Способ очистки воды

Авторы патента:

C02F9/08 - по крайней мере одна ступень является физической обработкой

C02F1/22 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2303004:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

Изобретение относится к области способов очистки воды путем замораживания и оттаивания и может найти применение в пищевой, фармацевтической, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Способ очистки воды включает полное ее замораживание, последующее оттаивание льда и отстаивание талой воды, причем после оттаивания проточную талую воду обрабатывают в переменном силовом поле для разрушения образовавшихся частиц осадка. Разрушение хлопьев осадка осуществляют пропусканием талой воды между дисками, вращающимися навстречу друг другу со скоростью 500-1000 рад/с. Изобретение обеспечивает повышение качества очищенной воды и производительности процесса. 1 табл.

Техническое решение относится к области способов очистки воды путем замораживания и оттаивания и может найти применение в пищевой, фармацевтической, химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Известны способ очистки природных и сточных вод и установка для его осуществления [Патент РФ 2094394, С02F 9/00, 1997], где осуществляется дезинтеграция-активация воды с помощью подвижных дисков, вращающихся в разные стороны. Недостатками способа являются низкая эффективность воздействия на очищаемую среду при обработке природных вод, содержащих небольшие концентрации высокодисперсной твердой фазы, длительность процесса отстаивания очищаемой воды.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ улучшения качества питьевой воды замораживанием и оттаиванием [Патент РФ №2186033, С02F 1/22, С02F 5/00, 2002 г.] путем замораживания воды в сосуде с отношением высоты к линейному размеру поперечного сечения ≥2, растапливания льда в том же сосуде при температуре до 30°С и сифонирования верхнего очищенного слоя жидкости объемом ≤75% от общего объема замороженной воды, при этом оттаивание ведут при неподвижном вертикальном положении сосуда, а удаление очищенной воды проводят не позднее чем через сутки по окончании оттаивания.

К недостаткам данного способа можно отнести следующие: длительность стадии отстаивания талой воды, периодичность процесса и недостаточная степень очистки воды.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время отстаивания талой воды, повысить качество очистки воды.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе очистки воды, включающем полное ее замораживание, последующее оттаивание, физическое воздействие на очищаемую среду вращающимися навстречу друг другу дисками, отстаивание талой воды, после стадии оттаивания талой воды полученную воду пропускают между дисками, вращающимися со скоростью 500-1000 рад/с.

Использование переменного интенсивного силового воздействия на частицы, находящиеся в воде, создает режим кавитации в воде, способствует разрушению хлопьев осадка, содержащихся в талой воде, увеличивает скорость осаждения твердых частиц в воде и, соответственно, уменьшает время отстаивания талой воды. Увеличение скорости вращения дисков выше 1000 рад/с повышает расход потребляемой энергии и приводит к большим экономическим затратам. Уменьшение скорости вращения дисков ниже 500 рад/с не вызывает значительного разрушения хлопьев осадка и не сказывается существенно на времени отстаивания воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Исходную воду помещают в сосуд, полностью замораживают при температуре ниже точки замерзания воды, выдерживают при данной температуре не менее 1 часа, затем растапливают лед при температуре 30°С. Далее пропускают полученную талую воду между дисками, вращающимися со скоростью 628 рад/с навстречу друг другу, расположенными в цилиндрическом корпусе роторной установки. Отстаивают талую воду в течение 18,8 часов и сифонируют ˜75% объема воды без взмучивания осадка.

В известном способе улучшения качества питьевой воды обработка талой воды в роторной установке не проводится, что не позволяет разрушить присутствующие в воде хлопья осадка. Исходной средой для получения очищенной воды в известном способе является также питьевая вода. Содержание солей жесткости в исходной воде составляло 98 мг/л.

Влияние скорости вращения дисков на время отстаивания талой воды приведено в таблице. Время отстаивания определялось по достижению одинаковых значений концентрации солей жесткости в сифонируемой воде.

Влияние скорости вращения дисков на время отстаивания талой воды
Скорость вращения дисков, рад/с	419	500	523	837	1000	1047	1151
Время отстаивания воды, час	24,0	20,1	19,7	16,9	16,3	16,2	16,1

Использование предлагаемого способа очистки воды позволяет уменьшить время отстаивания талой воды на 20-30% и, соответственно, увеличить производительность стадии отстаивания талой воды и процесса очистки воды в целом. Способ использован при разработке технологии очистки родниковой, артезианской и водопроводной воды, а также кипяченой воды.

Способ очистки воды путем полного ее замораживания, последующего оттаивания, физического воздействия на очищаемую среду и отстаивания талой воды, отличающийся тем, что после оттаивания полученную талую воду пропускают между дисками, вращающимися навстречу друг другу со скоростью 500-1000 рад/с.

Изобретение относится к области обработки воды и стоков и может быть использовано для получения осветленной воды для питания водооборотных циклов аммиачного производства.

Способ приготовления питьевой воды "иверская" // 2293067

Изобретение относится к приготовлению очищенных, артезианских вод с кондиционированием по солевому составу, применяемых в качестве питьевой, столовой и лечебной вод.

Способ получения частично деминерализованной воды // 2286840

Изобретение относится к области подготовки воды и может быть использовано для получения воды для питания энергетических котлов и котлов утилизаторов кислотных производств.

Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод // 2283288

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения глубоко обессоленной воды из пресных и солоноватых вод. .

Способ очистки воды // 2282596

Изобретение относится к физической обработке воды и может быть использовано для получения питьевой воды, отвечающей гигиеническим требованиям. .

Способ получения глубокодеминерализованной воды // 2281257

Изобретение относится к способам подготовки воды методом обратного осмоса и может быть использовано в химической, энергетической и других областях промышленности для получения питательной воды энергетических котлов и систем парообразования в аммиачном производстве.

Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров // 2276110

Изобретение относится к области получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок при очистке маломинерализированных низкоактивных жидких радиоактивных отходов.

Устройство для обессоливания жидких радиоактивных отходов // 2275337

Изобретение относится к атомной экологии и может быть использовано при переработке жидких радиоактивных отходов. .

Многофункциональная автоматизированная комплексная учебно-исследовательская лаборатория // 2248942

Изобретение относится к области средств обучения (учебного процесса, обучающим устройствам), в частности к изучению техники и технологии автоматизированных систем водоснабжения, автоматического управления системой водоснабжения в учебном процессе, к техническим средствам новых информационных технологий обучения.

Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов // 2217389

Изобретение относится к способам выделения ионов тяжелых металлов сорбцией на целлюлозосодержащих сорбентах из растворов различной природы, образующихся после проведения разнообразных технологических процессов, и может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод различной природы.

Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод // 2303002

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод (НСВ) нефтепромыслов. .

Способ обработки жидкостей // 2303001

Изобретение относится к физико-технологическим процессам обработки жидких сред и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды, водных растворов и сточных вод.

Установка для флотационной очистки воды // 2303000

Способ автоматической химводоподготовки с переменным дозированием и дополнительным умягчением // 2302999

Изобретение относится к области очистки сточных вод и водоподготовки и может быть использовано в системах автоматизации установок химочистки котловой воды. .

Способ автоматической химводоподготовки с переменным дозированием и дополнительным умягчением // 2302999

Способ увеличения выхода биогаза в процессе сбраживания органических веществ // 2302378

Изобретение относится к способу получения продуктов переработки веществ органического происхождения в процессе сбраживания за счет инициирующего участия микроорганизмов, обладающих повышенной активностью и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, включая микробиологическую и пищевую промышленности.

Смеситель-хлопьеобразователь сточной воды // 2302377

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от взвешенных веществ и может быть использовано при обогащении полезных ископаемых и при решении вопросов охраны окружающей среды.

Способ сорбционной обработки водных растворов от ионов тяжелых металлов // 2302376

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод различной природы.

Трубная установка для очистки нефтесодержащих вод // 2302280

Способ окисления органических соединений в присутствии пероксида водорода (варианты) // 2301790

Изобретение относится к способам окисления органических соединений, в том числе токсичных, в водных средах в присутствии пероксида водорода и может быть использовано для очистки сточных вод различных производств или химических лабораторий.

Многоступенчатый испаритель мгновенного вскипания // 2303475

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в технологии получения пресной воды из солоноватых и морских вод