RU2218308C1 - Process of water purification and disinfection - Google Patents

Abstract

FIELD: electrochemical method of purification and disinfection of sewage, industrial and other water, especially contaminated by ions of heavy metals, other inorganic and organic harmful substances. SUBSTANCE: invention can find use at factories of non-ferrous metallurgy, chemical industry, radio electronics, mechanical engineering and other branches of technology. Process of water purification and disinfection includes treatment of water with ozone-carrying gas with imposition of electric field and ultraviolet radiation. Water is treated with ozone-carrying gas by mixing till mixture with concentration of ozone from 6 to 15 mg/l is obtained, electric field is formed by transmission of electric current with density from 0.01 to 0.025 A/sq cm through obtained mixture. Ultraviolet source which power lies between 100.0 and 200.0 W is used. Obtained water mixture is treated by imposition of electric field and ultraviolet radiation in the course of over 5 min. EFFECT: raised degree of purification of water from metals and organic compounds. 1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки и обеззараживания промышленных, сточных и иных вод, особенно загрязненных ионами металлов, другими неорганическими и органическими вредными веществами. Оно может быть использовано на предприятиях цветной металлургии, химической, радиоэлектронной, машиностроительной промышленности и в других областях техники. The invention relates to electrochemical methods for cleaning and disinfecting industrial, waste and other waters, especially contaminated with metal ions, other inorganic and organic harmful substances. It can be used in enterprises of non-ferrous metallurgy, chemical, electronic, machine-building industry and in other areas of technology.

Известен способ электрохимической очистки загрязненной жидкости посредством ее пропускания через электрическое поле, образованное между электродами, подключенными к источнику постоянного тока (авт. свид. СССР 929583, С 02 F 1/46, опубл. 1982). В процессе электрохимической очистки загрязненной жидкости происходит анодное растворение электродов. Образующиеся при этом гидроокиси металла всплывают вместе с пузырьками газа, выделяющимися на катодах. Всплывающие гидроокиси металла смешиваются с загрязненной жидкостью и коагулируют находящиеся в ней примеси, образуя агрегаты этих частиц. Пузырьки газа, выделяющиеся на катодах, сцепляются с агрегатами загрязненных частиц и поднимают их на поверхность обрабатываемой жидкости в виде пены, которую удаляют. После прохождения межэлектродного пространства часть жидкости отбирают, смешивают с неочищенной жидкостью и повторно пропускают через межэлектродное пространство. A known method of electrochemical purification of contaminated liquid by passing it through an electric field formed between the electrodes connected to a constant current source (ed. Certificate. USSR 929583, C 02 F 1/46, publ. 1982). In the process of electrochemical cleaning of contaminated liquid, anode dissolution of the electrodes occurs. The resulting metal hydroxides float along with gas bubbles released at the cathodes. Floating metal hydroxides are mixed with contaminated liquid and coagulate the impurities in it, forming aggregates of these particles. Bubbles of gas released at the cathodes adhere to aggregates of contaminated particles and lift them to the surface of the treated liquid in the form of foam, which is removed. After the passage of the interelectrode space, part of the liquid is withdrawn, mixed with the crude liquid and re-passed through the interelectrode space.

Указанный способ не обеспечивает высокой степени очистки и обеззараживания жидкости. The specified method does not provide a high degree of purification and disinfection of the liquid.

Известен также более эффективный способ очистки и обеззараживания воды, в котором обработку воды производят озонсодержащим газом при одновременном наложении электрического поля (авт. свид. СССР 1130533, C 02 F 1/46, опубл. 1984). В этом способе, принятом за прототип, обработку воды ведут в неоднородном электрическом поле. Средняя напряженность электрического поля составляет 15 - 20 В/см. Отношение значений максимальной напряженности к минимальной находится в интервале от 4 до 6. Обрабатываемую воду пропускают в направлении, перпендикулярном направлению неоднородного электрического поля в сторону уменьшения его напряженности. Соотношение жидкой и газовой фаз принимают в интервале от 15:1 до 20:1. Концентрацию озона в очищаемой воде используют в интервале от 0,5 до 5,0 мг/л. Also known is a more effective method of purification and disinfection of water, in which the water is treated with ozone-containing gas while applying an electric field (ed. Certificate of the USSR 1130533, C 02 F 1/46, publ. 1984). In this method, adopted as a prototype, the water is treated in an inhomogeneous electric field. The average electric field strength is 15 - 20 V / cm. The ratio of the maximum to the minimum voltage is in the range from 4 to 6. The treated water is passed in a direction perpendicular to the direction of the inhomogeneous electric field in the direction of decreasing its intensity. The ratio of liquid and gas phases is taken in the range from 15: 1 to 20: 1. The concentration of ozone in the treated water is used in the range from 0.5 to 5.0 mg / L.

Степень очистки воды от ионов металлов и органических соединений в этом способе также остается низкой, что не позволяет сбрасывать обработанные воды в открытые водоемы. The degree of water purification from metal ions and organic compounds in this method also remains low, which does not allow the discharge of treated water into open water bodies.

Предлагаемым способом решается задача повышения степени очистки воды от ионов металлов и органических соединений. The proposed method solves the problem of increasing the degree of purification of water from metal ions and organic compounds.

Для достижения указанного технического результата в способе очистки и обеззараживания воды, включающем обработку ее озонсодержащим газом при наложении электрического поля и ультрафиолетового облучения, обработку воды озонсодержащим газом производят посредством их смешивания до получения смеси с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, электрическое поле образуют пропусканием через полученную смесь электрического тока плотностью от 0,01 до 0,025 А/см, а мощность источника ультрафиолетового облучения составляет от 100 до 200 Вт. To achieve the specified technical result in a method for purifying and disinfecting water, including treating it with an ozone-containing gas when applying an electric field and ultraviolet irradiation, treating the water with an ozone-containing gas is carried out by mixing them to obtain a mixture with an ozone concentration of 6 to 15 mg / l, the electric field is formed passing through the resulting mixture an electric current with a density of from 0.01 to 0.025 A / cm, and the power of the ultraviolet radiation source is from 100 to 200 watts.

Полученную смесь воды с озоном обрабатывают наложением электрического поля и ультрафиолетового облучения в течение не менее 5 мин. The resulting mixture of water with ozone is treated by applying an electric field and ultraviolet radiation for at least 5 minutes.

Ультрафиолетовое облучение усиливает активность среды, образованной совместным действием озонсодержащего газа и электрического поля, что позволяет повысить степень очистки и обеззараживания воды без применения дополнительных ступеней очистки. Ultraviolet irradiation enhances the activity of the medium formed by the combined action of an ozone-containing gas and an electric field, which allows to increase the degree of purification and disinfection of water without the use of additional purification steps.

Обрабатываемую воду предпочтительно смешивать с озонсодержащим газом до получения мелкодисперсной суспензии с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, что способствует активизации процессов очистки и обеззараживания. It is preferable to mix the treated water with an ozone-containing gas until a finely dispersed suspension with an ozone concentration of 6 to 15 mg / l is obtained, which helps to activate the cleaning and disinfection processes.

Электрическое поле предпочтительно образовывать пропусканием через воду электрического тока плотностью 0,01-0,025 А/см² в постоянном или импульсном режиме.The electric field is preferably formed by passing through water an electric current with a density of 0.01-0.025 A / cm ² in constant or pulsed mode.

Ультрафиолетовое излучение предпочтительно использовать от источника мощностью 100-200 Вт, а обработку воды производить в течение не менее 5 мин. Ultraviolet radiation is preferably used from a source with a power of 100-200 W, and water treatment should be performed for at least 5 minutes.

Примеры осуществления предлагаемого способа представлены в таблицах 1 и 2, где указаны составы примесей в воде до ее очистки и после очистки, а также указаны режимы, при которых производилась очистка воды. Examples of the implementation of the proposed method are presented in tables 1 and 2, which indicate the composition of impurities in the water before it is purified and after treatment, and also indicates the modes in which the water was purified.

Для сравнения получаемых результатов исходную воду составов А и Б обрабатывали с ультрафиолетовым облучением в режимах 1 и 3 и, кроме того, часть исходной воды составов А и Б обрабатывали без ультрафиолетового облучения в тех же режимах. To compare the results obtained, the source water of compositions A and B was treated with ultraviolet radiation in modes 1 and 3, and, in addition, part of the source water of compositions A and B was treated without ultraviolet radiation in the same modes.

Исходную воду состава В обрабатывали с ультрафиолетовым облучением, а исходную воду состава Г, основные компоненты загрязнений которой близки к компонентам загрязнений состава В, обрабатывали без ультрафиолетового облучения. Другие параметры процесса очистки воды составов В и Г были одинаковы. The source water of composition B was treated with ultraviolet radiation, and the source water of composition G, the main pollution components of which are close to the components of pollution of composition B, was treated without ultraviolet radiation. Other parameters of the water purification process of compositions B and D were the same.

Согласно предлагаемому способу электрическое поле в зоне обработки воды создавали в разных опытах пропусканием через воду электрического тока плотностью от 0,01 до 0,025 А/см². Исходную воду смешивали с озоновоздушной смесью в зоне действия электрического поля до получения мелкодисперсной суспензии с концентрацией озона в воде в разных опытах от 6,0 до 15,0 мг/л. Эту концентрацию поддерживали в течение всего времени обработки воды. Источник ультрафиолетового излучения использовали мощностью от 100 до 200 Вт. Обработку воды производили в течение от 5 до 10 мин.According to the proposed method, the electric field in the water treatment zone was created in different experiments by passing electric current through the water with a density of 0.01 to 0.025 A / cm ² . The source water was mixed with an ozone-air mixture in the electric field until a finely dispersed suspension with a concentration of ozone in water in different experiments from 6.0 to 15.0 mg / L was obtained. This concentration was maintained during the whole time of the water treatment. A source of ultraviolet radiation was used with power from 100 to 200 watts. Water was treated for 5 to 10 minutes.

Полученные данные показывают, что обработка загрязненной воды озоном в электрическом поле при одновременном облучении ее ультрафиолетовым излучением повышает степень очистки от ионов металлов и органических соединений. The data obtained show that the treatment of contaminated water with ozone in an electric field while irradiating it with ultraviolet radiation increases the degree of purification from metal ions and organic compounds.

Claims (2)

1. Способ очистки и обеззараживания воды, включающий обработку ее озонсодержащим газом при наложении электрического поля и ультрафиолетового облучения, отличающийся тем, что обработку воды озонсодержащим газом производят посредством их смешивания до получения смеси с концентрацией озона от 6 до 15 мг/л, электрическое поле образуют пропусканием через полученную смесь электрического тока плотностью 0,01-0,025 А/см², а мощность источника ультрафиолетового облучения составляет 100-200 Вт.1. The method of purification and disinfection of water, including treating it with an ozone-containing gas when applying an electric field and ultraviolet irradiation, characterized in that the water is treated with an ozone-containing gas by mixing them to obtain a mixture with an ozone concentration of 6 to 15 mg / l, the electric field is formed passing through the resulting mixture an electric current with a density of 0.01-0.025 A / cm ² and the power of the ultraviolet radiation source is 100-200 watts. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полученную смесь воды с озоном обрабатывают наложением электрического поля и ультрафиолетового облучения в течение не менее 5 мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the resulting mixture of water with ozone is treated by applying an electric field and ultraviolet radiation for at least 5 minutes

Images