RU2004502C1

RU2004502C1 - Method of preparation of drinking water

Info

Publication number: RU2004502C1
Authority: RU
Inventors: Элизбар Михайлович Балавадзе; Иль Михайлович Цейтлин; Теймураз Александрович Каджа; Нодари Вахтангович Чхеидзе
Original assignee: Элизбар Михайлович Балавадзе
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1993-12-15

Description

вл етс непосредственно в процессе электродиализа за счет диссоциированных в исходной воде минеральных компонентов. Тем более, что из этой же исходной воды в опреснительной установке вырабатываетс дистилл т , из части которого приготавливают питьевую воду. Кроме того, упом нутые положительные свойства достигаютс при упроа(ении конструкции установки за счет применени относительно простого по конструкции и легко поддающегос автоматизации электродиализатора вместо сложных дозирующих устройств, хлоратов и т.п. Указанный технический результат достигаетс только при использовании совокупности существующих признаков за вленного изобретени .It is directly in the process of electrodialysis due to mineral components dissociated in the source water. Moreover, distillate is produced from the same source water in a desalination plant, from which drinking water is prepared. In addition, the aforementioned positive properties are achieved by simplifying the design of the installation by using a relatively simple in design and easy to automate electrodialyzer instead of complex metering devices, chlorates, etc. The specified technical result is achieved only when using the totality of existing features of the claimed invention .

Анализ за вленного и известных решз- ний показывает, что не имеетс совокупности признаков, тождественных по технической сущности за вленному способу . Сопоставительный анализ за вл емого решени с прототипом показывает, что за вленный способ отличаетс от известного тем, что минерализующие компоненты ввод т в дистилл т из исходной воды методом электродиалмза через ионоселективкые мембраны дистилл т подают в камеры концентрировани и исходную воду- в камеры обессоливани элехтродмэлизатора. соотношение количества исходной воды и дистилл та определ ют указанным математическим выражением, а обеззараживание питьевой воды осуществл ют в процессе электродиализа в анодной камере указанного электродиализатора. Таким образом за вл емый способ соответствует критерию изобретени новизна.An analysis of the claimed and known solutions shows that there is no totality of features that are identical in technical essence to the claimed method. A comparative analysis of the claimed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the mineralizing components are introduced into the distillate from the source water by the electrodialms method through the ion-selective membranes and the distillate is fed into the concentration chambers and the source water into the desalination chambers of the electrochemical distributor. the ratio of the amount of starting water and distillate is determined by the indicated mathematical expression, and the disinfection of drinking water is carried out during electrodialysis in the anode chamber of the indicated electrodialyzer. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of novelty.

Известны способы приготовлени питьевой воды с коррекцией ее минерального состава путем введени в дистилл т растворов реагентов, путем фильтрата дистилл та через слой минерального вещества, путем смешени дистилл та с содержащей минеральные примеси артезианской водой. Известен также способ злектродиализз - направленного переноса диссоциированных в ооде ионов минеральных веществ через ионоселективные мембраны в электрическом поле посто нного тока. Кроме того, известен метод обеззараживани питьевой воды путем бактерицидного воздействи активного хлора на содержащиес в питьевой воде органические вещества при введении в воду хлорг.одержащих веществ, например, при дозировании а воду хлорной извести или полученного в электролизере гипохлорита натри . Сведени о способе приготовлени питьевой воды с коррекцией ее минерального состава и обеззараживанием в едином технологическом процессе без использовани дополнительного оборудовани и реагентов, идентичных предложенному , отсутствуют и он не следует 5 вным образом из уровн техники. Это позвол ет сделать вывод о том, что за вленное техническое решение соответствует критерию изобретательский уровень.Known methods for the preparation of drinking water with the correction of its mineral composition by introducing reagent solutions into the distillate, by distillate filtration through a layer of a mineral substance, by mixing the distillate with artesian water containing mineral impurities. There is also a known method of electrodialysis - directional transfer of mineral substances dissociated in an oode through ion-selective membranes in a direct current electric field. In addition, a method is known for disinfecting drinking water by the bactericidal action of active chlorine on organic substances contained in drinking water by introducing chlorine-containing substances into the water, for example, by dosing bleach with water or sodium hypochlorite obtained in an electrolyzer. There is no information on the method of preparing drinking water with the correction of its mineral composition and disinfection in a single technological process without the use of additional equipment and reagents identical to the one proposed and it does not follow from the prior art. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of inventive step.

Предложенное техническое решениеThe proposed technical solution

10 обеспечивает достижение технического результата , может быть реализовано в установках дл приготовлени питьевой воды, например, из природной соленой или солоноватой воды в разных отрасл х промыш5 ленности, и обеспечивает возможность его многократного оспроизпедени , Это позвол ет сделать вывод об удовлетворению за вленного изобретени критерию промышленна полезность.10 ensures the achievement of a technical result, can be implemented in installations for the preparation of drinking water, for example, from natural salt or brackish water in various industries, and provides the possibility of its repeated use. This allows us to conclude that the invention utility.

0 Способ осуществл етс следующим образом . Исходную воду, содержащую минеральные соли, например морскую воду, подвергают обсссоливзнию в термической опреснительной установке,0 The method is as follows. Raw water containing mineral salts, such as sea water, is subjected to desalting in a thermal desalination plant,

5Часть дистилл та, предназначенную5 Part of distillate intended

дл приготовлени на его основе питьевой воды, и часть исходной воды, предназначенную дл корректировки минерального состава питье сой веды, и-эпрзут чэт вfor the preparation of drinking water based on it, and the part of the source water intended for adjusting the mineral composition of drinking soy Veda

0 злоктролнззтор. Дистилл т псчузют г- камеры концентрировани , исходную зоду - в каморы обессоливанип электро иэ-зторг. В электрическом поле посто нного тока катионы в растворе перемещаютс з направле5 нии отрицательно зар женного катод, анионы - в противоположном направлении к положительно зар женному зноду. При этом ионы диссоциированных з исходной воде минеральных компонентов мигрируют0 blocking system. The distillation will allow the concentration chambers to be fed, the original zoda to the desalination chambers of the electroelectrometers. In a direct current electric field, cations in solution move in the direction of the negatively charged cathode, anions in the opposite direction to the positively charged knowledge. In this case, the ions of mineral components dissociated from the source water migrate

Q в эквивалентных количествах через анионо- селективные и катионоселективпые мембраны в дистилл т, протекающий через камеры концентрировани . Дистилл т насыщаетс минеральными компонентами доQ in equivalent amounts through anion-selective and cation-selective membranes to a distillate flowing through the concentration chambers. The distillate is saturated with mineral components to

5 заданной концентрации, величину которой устанавливают плотностью тока. Процесс протекает в услови х переноса в дистилл т из исходной воды основных компонентов минеральных веществ и исключаот ЕОЗМОЖ0 ность переноса содержащихс в исходной воде примесей, наличие которых в питьевой воде не жетательно с гигиенической точки зрени , например органических соединений и т.п. Количество исходной воды, необ5 ходимое дл приготовлени питьевой зоды из дистилл та определ ют по приведенной зависимости. Минимальнее и при атом достаток юе количество исходной воды определ етс при обращении упом нутой зависимости в равенство, что существенно5 of a given concentration, the value of which is determined by the current density. The process proceeds under conditions of transferring to the distillate from the source water the main components of mineral substances and excluding the possibility of transferring impurities contained in the source water, the presence of which in drinking water is not desirable from a hygienic point of view, for example, organic compounds and the like. The amount of feed water needed to prepare a drinking water from distillate is determined from the above relationship. The amount of initial water is determined at a minimum and with an atom of sufficiency, when the aforementioned dependence becomes equal, which is essential

дл режимов с дефицитом природных минерализованных вод. Нарушение указанного услови приводит к недостаточной концентрации минеральных веществ в питьевой воде, снижению ее качества. Питьевую воду подают в анодную камеру этого же электродиализатора , в которой в результате протекани электрохимической реакции выдел етс газообразный хлор, образующий при взаимодействии с водой хлорноватистую кислоту, обладающую бактерицидными свойствами. Приготовленную таким образом питьевую воду направл ют потребителю.for regimes deficient in natural mineralized waters. Violation of this condition leads to an insufficient concentration of minerals in drinking water, a decrease in its quality. Drinking water is fed into the anode chamber of the same electrodialyzer, in which, as a result of the electrochemical reaction, gaseous chlorine is formed, which, when reacted with water, produces hypochlorous acid with bactericidal properties. Drinking water prepared in this way is sent to the consumer.

Пример. Из исходной (натуральной черноморской) воды с содержанием мине- ральных примесей 16300 мг/л и температурой 20°С в вакуумной опреснительной установке получают дистилл т, часть которого в количестве 24 т подвергают обработке в экспериментальной установке дл приготовлени питьевой воды производительностью 2 т/ч последовательно в камерах концентрировани и анодной камере электродиализатора. Процесс ведут при количестве циркулирующей через камеры обессоливани электродиализатора исходно воды 0,75 т - минимально необходимом в соответствии с приведенной зависимостью (Режим 1). Процесс ведут также приExample. From the source (natural Black Sea) water with a mineral impurity content of 16,300 mg / L and a temperature of 20 ° C in a vacuum desalination plant, a distillate is obtained, part of which is processed in an amount of 24 tons in an experimental unit for the preparation of drinking water with a capacity of 2 t / h sequentially in the concentration chambers and the anode chamber of the electrodialyzer. The process is carried out with the amount of 0.75 t of initial water circulating through the desalination chambers of the electrodialyzer, the minimum water required in accordance with the above dependence (Mode 1). The process is also conducted when

количествах исходной воды 1 т и 0,5 т (Режимы 2 и 3). Процесс ведут в течение 12ч при силе тока в цепи питани электродиализатора 5,61 А необходимой дл получени заданной концентрации минеральных компонентов в питьевой воде около 500 мг/л.quantities of initial water 1 t and 0.5 t (Modes 2 and 3). The process is conducted for 12 hours at a current strength of 5.61 A in the electrodialyzer supply circuit, which is necessary to obtain a predetermined concentration of mineral components in drinking water of about 500 mg / l.

Полученна в экспериментах (Режимы 1 и 2) питьева вода соответствует требовани м стандарта. Вода, полученна о режиме 3, не удовлетвор ет требовани м.The drinking water obtained in the experiments (Modes 1 and 2) complies with the requirements of the standard. The water obtained in mode 3 does not meet the requirements.

Экспериментальные данные, характеризующие процесс приготовлени питьевой воды, приведены в таблице.The experimental data characterizing the process of preparing drinking water are given in the table.

При использовании способа создаетс положительный технический результат, заключающийс в том, что повышаетс надежность процесса и снижаютс эксплуатационные затраты при его реализации с одновременным упрощением конструкции установки дл приготовлени питьевой воды из вод, содержащих минеральные примеси.Using the method, a positive technical result is created, namely, that the process reliability is increased and operating costs are reduced when it is implemented, while simplifying the design of the installation for preparing drinking water from waters containing mineral impurities.

(56) Патент США Ns 3956132, кл. 210-219, 1976.(56) U.S. Patent No. 3,956,132, cl. 210-219, 1976.

Л.И, Эльпинер, Водоснабжение морских судов. М,: Транспорт, 1975, с. 184-165, 171-173.L.I., Elpiner, Water supply for marine vessels. M: Transport, 1975, p. 184-165, 171-173.

Claims

1. METHOD FOR PREPARING DRINKS - g GM Сд / Си (СП - 1), WOW WATER, including distillation and where Сд - consumption of distillate; supply water containing mineral С - concentration of mineral impurities, introduction of minerals into the distillate in the source water;

components and disinfection, Sp - concentration of mineralizing

characterized in that, the introduction into the distillation of components in drinking water, lt mineralizing components is carried out

2. The method according to claim 1, characterized in that

It was found in the electrodialyzer that disinfection of drinking water with osonoselective membranes was introduced in the anode chamber of the electrodia distillate into the concentration chambers and the lyser. source water to desalination chambers 15