RU2518627C1 - Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления - Google Patents

Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2518627C1
RU2518627C1 RU2012156989/05A RU2012156989A RU2518627C1 RU 2518627 C1 RU2518627 C1 RU 2518627C1 RU 2012156989/05 A RU2012156989/05 A RU 2012156989/05A RU 2012156989 A RU2012156989 A RU 2012156989A RU 2518627 C1 RU2518627 C1 RU 2518627C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
boron
pipe
boron ions
electrodes
Prior art date
Application number
RU2012156989/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Семен Матвеевич Чудновский
Галина Алексеевна Тихановская
Людмила Михайловна Воропай
Елена Васильевна Кудрявцева
Ольга Ивановна Ежова
Сергей Васильевич Шмырин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГТУ)
Семен Матвеевич Чудновский
Галина Алексеевна Тихановская
Людмила Михайловна Воропай
Елена Васильевна Кудрявцева
Ольга Ивановна Ежова
Сергей Васильевич Шмырин
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГТУ), Семен Матвеевич Чудновский, Галина Алексеевна Тихановская, Людмила Михайловна Воропай, Елена Васильевна Кудрявцева, Ольга Ивановна Ежова, Сергей Васильевич Шмырин filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный университет" (ВоГТУ)
Priority to RU2012156989/05A priority Critical patent/RU2518627C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2518627C1 publication Critical patent/RU2518627C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области обработки подземных вод с повышенным содержанием бора и может быть использовано в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей. Способ заключается в направленном ламинарном движении очищаемой воды, которое осуществляется при воздействии постоянного электрического поля с градиентом потенциала в пределах от 2 до 5 В/см через емкость, расположенную под углом от 30° до 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами. В верхней части емкости движение воды разделяется на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляется по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток. Соотношение площадей поперечного сечения горизонтально расположенной трубы и трубы меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3. Технический результат - повышение надежности процесса, гарантированное качество очистки воды от ионов бора, обеспечение гибкого автоматического управления, компактность оборудования. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 6 пр.

Description

Изобретения относятся к области обработки подземных вод с повышенным содержанием бора и могут быть использованы в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей.
Известны способы удаления из воды ионов бора, заключающиеся в образовании и последующем осаждении твердого осадка в виде малорастворимого соединения в процессе химической реакции при добавлении соответствующих реагентов [1]. Эти способы являются трудоемкими и сложными по следующим причинам:
- низкие скорости фильтрования при отделении от воды осадка;
- получаемые осадки, как правило, малоконцентрированы по бору, не обладают постоянством состава и нуждаются в дополнительной переработке;
- исключается повторное использование осадителей.
Известны также способы удаления из воды ионов бора, основанные на мембранных технологиях [2]. Основным недостатком этих способов является то, что в отношении бора имеется ограничение для исходной воды: бор ≤1,5 ПДК.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ отделения, концентрирования и извлечения соединения бора из водного раствора, содержащего бор [3]. Способ включает отделение сильно диссоциированных ионов путем электромиграции сначала в одном отсеке, заполненном только катионообменным материалом, затем отделение бора путем электрохимической/химической диссоциации, ионного обмена/адсорбции и электромиграции, осуществляемое во втором отсеке, заполненном смесями катионных и анионных материалов, с последующим извлечением отделенного бора, рециркуляцией катионита, анионита и разбавленного раствора. Основными недостатками данного способа являются:
- использование различных ионообменных материалов и мембран, требующих последующей периодической регенерации, рециркуляции или замены;
- сложность эксплуатации из-за большого количества оперативных действий;
- высокая стоимость сооружений и большие эксплуатационные затраты.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [3, фиг.1], включающее корпус с расположенными в нем параллельно друг другу электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока. Корпус содержит пять отсеков, заполненных различными ионообменными материалами, и четыре мембраны. Основными недостатками данного устройства являются:
- наличие значительного количества емкостей, отделенных друг от друга мембранами, в которых производятся различные сложные процессы: электродиализ, ионный обмен, разбавление, рециркуляция, диссоциация и адсорбция;
- отсутствие системы непрерывного контроля содержания бора в исходной и очищенной воде;
- отсутствие системы гибкого автоматического управления работой устройства;
- низкая надежность.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности процесса очистки воды от бора, обеспечение гарантированного качества очищенной воды независимо от количества ионов бора в исходной воде, расширение возможностей применения способа за счет компактности оборудования, обеспечение гибкого автоматического управления, уменьшение строительных и эксплуатационных затрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе очистки подземных вод от ионов бора, включающем направленное ламинарное движение очищаемой воды, удаление бора осуществляется в постоянном электрическом поле при градиенте потенциала в пределах от 2 до 5 В/см со скоростью, регулируемой с учетом изменения температуры исходной воды и требований к содержанию бора в очищенной воде, вода протекает через емкость, располагаемую под углом от 30° до 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, в верхней части емкости производится непрерывное удаление пузырьков газа, а затем движение воды разделяется на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляется по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток, причем соотношение площадей поперечного сечения между горизонтально расположенной трубой и трубой меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3, а минимальная длина параллельно расположенных электродов L определяется по формуле:
L=(Р×Vлам)/Vб
где Vлам - скорость ламинарного движения воды в емкости; Vб - составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно от верхнего электрода к противоположно заряженному по отношению к удаляемым ионам бора нижнему электроду; Р - расстояние по перпендикуляру между электродами
Бор в природной воде может существовать в двух формах: катионной и анионной. В постоянном электрическом поле эти ионы обладают относительной подвижностью, величина которой может изменяться в зависимости от температуры воды [4]. Поэтому при ламинарном движении воды в постоянном электрическом поле происходит перенос катионов бора к катоду, а борат-анионов - к аноду. При этом ионы бора обладают низким электродным потенциалом. Например, у борат-анионов электродный потенциал равен 1.7929 В. Кроме того, в их состав входит кислород [5]. Поэтому борат-анионы и катионы бора сами не восстанавливаются и не окисляются на противоположно заряженных электродах, а только группируются около них.
Пример 1. При постоянной температуре исходной воды, проходящей через емкость, расположенную под углом 45° вверх и имеющую пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, осуществлялось ламинарное движение исходной воды с различными содержаниями ионов бора в постоянном электрическом поле и при разных градиентах потенциала. Для каждого конкретного случая длина параллельно расположенных электродов L определялась по приведенной выше формуле. На выходе из емкости контролировалось содержание ионов бора в очищенной воде. Результаты исследований приведены в таблице 1.
Таблица 1
Градиент потенциала, В/см Содержание ионов бора в исходной воде на входе в емкость, г/м Содержание ионов бора в очищенной воде на выходе из емкости, г/м
1 1 0.3
3 0.27
10 0.32
2 1 0.22
3 0.22
10 0.31
5 1 0.33
3 0.38
10 0.42
7 1 0.44
3 0.49
10 0.53
10 1 0.50
3 0.62
10 0.81
Как видно из таблицы 1, при градиентах потенциала от 1 до 5 В/см обеспечивается гарантированное качество очищенной от бора воды независимо от содержания бора в исходной воде. Ухудшение качества очищенной воды при градиентах потенциала более 5 В/см объясняется увеличением количества пузырьков газа, которые, поднимаясь по наклонной емкости вверх вместе с водой, препятствуют движению ионов бора к противоположно заряженному электроду. Следует отметить, что при градиенте потенциала 1 В/см продолжительность процесса увеличивается. Поэтому для обеспечения желаемого технического результата, в частности, компактности оборудования и уменьшения строительных затрат режим очистки при градиенте потенциала 1 В/см не рекомендуется.
Исследования были проведены при поперечных сечениях емкости пятиугольной, круглой и квадратной формы. Лучшие результаты были получены при использовании емкости, имеющей поперечную пятиугольную форму (фиг.1).
Пример 2. Исследование влияния температуры исходной воды на подвижность ионов бора в постоянном электрическом поле.
Предельная подвижность ионов бора в значительной степени зависит от температуры обрабатываемой воды [4, стр.411]. Так, например, при температуре 25°С предельная подвижность ионов бора равна 78.14 ом-1 * см2 *г-экв-1. Это при градиенте потенциала 1 В/см соответствует скорости иона бора в воде: 8.1×10-5 м·с-1. Предельные подвижности при разных характерных для подземных вод температурах приведены в таблице 2.
Таблица 2
Температура, °С 0 5 15 18 25
Предельная подвижность, ом-1 * см2 *г-экв 46.2 49.2 63.1 68.0 78.14
В результате исследований было установлено, что управление процессом очистки воды путем регулирования скорости движения исходной воды вдоль противоположно заряженного по отношению к ионам бора электрода на основании контроля ее температуры затруднено из-за плохого соответствия данным, приведенным в таблице 2, и реальным результатам: погрешность в отдельных случаях составляла 40% и более. Поэтому для гарантированного обеспечения требуемого качества воды на выходе из емкости начальную скорость движения воды вдоль противоположно заряженного по отношению к ионам бора электрода рекомендуется устанавливать на основе минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв. Это при градиенте потенциала 1 В/см соответствует скорости иона бора в воде: 4.77×10-5 м·с-1.
Пример 3. Для определения примерных габаритов установки, предназначенной для очистки воды от ионов бора, выведена формула, с помощью которой можно определять длины параллельно расположенных электродов в наклоненном вверх корпусе, имеющем в поперечном сечении пятиугольную форму.
Для удаления ионов бора из очищаемой воды длина параллельно расположенных электродов в наклоненном вверх корпусе должна быть такой, чтобы за время движения очищаемой воды вдоль этого корпуса все ионы бора смогли подойти к противоположно заряженному по отношению к ионам бора электроду, расположенному в треугольной части корпуса, и сгруппироваться возле него. Длина параллельно расположенных электродов зависит от следующих параметров:
- скорости движения воды в корпусе, которая должна быть ламинарной Vлам;
- составляющей скорости движения ионов бора VB, направленной перпендикулярно электродам;
- расстояния по перпендикуляру между электродами Р.
На фиг.2 приведена схема для определения длины параллельно расположенных электродов в корпусе. На движение ионов бора влияют две скорости: скорость движения воды в корпусе под наклоном вверх и составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно электродам и соответствующая минимальной температуре воды. Требуемая длина параллельно расположенных электродов определяется из подобия треугольников ΔABC и ΔADE:
Figure 00000001
отсюда:
Figure 00000002
Для обеспечения надежного удаления ионов бора полная длина каждого электрода принимается с запасом:
L=Li·К,
где К - коэффициент запаса, рекомендуется: К=1,1.
Примеры выбора длины электродов в зависимости от принимаемых значений параметров Vлам, VB и Р. Рассматриваются два случая: при использовании градиентов потенциала 2 В/см и 5 В/см.
В обоих случаях принимаются: Vлам=1×10-3 м/с и Р=0.1 м.
При градиенте потенциала 2 В/см и минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв составляющая скорости движения ионов бора VB, направленная перпендикулярно электродам, будет равна:
VB=2×4.77×10-5 м·с-1=9.57×10-5 м·с-1.
Таким образом, длина электродов при рекомендуемом коэффициенте запаса К=1,1 будет равна: L=1.1×0.1×1×10-3/9.57×10-5=1.15 м.
При градиенте потенциала 5 В/см и минимальной предельной подвижности 46.2 см2/г-экв составляющая скорости движения ионов бора VB, направленная перпендикулярно электродам, будет равна:
VB=5×4.77×10-5 м·с-1=23.85×10-5 м·с-1.
Длина электродов будет равна: L=1.1×0.1×1×10-3/23.85×10-5=0.46 м.
Таким образом, реализация предлагаемого способа очистки воды от ионов бора возможна на компактных (малогабаритных) установках.
Пример 4. Для определения оптимальных соотношений скоростей движения воды и площадей поперечного сечения в трубах отвода очищенной воды и сброса загрязненной воды в сток был проведен цикл лабораторных испытаний, заключающихся в следующем.
Исследовалась эффективность удаления загрязненной ионами бора воды при различных соотношениях площадей поперечного сечения в трубах отвода очищенной воды и сброса загрязненной воды в сток. При этом площади поперечного сечения трубы сброса загрязненной воды в сток принимались равными 5%, 10%, 15%, 20% и 30% по отношению к площади поперечного сечения в трубе отвода очищенной воды. Данные исследования проводились при соблюдении оптимальных условий, которые приведены в примерах 1, 2 и 3. Результаты исследований приведены в таблице 3.
Таблица 3
Содержание бора в исходной воде, мг/л Соотношения площадей труб, %
5 10 15 20 30
Остаточное содержание бора в очищенной воде, мг/л
6,7 0.88 0.25 0.25 0,28 0.26
9,15 1.43 0.29 0.32 0.30 0.28
Как видно из таблицы 3, при соотношениях площадей от 1:10 до 1:3 эффективность очистки примерно одинакова, а при соотношении 1:20 эффективность значительно хуже. Таким образом, наиболее целесообразным с экономической точки зрения является соотношение 1:10.
Пример 5. Для определения оптимального угла наклона вверх емкости, имеющей пятиугольное поперечное сечение, были рассмотрены 5 вариантов:
а) горизонтальное расположение;
б) угол наклона вверх 30°;
в) угол наклона вверх 45°;
г) угол наклона вверх 70°;
д) вертикальное расположение.
Исследования проводились для проб с разным содержанием ионов бора в исходной воде при оптимальных режимах очистки и разных углах наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды.
Полученные результаты приведены в таблице 4. В этом случае труба сброса располагалась по отношению к трубе отвода очищенной воды под углом 90°.
Таблица 4
Содержание бора в исходной воде, мг/л Расположение корпуса
а б в г д
Остаточное содержание бора, мг/л
2,5 0.33 0.28 0.23 0.44 0.55
4,35 0.40 0.30 0.26 0.50 0.52
6,7 0.48 0.38 0.32 0.58 0.77
9,15 0.52 0.43 0.33 0.61 0.81
Как видно из таблицы 4, при данных условиях наибольший эффект удаления бора из воды был достигнут в варианте «в»: угол наклона вверх пятиугольного корпуса равен 45°. Наиболее близким к варианту «в» был вариант «б». Поэтому рекомендуется принимать углы наклона вверх пятиугольного корпуса в пределах от 30° до 45°.
Пример 6. Для выбранного варианта «в», при котором угол наклона вверх пятиугольного корпуса был равен 45°, определялся оптимальный угол наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды. Рассматривались 4 варианта: углы наклона 90°, 45°, 30° и 15°. Результаты приведены в таблице 5.
Таблица 5
Содержание бора в исходной воде, мг/л Углы наклона, град.
90° 45° 30° 15°
Остаточное содержание бора, мг/л
2,5 0.37 0.25 0.23 0.23
4,35 0.45 0.3 0.22 0.25
6,7 0.52 0.35 0.25 0.28
9,15 0.64 0.42 0.29 0.29
Как видно из таблицы 5, наибольший эффект удаления бора из воды был достигнут при углах наклона трубы сброса загрязненной воды по отношению к трубе отвода очищенной воды, равных 30° и 15°.
Предлагаемый способ реализуется в устройстве для очистки воды от ионов бора, которое содержит наклоненный вверх по направлению движения воды корпус, имеющий в поперечном сечении пятиугольную форму, с расположенными в нем параллельно друг другу неполяризующимися электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока; на выходе из корпуса расположены воздушный вантуз, труба большего диаметра для отвода очищенной воды с датчиком бора и электрофицированной задвижкой, труба меньшего диаметра для отвода загрязненной воды в сток, выходящая из треугольной части корпуса с электрофицированной задвижкой, на входе в корпус расположена подающая труба с электрофицированной задвижкой, датчиками бора и температуры, причем все электрофицированные задвижки, датчики бора и температуры и источник постоянного тока соединены проводниками с блоком управления.
На фиг.3 приведена общая схема устройства.
Устройство содержит блок управления 1, источник постоянного тока 2, водозаборную скважину 3 с расположенным в ней погружным электронасосом 4 и подающей трубой 5, на верхней части которой расположены датчик бора 6, датчик температуры воды 7 и подводящий патрубок 8, на котором имеется задвижка 9 с электрическим приводом. Патрубок 8 соединен с наклоненным вверх под углом от 30° до 45° по направлению движения воды корпусом из диэлектрика 10, имеющим в поперечном сечении пятиугольную форму, на верхней плоской внутренней поверхности которого расположен инертный электрод 11, а в нижней треугольной части - инертный электрод 12, на выходе из корпуса в верхней его части располагается воздушный вантуз 13 для удаления из воды выделяющихся на электродах газов, а затем патрубок 14, на котором имеется задвижка 15 с электрическим приводом. С помощью патрубка 14 верхняя прямоугольная часть каждого корпуса соединена с расположенной горизонтально трубой большего диаметра 16 для отвода очищенной воды потребителю, на которой установлен датчик бора 17. Нижняя треугольная часть корпуса соединена через патрубок 18, оборудованный задвижкой 19, с электрическим приводом с трубой меньшего диаметра 20, предназначенной для отвода загрязненной воды в сток. Труба 20 расположена по отношению к трубе 16 под углом от 15° до 30° вниз. Все электрические приводы задвижек, датчики бора и температуры, источник постоянного тока и двигатель погружного электронасоса соединены проводниками с блоком управления 1.
Устройство для очистки воды от ионов бора работает следующим образом. В соответствии с технологическим регламентом эксплуатации устройства в блок автоматического управления 1 введены следующие уставки:
- суточный график обеспечения расходов очищенной воды, подаваемой потребителям;
- максимальная допустимая величина остаточного содержания ионов бора в очищенной воде;
- начальная скорость движения воды в корпусе 10 (определяется на основании предварительно проведенных исследований);
- алгоритмы управления всеми электрофицированными задвижками (составляются по результатам предпусковых испытаний);
- предельные (минимальная и максимальная) величины градиента потенциала определяются на основании предварительно проведенных исследований.
Перед началом работы закрыты все электрофицированные задвижки и отключен источник постоянного тока 2. После включения погружного электронасоса 4 по сигналу блока управления 1 включается источник постоянного тока 2, подающий разность потенциала на инертный электрод 11 и инертный электрод 12, а также последовательно осуществляется открытие задвижек 9, 19 и 15. Затем на основании показаний датчика бора 6 и датчика температуры воды 7 по сигналу блока управления 1 на источнике постоянного тока 2 устанавливается начальный (максимальный) градиент потенциала. В дальнейшем на основании показаний датчика бора 17 осуществляется регулирование в установленных пределах градиента потенциала. Если при таком регулировании датчик бора 17 показывает превышение установленной максимальной величины содержания бора в очищенной воде, осуществляется регулирование (уменьшение) открытия задвижки 15.
При завершении работы установки по сигналу блока управления 1 последовательно закрываются задвижки 15, 19 и 9, затем отключаются погружной электронасос 4 и источник постоянного тока 2.
В зависимости от производительности скважины возможно устройство двух и более параллельно расположенных корпусов 10.
Возможны три варианта реализации устройства для очистки воды от ионов бора.
Вариант 1. При необходимости удаления из исходной воды только борат-анионов в нижней треугольной части корпуса располагается инертный электрод 12 (анод), а в верхней прямоугольной части - инертный электрод 11 (катод) (фиг.1, фиг.3).
Вариант 2. При необходимости удаления из исходной воды только катионов бора в нижней треугольной части корпуса располагается инертный электрод 12 (катод), а в верхней прямоугольной части - инертный электрод 11 (анод) (фиг.1, фиг.3).
Вариант 3. При необходимости удаления из исходной воды всех ионов бора предусматривается последовательное расположение двух корпусов 10 (фиг.3), в первом из которых осуществляется, например, удаление борат-анионов (вариант 1), а во втором - удаление катионов бора (вариант 2).
При этом второй наклонный корпус подсоединяется к первому наклонному корпусу через патрубок 14 перед задвижкой 15.
По сравнению с прототипом новые способ и устройство обладают следующими преимуществами.
1. Высокая надежность процесса удаления ионов бора из воды за счет полной автоматизации и гибкого автоматического управления.
2. Обеспечивается гарантированное качество очищенной от бора воды независимо от количества ионов бора в исходной воде.
3. Расширяются возможности применения за счет компактности оборудования: появляется возможность устанавливать устройства на каждой водозаборной скважине, при этом отпадает необходимость строительства дорогостоящих водоочистных сооружений с насосными станциями и водоводами, подающими исходную воду на эти станции и отводящими очищенную воду для подключения к сети потребителей.
4. Значительно снижается строительная стоимость устройства за счет его малых габаритов и возможности расположения в существующих павильонах над скважинами.
5. Уменьшаются эксплуатационные затраты за счет полной автоматизации, отсутствия необходимости в использовании расходных материалов (реагенты, мембраны, растворимые электроды) и минимальных затрат электроэнергии на очистку (при градиенте потенциала до 5 В/см, сила тока находится в пределах от 0,01 до 0,1 А).
Изобретение можно использовать для питьевого и технического водоснабжения. Устройства могут быть заводского серийного изготовления.
ЛИТЕРАТУРА
1.Ковалев М.П., Назарова А.А., Лавров И.А. «Удаление бора из воды методом обратного осмоса» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mediana-filter.ru/bor_remove.html.
2. Ивлева Г.А. Барьерные функции технологий подготовки подземных вод для хозяйственно-питьевых целей / Г.А. Ивлева, Л.С.Алексеев // Водоснабжение и санитарная техника. - 2007. - №9. Ч.2. - С.33-38.
3. Патент на изобретение РФ №2319536. Отделение и извлечение бора. Опубл. 20.03.2008. Бюл. №8.
4. «Курс физической химии» под общей редакцией чл.-корр. АН СССР проф. Я.И. Герасимова. Том II, издание второе, исправленное Издательство «Химия», 1973, Москва. - С.404, Таблица XVII, 2. «Предельные подвижности ионов в воде при 25°С»
5. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Справочное издание. М.: Химия. 1989 г. - С.279.

Claims (2)

1. Способ очистки воды от ионов бора, включающий направленное движение очищаемой воды через емкость в постоянном электрическом поле, отличающийся тем, что осуществляют ламинарное движение очищаемой воды при градиенте потенциала в пределах от 2 до 5 В/см в емкости, имеющей пятиугольное поперечное сечение с параллельно расположенными инертными электродами, расположенной под углом от 30° до 45° вверх, в верхней части емкости производят непрерывное удаление пузырьков газа, на выходе из емкости воду разделяют на два потока, первый из которых, содержащий очищенную от ионов бора воду, направляют по горизонтально расположенной трубе к потребителю, а второй, содержащий увеличенное в процессе очистки количество ионов бора, направляется по наклоненной вниз под углом от 15° до 30° трубе меньшего диаметра в сток, причем соотношение площадей поперечного сечения между горизонтально расположенной трубой и трубой меньшего диаметра составляет от 1:10 до 1:3, а минимальная длина параллельно расположенных электродов L определяется по формуле:
L=(P×Vлам)/Vб
где Vлам - скорость ламинарного движения воды в емкости;
Vб - составляющая скорости движения ионов бора, направленная перпендикулярно от анода к катоду;
P - расстояние по перпендикуляру между электродами.
2. Устройство для очистки воды от ионов бора для осуществления способа по п.1, включающее корпус с расположенными в нем параллельно друг другу электродами, подключенными через проводники к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что наклоненный вверх по направлению движения воды корпус, имеющий в поперечном сечении пятиугольную форму, содержит в нижней треугольной части неполяризующийся электрод, заряженный противоположно заряду ионов бора, и в верхней прямоугольной части неполяризующийся электрод, на выходе из корпуса расположены воздушный вантуз, труба большего диаметра для отвода очищенной воды с датчиком бора и электрофицированной задвижкой, труба меньшего диаметра для отвода загрязненной воды в сток, выходящая из треугольной части корпуса с электрофицированной задвижкой, на входе в корпус расположена подающая труба с электрофицированной задвижкой, датчиками бора и температуры, причем все электрофицированные задвижки, датчики бора и температуры и источник постоянного тока соединены проводниками с блоком управления.
RU2012156989/05A 2012-12-25 2012-12-25 Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления RU2518627C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012156989/05A RU2518627C1 (ru) 2012-12-25 2012-12-25 Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012156989/05A RU2518627C1 (ru) 2012-12-25 2012-12-25 Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2518627C1 true RU2518627C1 (ru) 2014-06-10

Family

ID=51216437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012156989/05A RU2518627C1 (ru) 2012-12-25 2012-12-25 Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518627C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709090C1 (ru) * 2019-05-07 2019-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) Способ удаления из природных вод ионов марганца и железа при подготовке питьевой воды
CN111995012A (zh) * 2020-08-06 2020-11-27 常州大学 金属离子多级浓缩分离装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1075868A2 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Kurita Water Industries Ltd. Electrodeionization apparatus and pure water producing apparatus
RU2319536C2 (ru) * 2003-06-23 2008-03-20 Ваттенфалль АБ Отделение и извлечение бора
UA96368C2 (ru) * 2010-05-13 2011-10-25 Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Им. А.В.Думанского Национальной Академии Наук Украины Способ переработки кислого борсодержащего регенерационного раствора

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1075868A2 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Kurita Water Industries Ltd. Electrodeionization apparatus and pure water producing apparatus
RU2319536C2 (ru) * 2003-06-23 2008-03-20 Ваттенфалль АБ Отделение и извлечение бора
UA96368C2 (ru) * 2010-05-13 2011-10-25 Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Им. А.В.Думанского Национальной Академии Наук Украины Способ переработки кислого борсодержащего регенерационного раствора

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709090C1 (ru) * 2019-05-07 2019-12-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) Способ удаления из природных вод ионов марганца и железа при подготовке питьевой воды
CN111995012A (zh) * 2020-08-06 2020-11-27 常州大学 金属离子多级浓缩分离装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3145875B1 (en) Electrochemical treatment method
Lopez et al. Potential of electrodialytic techniques in brackish desalination and recovery of industrial process water for reuse
JP3174036U (ja) 低エネルギーの電気脱イオン装置
US11046595B2 (en) Electrochemical treatment methods
CN105642121B (zh) 电脱盐系统和方法
KR20100099227A (ko) 수처리를 위한 시스템 및 방법
CN103429322B (zh) Co2移除装置和方法
US20010052495A1 (en) Method and apparatus for the removal of arsenic from water
CN1863737A (zh) 通过电解离子交换获得的选择性的离子浓度
JP7149187B2 (ja) 水性廃棄物流を処理および修復するための組成物および方法
CN104176866A (zh) 多功能纯水处理装置
EP2962997B1 (en) Water treatment system
RU2606991C1 (ru) Мобильная водоочистная установка
RU2518627C1 (ru) Способ очистки подземных вод от ионов бора и устройство для его осуществления
CN202808519U (zh) 纯净水反渗透系统
Babu et al. A comprehensive treatment method for defluoridation of drinking water
CN205662395U (zh) 一种循环水处理装置
KR101882926B1 (ko) 이동식 정수처리시스템
CN112823050B (zh) 高回收率电渗析法
CN204174025U (zh) 多功能纯水处理装置
US20240051860A1 (en) Installation for the treatment of an aqueous stream of produced water from an oil or gas field
JP2858932B2 (ja) 電気式脱イオン水製造装置から排出される電極水の処理方法
Alkenova et al. Electro and Baromembrane Methods of Petrochemical Enterprises' Wastewater Treatment
CN207998511U (zh) 一种电渗析后的检测装置
JP4036732B2 (ja) 海水淡水化方法及び装置

Legal Events

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

Effective date: 20141226