CZ284039B6 - Způsob čištění vodních toků a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Způsob čištění vodních toků a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDF

Info

Publication number
CZ284039B6
CZ284039B6 CZ943033A CZ303394A CZ284039B6 CZ 284039 B6 CZ284039 B6 CZ 284039B6 CZ 943033 A CZ943033 A CZ 943033A CZ 303394 A CZ303394 A CZ 303394A CZ 284039 B6 CZ284039 B6 CZ 284039B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
hydrogen
ozone
less
bed
consumption
Prior art date
Application number
CZ943033A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ303394A3 (en
Inventor
Jan Peter Campen
Blandikus Catharikus Jaspers
Joannes Petrus Kaptijn
Original Assignee
Eco Purification Systems B.V.
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 Eco Purification Systems B.V. filed Critical Eco Purification Systems B.V.
Publication of CZ303394A3 publication Critical patent/CZ303394A3/cs
Publication of CZ284039B6 publication Critical patent/CZ284039B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F1/46114Electrodes in particulate form or with conductive and/or non conductive particles between them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

Vynález se týká způsobu čištění toků, které obsahují organické a/nebo anorganické nečistoty; toky se upravují tak, že se přivádějí do reakční z'ony obsahující vodu, jež sestává z náplňové vrstvy aktivního uhlí, do níž se aplikuje elektrochemické napětí a ve stejnou dobu se do ní zavádí ozon nebo vodík. Vynález se též týká zařízení pro provádění tohoto způsobu, jež sestává alespoň: z reakční nádoby obsahující náplňovou vrstvu z aktivního uhlí, jež má funkci elektrody, z kontaktní elektrody vložené do náplňové vrstvy, a to pro dodávání nebo odstraňování elektrického proudu, pomocné elektrody umístěné v reakční nádobě, prostředků pro elektrickou izolaci náplňové vrstvy aktivního uhlí a pomocné elektrody, prostředků pro přivádění kapalných toků, prostředků pro vypuštění kapaliny, prostředků pro přivádění plynu, v němž je obsažen ozon, a prostředků pro vypuštění odpadního plynu. ŕ

Description

Způsob čištění tekutin
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění tekutin, které obsahují organické a/nebo anorganické nečistoty, přičemž se tekutiny upravují po přívodu do reakční zóny obsahující vodu.
Dosavadní stav techniky
Mezinárodní patentová přihláška PCT/NL90/00075 (uveřejněná pod číslem WO 90/14312) popisuje způsob úpravy vody, která je znečištěna nežádoucími složkami, jako jsou (aromatické) uhlovodíky a pesticidy, zpracováním znečištěné vody nebo v ní přítomných plynných a/nebo kapalných složek nebo jejich původních zdrojů, ozonem a katalyzátorem, jako je aktivní uhlí, přičemž katalyzátor se kontinuálně regeneruje ozonem. Nicméně tento způsob má nevýhodu v tom, že se k rozkladu nečistot spotřebovává ozon (vyjádřeno jako COD = chemical oxygen demand; chemická spotřeba kyslíku = CHSK), takže jsou třeba sice relativně nízké hodnoty, zůstávají však stále příliš vysoké hodnoty spotřeby pro mnoho aplikací a též doba zdržení v reaktoru je příliš dlouhá.
Holandský patent 9000118 popisuje způsob čištění toků, které obsahují organické a/nebo anorganické nečistoty, kdy se zpracovávané toky přivádějí do reakční zóny obsahující vodu, do níž se přivádí proud pomocí jedné nebo více elektrod, zatímco složka se přivádí ve stejnou dobu, po níž se přivádí proud; dochází ke vzniku radikálů, jež reagují s nečistotami. Jako složky uvedeného typu se zde uvádí např. methan, oxid uhelnatý, vodík, amoniak, kyslík, ozon a peroxid vodíku. Složky produkující elektrochemické radikály při tomto způsobu se s výhodou přivádějí do reakční zóny přes porézní elektrodu. Doba zdržení v reakční zóně může být zkrácena použitím zvýšených teplot, s výhodou v rozmezí od 10 °C do 95 °C. Stupeň konverze a spotřeba elektrické energie při tomto známém způsobu ještě nedosahuje žádaných hodnot.
Způsob a zařízení pro elektrochemické reakce pro použití k regulaci znečištění jsou známy z US-A-3,915,822. Zde se jako elektrochemický článek používá elektrolyt, který obsahuje nečistoty nebo nežádoucí komponenty, zpracování probíhá v reakční zóně, obsahující elektricky vodivé částice, např. granule z uhlíku, i větší množství elektrod. Vodivé částice mohou sestávat z granulí aktivního uhlí, jež mohou být kulovitého nebo jiného tvaru. Napětí je obvykle DC potenciálový spád řádově od 0,1 do 10 voltů/cm. V průběhu způsobu podle tohoto US patentu se může použít plynný reaktant, jako O3 nebo Cl2. Udává se, že se může zavádět směs O3 ve zředěném plynu do kapalné náplňové vrstvy elektricky vodivých částic, a to jako jemné bublinky, obsahující ozon v množství od 2 do 20 %. Nenavrhuje se nižší než stechiometrické množství ozonu nebo jiného reaktantu.
Úkolem tohoto vynálezu je odstranit shora uvedené nevýhody, pokud se jedná o spotřebu elektrické energie a drahé výchozí materiály.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob čištění tekutin, které obsahují organické a/nebo anorganické nečistoty, uváděním do reakční zóny, obsahující vodu a lože naplněné aktivním uhlím. Podstata způsobu je v tom, že se na lože přivádí elektrochemické napětí a dočasně se přivádí reaktant. vybraný z ozonu a vodíku, v menším než stechiometrickém množství, to jest v případě ozonu méně než 1 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku a v případě vodíku méně než 1 kg H2/kg chemické spotřeby vodíku.
- 1 CZ 284039 B6
S výhodou se používá lože naplněné aktivním uhlím, jehož částice mají povrch alespoň 50 m2/g, s výhodou 200 až 1200 m2/g, a objem pórů alespoň 0,05 cm3/g, s výhodou 0,1 až 0,3 cm3/g.
Podle vynálezu se na naplněné lože přivádí elektrochemický potenciál menší než 10 voltů vzhledem k Hg/HgSO4 referenční elektrodě, s výhodou v rozsahu 0,1 až 4 voltů.
Dalším význakem vynálezu je, že se používá hodnota elektrochemického potenciálu naplněného lože menší než je napětí potřebné pro elektrolýzu vody.
S výhodou se používá náboj v množství menším než 3,35 kAh/kg chemické spotřeby kyslíku v případě oxidace ozonem, nebo menší než 26,8 kAh/kg chemické spotřeby vodíku v případě redukce vodíkem.
Výhodně se ozon používá v množství 0,001 až 0,5 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku odstraňovanými nečistotami, s výhodou 0,005 až 0,3 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku, a/nebo se používá vodík v množství 0,001 až 0,5 kg Hi/kg chemické spotřeby vodíku odstraňovanými nečistotami, s výhodou 0,005 až 0,3 kg H2/kg chemické spotřeby vodíku.
Postup se provádí při teplotě v reakční zóně alespoň 20 °C, s výhodou 30 až 80 °C.
Způsob podle tohoto vy nálezu se provádí v zařízení, složeném z alespoň jedné reakční nádoby , obsahující lože naplněné aktivním uhlím, které funguje jako elektroda, jedné kontaktní elektrody, umístěné v naplněném loži, pro přivádění nebo odvádění elektrického proudu, jedné protielektrody umístěné v reakční nádobě, prostředků pro elektronovou izolaci lože naplněného aktivním uhlím a protielektrody, prostředků pro přívod tekutiny, prostředků pro odvod tekutiny, prostředků pro přívod plynu, obsahujícího ozon, prostředků pro odvod odpadního plynu.
S výhodou se při způsobu podle vynálezu používají kontaktní elektroda a/nebo protielektroda, uspořádaná odnímatelně.
Stupeň znečištění tekutin oxidovatelnými nečistotami lze kvantifikovat jako chemickou spotřebu kyslíku - CHSK (COD - chemical oxygen demand). Vztahuje se ke standardnímu USEPA způsobu analýzy, jež stanovuje množství kyslíku, kterého je zapotřebí pro téměř úplnou oxidaci mikroskopických nečistot. Zřejmě se při oxidačním postupu tvoří také reakční produkty při zavádění kyslíku do molekul mikroskopických nečistot. Podle zákona o zachování hmoty lze očekávat, že se určí stejné množství spotřebovaného kyslíku jako hmotnost CHSK redukovaného, pokud se všechny atomy kyslíku v molekule účinně využijí.
Pokud se zjistí nižší hodnoty než 1 kg O3/kg CHSK, je ozonu přítomno nižší než stechiometrické množství.
.o _
Analogicky k CHSK lze definovat teoretickou chemickou spotřebu vodíku - CHSV (angl. CHD chemical hydrogen demand) (pro redukovatelné nečistoty), tj. množství vodíku, nezbytné pro úplnou redukci vodíkem mikroskopických nečistot, přítomných v odpadní vodě, například při redukci dusičnanů za použití Pd/Cu katalyzátoru (Th. Tacke a kol., Dechema-Monographie Katalýze, 122, 15-27, Frankfurt/M., 1991) dochází k reakci:
2NOj +5H2 ->N2 +4H,O + 2OH~ za zvýšeného tlaku, za použití jak molámích hmotností dusičnanu, tak vodíku, např. 100 mg dusičnanu na litr roztoku CHSV množství 8,06 mg H2/l. Podobně se zvyšuje nižší než stechiometrické množství vodíku, když se zjistí nižší spotřeba vodíku než 1 kg/kg CHSV.
Překvapivě se při způsobu podle tohoto vynálezu poskytuje zvýšení nižší spotřeby ozonu než je výše uvedeno, tedy je nižší než stechiometrické nebo ještě nižší než 1 kg ozonu na kg CHSK redukovaného. Totéž platí pro spotřebu vodíku a CHSV degradaci. Dále je způsob podle tohoto vynálezu charakterizován tím, že se ve stejnou dobu přivádí reaktant, vybraný z ozonu a vodíku, a to v nižším než stechiometrickém množství.
Doba zdržení v reaktoru je nízká, tj. značně výhodnější než je působení podle WO 90/14312 aNL 9000118. Pokud jde o synergický efekt, jsou uvedené účinky příznivější než jsou celkové účinky při způsobu podle uvedených dvou literárních odkazů. To se ukázalo na základě experimentů, které zde budou dále uvedeny.
Při způsobu podle tohoto vynálezu se s výhodou používá reakční zóna, kde je náplňová vrstva z aktivního uhlí tvořena částicemi, majícími povrch alespoň 50 m2/g, s výhodou 200 až 1 200 m2/g, a objem pórů alespoň 0,05 cm3/g, s výhodou 0,1 až 0,3 cm3/g.
Při obecném provedení tohoto vynálezu se používá takového provedení, při kterém je elektrochemický potenciál náplňové vrstvy nižší než 10 voltů vůči Hg/SO4 referenční elektrodě a s výhodou v rozmezí od 0,1 do 4 voltů. Zvláště hodnota elektrochemick potenciálu je nižší než je napětí, požadované pro elektrolýzu vody, tj. jedná se o kvantitativní elektrolýzu vody za použití dotyčné konfigurace článku.
Potenciál, při němž dochází k elektrolýze vody, závisí na materiálu, z něhož je elektroda, a proto je vždy odlišný pro každý reaktor. Uhlíkové elektrody mají relativně vysoký potenciál pro vyvíjení vodíku. Navíc je materiál elektrody kontaminován, k čemuž může dojít během elektrolýzy vody, na malý rozsah a to dokonce při nízkých potenciálech, existuje mnoho protisměrných reakcí, ale ionty K a Na, které jsou přítomny, například, se nebudou usazovat jako kov na pomocné elektrodě, ale bud umožněno zvýšení vyvíjení vodíku a tvorba OH'. Na druhé straně je možné, že se budou usazovat těžké kovy.
Spotřeba elektrického náboje je nižší, než se očekává. V případě konvenční faradayovské elektrochemické oxidace lze očekávat, že se na každý atom kyslíku, zavedený do molekuly mikroskopického znečištění, spotřebují dva elektrony. Počet atomů kyslíku, jež se zavádí, přímo závisí na snížení obsahu CHSK na výstupu. Obecně se teoretická specifická elektrická spotřeba rovná:
(n x F)/(3600 x M) v kAh/kg redukovaného (nebo n % F coulombů na mol), na je počet zahrnutých elektronů, F je Faradayova konstanta a M je relativní molekulová hmotnost mikroskopického znečištění, kyslík v případě CHSK nebo vodík v případě CHSV. Tedy, pokud se redukuje CHSK na kilogram, zavádí se méně než 3,35 kAh, je přítomný nižší než stechiometrický elektrický náboj. V podstatě jsou nutné nižší než teoretické elektrické proudy, přičemž teoretické proudy se vztahují na konverzi, jak je dále uvedeno v tabulce. Podobné úvahy
-3 CZ 284039 B6 se týkají také CHSV. Výsledky v množství náboje jsou nižší než 26,8 kAh/kg CHSV. Je tedy u způsobu podle tohoto vynálezu výhodné, že použité množství náboje je nižší než 3,35 kAh/kg CHSK v případě oxidace O3, nebo nižší než 26,8 kAh/kg CHSV v případě redukce H2.
Při způsobu podle tohoto vynálezu je spotřeba ozonu nebo vodíku překvapivě nízká. Při provedení podle tohoto vynálezu se použije ozon v množství od 0,001 do 0,5 kg O3/kg CHSK odstraňovaných nečistot, s výhodou od 0,005 do 0,3 kg O3/kg CHSK a/nebo se použije vodík v množství od 0,001 do 0,5 kg H2/kg CHSV odstraňovaných nečistot, s výhodou od 0,05 do 0,3 kg H2/kg CHSV.
Při způsobu podle tohoto vynálezu je tedy spotřeba ozonu nižší než stechiometrická. To znamená, že způsob podle tohoto vynálezu je založen na zcela jiném mechanismu než jsou konvenční oxidace ozonem. Díky tomuto zvláštnímu mechanismu je tedy způsob podle tohoto vynálezu vhodný pro oxidační složky, které nepodléhají snadno rozkladu, jako chlorované uhlovodíky, například freony. V posledně zmíněném způsobu dochází k produkování uhličitanů, chloridů a/nebo fluoridů. Může dojít k rozkládání amoniaku za vzniku neškodného plynného dusíku.
Při použití způsobu podle tohoto vynálezu je možné použít, odděleně od oxidací ozonem, redukční reakce vodíkem s velmi dobrým účinkem. Je tedy možné např. konvertovat dusičnan, rozpuštěný ve vodě, na plynný dusík, jestliže se při způsobu podle tohoto vynálezu přivádí plynný vodík.
Použití vyšší teploty než je teplota místnosti umožňuje obecně další zlepšení výše uvedených účinků. Proto se způsob podle tohoto vynálezu s výhodou provádí při teplotě v reakční zóně alespoň 20 °C, s výhodou 30 až 80 °C. To je významné, neboť v případě konvenčního rozkladu při použití ozonu je tento účinek významně redukován solubilizací ozonu ve vodě při zvýšené teplotě. Při konvenčních způsobech se tedy s výhodou používá zvýšeného tlaku (aby se urychlily způsoby rozkladu), ovšem tím se zvyšují náklady na instalaci a zařízení. Při způsobu podle tohoto vynálezu není třeba zvýšeného tlaku, nebo jen v malé míře.
Zařízení, jež je vhodné pro provádění výše uvedeného způsobu, tvoří alespoň jedna reakční nádoba, obsahující náplňovou vrstvu z aktivního uhlí, jež může mít funkci elektrody, kontaktní elektroda, umístěná v náplňové vrstvě pro dodávání nebo dovádění elektrického proudu, pomocná elektroda, umístěná v reakční nádobě, prostředky pro elektrickou izolaci náplňové vrstvy aktivního uhlí a pomocná elektroda, prostředky pro přívod kapaliny, prostředky pro odvádění kapaliny, prostředky pro přívod plynu obsahujícího ozon a prostředky pro dovádění odpadních plynných látek. Uvedené prostředky pro elektrickou izolaci mohou být perforované trubky nebo polorozpustné membrány.
V zařízení jsou elektrody s výhodou uspořádány tak, aby bylo možné je oddělit, takže z nich mohou být nánosy, například usazované kovy, odstraňovány.
Provedení takového zařízení je znázorněno na obrázku. Symboly na obrázku znamenají:
reakční nádoba, náplňová vrstva aktivního uhlí, kontaktní elektroda, umístěná v náplňové vrstvě, perforované síto elektrody pro elektrickou izolaci náplňové vrstvy z aktivního uhlí a pomocná elektroda, pomocná elektroda, difuzor pro vstupní plyn (který zajišťuje dobrou distribuci vstupujícího plynu celou vrstvou z aktivního uhlí), vstup pro plyn obsahující ozon nebo vodík,
-4 CZ 284039 B6 vstup pro (znečištěnou) kapalinu, výstup pro upravenou kapalinu, výstup pro odpadní plyn.
Tento vynález bude dále ilustrován následujícími příklady, které však nijak neomezují obsah ani rozsah vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Pro experimenty se použije skleněný reaktor. Je vybaven u dna difuzorem plynu a perforovanou PVC vnitřní trubkou uprostřed. V této trubce je umístěna grafitová pomocná elektroda a kolem trubky je vrstva aktivního uhlí. Kromě toho je ve vrstvě umístěna grafitová trubka jako kolektor proudu, další údaje jsou následující:
Reaktor:
délka vnitřní průměr průtoková rychlost kapaliny průtoková rychlost plynu objem kapaliny m
cm až 20 ml/min
200 až 300 ml/min
400 ml
Aktivní uhlí:
sypná hmotnost průměr zrna celkový objem pórů specifický povrch adsorpce jodu hmotnost
380 g/1
0,8 mm
1,0 cm3/g
1000 až 1200 m2/g
1050 mg/g
700 g
Pomocná elektroda:
materiál délka průměr uhlík
1,2 m
1,0 cm
Perforovaná trubka:
materiál délka průměr
PVC
1.2 m
1.3 cm
Potenciostat/referenční:
tovární značka typ referenční elektroda proud proudová hustota
Bank
HP-88
Hg/HgSOg přes Lugginovu kapiláru při vstupu kapaliny
0,085 až 0,200 A
2,6 až 6,1.10-4 A/cm2 (max) - (závisí na radiálním směru)
Výsledky jsou shrnuty v tabulce A.
-5CZ 284039 B6
Tabulka A
Odpadní voda typ Doba zdržení (min) Spotřeba ozonu g Oj/CHSK Napětí vs.ref. (V) Sp.elektr. spotřeba (kAh/kg CHSK) Spotřeba elektr. (kWh/kg CHSK) CHSK vstup (mg/l) CHSK výstup (mg/l) Konverse %
A 20 0,25 2,50 0,023 0,09 4300 1100 74
25 0,30 2,50 0,026 0,10 4300 883 79
B 24 0,024 2,50 0,0033 0,013 71 000 12 400 83
24 0.048 2,50 0,0029 0,011 71 000 20 000 72
*’ Odpadní voda typu A obsahuje, inter alia: petrosulfonany, olejové kyseliny a uhličitany.
** Odpadní voda typu B obsahuje, inter alia: deriváty epichlorhydrinu, deriváty allylchloridu a ionty chloru.
Za použití porovnatelné úpravy podle způsobu z WO 90/14312 se dosáhlo výsledků, jež jsou shrnuty v tabulce B.
Tabulka B
Odpadní Doba Spotřeba Napětí Spotřeba elektr. CHSK CHSK Konverse
voda zdržení ozonu vs.ref. vstup Výstup
typ' (min) g Oj/CHSK (V) (kWh/kg CHSK) (mg/l) (mg/l) %
A 58 5.6 0 0 3700' 3255 12
58 2,5 0 0 3700' 2935 21
B 81 3,9 0 0 54 260 16 881 69
133 5,3 0 0 54 260 13 310 75
nepodařilo se dosáhnout vyšších konverzí
’ Typ A prokazuje fluktuace, protože zde kolísalo složení a pH vstupní kapaliny.
Konvenční způsob selhal, protože jsou nadměrné hodnoty CHSK a spotřebují se mimořádně velká množství ozonu, což je dáno velkým obsahem CHSK.
Za použití porovnatelné úpravy podle způsobu z NL 9000118 se dosáhlo výsledků, jež jsou shrnuty v tabulce C.
Tabulka C
Odpadní Doba Spotřeba Napětí Spotřeba elektr. CHSK CHSK Konverse
voda zdržení ozonu vs.ref. vstup výstup
typ' (min) g O,/CHSK (V) (kWh/kg CHSK) (mg/l) (mg/l) %
A 120 0 - 7580 0
B 60 0 1,8 0,19 61 000 35 000 43
120 0 1,8 0,42 61 000 35 000 41
nepodařilo se dosáhnout vyšších konverzí
Opět dosahuje degradace CHSK ustálení při vysokých úrovních CHSK a v tomto systému nelze dosáhnout také vyšší konverze.
-6CZ 284039 B6
Způsob podle tohoto vynálezu se též aplikuje na redukci dusičnanu ve vodě. Výsledky jsou v tabulce D.
Tabulka D
Doba Spotřeba Napětí Sp.elektr. Spotřeba elektr. °νο3· eNO3' Konverse
zdržení vodíku vs.ref. spotřeba vstup výstup
(min) g H2/CHSK (V) (kAh/kg CHSV) (kWh/kgCHSV) (mg/1) (mg/1) %
84 0,59 4 4,44 20,0 886 257 71
84 0,66 4 5,03 22,6 886 319 64
Jak spotřeba vodíku, tak spotřeba elektrického náboje jsou nižší, než lze očekávat vzhledem ke stechiometrickým množstvím 1 g H2/g CHSK a 16,8 kAh/kg CHSK.
Průmyslová využitelnost
Způsob a zařízení pro čištění tekutin podle tohoto vynálezu má pro své výhody vzhledem ke konvenčním způsobům velký význam pro čištění odpadních vod a znečištěných tekutin vůbec.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob čištění tekutin, které obsahují organické a/nebo anorganické nečistoty, uváděním do reakční zóny, obsahující vodu a lože naplněné aktivním uhlím, vyznačující se tím, že se na lože přivádí elektrochemické napětí a současně se přivádí reaktant, vybraný z ozonu a vodíku, v menším než stechiometrickém množství, to jest v případě ozonu méně než 1 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku a v případě vodíku méně než 1 kg H2/kg chemické spotřeby vodíku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se používá lože naplněné aktivním uhlím, jehož částice mají povrch alespoň 50 m2/g, s výhodou 200 až 1200 m2/g, a objem pórů alespoň 0,05 cm3/g, s výhodou 0,1 až 0.3 cm3/g.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se na naplněné lože přivádí elektrochemický potenciál menší než 10 voltů vzhledem k Hg/HgSO4 referenční elektrodě, s výhodou v rozsahu 0,1 až 4 voltů.
  4. 4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že se používá hodnota elektrochemického potenciálu naplněného lože menší než je napětí potřebné pro elektrolýzu vody.
  5. 5. Způsob podle některého z předchozích nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se používá náboj v množství menším než 3.35 kAh/kg chemické spotřeby kyslíku v případě oxidace ozonem, nebo menší než 26,8 kAh/kg chemické spotřeby vodíku v případě redukce vodíkem.
  6. 6. Způsob podle některého z předchozích nároků laž5, vyznačující se tím, že se ozon používá v množství 0,001 až 0,5 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku odstraňovanými nečistotami, s výhodou 0,005 až 0,3 kg O3/kg chemické spotřeby kyslíku, a/nebo se používá vodík v množství 0,001 až 0,5 kg H2/kg chemické spotřeby vodíku odstraňovanými nečistotami, s výhodou 0,005 až 0,3 kg H2/kg chemické spotřeby vodíku.
  7. 7. Způsob podle některého z předchozích nároků laž6, vyznačující se tím, že se provádí při teplotě v reakční zóně alespoň 20 °C, s výhodou 30 až 80 °C.
  8. 8. Způsob podle některého z předchozích nároků laž7, vyznačující se tím, že se provádí v zařízení, složeném z alespoň jedné reakční nádoby, obsahující lože naplněné aktivním uhlím, které funguje jako elektroda, jedné kontaktní elektrody, umístěné v naplněném loži, pro přivádění nebo odvádění elektrického proudu, jedné protielektrody umístěné v reakční nádobě, prostředků pro elektronovou izolaci lože, naplněného aktivním uhlím, a protielektrody, prostředků pro přívod tekutiny, prostředků pro odvod tekutiny, prostředků pro přívod plynu, obsahujícího ozon, prostředků pro odvod odpadního plynu.
  9. 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se používají kontaktní elektroda a/nebo protielektroda uspořádaná odnímatelné.
    1 výkres
    -8CZ 284039 B6
CZ943033A 1992-06-04 1993-06-04 Způsob čištění vodních toků a zařízení k provádění tohoto způsobu CZ284039B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9200989A NL9200989A (nl) 1992-06-04 1992-06-04 Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van stromen.
CN93120587A CN1103385A (zh) 1992-06-04 1993-11-30 净化水的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ303394A3 CZ303394A3 (en) 1995-03-15
CZ284039B6 true CZ284039B6 (cs) 1998-07-15

Family

ID=36933440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ943033A CZ284039B6 (cs) 1992-06-04 1993-06-04 Způsob čištění vodních toků a zařízení k provádění tohoto způsobu

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5565107A (cs)
EP (1) EP0643674B1 (cs)
JP (1) JP2748047B2 (cs)
CN (1) CN1103385A (cs)
AT (1) ATE142607T1 (cs)
AU (1) AU668747B2 (cs)
BR (1) BR9306478A (cs)
CA (1) CA2136869A1 (cs)
CZ (1) CZ284039B6 (cs)
DE (1) DE69304699T2 (cs)
DK (1) DK0643674T3 (cs)
ES (1) ES2092320T3 (cs)
FI (1) FI945689A0 (cs)
GR (1) GR3021345T3 (cs)
HK (1) HK134397A (cs)
HU (1) HUT68766A (cs)
NL (1) NL9200989A (cs)
NO (1) NO944657L (cs)
NZ (1) NZ254248A (cs)
RO (1) RO113028B1 (cs)
RU (1) RU2088538C1 (cs)
SK (1) SK147794A3 (cs)
TJ (1) TJ190R3 (cs)
WO (1) WO1993025481A1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006037282A1 (en) 2004-10-06 2006-04-13 Rytschkowa, Svetlana Method for purifying liquids by using ionized aeration

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9408124D0 (en) * 1994-04-23 1994-06-15 Univ Waterloo Electrically-enhanced degradation of organic contaminants using zero-valent metals
GB9603741D0 (en) * 1996-02-22 1996-04-24 Lin Mei Treatment of water by electrolysis
US5879555A (en) * 1997-02-21 1999-03-09 Mockba Corporation Electrochemical treatment of materials
JP3662111B2 (ja) * 1997-06-24 2005-06-22 アルプス電気株式会社 洗浄液の製造方法およびそのための装置
FR2783515B1 (fr) * 1998-09-21 2000-12-15 Conservatoire Nat Arts Procede de traitement de substances organiques en milieu aqueux, notamment d'effluents et dispositif electrochimique pour mettre en oeuvre le procede
US6298996B1 (en) * 1999-02-05 2001-10-09 Eltron Research, Inc. Three dimensional electrode for the electrolytic removal of contaminants from aqueous waste streams
WO2000048945A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-24 Winfried Schellbach Vorrichtung zur elektrokatalytischen behandlung von mit schadstoffen und/oder mikroorganismen belasteten flüssigkeiten
DE19911875A1 (de) * 1999-03-17 2000-09-28 Judo Wasseraufbereitung Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung von Wasser bzw. wässrigen Lösungen
US6197177B1 (en) * 1999-11-06 2001-03-06 Silkroad Corp. Water treating apparatus with electro-chemistry process
GB2367072A (en) * 2000-03-22 2002-03-27 Univ Brunel Mineraliser reaction cell for purifying liquids
JP3990993B2 (ja) * 2003-02-10 2007-10-17 恒久 荒磯 難分解性有機化合物の分解方法およびその装置
US7309408B2 (en) * 2003-06-11 2007-12-18 Alfonso Gerardo Benavides Industrial wastewater treatment and metals recovery apparatus
ES2265728B1 (es) * 2004-09-10 2008-02-01 Universidad De Granada Sistema de eliminacion de microcontaminantes organicos de las aguas mediante el uso de ozono y carbon activado.
US7967967B2 (en) * 2007-01-16 2011-06-28 Tesla Laboratories, LLC Apparatus and method for electrochemical modification of liquid streams
CN102001740A (zh) * 2010-07-29 2011-04-06 攀钢集团冶金工程技术有限公司 处理钢铁冶炼废水的方法
WO2012076940A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-14 Council Of Scientific & Industrial Research Carbon bed electrolyser for treatment of liquid effluents and a process thereof
CN103318990B (zh) * 2013-07-04 2014-10-08 哈尔滨工业大学 电化学阴极催化臭氧氧化去除水中有机污染物的方法
RU168902U1 (ru) * 2016-10-11 2017-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Фильтр для очистки воды

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3793173A (en) * 1969-02-03 1974-02-19 K Price Wastewater treatment using electrolysis with activated carbon cathode
US3730885A (en) * 1971-01-21 1973-05-01 Tvco Lab Inc Electrochemical control of adsorption and desorption with activated carbon
DE2424091C3 (de) * 1974-05-17 1980-11-27 Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt Verfahren zur anodischen Oxidation organischer Belastungsstoffe im Wasser in einer Wirbelschicht aus leitfähigem Adsorbens
US3915822A (en) * 1974-05-22 1975-10-28 Grace W R & Co Electrochemical system with bed sections having variable gradient
US4072596A (en) * 1975-04-30 1978-02-07 Westinghouse Electric Corporation Apparatus for removal of contaminants from water
CH633497A5 (de) * 1977-03-30 1982-12-15 Kernforschungsanlage Juelich Verfahren zur reduktion von reduzierbaren schadstoffen in waessrigen loesungen.
US4351734A (en) * 1977-05-02 1982-09-28 Ametek, Inc. Spark cell ozone generator
US4130483A (en) * 1977-10-14 1978-12-19 Nuclear Supreme Sewage treating and conversion process
US4260484A (en) * 1979-03-29 1981-04-07 Standard Oil Company (Indiana) Process for renewing the adsorptive capacity of a bed of active carbon
DE3430485A1 (de) * 1984-08-18 1986-02-27 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Brennstoffzelle
US4954469A (en) * 1988-08-01 1990-09-04 Robinson Ken K Granulated activated carbon for water treatment
US4983267A (en) * 1988-10-18 1991-01-08 Innova/Pure Water, Inc. Water deionization and contaminants removal or degradation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006037282A1 (en) 2004-10-06 2006-04-13 Rytschkowa, Svetlana Method for purifying liquids by using ionized aeration

Also Published As

Publication number Publication date
FI945689A (fi) 1994-12-02
RU94046244A (ru) 1996-12-20
CN1103385A (zh) 1995-06-07
DE69304699T2 (de) 1997-03-06
HK134397A (en) 1998-02-27
DE69304699D1 (de) 1996-10-17
NO944657D0 (no) 1994-12-02
RO113028B1 (ro) 1998-03-30
ES2092320T3 (es) 1996-11-16
JP2748047B2 (ja) 1998-05-06
BR9306478A (pt) 1998-01-13
CZ303394A3 (en) 1995-03-15
FI945689A0 (fi) 1994-12-02
NZ254248A (en) 1996-08-27
WO1993025481A1 (en) 1993-12-23
EP0643674B1 (en) 1996-09-11
AU668747B2 (en) 1996-05-16
HUT68766A (en) 1995-07-28
US5565107A (en) 1996-10-15
NL9200989A (nl) 1994-01-03
TJ190R3 (en) 1998-10-28
AU4587793A (en) 1994-01-04
ATE142607T1 (de) 1996-09-15
CA2136869A1 (en) 1993-12-23
RU2088538C1 (ru) 1997-08-27
GR3021345T3 (en) 1997-01-31
NO944657L (no) 1994-12-02
DK0643674T3 (da) 1996-09-30
SK147794A3 (en) 1995-06-07
HU9403477D0 (en) 1995-02-28
JPH07507491A (ja) 1995-08-24
EP0643674A1 (en) 1995-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ284039B6 (cs) Způsob čištění vodních toků a zařízení k provádění tohoto způsobu
Rodríguez-Peña et al. New insights about the electrochemical production of ozone
US5616234A (en) Method for producing chlorine or hypochlorite product
Qiang et al. Electrochemical generation of hydrogen peroxide from dissolved oxygen in acidic solutions
US4131526A (en) Process and apparatus for removal of contaminants from water
US5447640A (en) Method and apparatus for sterilization of and treatment with ozonized water
Chang et al. Experimental study on ozone synthesis via dielectric barrier discharges
EP1110629B1 (en) Method and apparatus for purifying polluted soil and for decomposing polluted gas
JPH10118655A (ja) 水性塩溶液の電気処理
KR100342786B1 (ko) 광촉매에 의한 브롬산의 분해방법 및 그 분해장치
JP6649988B2 (ja) 飲用水処理におけるハロゲン含有副生成物の発生の制御方法
US4690741A (en) Electrolytic reactor and method for treating fluids
KR20200074485A (ko) 전해흡착여과를 이용한 고도 수처리장치
KR102023660B1 (ko) 폐수 내의 VOCs 제거장치
JPH10272474A (ja) 電気式脱イオン装置
JP4121322B2 (ja) 電気化学的処理装置
JP3988473B2 (ja) 被酸化性物質含有水の処理方法
JP4038253B2 (ja) 酸性水及びアルカリ水製造用電解槽
Tatapudi et al. Electrochemical oxidant generation for wastewater treatment
JPH10337576A (ja) 過酸化物含有水溶液の処理方法
RU2149835C1 (ru) Способ обработки питьевой воды
JPH11347559A (ja) エタノールアミン含有水の処理方法
JPH11333457A (ja) 電解水の製造方法
Engelsk Synthetic Diamond Films
MD960247A (ro) Procedeu şi aparat pentru purificarea scurgerilor