With the help of the smallest gas bubbles formed during the electrolysis, almost all finely dispersed suspensions of substances, hydroxides of heavy metals, polymers, fats, oils, oil products and so on are floated.
В свободном объеме поток жидкости приобретает турбулентный характер, перемещается слоями, опускаясь к дну свободной зоны реактора, что способствует протеканию процессов флотации. Поток воды, опустившийся к дну, частично снова поступает в междуэлектродное пространство, снова подвергается процессу электролиза и электрокоагуляции.In the free volume, the fluid flow becomes turbulent, moves in layers, descending to the bottom of the free zone of the reactor, which contributes to the flotation process. A stream of water that has descended to the bottom partially enters the interelectrode space, is again subjected to the process of electrolysis and electrocoagulation.
Повышение степени очистки происходит за счет того, что вода проходит многократно между электродами за счет конвекционных потоков, обеспеченных конструкцией устройства. Вода, поднимающаяся между электродами и подвергающаяся очистке путем процессов электрокоагуляции и электрофлотации, поднимается вверх и естественным образом, через окна в электродах, попадает в свободный, незанятый электродами, объем корпуса реактора. Так как окна выполнены в боковых поверхностях электродов, то поток распространяется параллельно поверхности воды, а затем опускается вниз вдоль противоположных стенок корпуса реактора. У дна корпуса реактора поток частично втягивается в межэлектродное пространство, а частично закручивается в виде вихря в центре боковых объемов корпуса реактора, препятствуя образованию застойной зоны. Круговорот воды в реакторе поддерживается непрерывно во время подачи напряжения на электроды кассеты и некоторое время после снятия напряжения.Increasing the degree of purification is due to the fact that water passes repeatedly between the electrodes due to convection flows provided by the design of the device. Water rising between the electrodes and being purified by electrocoagulation and electroflotation processes rises and naturally, through the windows in the electrodes, enters the free, unoccupied by the electrodes volume of the reactor vessel. Since the windows are made in the lateral surfaces of the electrodes, the flow propagates parallel to the surface of the water, and then falls down along the opposite walls of the reactor vessel. At the bottom of the reactor vessel, the flow is partially drawn into the interelectrode space, and partially twisted in the form of a vortex in the center of the lateral volumes of the reactor vessel, preventing the formation of a stagnant zone. The water cycle in the reactor is maintained continuously during the supply of voltage to the electrodes of the cartridge and some time after the voltage is removed.
Центральный сплошной электрод - анод - может быть выполнен из алюминиевого сплава, и боковые электроды - растворимые катоды - выполнены из нержавеющей стали.The central solid electrode — the anode — can be made of aluminum alloy, and the side electrodes — soluble cathodes — are made of stainless steel.
Окна в боковых электродах могут быть выполнены на уровне залива очищаемой воды. В этом случае образующийся коагулянт легко выносится из межэлектродного пространства потоком воды.Windows in the side electrodes can be made at the level of the bay of purified water. In this case, the resulting coagulant is easily removed from the interelectrode space by a stream of water.
Крышка может быть выполнена съемной или поворотной.The cover may be removable or rotatable.
В частном случае кассета выполнена с возможностью установки в крышке корпуса и содержит устройство для подачи электрического напряжения на электроды кассеты.In a particular case, the cartridge is configured to be installed in the housing cover and comprises a device for supplying electrical voltage to the electrodes of the cartridge.
Электроды кассеты могут быть установлены параллельно, а окна электродов могут иметь прямоугольную форму.The cassette electrodes may be mounted in parallel, and the electrode windows may have a rectangular shape.
Устройство может содержать блок фильтров и насос для подачи воды из корпуса реактора на фильтрацию и потребление, при этом насос подсоединен к патрубку, расположенному в дне корпуса реактора.The device may include a filter unit and a pump for supplying water from the reactor vessel for filtration and consumption, while the pump is connected to a pipe located in the bottom of the reactor vessel.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 приведена схема устройства в виде вертикального разреза корпуса реактора, на Фиг.2 приведен общий вид кассеты с электродами, на Фиг.3 и Фиг 4 приведены схемы потоков в реакторе, на Фиг 5 (вид сбоку) и Фиг.6 (вид снизу) приведен вариант выполнения бытового устройства электрохимической очистки воды.Figure 1 shows a diagram of a device in the form of a vertical section of the reactor vessel, Figure 2 shows a General view of the cassette with electrodes, Figure 3 and Figure 4 shows flow patterns in the reactor, Figure 5 (side view) and Figure 6 ( bottom view) shows an embodiment of a household device for electrochemical water treatment.
Устройство для электрохимической очистки воды (Фиг.1 - Фиг.4) содержит корпус 1 реактора со съемной крышкой 2. Крышка 2 также может быть выполнена поворотной, например на шарнире. Внутри корпуса 1 размещена кассета 3, содержащая три вертикально и параллельно расположенных электрода. Центральный электрод 4 - растворимый анод - выполнен из алюминиевого сплава, а боковые электроды 5 - катоды - выполнены из нержавеющей стали. Кассета 3 устанавливается в крышке 2. Кассета 3 содержит устройство 8 для подачи электрического напряжения на электроды кассеты 3.A device for electrochemical water treatment (Figure 1 - Figure 4) comprises a reactor vessel 1 with a
В верхней части боковых электродов 5, ниже линии 12 залива очищаемой воды в корпус устройства, выполнены окна 6 для прохода в свободный объем корпуса 1 реактора водного потока, поднимающегося между электродами 4 и 5. Кассета 3 размещена в средней части корпуса 1 реактора над его дном.In the upper part of the
После заполнения водой на электроды подается напряжение, которое, как правило, равно 24 В, сила тока несколько ампер. В процессе электрохимической обработки в междуэлектродном пространстве образуются гидроксиды металлов и пузырьки газов, преимущественно водорода. В пространстве между электродами образуется зона формирования коагулянта, и начинаются процессы коагуляции. Продолжается и завершается процесс коагуляции в реакторном объеме в условиях конвективного перемешивания обрабатываемой воды. В процессе электрохимической обработки поток воды (см. Фиг.3 - Фиг.4) выходит через окна 6 в свободный объем реактора, распространяется вдоль поверхности, постепенно приобретает характер турбулентного и начинает совершать круговое движение, снова поступая в пространство между электродами 4 и 5 кассеты 3. Часть потока совершает круговое движение в свободных зонах 17 корпуса 1 реактора. Благодаря такому движению потока в свободном объеме происходят процессы флотации. Пузырьки газов захватывают мельчайшие частички шлама и поднимают их вверх, где у поверхности воды 12 образуется шлам (коагулянт с сорбированными на нем загрязнениями), содержащий выведенные из воды примеси. В процессе обработки некоторое количество твердых примесей может осаждаться на дно корпуса 1.After filling with water, a voltage is applied to the electrodes, which, as a rule, is 24 V, and the current is several amperes. In the process of electrochemical processing, metal hydroxides and gas bubbles, mainly hydrogen, are formed in the interelectrode space. In the space between the electrodes, a coagulant formation zone is formed, and coagulation processes begin. The process of coagulation in the reactor volume continues under the conditions of convective mixing of the treated water. In the process of electrochemical treatment, a water stream (see Figure 3 - Figure 4) exits through the
Процесс электрохимической обработки воды длится от 10 до 20 мин, затем подача электроэнергии прекращается, но процесс коагуляции продолжается еще некоторое время. После этого очищенная вода может быть отделена от шлама и слита для потребления.The process of electrochemical treatment of water lasts from 10 to 20 minutes, then the power supply stops, but the coagulation process continues for some time. After that, the purified water can be separated from the sludge and drained for consumption.
Для удобства пользования устройство для электрохимической очистки воды (Фиг.5, Фиг.6) дополняется блоком фильтров 9, насосом 10 для подачи воды из корпуса 1 и патрубком 15 для слива полностью очищенной воды.For ease of use, the device for electrochemical water treatment (FIG. 5, FIG. 6) is supplemented by a
Заливают очищаемую воду в корпус 1 устройства не выше линии 12 залива воды. Закрывают корпус 1 крышкой 2 и вставляют в крышку кассету 3 с электродами. Подается питание от блока питания 16 на электроды кассеты 3. По окончании электрохимической обработки обработанной воде дают отстояться не менее 8-10 минут. Очищенная вода выводится из корпуса реактора через патрубок 11 посредством насоса 10. После слива воды корпус 1 и кассету 3 электродов промывают от шлама.Pour the purified water into the housing 1 of the device not higher than the
Устройство для электрохимической очистки воды обеспечивает надежную очистку и подготовку питьевой воды, при этом сохраняется солевой баланс жидкости.A device for electrochemical water treatment provides reliable purification and preparation of drinking water, while maintaining the salt balance of the liquid.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147859/15A RU2361820C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for electrochemical water purification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147859/15A RU2361820C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for electrochemical water purification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2361820C1 true RU2361820C1 (en) | 2009-07-20 |
Family
ID=41047116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147859/15A RU2361820C1 (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Device for electrochemical water purification |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2361820C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452690C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Device for electrochemical purification of drinking water |
-
2007
- 2007-12-17 RU RU2007147859/15A patent/RU2361820C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452690C1 (en) * | 2011-02-01 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Device for electrochemical purification of drinking water |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5928493A (en) | Process and apparatus for electrocoagulative treatment of industrial waste water | |
RU2373156C1 (en) | Water purification device | |
US7758742B2 (en) | Method and apparatus for separation of water from petroleum products in an electrocoagulation process | |
RU2008142175A (en) | WASTE WATER TREATMENT METHOD | |
US6916427B2 (en) | Electrochemical method for treating wastewater | |
JPH0839074A (en) | Method and device for treating industrial waste water by electrolysis | |
US4673494A (en) | Water treatment apparatus | |
SU497759A3 (en) | Electrolyzer for wastewater treatment | |
RU2339583C1 (en) | Device for electrochemical water purification | |
RU2361820C1 (en) | Device for electrochemical water purification | |
JPS5850560B2 (en) | Equipment for electrochemically purifying contaminated liquids | |
CN215855621U (en) | Oil-water separator and cleaning liquid regenerating device | |
KR100615434B1 (en) | The cylindrical reactor in a body for dissolving ozone in water and separating sludge by floatation | |
CN111620508A (en) | Vertical electric flocculation MBR membrane oil-water separation purifier | |
RU2236381C2 (en) | Apparatus for electrochemical purification of sweet water | |
RU74910U1 (en) | DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL CLEANING OF DRINKING WATER | |
RU2452690C1 (en) | Device for electrochemical purification of drinking water | |
CN209052515U (en) | Integrated physical method oil-contained waste water treatment device | |
SU1119985A1 (en) | Apparatus for electrochemical purification of waste water | |
CN216946683U (en) | Oil sludge treatment device | |
KR100875505B1 (en) | Wastewater Treatment System Using Electro-oxidation and Coagulation | |
RU2333893C1 (en) | Water treating device | |
RU2180322C2 (en) | Method for electrochemical cleaning of drinking water and apparatus for performing the same | |
JPH1085754A (en) | Electrolytic cell and process for fine oil droplet separation | |
RU67892U1 (en) | DEVICE FOR SEPARATION OF WEIGHTED PARTICLES AND LIQUID |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101218 |