RU2070545C1 - Method of purifying water - Google Patents
Method of purifying water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070545C1 RU2070545C1 RU94025655A RU94025655A RU2070545C1 RU 2070545 C1 RU2070545 C1 RU 2070545C1 RU 94025655 A RU94025655 A RU 94025655A RU 94025655 A RU94025655 A RU 94025655A RU 2070545 C1 RU2070545 C1 RU 2070545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- clarification
- flow rate
- clarifier
- compressed air
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims abstract description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к способам очистки воды, позволяющим снизить содержание в очищаемой воде солей жесткости, и может быть использовано в системах для подготовки воды в технологических процессах производства изделий электронной техники, для научных целей, а также в медицине. The claimed invention relates to methods for water purification, allowing to reduce the content of hardness salts in the water being purified, and can be used in systems for preparing water in technological processes for the production of electronic devices, for scientific purposes, as well as in medicine.
Известен способ очистки воды, включающий электрохимическую обработку, осветление, фильтрование и получение очищенной воды. A known method of water purification, including electrochemical processing, clarification, filtering and obtaining purified water.
Недостатками способа являются значительное содержание ионов Fe3+, которые закупоривают фильтры, вызывая дополнительный расход коагулянта.The disadvantages of the method are the significant content of Fe 3+ ions, which clog the filters, causing an additional consumption of coagulant.
Известен способ очистки воды, включающий электрохимическую обработку воды путем электролиза с использованием растворимых анодов из железа, осветления при рН 11-11,5, фильтрования и электролиза с последующей подачей полученной щелочи на осветление. A known method of water purification, including electrochemical treatment of water by electrolysis using soluble iron anodes, clarification at pH 11-11.5, filtering and electrolysis, followed by feeding the alkali obtained for clarification.
Недостатками способа являются образование при электролизе нерастворимых в воде газов (водорода), которые попадают в осветлитель и, проходя через него, взбаламучивают воду, захватывают коагулянт (в основном Fe3+, проникают в фильтр и засоряют его гидроокисью железа, при этом уменьшается также количество коагулянта в осветлителе, что ведет к ухудшению степени очистки воды.The disadvantages of the method are the formation during the electrolysis of water-insoluble gases (hydrogen), which enter the clarifier and, passing through it, agitate the water, trap the coagulant (mainly Fe 3+ , penetrate the filter and clog it with iron hydroxide, while the amount also decreases coagulant in the clarifier, which leads to a deterioration in the degree of water purification.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение степени очистки воды, уменьшение расхода коагулянта, улучшение эксплуатационных характеристик. The technical result of the claimed invention is to increase the degree of water purification, reduce the consumption of coagulant, improve operational characteristics.
Результат достигается тем, что в способе очистки воды, включающем электрохимическую обработку воды электролизом, осветление при рН 11,0-11,5, фильтрование и электродиализ с последующей подачей полученной щелочи на осветление, перед осветлением осуществляют дегазацию нерастворенных газов путем направления через пористый элемент дегазатора потока сжатого воздуха противотоком поступающей воде с расходом, превышающим расход воды в 8-12 раз. The result is achieved in that in a method of water purification, including electrochemical treatment of water by electrolysis, clarification at pH 11.0-11.5, filtering and electrodialysis, followed by supplying the obtained alkali to clarification, before clarification, degassed undissolved gases are directed through a porous degasser element compressed air flow countercurrent to incoming water with a flow rate that is 8-12 times higher than the water flow rate.
На фиг. 1 представлена схема установки для очистки воды, реализующая заявляемый способ. In FIG. 1 presents a diagram of an installation for water purification that implements the inventive method.
Установка включает электрокоагулятор 1 с электродами из железа, дегазатор 2, представляющий собой трубчатую конструкцию, имеющую в верхнем и нижнем днище отверстия cо штуцерами для подвода и отвода воздуха, боковые отводы для входа и выхода воды и пористый элемент, размещенный в нижней части дегазатора, например из нержавеющей стали, с размером пор порядка 5 мк, смеситель 3, осветлитель 4, емкость 5 для осветленной воды, насос 6, фильтр 7, электродиализатор 8, содержащий щелочные и кислотные камеры. The installation includes an electrocoagulator 1 with iron electrodes, a degasser 2, which is a tubular structure with openings in the upper and lower bottoms with fittings for supplying and discharging air, side outlets for water inlet and outlet, and a porous element located in the lower part of the degasser, for example stainless steel, with a pore size of about 5 microns, a mixer 3, a clarifier 4, a container 5 for clarified water, a pump 6, a filter 7, an electrodialyzer 8 containing alkaline and acid chambers.
Исходную водопроводную воду t=18-25oC подают в электрокоагулятор 1, где при прохождении постоянного тока порядка 1,0-2,0 А при U 80-100 В железо на аноде растворяется и вода обогащается ионами железа. При электролизе как сопутствующий процесс происходит разложение воды с выделением водорода. Обогащенная коагулянтом-гидрооксидом железа вода с расходом 150 л/час с пузырьками водорода, образовавшимися в процессе электролиза, подается в дегазатор 2, куда поступает поток сжатого воздуха с расходом 1500 л/час противотоком поступающей воде. Дегазатор 2 служит для отдувки из воды нерастворенных газов (водорода). Поток сжатого воздуха, проходя через пористый элемент дегазатора 2, например пористую нержавеющую сталь, распадается на мельчайшие пузырьки, которые, продвигаясь навстречу потоку воды, увлекают за собой пузырьки водорода, присутствующие в воде. Освобожденная от пузырьков водорода вода поступает в смеситель 3. В смесителе 3 раствор гидроокиси железа смешивается с щелочным раствором, вырабатывающимся электродиализатором 8. Происходит удаление механических примесей, солей жесткости, солей поливалентных металлов и частичное снижение окисляемости. Затем вода подается в осветлитель 4 (в зазор между дном и непроницаемой вставкой параллельной плоскости днища осветлителя). Для нормальной работы осветлителя 4 коагулянт должен находится на расстоянии 10-15 см до границы уровня отбойной решетки. В результате удаления газов (водорода) количество коагулянта поддерживается практически постоянным. В осветлителе 4 коагулянт адсорбирует карбонат кальция и гидрооксид магния. Твердая фаза остается в нижней части осветлителя 4, а прошедшая через нее осветленная вода сливается в емкость 5. После чего из емкости 5 насосом 6 вода с расходом 150 л/час подается на фильтр 7. Фильтр 7 может быть выполнен двухступенчатым. На первой ступени удаляют частицы коагулянта, не осевшие в осветлителе 4 (например, механическим путем), на второй ступени остаточное количество солей жесткости. Фильтрат разделяют на два потока. Один направляют в щелочные камеры электродиализатора 8, другой в кислотные камеры. Образовавшуюся в щелочных камерах диализатора 8 щелочь возвращают в смеситель 3 для повышения рН воды. Умягченную воду из кислотных камер подают на выход потребителю.The initial tap water t = 18-25 o C is fed to the electrocoagulator 1, where when passing a constant current of the order of 1.0-2.0 A at U 80-100 V, the iron dissolves on the anode and the water is enriched with iron ions. During electrolysis, as a concomitant process, water decomposes with the release of hydrogen. The water enriched with coagulant-iron hydroxide with a flow rate of 150 l / h with hydrogen bubbles formed during the electrolysis is fed to a degasser 2, where a stream of compressed air with a flow rate of 1,500 l / h flows countercurrent to the incoming water. Degasser 2 is used to blow insoluble gases (hydrogen) from the water. The stream of compressed air passing through the porous element of the degasser 2, for example, porous stainless steel, breaks up into tiny bubbles, which, moving towards the flow of water, entrain hydrogen bubbles present in the water. The water freed from hydrogen bubbles enters mixer 3. In mixer 3, the iron hydroxide solution is mixed with an alkaline solution produced by the electrodialyzer 8. The removal of mechanical impurities, hardness salts, salts of polyvalent metals and a partial decrease in oxidizability. Then water is supplied to the clarifier 4 (in the gap between the bottom and the impermeable insert parallel to the plane of the bottom of the clarifier). For normal operation of clarifier 4, the coagulant should be located at a distance of 10-15 cm to the boundary of the level of the fender lattice. As a result of the removal of gases (hydrogen), the amount of coagulant is kept almost constant. In clarifier 4, the coagulant adsorbs calcium carbonate and magnesium hydroxide. The solid phase remains in the lower part of the clarifier 4, and the clarified water passing through it is discharged into the tank 5. Then, from the tank 5, with a pump 6, water with a flow rate of 150 l / h is supplied to the filter 7. The filter 7 can be performed in two stages. In the first stage, coagulant particles that have not settled in the clarifier 4 are removed (for example, mechanically), in the second stage, the residual amount of hardness salts. The filtrate is divided into two streams. One is sent to the alkaline chambers of the electrodialyzer 8, the other to acid chambers. The alkali formed in the alkaline chambers of the dialyzer 8 is returned to the mixer 3 to increase the pH of the water. Softened water from acid chambers is supplied to the consumer.
Испытания проводили при постоянном расходе воды 150 л/час и изменении расхода сжатого воздуха, поступающего в дегазатор 2. При этом замерялись показатели качества воды (жесткость) после осветлителя и оценивалось время работы фильтра без остановки процесса очистки воды для промывки фильтра. Условия нормальной работы осветлителя рН 10,5-11. Пример 1 расход сжатого воздуха превышает расход воды в 7 раз (1000 л/час), пример 2 в 8 раз (1200 л/час), пример 3 в 10 раз (1500 л/час), пример 4 в 12 раз (1800 л/час), пример 5 в 13 (2000/час). Контрольный пример работа установки по очистке воды без дегазатора (по известному способу). The tests were carried out with a constant water flow rate of 150 l / h and a change in the flow rate of compressed air entering the degasser 2. At the same time, the water quality indicators (hardness) after the clarifier were measured and the filter operation time was estimated without stopping the water purification process for washing the filter. Conditions for normal operation of the clarifier pH 10.5-11. Example 1 the consumption of compressed air exceeds the water consumption by 7 times (1000 l / h), example 2 by 8 times (1200 l / h), example 3 by 10 times (1500 l / h), example 4 by 12 times (1800 l / hour), example 5 in 13 (2000 / hour). A control example of the operation of a water treatment plant without a degasser (by a known method).
Результаты испытаний приведены в таблице. The test results are shown in the table.
Результаты испытаний показали, что при расходе сжатого воздуха в пределах 1200-1800 л/час (примеры 2-4) показатели жесткости воды после осветлителя равны показателям умягченной воды. При меньшем расходе сжатого воздуха (менее 1200 л/час) пузырьки водорода попадают в осветлитель и происходит вынос коагулянта, что отражается на качестве воды и времени работы фильтра без промывки; при большем расходе воздуха (от 1800 л/час) показатели жесткости остаются практически постоянными, но вода начинает бурлить, происходит выплеск воды через выходное отверстие дегазатора, что ухудшает условия эксплуатации установки. The test results showed that at a flow rate of compressed air in the range of 1200-1800 l / h (examples 2-4), the water hardness after the clarifier is equal to the softened water. At a lower consumption of compressed air (less than 1200 l / h), hydrogen bubbles enter the clarifier and the coagulant is removed, which affects the quality of the water and the filter’s operating time without washing; at a higher air flow rate (from 1800 l / h), the hardness indicators remain almost constant, but the water begins to boil, there is a splash of water through the outlet of the degasser, which worsens the operating conditions of the installation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94025655A RU2070545C1 (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Method of purifying water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94025655A RU2070545C1 (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Method of purifying water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94025655A RU94025655A (en) | 1996-06-27 |
| RU2070545C1 true RU2070545C1 (en) | 1996-12-20 |
Family
ID=20158253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94025655A RU2070545C1 (en) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | Method of purifying water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2070545C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2847329C1 (en) * | 2024-07-11 | 2025-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Ресурс Групп" | Method for electrochemical purification of water from colloidal oil particles and solid suspended particles |
-
1994
- 1994-07-08 RU RU94025655A patent/RU2070545C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1122617, кл. C 02 F 1/46, 1982. 2. Авторское свидетельство СССР N 1433904, кл. C 02 F 1/46, 1988. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2847329C1 (en) * | 2024-07-11 | 2025-10-03 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Ресурс Групп" | Method for electrochemical purification of water from colloidal oil particles and solid suspended particles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94025655A (en) | 1996-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2801933C (en) | A process for reducing the sulfate concentration in a wastewater stream | |
| JP2004506512A (en) | Process and apparatus for mixing liquid materials from various TFC membranes | |
| JP5489982B2 (en) | Pretreatment method for separation by reverse osmosis membrane of treated water | |
| CN115465991B (en) | Ferric phosphate mother liquor wastewater treatment method and system | |
| AU2014235024B2 (en) | Process for water treatment prior to reverse osmosis | |
| US20040217058A1 (en) | Integrated dissolved air flotation and immersed membrane filtration apparatus and method for using same | |
| JPH0714512B2 (en) | Treatment method of wastewater containing heavy metals | |
| JPH10109091A (en) | Treatment of water | |
| GB2522777A (en) | Novel purification processes | |
| RU2070545C1 (en) | Method of purifying water | |
| CN106242194B (en) | A kind of pcb board printing ink wastewater purification process technique | |
| CN208762364U (en) | Dyeing waste water advanced treatment system | |
| JP4523284B2 (en) | Method of continuously filtering raw brine for use in chloroalkali electrolysis | |
| JP2923112B2 (en) | Wastewater treatment method and apparatus for flue gas desulfurization equipment | |
| CN111233208A (en) | Desulfurization waste water resource recovery system | |
| JPH034394Y2 (en) | ||
| CN109678185A (en) | A kind of devices and methods therefor for crude liquid refining in alumina producing | |
| RU2048453C1 (en) | Method for treatment of sewage water to remove heavy metal ions | |
| RU2019521C1 (en) | Method of water purification | |
| JP3817799B2 (en) | Wastewater membrane treatment equipment | |
| JPH105550A (en) | Method for concentrating suspension of solid fine particle and device therefor | |
| JPS61143527A (en) | Treatment method for metal-containing water | |
| US7282188B2 (en) | Method and device for producing a metal hydroxide | |
| CN218969053U (en) | Industrial wastewater zero release processing system | |
| CN220703439U (en) | High sodium chloride, sodium nitrate's wastewater treatment system |