Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано в технологиях очистки природных и технических вод от загрязнений. Способ очистки осуществляют электрокоагуляцией с использованием импульсного напряжения и периодического изменения полярности напряжения на электродах электрокоагулятора. Период повторяемости Т состоит из n-импульсов напряжения положительной полярности и m-импульсов отрицательной полярности длительностью τ , с паузами между импульсами напряжения длительностью τ2 и паузы τ3 T=(n+m)τ1+(n+m-1)τ23 , где n≥m, импульсы напряжения имеют квазитреугольную форму. Длительность импульсов напряжения τ1 , τ2 и τ3 , число n-импульсов положительной полярности и число m импульсов отрицательной полярности регулируют в функции концентрации загрязняющих веществ в виде С увеличением концентрации длительность пауз τ2 и τ3 , число n уменьшают, а длительность импульсов напряжения τ1 и число m увеличивают при сохранении общего числа импульсов напряжения положительной и отрицательной полярности n + m = const. 1 ил., 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091321
Класс(ы) патента: C02F1/463
Номер заявки: 94045545/25
Дата подачи заявки: 29.12.1994
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "ЭЛСИ"
Автор(ы): Силкин Е.М.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "ЭЛСИ"
Описание изобретения: Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано в технологиях очистки природных и технических вод от загрязнений.
Известен способ очистки воды электрокоагуляцией при наложении переменного электрического напряжения на постоянное (авт. св. N 872461, кл. C 02 F 1/46 "Способ очистки сточных вод". О.Г. Передерин, БИ, 1981, N 38).
Недостатком способа очистки воды является низкая эффективность, что обусловлено снижением качества очистки с течением времени, большим временем проведения процесса и повышенными затратами электроэнергии.
Известен способ очистки воды электрокоагуляцией с использованием асимметричного переменного напряжения с различной длительностью и амплитудой прямого и обратного импульса напряжения (авт. св. N 981240, кл. C 02 F 1/46 "Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов". Т.И.Халтурина БИ, 1982, N 46).
Недостатком способа очистки воды является низкая эффективность, что обусловлено снижением качества очистки с течением времени, большим временем проведения процесса и повышенными затратами электроэнергии.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки воды (авт. св. N 929582 СССР, кл. C 02 F 1/46. Способ очистки сточных вод. В.В. Ковалев. БИ 1982, N 19), состоящий в обработке воды электрокоагуляцией с использованием импульсного напряжения прямоугольной формы и периодического изменения полярности напряжения на электродах электрокоагулятора.
Недостатком прототипа является низкая эффективность технологического процесса очистки воды, что обусловлено снижением качества очистки с течением времени в ходе проведения процесса, повышенными затратами электроэнергии, большим временем проведения процесса.
Задача изобретения повышение эффективности процесса очистки воды, что является целью изобретения.
Повышение эффективности технологического процесса достигается тем, что в способе очистки воды электрокоагуляцией с использованием импульсного напряжения и периодического изменения полярности напряжения на электродах электрокоагулятора, период повторяемости Т устанавливают состоящим из n импульсов напряжения положительной полярности и m импульсов напряжения отрицательной полярности длительностью τ1 с паузами между импульсами напряжения длительностью τ2 и паузы длительностью τ3 T=(n+m)τ1+(n+m-1)τ23 n≥m, импульсы напряжения имеют квазитреугольную форму, длительности импульсов напряжения τ1 и пауз τ2 и τ3, число n импульсов напряжения положительной полярности и число m импульсов напряжения отрицательной полярности регулируют в функции концентрации загрязняющих веществ в воде, причем с увеличением концентрации загрязняющих веществ в воде длительности пауз τ2 и τ3 число n импульсов напряжения положительной полярности уменьшают, а длительность импульсов напряжения τ1 и число m импульсов напряжения отрицательной полярности увеличивают при сохранении общего числа импульсов напряжения положительной n и отрицательной m полярности -- n + m const.
Существенным отличием, характеризующим изобретение, является повышение эффективности технологического процесса очистки воды за счет снижения затрат электроэнергии, времени проведения процесса и повышения качества очистки. Это достигается оптимизацией формы напряжения на электродах, уменьшением влияния явления пассивации электродов электрокоагулятора оптимальным регулированием электрического режима электрокоагулятора.
Полученный технический результат изобретения состоит в повышении эффективности процесса очистки воды, которое обусловлено введением новых действий, а также последовательностью их осуществления в способе очистки воды, т.е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки предлагаемого способа очистки воды являются существенными.
На чертеже приведена диаграмма напряжения, прикладываемого к электродам электрокоагулятора для случая n=3, m 2, где обозначено следующее:
u напряжение на электродах электрокоагулятора;
τ1 длительность импульса напряжения;
τ2 длительность паузы между импульсами напряжения;
τ3 длительность второй паузы;
T период повторяемости;
t время.
Способ очистки воды реализуется следующими действиями. На электроды электрокоагулятора периодически подают импульсы напряжения положительной и отрицательной полярности. Период повторяемости Т устанавливают состоящим из n-импульсов напряжения положительной полярности и m-импульсов напряжения отрицательной полярности длительностью τ1 с паузами между импульсами напряжения длительностью τ2 и паузы τ3 в соответствии с условием
T=(n+m)τ1+(n+m-1)τ23,
где n ≥ m. Импульсы напряжения имеют квазитреугольную форму.
Длительности импульсов напряжения τ1 и пауз τ2 и τ3 число n импульсов напряжения положительной полярности и число m-импульсов напряжения отрицательной полярности регулируют в функции концентрации загрязняющих веществ в воде, причем с увеличением концентрации загрязняющих веществ в воде длительности пауз τ2 и τ3 число n-импульсов напряжения положительной полярности уменьшают, а длительность импульсов напряжения τ1 и число m-импульсов напряжения отрицательной полярности увеличивают при сохранении общего числа импульсов напряжения положительной n и отрицательной m полярности n + m const.
Очистка воды от нефтепродуктов осуществлялась в электрокоагуляторе с горизонтальными перфорированными растворимыми электродами из алюминия. Сравнение результатов для вариантов проведения технологического процесса приведены в табл. 1 и 2.
В табл. 1 и 2 вариант 1 соответствует исходному способу очистки воды.
Вариант 2 табл. 1 соответствует следующим характеристикам процесса: n=3; m=1; τ1 = 80 мкс; τ2 = 50 мкс; τ3 = 230 мкс;u=60 В.
Вариант 3 табл. 1 соответствует: n=3; m=1; τ1 = 120 мкс; τ2 = 50 мкс; τ3 = 290 мкс;u=60 В.
Вариант 2 табл. 2 соответствует: n=2; m=2; τ1 = 80 мкс; τ2 = 50 мкс; τ3 = 230 мкс;u=60 В.
Вариант 3 табл. 2 соответствует: n=2; m=2; τ1 = 120 мкс; τ2 = 30 мкс; τ3 = 220 мкс;u=60 В.
Расстояние между электродами электрокоагулятора во всех вариантах равно 8 мм. Напряжение между электродами в исходном варианте 12 В, длительность прямого и обратного импульса напряжения 0,5 мин.
При использовании предлагаемого способа очистки воды существенно снижается влияние эффекта пассивации пластин. Электроды электрокоагулятора не загрязняются в течение большого числа циклов очистки. При очистке способом, выбранным за прототип, электроды покрываются темным налетом в течение 10 15 циклов (40 45 мин), а напряжение между электродами возрастает в 1,3 1,5 раза.
По сравнению с прототипом затраты электроэнергии при очистке воды от нефтепродуктов могут быть снижены в 3 5 раз при равном времени проведения процесса. Кроме того, может быть повышено качество очистки воды на 3 5% (снижена конечная концентрация загрязняющих веществ). При одинаковых затратах электроэнергии снижается в 2 4 раза время проведения технологического процесса.
Эффект повышения эффективности технологического процесса очистки воды достигается за счет обеспечения лучших условий для коагуляции и флотации загрязняющих веществ, оптимизации процесса газовыделения и снижения влияния пассивации электродов электрокоагулятора на процесс очистки.
Формула изобретения: Способ очистки воды электрокоагуляцией с использованием импульсного напряжения с периодическим изменением полярности напряжения на электродах электрокоагулятора, отличающийся тем, что период Т повторяемости состоит из n импульсов напряжения положительной полярности и m импульсов напряжения отрицательной полярности длительностью τ1 с паузами между импульсами длительностью τ2 и паузы длительности τ3 и определяется по формуле
T=(n+m)τ1+(n+m-1)τ23,
где n ≥ m,
импульсы напряжения имеют квазитреугольную форму, длительность импульсов напряжения пауз и число импульсов напряжения положительной и отрицательной полярностей регулируют в функции концентрации загрязняющих веществ в воде, причем с увеличением концентраций загрязняющих веществ длительность пауз и число импульсов напряжения положительной полярности уменьшают, а длительность импульсов напряжения и число импульсов напряжения отрицательной полярности увеличивают при сохранение общего числа импульсов напряжения положительной и отрицательной полярности n + m const.