RU2602110C2 - Способ и устройство для очистки воды - Google Patents

Способ и устройство для очистки воды Download PDF

Info

Publication number
RU2602110C2
RU2602110C2 RU2013137786/05A RU2013137786A RU2602110C2 RU 2602110 C2 RU2602110 C2 RU 2602110C2 RU 2013137786/05 A RU2013137786/05 A RU 2013137786/05A RU 2013137786 A RU2013137786 A RU 2013137786A RU 2602110 C2 RU2602110 C2 RU 2602110C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
silver
electrode
electrolysis
oxygen
Prior art date
Application number
RU2013137786/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013137786A (ru
Inventor
Фредерик Якобус ФАУРЕ
Original Assignee
Вэт Траст
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 Вэт Траст filed Critical Вэт Траст
Publication of RU2013137786A publication Critical patent/RU2013137786A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2602110C2 publication Critical patent/RU2602110C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4606—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods for producing oligodynamic substances to disinfect the water
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/03—Electric current
    • A61L2/035—Electrolysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20—Gaseous substances, e.g. vapours
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/727—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/023—Water in cooling circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/42—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125—Electrical variables
    • C02F2201/4613—Inversing polarity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616—Power supply
    • C02F2201/46165—Special power supply, e.g. solar energy or batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/03—Pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Изобретение относится к водоочистке и может быть использовано в сельском хозяйстве, промышленности и в быту. В воду (24) вдувают кислород посредством инжектора до ее электролиза. Затем в воду вводят кислород путем ее электролиза при пропускании электрического тока через первый узел спаренных электродов (22), выполненных из углерода или инертного металла. Подвергают воду воздействию ионов серебра, получаемых на втором узле спаренного серебряного электрода(ов) (16), и ионов меди, получаемых на третьем узле спаренного медного электрода(ов) (18), на которые подается электрический ток. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и обеззараживания воды, а также осуществить безопасную обработку воды. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу очистки воды и устройству для его осуществления.
Уровень техники
Из всей воды, имеющейся на Земле, приблизительно 97% находится в океане в соленом состоянии. Остальные 3% представляют собой количество воды на Земле. К сожалению, 90% этой питьевой воды заключено в ледниках и ледниковых шапках, и в основном человек не может извлечь ее для использования. В итоге только 0,014% общего объем воды на Земле легко доступны для сельскохозяйственных, промышленных и бытовых целей. Эта вода существует в разных формах, включая почвенную влагу, грунтовые воды, водяные пары, озера, водохранилища и реки. В основном эта вода находится в состоянии, не пригодном для вышеприведенных целей.
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении более эффективного способа улучшения качества воды для сельскохозяйственных, промышленных и бытовых целей.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении предлагается способ очистки воды, при выполнении которого:
вводят кислород в воду путем ее электролиза, который протекает при пропускании электрического тока через первый узел спаренных (парных) электродов, выполненных из углерода или инертного металла; и
подвергают воду действию:
ионов серебра, получаемых на втором узле спаренного серебряного электрода(ов), на который подается электрический ток; и
ионов меди, получаемых на третьем узле спаренного медного электрода(ов), на который подается электрический ток,
причем также вдувают в воду кислород до ее электролиза.
Предлагаемый способ в общем позволяет достичь таких технических результатов, как в целом повышение эффективности очистки/обеззараживания воды, так и безопасности.
В частности, было неожиданно установлено, что добавление кислорода посредством механического вдувания обеспечивает повышенное обеззараживающее воздействие по сравнению с существующими технологиями. Например, предлагаемый способ дает неожиданно сильный эффект обеззараживания от совместного использования приведенной совокупности признаков в отношении ряда бактерий. Причем настоящее изобретение обеспечивает высокую начальную скоростью подавления активности по сравнению с традиционными технологиями и при этом действие обеззараживающего средства может эффективно поддерживаться в течение продолжительного времени от исходного введения.
Как следствие, может предотвращаться перегрузка систем фильтрации и обеспечиваться снижение их эксплуатационных расходов.
Повышение скорости обеззараживания, кроме того, снижает количество тяжелых металлов, вводимых системой очистки.
Спаренные электроды первого узла могут быть выполненны, например, из графита или такого инертного металла, как, например, платина, нержавеющая сталь или титан, предпочтительно нержавеющая сталь.
Используемые в способе серебро и медь далее упоминаются также как переходные металлы.
Воду обрабатывают ионизированными серебром и медью, наиболее предпочтительно ионизированными серебром, медью и цинком, получаемыми на серебряном, медном и цинковом электродах, на которые подается электрический ток.
Электрический ток, подаваемый на участвующие в электролизе электроды и на электроды из переходного металла, может иметь величину от 300 мА до 3 А и регулироваться отдельно для каждой электродной пары.
Предпочтительно вода поддерживается под давлением от 0,6 бар до 10 бар (от 6×104 Па до 1×106 Па), предпочтительно от 2 до 6 бар (от 2×105 Па до 6×105 Па).
В настоящем изобретении также предлагается устройство для обработки воды, содержащее:
первый узел спаренных электродов, выполненных из углерода или инертного металла, через которые может быть пропущен электрический ток, для ввода в воду кислорода путем ее электролиза;
второй узел спаренного серебряного электрода(ов) для введения в воду ионов серебра путем электролиза;
третий узел спаренного медного электрода(ов) для введения в воду ионов меди путем электролиза; и
инжектор для вдувания кислорода в воду до ее электролиза.
Средство введения кислорода в воду путем ее электролиза может содержать спаренные электроды, выполненные, например из графита или такого инертного металла, как платина, нержавеющая сталь или титан, предпочтительно нержавеющая сталь, через которые может пропускаться электрический ток.
Средство введения ионизированного переходного металла в воду может содержать электрод, выполненный из переходного металла, через который может быть пропущен ток. Устройство содержит серебряный и медный электроды, наиболее предпочтительно серебряный, медный и цинковый электроды.
Электроды из переходного металла могут быть соединены, образуя тем самым электродные пары. Электродные пары могут быть подсоединены к источнику питания постоянного тока, выполненному с возможностью подачи электрического тока 0-7 А отдельно на каждую электродную пару без ограничения по напряжению. Предпочтительно источник питания соединен с общим источником питания, который может быть источником питания переменного тока напряжением от 220 до 240 В или солнечной батареей, полярность которых переключается через временной промежуток 3-10 мин. Электроды в электродной паре могут быть разнесены на расстояние 18 мм или менее, предпочтительно на расстояние 8-10 мм.
Предпочтительно средство для введения кислорода в воду путем ее электролиза и средство для введения в воду ионизированного переходного металла помещены в емкость, имеющую входной канал для воды и выходной канал для воды и представляющую собой, например, полую трубу, которая может иметь длину 0,5-3 м и диаметр 50-350 мм, предпочтительно длину 1-1,5 м и диаметр 100-150 мм.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг. 1 - схема предлагаемого в изобретении устройства;
на фиг. 2 - схематическое сечение для предпочтительного варианта выполнения предлагаемого в изобретении устройства;
на фиг. 3 - схематическое представление компоновки для предпочтительного варианта выполнения устройства, предлагаемого в настоящем изобретении.
Осуществление изобретения
Изобретение обеспечивает возможность обеззараживания воды за счет использования олигодинамического воздействия ионов переходного металла на микроорганизмы в сочетании с окислительным воздействием одноатомного кислорода на бактериальные энзимы и другие органические материалы.
Ионизация переходного цветного металла служит альгицидом и биоцидом, успешно воздействующим на бактерии, вирусы и грибки. Ионизация переходного цветного металла не только улучшает качество воды, обеззараживая ее на длительное время, она также улучшает ее минеральное содержание, придавая ей свойства, полезные для человека, промышленных установок и животных.
Олигодинамический эффект ионов металла был открыт в 1893 году швейцарцем Карлом Вильгельмом фон Негилем как токсическое воздействие ионов металла даже в низких концентрациях на живые клетки, водоросли, плесень, грибки, вирусы, прокариотные и эукариотные микроорганизмы. Такой антимикробный эффект присущ ионам: ртути, серебра, меди, железа, свинца, цинка, висмута, золота, алюминия и других металлов.
Этот эффект проявляют ионы металлов, особенно тяжелых металлов. Точный механизм воздействия до сих пор не известен. Данные для серебра позволяют предположить, что эти ионы изменяют естественные свойства энзимов клеток-мишеней или организмов, связываясь с реакционно-способными группами и вызывая их осаждение и подавление активности. Серебро подавляет энзимы за счет реакции с тиоловыми группами с образованием сульфидов серебра. Серебро также реагирует с аминовыми, карбоксиловыми, фосфатными и имидазольными группами и ослабляет активность локтатной дегидрогенизиации и глютатионных пероксидов.
Одноатомный кислород окисляет бактериальные энзимы и другие органические материалы. Реакция одноатомного кислорода с бактериальными энзимами и другим органическим материалом мгновенная.
Металлическое серебро является одним из металлов, способных вырабатывать одноатомный кислород. Среди всех металлов серебро является уникальным по своему поведению по отношению к кислороду. Известно, что молекулярный кислород адсобируется на поверхности серебра в своем атомарном состоянии. Кроме того, атомарный кислород легче диффундирует в серебро, чем в другой металл. Davies L. R и др. (исследователи роли серебра в очистке воды и борьбе с болезнями) утверждают, что атомарный кислород очень хорошо внедряется в октаэдрические вакансии в золоте, серебре и меди. В золоте электронное облако кислорода имеет тенденцию к тому, чтобы быть отраженным электронами решетки атомов золота, останавливающими перемещение по вакансиям. Для меди кислород формируется с образованием барьера. Серебро подходит почти идеально, так как оказывает настолько малое противодействие, что требуется минимальная величина тепловой энергии для проникновения кислорода в решетку серебра с образованием одноатомного кислорода.
Согласно фигурам 1 и 2 вода обрабатывается в блоке (10) ионизации переходного цветного металла, содержащем емкость (12) в виде полой трубы длиной 1,2 м и диаметром 110 мм и узел (14), включающий серебряный электрод (16), медный электрод (18) и цинковый электрод (20), расположенные внутри емкости (12). Каждый электрод из переходного металла соединен с другим электродом, образуя отдельные электродные пары. В электродной паре электроды предпочтительно расположены на расстоянии 13 мм или менее друг от друга, предпочтительно на расстоянии 9 мм. При необходимости могут быть введены дополнительные многослойные электроды в зависимости от поставленной задачи. Устройство содержит также электрод(ы) (22) из нержавеющей стали, предназначенный для электролиза воды. Каждая электродная пара может быть соединена с источником питания постоянного тока, подсоединенным к общему источнику питания переменного тока напряжением 220 В или солнечной панели и переключающим полярность через временные интервалы, составляющие 3-10 минут. Электрический ток на каждую электродную пару регулируется отдельно.
Обрабатываемая вода (24) подводится к блоку от некоторого источника и по входному каналу (26) поступает в емкость (12). Электроды из переходного металла ионизируются при подаче на электродные пары тока, поступающего непосредственно от внешнего источника питания. Как правило, в обрабатываемой воде присутствуют молекулы кислорода, хотя их концентрация может сильно зависеть от таких факторов, как источник воды и содержание в ней минералов. Дистиллированная вода может поглощать больше кислорода, чем вода из скважины с большим содержанием минералов. По этой же причине морская вода содержит меньше растворенного кислорода, чем пресная вода. Кислород попадает в воду при ее электролизе с использованием электрода(ов) (22) из нержавеющей стали. Для этой цели могут использоваться также электроды из графита, титана или платины. При электролизе в результате прохождения электрического тока через воду происходит разложение воды (H2O) на кислород (O2) и водород (H2). Источник питания постоянного тока соединен с группой электродов, обычно выполненных из графита или инертного металла, такого как платина, нержавеющая сталь или титан, и помещенных в воду. В оптимально сконструированном блоке водород появится у катода (отрицательно заряженного электрода, с которого испускаются электроны), и кислород появится у анода (положительно заряженного электрода). В предположении идеальной эффективности по Фарадею образованное количество (в молях) водорода вдвое больше количества кислорода, и оба они пропорциональны общему электрическому заряду, пропущенному через раствор. Не вдаваясь в теорию, можно принять, что полученный при электролизе кислород образуется в своей наиболее активной, одноатомной, форме. Из-за нестабильности одноатомной формы отдельные атомы кислорода быстро объединяются в пары, образуя стабильные молекулы O2. Полученный электролизом одноатомный кислород в течение своей короткой жизни представляет собой более действенный окислитель для бактерий, чем растворенный O2, и поэтому допустимы более низкие его концентрации.
После электролиза вода вступает в контакт с серебряным электродом (16), на котором ионизированное серебро обеззараживает воду за счет олигодинамического эффекта. Серебряный электрод служит также для получения одноатомного кислорода из молекулярного кислорода, уже присутствующего в воде, или молекулярного кислорода, попадающего в воду при его вдувании или в процессе электролиза или при сочетании способов. Доступный молекулярный кислород легко поглощается на поверхности серебра и диффундирует через его решетку как одноатомный кислород. Одноатомный кислород мгновенно окисляет бактериальные энзимы и другой органический материал, содержащийся в воде. При необходимости кислород может вдуваться в воду (24) через инжектор, установленный последовательно с блоком (1) ионизации переходного цветного металла до поступления воды в этот блок. Вода приходит также в контакт с медным и цинковым электродами, где также подвергается олигодинамическому воздействию ионизованных меди и цинка. Обработанная вода (28) выходит из блока (10) ионизации переходного цветного металла через выходной канал (30). Как правило, вода поддерживается под давлением, достаточным для удержания поданного кислорода в растворенном виде. Блок ионизации переходного цветного металла действует под давлением, составляющим от 0,6 бар до 10 бар (от 6×104 Па до 1×106 Па) и при расходе от 15000 до 25000, обычно приблизительно от 17000 до 20000 литров воды в час.
Согласно фиг. 3 предлагаемое в настоящем изобретении устройство (40) может состоять из более чем одного блоков (10) ионизации переходного цветного металла, соединенных параллельно. Блоки ионизации переходного цветного металла могут быть соединены последовательно. Обрабатываемая вода (44) подается от источника (42) к каждому из блоков (10) ионизации переходного цветного металла, в которых она подвергается вышеописанному воздействию. Перед поступлением воды в блок (10) ионизации переходного цветного металла в нее вдувается кислород посредством инжектора (46), соединенного в линию с этим блоком. Обработанная вода (48) собирается и подается в точку (50) доступа потребителя, такую как распределительный вентиль, плавательный бассейн и т.д.
Устройство содержит также основной источник питания (13) переменного тока 220 В, и каждый блок ионизации переходного цветного металла включает источник питания (13) постоянного тока, соединенный к каждой электродной парой, предпочтительно меняющий полярность и выполненный с возможностью изменения тока в электродной паре в диапазоне 0-7 А за промежуток времени от 3 до 10 мин без ограничения по напряжению. Устройство может также содержать индикаторы и сигнализаторы, введенные в блок для обозначения основных подводящих магистралей к блоку, подводимого к блоку ионизации переходного цветного металла постоянного тока, а также величины тока (А) для каждой электродной пары.
Изобретение может использоваться в различных применениях, таких как бассейны, физиотерапевтическое водное оборудование, фонтаны, подогревная вентиляция, оборудование для кондиционирования воздуха, башенные охладители, винная индустрия, обработка поступающей и использованной воды, госпитали, системы, используемые для приготовления пищи и питьевой воды, и в различных бытовых, сельскохозяйственных и промышленных устройствах.
Изобретение может использоваться в качестве замены способов дезинфекции, основанных на хлорировании воды, которая обеспечивает гарантированную первичную и вторичную дезинфекцию. Представляется, что изобретение может использоваться в сочетании с другими не оказывающими отрицательного воздействия на окружающую среду способами обеззараживания воды для достижения высоких результатов в обеспечении безопасной питьевой водой высокого качества.
Путем предотвращения и противодействия росту бактериального загрязнения и вирусному заражению воды изобретение предоставляет нетоксичный и экологически благоприятный способ обеспечения здоровья как в общественном, так и в частном масштабе.
ПРИМЕР
Вода из водохранилища в Grabouw (Южная Африка) была обрботана в предлагаемом в изобретении блоке ионизации переходного цветного металла с использованием комбинации ионизации меди, серебра, цинка с электролизом кислорода.
В таблице 1 приведены полученные независимой лабораторией результаты анализов образца воды, обработанной устройством 10, описанным выше, при длине емкости 12, составляющей 1,2 м, и внутреннем диаметре 110 мм.
Устройство 10 работало в следующем режиме:
давление: 4 бар;
расход воды: 19500 литров в час;
электропитание на электроды: для каждой электродной пары один источник питания постоянного тока 12 В, обеспечивающий ток от 300 мА до 3 А с переключением полярности.
Анализы показали значительное снижение содержания бактериальных, грибковых и вирусных патогенных организмов через 2 секунды с начала обработки.
Figure 00000001

Claims (16)

1. Способ очистки воды, в котором:
вводят в воду кислород путем ее электролиза, который протекает при пропускании электрического тока через первый узел спаренных электродов, выполненных из углерода или инертного металла; и
подвергают воду воздействию:
ионов серебра, получаемых на втором узле спаренного серебряного электрода(ов), на который подается электрический ток; и
ионов меди, получаемых на третьем узле спаренного медного электрода(ов), на который подается электрический ток,
причем также вдувают в воду кислород до ее электролиза.
2. Способ по п. 1, в котором инертный металл представляет собой платину, нержавеющую сталь или титан.
3. Способ по п. 2, в котором инертный металл представляет собой нержавеющую сталь.
4. Способ по п. 3, в котором воду обрабатывают ионизированным серебром, ионизированной медью и ионизированным цинком, получаемыми на серебряном, медном и цинковом электродах, на которые подается электрический ток.
5. Устройство для обработки воды, содержащее:
первый узел спаренных электродов, выполненных из углерода или инертного металла, через которые может быть пропущен электрический ток для введения в воду кислорода путем ее электролиза;
второй узел спаренного серебряного электрода(ов) для введения в воду ионов серебра путем электролиза;
третий узел спаренного медного электрода(ов) для введения в воду ионов меди путем электролиза; и
инжектор для вдувания кислорода в воду до ее электролиза.
6. Устройство по п. 5, в котором инертный металл представляет собой платину, нержавеющую сталь или титан.
7. Устройство по п. 6, в котором инертный металл представляет собой нержавеющую сталь.
8. Устройство по п. 5, содержащее цинковый электрод(ы) для введения ионов цинка в воду путем электролиза.
9. Устройство по п. 5, в котором серебряные, медные и цинковые электроды соединены в электродные пары.
10. Устройство по п. 9, в котором электродные пары разнесены на расстояние, составляющее 18 мм или менее.
11. Устройство по п. 10, в котором электродные пары разнесены на расстояние, составляющее 8-10 мм.
12. Устройство по п. 5, в котором электроды помещены в емкость, имеющую входной канал для воды и выходной канал для воды.
13. Устройство по п. 12, в котором емкость представляет собой полую трубу.
14. Устройство по п. 13, в котором полая труба имеет длину 0,5-3 м и диаметр 50-350 мм.
15. Устройство по п. 14, в котором полая труба имеет длину 1-1,5 м и диаметр 100-150 мм.
16. Устройство по п. 5, содержащее источник питания постоянного тока, подающий электрический ток на каждую электродную пару отдельно.
RU2013137786/05A 2011-01-14 2012-01-16 Способ и устройство для очистки воды RU2602110C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA201100380 2011-01-14
ZA2011/00380 2011-01-14
PCT/IB2012/050191 WO2012095828A1 (en) 2011-01-14 2012-01-16 Water purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013137786A RU2013137786A (ru) 2015-02-20
RU2602110C2 true RU2602110C2 (ru) 2016-11-10

Family

ID=45607307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137786/05A RU2602110C2 (ru) 2011-01-14 2012-01-16 Способ и устройство для очистки воды

Country Status (14)

Country Link
US (1) US20140367344A1 (ru)
EP (1) EP2663530B1 (ru)
CN (1) CN103459328B (ru)
AP (1) AP4016A (ru)
AU (1) AU2012206277B2 (ru)
BR (1) BR112013017819A2 (ru)
DK (1) DK2663530T3 (ru)
ES (1) ES2533053T3 (ru)
IL (1) IL227420A (ru)
MX (1) MX2013008092A (ru)
PT (1) PT2663530E (ru)
RU (1) RU2602110C2 (ru)
WO (1) WO2012095828A1 (ru)
ZA (1) ZA201305646B (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11618696B2 (en) 2013-08-15 2023-04-04 Applied Silver, Inc. Antimicrobial batch dilution system
US10640403B2 (en) 2013-08-15 2020-05-05 Applied Silver, Inc. Antimicrobial batch dilution system
US9689106B2 (en) 2013-12-06 2017-06-27 Applied Silver, Inc. Antimicrobial fabric application system
CN104570884A (zh) * 2015-01-26 2015-04-29 中国建筑设计院有限公司 一种电解银离子释放量控制电路及其方法
US20170050870A1 (en) 2015-08-21 2017-02-23 Applied Silver, Inc. Systems And Processes For Treating Textiles With An Antimicrobial Agent
CN105621585B (zh) * 2016-03-23 2018-11-09 西安理工大学 一种循环电离增氧活化水制备装置
CA3092627A1 (en) 2017-03-01 2018-09-07 Applied Silver, Inc. Systems and processes for treating textiles with an antimicrobial agent
US11407661B2 (en) * 2017-07-17 2022-08-09 Watkins Manufacturing Corporation Chlorine generator system
US10633265B2 (en) * 2017-08-15 2020-04-28 Max Pool System, Inc Device for container water filtering
CN108203199A (zh) * 2018-02-11 2018-06-26 上海通华不锈钢压力容器工程有限公司 一种银离子消毒器及对应水系统的消毒方法
GB2610166A (en) * 2021-08-18 2023-03-01 Equinor Energy As Process for disinfecting seawater

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4048032A (en) * 1974-09-03 1977-09-13 Sachs-Systemtechnik Gmbh Electrolytic purification of aqueous liquids in the presence of silver ions
US4098660A (en) * 1973-06-09 1978-07-04 Sachs Systemtechnik Gmbh Method of purifying water
US4451341A (en) * 1982-12-29 1984-05-29 Hidrotronic De Colombia, S.A. Electrolytic water sterilization system
RU2195433C2 (ru) * 2000-09-08 2002-12-27 Черемин Александр Александрович Ионатор для получения воды, обработанной серебром или медью
RU2286951C2 (ru) * 2004-09-07 2006-11-10 Филипп Григорьевич Рутберг Способ обеззараживания воды

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07115016B2 (ja) * 1986-08-20 1995-12-13 龍夫 岡崎 殺菌性電解イオン水生成装置
US5059296A (en) * 1989-02-21 1991-10-22 Floatron, Inc. Portable self-contained solar powered water purifier
US5399247A (en) * 1993-12-22 1995-03-21 Eastman Kodak Company Method of electrolysis employing a doped diamond anode to oxidize solutes in wastewater
ZA9610018B (en) * 1995-11-28 1997-05-28 Austech Pty Ltd Liquid sterilisation apparatus
WO1998031636A1 (en) * 1997-01-17 1998-07-23 Enproamerica, Inc. System and method for the electronic treatment of cooling tower water
US7052600B2 (en) * 1999-03-05 2006-05-30 Enproamerica, Inc. Apparatus for treating water
US6350385B1 (en) * 2000-12-22 2002-02-26 William Holt Method and apparatus for controlling water system fouling
AU2003902540A0 (en) * 2003-05-23 2003-06-05 Watertech Services International Pty Ltd A swimming pool cleaning and sanitising system
US8545682B2 (en) * 2003-05-23 2013-10-01 Enviro Swim Pty Ltd Swimming pool cleaning and sanitizing system
US20050269254A1 (en) * 2004-05-24 2005-12-08 Roitman Lipa L [Air and Water Purifying System And Filter Media]
JP4778320B2 (ja) * 2006-01-24 2011-09-21 ペルメレック電極株式会社 過塩素酸化合物の電解合成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4098660A (en) * 1973-06-09 1978-07-04 Sachs Systemtechnik Gmbh Method of purifying water
US4048032A (en) * 1974-09-03 1977-09-13 Sachs-Systemtechnik Gmbh Electrolytic purification of aqueous liquids in the presence of silver ions
US4451341A (en) * 1982-12-29 1984-05-29 Hidrotronic De Colombia, S.A. Electrolytic water sterilization system
RU2195433C2 (ru) * 2000-09-08 2002-12-27 Черемин Александр Александрович Ионатор для получения воды, обработанной серебром или медью
RU2286951C2 (ru) * 2004-09-07 2006-11-10 Филипп Григорьевич Рутберг Способ обеззараживания воды

Also Published As

Publication number Publication date
BR112013017819A2 (pt) 2016-10-11
AU2012206277B2 (en) 2016-08-04
AU2012206277A2 (en) 2013-09-12
WO2012095828A1 (en) 2012-07-19
IL227420A0 (en) 2013-09-30
IL227420A (en) 2017-04-30
EP2663530B1 (en) 2014-12-17
AP4016A (en) 2017-01-27
AU2012206277A8 (en) 2013-09-26
PT2663530E (pt) 2015-03-26
CN103459328B (zh) 2015-09-02
US20140367344A1 (en) 2014-12-18
RU2013137786A (ru) 2015-02-20
AU2012206277A1 (en) 2013-08-29
MX2013008092A (es) 2014-01-31
DK2663530T3 (en) 2015-03-23
ES2533053T3 (es) 2015-04-07
AP2013007035A0 (en) 2013-08-31
CN103459328A (zh) 2013-12-18
ZA201305646B (en) 2014-10-29
EP2663530A1 (en) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2602110C2 (ru) Способ и устройство для очистки воды
Lacasa et al. Electrochemical disinfection of simulated ballast water on conductive diamond electrodes
Ghasemian et al. Electrochemical disinfection of bacteria-laden water using antimony-doped tin-tungsten-oxide electrodes
Kerwick et al. Electrochemical disinfection, an environmentally acceptable method of drinking water disinfection?
Huang et al. Electrochemical disinfection of toilet wastewater using wastewater electrolysis cell
Ghernaout et al. From chemical disinfection to electrodisinfection: The obligatory itinerary?
Liang et al. Inactivation of Microcystis aeruginosa by continuous electrochemical cycling process in tube using Ti/RuO2 electrodes
Patermarakis et al. Disinfection of water by electrochemical treatment
JP4116949B2 (ja) 電気化学的殺菌及び制菌方法
US7615195B2 (en) Photocatalyst water treating apparatus
Nanayakkara et al. A low-energy intensive electrochemical system for the eradication of Escherichia coli from ballast water: process development, disinfection chemistry, and kinetics modeling
Li et al. Electrochemical wastewater disinfection: Identification of its principal germicidal actions
Martı́nez et al. Electrolytically generated silver and copper ions to treat cooling water: an environmentally friendly novel alternative
CA3003308A1 (en) Apparatus and method for electrodisinfection
Suvorov et al. Electrochemical and Electrostatic Decomposition Technologies As A Means of Improving the Efficiency and Safety of Agricultural and Water Technologies.
Trigueiro et al. Inactivation, lysis and degradation by-products of Saccharomyces cerevisiae by electrooxidation using DSA
Chen et al. Influence of pH on inactivation of aquatic microorganism with a gas–liquid pulsed electrical discharge
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)
JPWO2002062711A1 (ja) 原子遊離型水溶液生成装置、原子遊離型水溶液生成方法及び原子遊離型水溶液
CN102259958A (zh) 电激水质消毒装置
Shinde et al. A systematic review on advancements in drinking water disinfection technologies: a sustainable development perspective.
CN201770523U (zh) 电激水质消毒装置
Ganizadeh et al. Elimination of pathogenic bacteria using electrochemical process containing steel mesh electrode
KR20190005554A (ko) 아연전극을 이용한 저농도 과산화수소 수용액에 의한 살균 및 탈취장치
Chang et al. Study on the efficacy of sterilization in tap water by electrocatalytic technique

Legal Events

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

Effective date: 20170117