Устройство для уменьшения жесткости воды

 

Изобретение относится к устройствам для уменьшения жесткости воды. В аппарате, имеющем в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, размещены цилиндры круглого или другого геометрического сечения, которые служат катодом, а размещенный по оси каждого цилиндра анод выполнен в виде перфорированных трубок. Наружная поверхность анодов может быть покрыта диэлектрической краской, между катодом и анодом могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки в виде цилиндрических или расширяющихся кверху усеченных конусов, а над отверстиями перфорированных анодов могут быть выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на аноде газы внутрь трубок. Устройство обеспечивает повышение эффективности очистки воды от солей жесткости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам активирования воды, повышающим эффективность ее использования, а именно для уменьшения жесткости воды.

Жесткость воды, которая приводит к различным негативным последствиям, в настоящее время устраняется, главным образом, реагентными методами по /1/.

Недостатки /1/: дороговизна и трудоемкость соответствующих операций, а также наличие побочных эффектов продуктов реакций с участием солей жесткости.

Известно устройство по /2/, где внутри аппарата коаксиально размещен электрод. Под действием электрического тока при напряжении, превышающем напряжение разложения рабочей среды, у поверхности аппарата происходит изменение строения вещества, в частности нейтрализация солей жесткости, а за счет выделения газа - турбулизация водного потока. В результате, кристаллы солей не оседают на поляризованной рабочей поверхности аппарата и находятся в массе раствора в виде мелкодисперсной смеси.

Недостатки /2/ заключаются в значительном расходе электрической энергии, а также в различных проявлениях солей, которые остаются в воде. Принципиально важно, что выделяющиеся газы турбулизируют водный поток, что и нужно в /2/ для устранения инкрустации рабочей поверхности.

Задачей изобретения является полное удаление солей жесткости из воды.

Данная задача решается за счет того, что в аппарате, рабочая поверхность которого является катодом, а анодом служит коаксиально расположенный по всей его длине электрод, катод выполнен в виде размещенных внутри аппарата, имеющего в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, цилиндров круглого или другого геометрического сечения, а установленные по вертикальной оси цилиндров аноды представляют собой перфорированные трубки, причем наружная поверхность анодов может быть покрыта диэлектрической краской, между катодами и анодами могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки, а над отверстиям перфорированных анодов выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на поверхности анода газы внутрь трубок.

Заявленное устройство изображено на чертеже, где корпус 1 цилиндрической или другой формы имеет в нижней части хранилище наносов 2, входной патрубок 3 с защитой от наносов и сбросной клапан 4. В верхней части емкости 1 имеется водослив 5 для отвода обработанной воды.

На решетке 6, куда, как к катоду, подводят электрический ток установлены вертикально цилиндры 7 круглого или другого геометрического сечения, внутри которых коаксиально установлены на решетке 8 аноды 9 в виде перфорированных трубок. Над отверстиями 10 могут быть установлены отгибы или козырьки 11. Наружная поверхность трубок 10 может быть покрыта диэлектрической краской.

В пространстве между катодом и анодом могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки в виде пористых или ионитовых мембран.

Работает устройство следующим образом.

Исходная вода входит в емкость 1 по входному патрубку 3 и поднимается в ламинарном режиме по цилиндрам 7. Здесь вода подвергается электролизу при напряжении электрического тока, не превышающего напряжения разложения рабочей среды. При этом в ламинарном режиме водного потока ионы солей жесткости откладываются на поляризованной рабочей поверхности катодов, а выделяющиеся на поверхности анодов 9 газы проходят через отверстия 10 во внутрь трубы 9. Отводу газов внутрь трубок 9 способствуют козырьки 11, а также режим эрлифта, создаваемый самими газами в трубе 9. Благодаря отводу газов в прикатодных зонах цилиндров 7 обеспечивается ламинарный режим водного потока, что способствует выпаданию осадка на поляризованную поверхность цилиндров 7. Наиболее благоприятный режим выпадания наносов будет в случае, когда наружная поверхность трубок 9 покрыта диэлектрической краской. В этом случае электролиз и выделение газов будет иметь место на внутренней поверхности трубок 9. Существенно ограничить турбулизацию водного потока в прикатодных зонах могут проницаемые для ионов перегородки, установленные вокруг анодов.

По мере накопления осадка на рабочей поверхности аппарата напряжение тока в электрической цепи понижается, а освобождающаяся по мере движения вверх вода от солей жесткости сливается через водослив 5 и идет потребителю.

При заданном нарастании рабочей поверхности напряжение повышают в течение минуты до значения, превышающего значение тока ионизации кислорода. При этом интенсивно выделяющийся на поверхности катода водород отдирает от нее куски осадка. Одновременно поступление воды в емкость 1 через входной патрубок 3 прекращают, а клапан 4 открывают. Наносы сбрасываются при этом из хранилища 2 в отвал.

После промывки клапан 4 закрывают и цикл обработки воды повторяют.

Заявленное устройство может подключаться последовательно одно к другому при необходимости в более глубокой очистке воды от солей жесткости, а выделяющиеся на аноде газы могут собираться, например, для аэрирования (на фиг. 1 не показано) исходного водного потока.

Предложенное устройство обеспечивает эффективную очистку воды от солей жесткости.

Литература: 1. С.Н.Черканский. Гигиеническое нормирование солевого состава питьевой воды. -М.1963.

2. А.С. СССР N 449230. кл. F 28 G 13/00, C 23 F 14/00. 1972.

Формула изобретения

1. Устройство для уменьшения жесткости воды путем подачи электрического тока на рабочую поверхность аппарата - катод и коаксиально размещенный внутри катода по всей его длине анод, отличающееся тем, что аппарат имеет в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, катод выполняют в виде размещенных внутри аппарата цилиндров круглого или другого геометрического сечения, а размещенный по оси каждого цилиндра анод выполнен в виде перфорированной трубки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность анодов покрыта диэлектрической краской.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между катодом и анодом установлены проницаемые для ионов перегородки в виде цилиндров или расширяющихся кверху усеченных конусов.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над отверстиями перфорированных анодов выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на аноде газы внутрь трубок.

РИСУНКИ

Рисунок 1