[go: up one dir, main page]

RU2077955C1 - Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation - Google Patents

Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation Download PDF

Info

Publication number
RU2077955C1
RU2077955C1 RU94037161A RU94037161A RU2077955C1 RU 2077955 C1 RU2077955 C1 RU 2077955C1 RU 94037161 A RU94037161 A RU 94037161A RU 94037161 A RU94037161 A RU 94037161A RU 2077955 C1 RU2077955 C1 RU 2077955C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter material
liquid
housing
separation
pipeline
Prior art date
Application number
RU94037161A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94037161A (en
Inventor
Виталий Сергеевич Андреев
Original Assignee
Виталий Сергеевич Андреев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Сергеевич Андреев filed Critical Виталий Сергеевич Андреев
Priority to RU94037161A priority Critical patent/RU2077955C1/en
Publication of RU94037161A publication Critical patent/RU94037161A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2077955C1 publication Critical patent/RU2077955C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

FIELD: separation of liquid mediums with heterogeneous additions. SUBSTANCE: separation is exercised using liquid systems passing through column, that has dispersion material with particles size of 0.1 - 3.0 mm and inhomogeneous surface and polarized by electric field with intensity of no less than 1 V/cm. Apparatus for liquid heterogeneous systems separation has electrical sorption column filled with sorbent of no more than 95 % of volume and provided with feeding, removing and draining pipelines. In the case draining pipeline capacity of passage at least is three fold higher, than feeding pipeline capacity of passage. Removing pipeline is located in upper part of body forming clearance between it and sorbent. EFFECT: increase quality of separation. 9 cl, 1 dwg, 7 tbl

Description

Изобретение относится к области физико-химических средств разделения гетерогенных систем, а именно к способам и устройствам для очистки жидкости, в частности воды, от гетерогенных примесей. The invention relates to the field of physicochemical means for the separation of heterogeneous systems, and in particular to methods and devices for purifying a liquid, in particular water, from heterogeneous impurities.

Прототипом заявляемого изобретения являются способ и устройство, описанные в заявке Японии N 63-7117, 1989, в которой предлагается объединить достоинства фильтрационных и электролитических методов. The prototype of the claimed invention are the method and device described in Japanese application N 63-7117, 1989, which proposes to combine the advantages of filtration and electrolytic methods.

Устройство содержит корпус, в котором установлены два электрода, между которыми размещена насадка, обеспечивающая как протекание фильтрации, так и выделение при этом под действием электролитических процессов ионов металла, обеспечивающих дополнительную обработку воды за счет процессов адсорбции и флокуляции. The device comprises a housing in which two electrodes are installed, between which a nozzle is placed, which ensures both the flow of filtration and the release of metal ions under the action of electrolytic processes, which provide additional water treatment due to adsorption and flocculation processes.

Недостатком прототипа является обогащение воды нежелательными веществами, необходимость доочистки от выделившихся веществ, невысокий ресурс рабочих фильтрующих элементов. The disadvantage of the prototype is the enrichment of water with undesirable substances, the need for purification from the released substances, low resource working filter elements.

Задачей изобретения являлось создание более простой эффективной установки способа очистки жидкостей от примесей. The objective of the invention was to create a simpler, more efficient installation of a method for cleaning liquids from impurities.

Задача решается с помощью способа, заключающегося в пропускании очищаемой жидкости через емкость, заполненную дисперсным непроводящим материалом, обладающим неоднородной поверхностью с размером частиц 0,1 3,0 мм, который при этом подвергается поляризации электрическим полем с напряженностью не менее 1 В/см. The problem is solved by a method consisting in passing a fluid to be cleaned through a container filled with dispersed non-conductive material having a non-uniform surface with a particle size of 0.1 3.0 mm, which is polarized by an electric field with a voltage of at least 1 V / cm.

Указанная минимальная напряженность поля обеспечивает эффективную очистку жидкости (воды), сильно загрязненной био- и нефтепродуктами, при ее прокачивании с объемной скоростью до 20 ч-1. При более высоких скоростях подачи жидкости или повышенных требованиях к очищенной воде эффективная напряженность поля устанавливается, исходя из характеристик очищаемой среды.The indicated minimum field strength provides an effective purification of a liquid (water) heavily contaminated with bio- and oil products, when it is pumped at a space velocity of up to 20 h -1 . At higher fluid rates or increased requirements for purified water, the effective field strength is set based on the characteristics of the medium being cleaned.

В качестве дисперсного материала используют фрагменты или гранулы керамики, в частности сегнетокерамики, ионообменные смолы, кусочки полимерных материалов, например гранулы поливинилового спирта с включениями, кварц, песок, дисперсии целлюлозы, хитозана, шунгит и т.п. Fragments or granules of ceramics, in particular ferroceramics, ion exchange resins, pieces of polymeric materials, for example, granules of polyvinyl alcohol with inclusions, quartz, sand, dispersions of cellulose, chitosan, shungite, etc., are used as dispersed material.

Наличие неоднородности поверхности как химического, так и геометрического характера является необходимым для осуществления очистки жидкости, механизм которой базируется на попадании содержащихся в ней частиц при прохождении через материал в зоны с различными величинами и знаками заряда, а также усиления в жидкости неравномерности потоков. The presence of surface inhomogeneities of both a chemical and geometric nature is necessary for the purification of a liquid, the mechanism of which is based on the ingress of particles contained in it when passing through a material into zones with different values and signs of a charge, as well as amplification of flow irregularities in a liquid.

В результате первого процесса происходит неравномерная по объему электризация неоднополярных частиц, содержащихся в жидкости, что резко усиливает их коагуляцию, а процессы, приводящие к неравномерности потоков, обеспечивают появление "застойных" зон в фильтрующем материале, где указанные конгломераты задерживаются, еще более повышая степень неоднородности материала и соответственно эффективность разделения. Это доказывается, в частности, тем, что лучшие результаты достигались при проведении разделения в поле, напряженность которого в начале работы (первые 1 10 мин) превышает рабочую более чем в 5 раз, что позволяет обеспечить оптимальное распределение заряда. As a result of the first process, electrically non-polar particles contained in a liquid are uneven in volume, which sharply enhances their coagulation, and processes leading to flow irregularities provide the appearance of "stagnant" zones in the filter material, where these conglomerates are delayed, further increasing the degree of heterogeneity material and, accordingly, separation efficiency. This is proved, in particular, by the fact that the best results were achieved when separation was carried out in a field, the intensity of which at the beginning of operation (the first 10 minutes) exceeds the working one by more than 5 times, which allows for optimal charge distribution.

Для водных систем оптимальной скоростью прохождения счищаемой смеси через поляризуемый материал (ПМ) является 0,1 20 см/с, однако возможны отклонения от этих параметров, исходя из свойств разделяемых компонентов (например, при переходе на вязкие жидкости). For aqueous systems, the optimal speed of passage of the cleaned mixture through a polarizable material (PM) is 0.1 to 20 cm / s, however, deviations from these parameters are possible, based on the properties of the components to be separated (for example, when switching to viscous liquids).

Указанные материалы могут использоваться индивидуально, в смеси между собой и в сочетании с другими традиционными материалами. Использование дисперсных частиц большего размера снижает эффективность обработки в связи с уменьшением их поверхностной площади и объема застойных зон, применение более дисперсных частиц приводит к нежелательному повышению гидродинамического сопротивления и также к уменьшению объема застойных зон. These materials can be used individually, in a mixture with each other and in combination with other traditional materials. The use of larger dispersed particles reduces the processing efficiency due to a decrease in their surface area and the volume of stagnant zones, the use of more dispersed particles leads to an undesirable increase in hydrodynamic resistance and also to a decrease in the volume of stagnant zones.

Для реализации способа было создано устройство, схема которой приведена на чертеже. To implement the method, a device was created, a diagram of which is shown in the drawing.

Устройство состоит из корпуса 1, во внутренней емкости которого установлены электроды 2 и размещен поляризуемый материал (ПМ) 3, занимающий не более 95% его объема. Корпус снабжен трубопроводами 4 6, из которых трубопровод 4, снабженный вентилем 7, связан с источником воды (входной 16), трубопровод 5 (выходной) расположен выше уровня ПМ и соединяется с краном или емкостью для хранения очищенной воды 8, трубопровод 6 с вентилем 9 соединяет корпус с дренажем 10. Поляризация осуществляется с помощью блока 17. The device consists of a housing 1, in the inner container of which electrodes 2 are installed and a polarizable material (PM) 3 is placed, occupying no more than 95% of its volume. The housing is equipped with pipelines 4 6, of which pipeline 4, equipped with a valve 7, is connected to a water source (inlet 16), pipeline 5 (outlet) is located above the PM level and is connected to a tap or tank for storing purified water 8, pipeline 6 with a valve 9 connects the housing to the drain 10. Polarization is carried out using block 17.

К корпусу 1 может быть подсоединена через вентиль 12 и трубопровод 13 дополнительная емкость с регенерирующим раствором 14, в качестве которого могут использоваться растворы детергентов, растворители, щелочи, кислоты и т. д. в зависимости от свойств очищаемых жидкостей и характера примесей. На входе и выходе корпус может быть дополнительно оснащен электродными ячейками 15, предназначенными для очистки жидкости от ионизируемых примесей, деградации шламма и предотвращения уноса ПМ. An additional container with a regenerating solution 14 can be connected to the housing 1 through a valve 12 and a pipe 13, as a solution of detergents, solvents, alkalis, acids, etc., depending on the properties of the liquids being cleaned and the nature of the impurities. At the inlet and outlet, the housing can be additionally equipped with electrode cells 15, designed to clean the liquid from ionized impurities, degradation of the sludge and prevent the entrainment of PM.

Отличительными особенностями указанного устройства наряду с помещением в корпусе объемом не более 95% от его объема материала, способного к поляризации, является установка выходного трубопровода 5 в верхней части корпуса 1 при одновременном превышении пропускной способности дренажного трубопровода над аналогичным параметром входного по крайней мере в 3 раза. The distinctive features of this device, along with the placement of a material capable of polarization in a volume of not more than 95% of its volume, is the installation of an output pipe 5 in the upper part of the housing 1 while at the same time exceeding the throughput of the drainage pipeline by at least 3 times the input parameter .

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В корпус 1 засыпается ПМ 3, подается напряжение на электроды 2, после чего жидкость через вентиль 7 и входной трубопровод 4 поступает в нижнюю часть корпуса, а затем, проходя через ПМ, заполняет полностью (или частично) верхнюю часть корпуса и поступает через выходной трубопровод 5 на потребление. PM 3 is poured into the housing 1, voltage is applied to the electrodes 2, after which the liquid through the valve 7 and the inlet pipe 4 enters the lower part of the housing, and then, passing through the PM, completely (or partially) fills the upper part of the housing and enters through the output pipeline 5 for consumption.

Содержащиеся в ней примеси в ходе прохождения через ПМ под действием электрического поля электризуются, коагулируют и сорбируются верхними слоями ПМ 3. The impurities contained in it during passage through the PM under the influence of an electric field are electrified, coagulated and sorbed by the upper layers of PM 3.

Для регенерации сорбента обычно отключают питание или переключают электроды 2 и открывают вентиль 9 трубопровода 6. При этом благодаря разнице в пропускной способности трубопроводов жидкость из трубопровода 4 поступает в трубопровод 6, а ПМ освобождается от адсорбированных загрязнений сочетанием отталкивания заряженных примесей от частиц ПМ, поменявшим знак при переключении поля электродов, с промыванием ПМ слоем надсорбентной жидкости 11 или просто их смыванием (при отключении тока). To regenerate the sorbent, the power is usually turned off or the electrodes 2 are switched on and the valve 9 of the pipeline 6 is opened. Moreover, due to the difference in the throughput of the pipelines, the liquid from the pipeline 4 enters the pipeline 6, and the PM is freed from adsorbed contaminants by a combination of repelling charged impurities from PM particles that have changed sign when switching the field of electrodes, with washing the PM with a layer of absorbent liquid 11 or simply washing them off (when the current is turned off).

При необходимости снизить потери жидкости при регенерации перед открытием вентиля 9 перекрывается вентиль 7. Возможна регенерация имеющейся в колонке ПМ только содержащейся в корпусе жидкостью в результате открытия вентиля 12. При этом использование меньших трубопроводов 4 и 6 или снижение объемов промывочной жидкости менее 1 10 по отношению к объему ПМ не обеспечивает иногда достаточную степень регенерации без введения специальных очищающих агентов. Последние при необходимости поступают из емкости 14 при открытии вентиля 7. If it is necessary to reduce fluid loss during regeneration, valve 7 is shut off before opening valve 9. It is possible to regenerate only the liquid contained in the PM column that is contained in the housing as a result of opening valve 12. In this case, use smaller pipelines 4 and 6 or reduce the volume of flushing liquid less than 1 10 with respect to sometimes it does not provide a sufficient degree of regeneration to the volume of PM without the introduction of special cleaning agents. The latter, if necessary, come from the tank 14 when opening the valve 7.

Дальнейшая эксплуатация устройства осуществляется простым перекрытием вентиля 9 и при необходимости вентиля 12 и открыванием, если он был закрыт, вентиля 7. Further operation of the device is carried out by simply closing the valve 9 and, if necessary, the valve 12 and opening, if it was closed, the valve 7.

Указанная схема регенерации в отношении материала заявленной природы позволяет, в частности, осуществлять очистку воды по крайней мере два года без смены сорбирующего материала. The specified regeneration scheme in relation to the material of the declared nature allows, in particular, to carry out water purification for at least two years without changing the sorbent material.

При промышленных испытаниях устройства, получившего наименование "Каскад", было показано, что при небольших размерах (вес 5 25 кг) оно позволяет проводить очистку жидкости с производительностью до 100 л/ч, обеспечивая полное удаление из воды как механических, так и практически любых органических примесей от микроорганизмов до нефтепродуктов, а также от токсических материалов до разрешенного уровня. During industrial tests of the device, which received the name "Cascade", it was shown that with small dimensions (weight 5 25 kg) it allows cleaning of liquids with a capacity of up to 100 l / h, ensuring complete removal from the water of both mechanical and almost any organic impurities from microorganisms to petroleum products, as well as from toxic materials to the permitted level.

Кроме того, при необходимости оно может быть легко переоборудовано для получения катодной или анодной ("живой" или "мертвой") воды. In addition, if necessary, it can be easily converted to produce cathode or anode ("living" or "dead") water.

Практическая применимость способа и устройства иллюстрируется примерами. The practical applicability of the method and device is illustrated by examples.

Пример 1. Example 1

Воду, взятую из реки Нева (С.-Петербург) в районе зимней стоянки судов с глубины 5 м, пропускали через колонку, содержащую гранулы сегнетокерамики с диэлектрической проницаемостью 15000, помещенные в постоянное электрическое поле напряженностью 1 200 В/см. Объем рабочей камеры составлял 1х1х50 см3, скорость подачи воды 0,5 2500 сил/ч 0,1 50 ч-1/, размер гранул 0,25 0,4 мм.Water taken from the Neva River (St. Petersburg) in the winter mooring area of ships from a depth of 5 m was passed through a column containing ferroceramic granules with a dielectric constant of 15,000 placed in a constant electric field of strength 1,200 V / cm. The volume of the working chamber was 1x1x50 cm 3 , the water flow rate of 0.5 2500 forces / h 0.1 50 h -1 /, the granule size of 0.25 0.4 mm

Анализ воды осуществлялся по мутности с помощью спектрофотометра СФ-26 фирмы ЛОМО "Россия" при λ 460 нм, а также путем высева на питательные среды с целью определения колииндекса и общей микробной обсемененности (ОМО). Высев осуществляли помещением 0,1 мл жидкости в чашки Петри с питательными средами (Эндо, мясо-пептонный агар и т.д.) и инкубацией их в течение 24 ч при 36 -38oC.Water analysis was carried out by turbidity using an SF-26 spectrophotometer (LOMO Rossiya company) at λ 460 nm, as well as by plating on nutrient media in order to determine coli index and total microbial contamination (OMO). Sowing was carried out by placing 0.1 ml of liquid in Petri dishes with nutrient media (Endo, meat-peptone agar, etc.) and incubating them for 24 hours at 36 -38 o C.

Результаты очистки приведены в табл. 1, из которой следует, что непригодная для питья обсемененная микроорганизмами вода после указанной обработки отвечает требованиям к питьевой воде, являясь, по существу, стерильной. The cleaning results are shown in table. 1, from which it follows that unsuitable drinking water contaminated with microorganisms after said treatment meets the requirements for drinking water, being essentially sterile.

Пример 2. Example 2

В условиях примера 1 с использованием в качестве насадки материала на основе Nb2O5 с диэлектрической проницаемостью 4000 и при E 100 В/см прокачивалась со скоростью 1 ч-1 искусственная смесь, содержащая на 1 л водопроводной воды 100 мг смеси нефтепродуктов, состоящей из машинного масла М-5 (10% ), М-10 (10%) М-20 (10%), мазута (20%), дизельного топлива (50%).In the conditions of example 1, using as a nozzle a material based on Nb 2 O 5 with a dielectric constant of 4000 and at E 100 V / cm, an artificial mixture was pumped at a rate of 1 h -1 containing 100 mg of a petroleum product mixture per 1 liter of tap water, consisting of engine oil M-5 (10%), M-10 (10%) M-20 (10%), fuel oil (20%), diesel fuel (50%).

Водно-углеводородная смесь гомогенизировалась с помощью магнитной мешалки и подавалась в электроколонку. Через каждые 30 мин пробы фильтрата анализировались с помощью лазерного спектрометра на общее содержание нефтепродуктов. The water-hydrocarbon mixture was homogenized using a magnetic stirrer and fed into an electrocolumn. Every 30 minutes, filtrate samples were analyzed using a laser spectrometer for the total content of petroleum products.

При ухудшении характеристик фильтрата через электроколонку в обратном направлении прокачивалась электропроводящая (т.е. раствор электролита) подсоленная вода, содержащая 1 4% NaCl или KNO3 в течение 0,5 10,0 мин. Природа регенерирующего раствора на эффективность процесса практически не влияла.When the filtrate characteristics deteriorated, saline water containing 1–4% NaCl or KNO 3 was pumped in the opposite direction through the electrocolumn in the opposite direction for 0.5–10.0 min. The nature of the regenerating solution practically did not affect the efficiency of the process.

Эффективность очистки воды от нефтепродуктов приведена в табл. 2 и 3. The effectiveness of water purification from petroleum products is given in table. 2 and 3.

Пример 3. Example 3

В условиях примера 1 проводили очистку морской воды Финского залива от примесей нефтепродуктов. Регенерацию осуществляли 2%-ным раствором NaCl, E 10 В/см. Полученные результаты приведены в табл. 4. In the conditions of example 1, the sea water of the Gulf of Finland was purified from impurities of oil products. Regeneration was carried out with a 2% NaCl solution, E 10 V / cm. The results are shown in table. 4.

Пример 4. Example 4

В условиях примера 1, применяя сегнетокерамику на основе материала Т-10000, покрытую пленкой поливинилпирролидона толщиной 1000

Figure 00000002
имитировали вариант аварийного выброса в природный водоем сточных вод, для чего использовали суспензию клеток E. coli М-17 в концентрации 2,2•109 кл./мл. После проведения очистки при E 150 В/см при скорости подачи 1 ч-1 в пробах роста E.crli не обнаружено, что свидетельствует о полной очистке воды от микроорганизмов в данных условиях.In the conditions of example 1, using ferroceramics based on the material T-10000, coated with a film of polyvinylpyrrolidone 1000 thickness
Figure 00000002
They simulated a variant of emergency discharge of wastewater into a natural water body, for which a suspension of E. coli M-17 cells at a concentration of 2.2 • 10 9 cells / ml was used. After purification at E 150 V / cm at a feed rate of 1 h −1 , no growth of E.crli was found in the growth samples, indicating a complete purification of water from microorganisms under these conditions.

Пример 5. Example 5

Проводили разведение вируса гриппа A/Техас /1024 ГЕ/0,2 мл/ и балластных белков в вируссодержащей аллантоисной жидкости куриных эмбрионов (ВАЖ). Условия развеления: гранулы поливинилового спирта при их соотношении 8 1 сегнетокерамики с включением, напряженность поля 50 В/см, скорость потока 0,15 см/с, регенерирующий раствор или элюент: 0,1 М фосфатный буфер, на фоне 0,5 н. NaCl при pH 8,5. Выход активного вируса 82% что свидетельствует о полной регенерации носителя, степень очистки по белку более чем в 40 раз (0,05 мг/м белка в вирусной фракции вместо 2,1 мг/мл в исходной ВАЖ), выход белков в балластной фракции 93%
Пример 6.
Spent the breeding of influenza A virus / Texas / 1024 GE / 0.2 ml / and ballast proteins in the virus-containing allantoic fluid of chicken embryos (IMPORTANT). Distribution conditions: polyvinyl alcohol granules with their ratio of 8 1 ferroceramics with inclusion, field strength 50 V / cm, flow rate 0.15 cm / s, regenerating solution or eluent: 0.1 M phosphate buffer, against 0.5 n. NaCl at pH 8.5. The output of the active virus is 82%, which indicates complete carrier regeneration, the degree of protein purification is more than 40 times (0.05 mg / m protein in the viral fraction instead of 2.1 mg / ml in the initial IMPORTANT), the protein yield in the ballast fraction 93 %
Example 6

Проводили разделение форменных элементов крови и белков плазмы из цитратной крови за исключением того, что скорость потока 0,1 ч-1 pH второго элюента 7,5. Условия разделения аналогичны взятым в примере 5. Выход белков 96% выход клеточной массы 78% очистка белков от клеток в 68 раз.The blood cells and plasma proteins from citrate blood were separated, except that the flow rate was 0.1 h −1 and the pH of the second eluent was 7.5. The separation conditions are similar to those taken in Example 5. Protein yield 96% cell mass yield 78% protein purification from cells 68 times.

Пример 7. Example 7

Через электроколонку, как в примере 1, заполненную гранулами сорбента "sephadex G-15", Pharmacia Швеция, пропускали суспензию дрожжевых клеток Sach. cerevisiae в концентрации 3•108 кл./мл, содержащую 30 мг/л FeCl3. При наложении электрического поля с E 40 В/см концентрация ионов железа в фильтрате падала до уровня 1 2 мг/л. Концентрация дрожжевых клеток при этом снижалась примерно в 106 раз.A suspension of Sach yeast cells was passed through an electrocolumn, as in Example 1, filled with granules of the “sphadex G-15” sorbent, Pharmacia Sweden. cerevisiae at a concentration of 3 • 10 8 cells / ml, containing 30 mg / l FeCl 3 . When applying an electric field with E 40 V / cm, the concentration of iron ions in the filtrate fell to the level of 1 2 mg / L. The concentration of yeast cells in this case decreased by about 10 6 times.

Пример 8. Example 8

Через электроколонку по примеру 1, заполненную комбинированным наполнителем на основе сегнетокерамики Т-10000, пропускали сточную воду из городской системы. На выходе контролировали содержание микробных клеток и фосфатов, исходные уровни которых составляли 3•107 кл./мл и 11 мг/л. При наложении электрического поля с напряженностью в диапазоне 10 50 В/см концентрация микроорганизмов снижалась до нуля, а уровень фосфатов падал до 0,2 мг/л.Through the electrocolumn of example 1, filled with a combined filler based on T-10000 ferroceramics, wastewater was passed from the city system. The output was controlled by the content of microbial cells and phosphates, the initial levels of which were 3 • 10 7 cells / ml and 11 mg / l. When applying an electric field with a strength in the range of 10 50 V / cm, the concentration of microorganisms decreased to zero, and the phosphate level dropped to 0.2 mg / L.

Пример 9. Example 9

Через электроколонку по примеру 1, заполненную дисперсией на основе хитозана, пропускали воду, содержащую хлопья окислов в концентрации 0,5% железа и 1% CuSO4. На выходе контролировали содержание компонентов фотометрическим и ситрометрическим методом. Осуществляли насыщение наполнителя растворенными компонентами в отсутствии поля. При наложении электрического поля с напряженностью в диапазоне 5 -20 В/см концентрация окислов железа в воде снижалась практически до нуля, а ионизированных компонентов в 9 10 раз. При снятии поля концентрация на выходе электроколонки возрастала, превышая исходный уровень, что свидетельствовало о регенерации наполнителя. При повторном наложении электрического поля эффект очистки водного раствора повторялся.Through the electrocolumn of example 1, filled with a dispersion based on chitosan, water was passed containing flakes of oxides in a concentration of 0.5% iron and 1% CuSO 4 . At the output, the content of the components was controlled by the photometric and sitrometric method. The filler was saturated with dissolved components in the absence of a field. When applying an electric field with a strength in the range of 5 -20 V / cm, the concentration of iron oxides in water decreased almost to zero, and the ionized components by 9 10 times. When removing the field, the concentration at the outlet of the electrocolumn increased, exceeding the initial level, which indicated the regeneration of the filler. Upon repeated application of the electric field, the effect of cleaning the aqueous solution was repeated.

Пример 10. Example 10

Через электроколонку с дробленым шунгитом, анод которой по площади превышает катод приблизительно в 100 раз, прокачивали суспензию клеток E.coli K-12 в концентрации 5•109 кл./мл. На выходе электроколонки контролировалась концентрация клеток и pH жидкости. Усредненная напряженность электрического поля устанавливалась в пределах от 50 до 200 В/см. Во всех случаях наблюдался эффект полной очистки жидкости от микробных клеток, однако pH среды зависела от электрического режима работы (см. табл. 5).A suspension of E. coli K-12 cells at a concentration of 5 × 10 9 cells / ml was pumped through an electrocolumn with crushed schungite, whose anode is approximately 100 times larger than the cathode. At the output of the electrocolumn, the cell concentration and the pH of the liquid were monitored. The average electric field strength was set in the range from 50 to 200 V / cm. In all cases, the effect of complete purification of the liquid from microbial cells was observed, however, the pH of the medium depended on the electrical mode of operation (see Table 5).

Пример 11. Example 11

Через электроколонку с измельченным кварцем прокачивали суспензию клеток Bac. thuringiensis в концентрации 2•108 кл./мл. Напряженность электрического поля была установлена на уровне 10 В/см. Концентрация клеток на выходе электроколонки снижалась до 5•106 кл./мл. После этого процесс очистки был повторен при следующих условиях.A suspension of Bac cells was pumped through a crushed quartz electrocolumn. thuringiensis at a concentration of 2 • 10 8 cells / ml. The electric field was set at 10 V / cm. The concentration of cells at the outlet of the electrocolumn was reduced to 5 • 10 6 cells / ml. After that, the cleaning process was repeated under the following conditions.

В течение 1 мин между электродами колонки устанавливалось напряжение 150 В/см, а затем оно было снижено до 10 В/см, как и в первой части эксперимента. В результате на выходе электроколонки уже не наблюдалось клеток вовсе. For 1 min, a voltage of 150 V / cm was established between the electrodes of the column, and then it was reduced to 10 V / cm, as in the first part of the experiment. As a result, no cells were observed at all at the output of the electrocolumn.

Пример 12. Example 12

В условиях примера 8 через электроколонку пропускали сточную воду из городской канализационной системы. На входе и выходе электроколонки устанавливались идентичные электродные ячейки с эффективной площадью электродов 1200 см2 при объеме 50 см3. Ячейки подключались к источнику электропитания параллельно электроколонке. Дополнительно к примеру 8 контролировалось количество шламма в дренаже (на 1 л очищенных стоков), хлоридов и нитратов в фильтрате. Результаты приведены в табл. 6.In the conditions of example 8, wastewater from an urban sewer system was passed through an electrocolumn. Identical electrode cells with an effective electrode area of 1200 cm 2 and a volume of 50 cm 3 were installed at the inlet and outlet of the electrocolumn. The cells were connected to a power source parallel to the electrocolumn. In addition to example 8, the amount of sludge in the drainage (per 1 liter of treated effluents), chlorides and nitrates in the filtrate was controlled. The results are shown in table. 6.

Claims (9)

1. Способ разделения жидких гетерогенных систем, включающий в себя пропускание жидкости через фильтрующий материал, помещенный в электрическое поле, отличающийся тем, что жидкость пропускают через дисперсный материал с размером частиц 0,1 3,0 мм, обладающий неоднородной поверхностью и помещенный в знакопостоянное электрическое поле с напряженностью не менее 1 В/см. 1. The method of separation of liquid heterogeneous systems, including passing liquid through a filter material placed in an electric field, characterized in that the liquid is passed through a dispersed material with a particle size of 0.1 3.0 mm, having an inhomogeneous surface and placed in an alternating electrical field with a strength of at least 1 V / cm. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют сегнетокерамику. 2. The method according to claim 1, characterized in that ferroceramics are used as filter material. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют песок или измельченный кварц. 3. The method according to claim 1, characterized in that as the filter material using sand or crushed quartz. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют шунгит. 4. The method according to claim 1, characterized in that shungite is used as a filter material. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве фильтрующего материала используют дисперсии на основе хитозана или смол. 5. The method according to claim 1, characterized in that dispersions based on chitosan or resins are used as filter material. 6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что в начале разделения в течение 0,5 10 мин используют электрическое поле с напряженностью, более чем в 5 раз превышающей рабочее значение. 6. The method according to PP.1 to 5, characterized in that at the beginning of the separation for 0.5 to 10 minutes using an electric field with a strength of more than 5 times the operating value. 7. Устройство для разделения жидких гетерогенных систем, состоящее из корпуса, содержащего установленные в нем электроды, подсоединенные к источнику постоянного тока, и фильтрующий материал, а также системы трубопроводов, включающей подводящий и отводящий трубопроводы, отличающееся тем, что фильтрующий материал в виде дисперсных частиц с неоднородной поверхностью из поляризуемого материала помещен в корпус в количестве не более 95% его объема, отводящий трубопровод расположен в верхней части корпуса, обеспечивая зазор между ним и верхним слоем фильтрующего материала, а ниже нижней части фильтрующего материала корпус оборудован трубопроводом, связанным с дренажом, имеющим пропускную способность, не менее чем в 3 раза более высокую, чем подающий трубопровод. 7. Device for separating liquid heterogeneous systems, consisting of a housing containing electrodes installed in it, connected to a direct current source, and filter material, as well as a piping system including inlet and outlet pipelines, characterized in that the filter material is in the form of dispersed particles with a non-uniform surface of polarized material is placed in the housing in an amount of not more than 95% of its volume, the discharge pipe is located in the upper part of the housing, providing a gap between it and the upper m layer of filter material, and below the lower part of the filter material, the casing is equipped with a pipeline connected to a drainage having a throughput of at least 3 times higher than the supply pipe. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что оно дополнительно оборудовано емкостью с регенерационным раствором, связанной трубопроводом, оснащенным вентилем, соединяющим емкость с верхней частью корпуса. 8. The device according to claim 7, characterized in that it is additionally equipped with a tank with a regeneration solution connected by a pipeline equipped with a valve connecting the tank with the upper part of the housing. 9. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что на входе и выходе корпуса дополнительно установлены электродные ячейки. 9. The device according to PP.7 and 8, characterized in that at the input and output of the housing additionally installed electrode cells.
RU94037161A 1994-09-30 1994-09-30 Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation RU2077955C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94037161A RU2077955C1 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94037161A RU2077955C1 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94037161A RU94037161A (en) 1996-07-27
RU2077955C1 true RU2077955C1 (en) 1997-04-27

Family

ID=20161253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94037161A RU2077955C1 (en) 1994-09-30 1994-09-30 Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2077955C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171788C1 (en) * 2000-05-16 2001-08-10 Андреев Виталий Сергеевич Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment
RU2337884C2 (en) * 2007-02-21 2008-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of natural and sewage waters treatment and device for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка Японии N 63-7117, кл. C 02 F 1/46, 1988. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2171788C1 (en) * 2000-05-16 2001-08-10 Андреев Виталий Сергеевич Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment
RU2337884C2 (en) * 2007-02-21 2008-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Method of natural and sewage waters treatment and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU94037161A (en) 1996-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6746593B2 (en) High volume electrolytic water treatment system and process for treating wastewater
de Carvalho et al. Improvement of Methylene Blue removal by electrocoagulation/banana peel adsorption coupling in a batch system
US7252752B2 (en) Method and apparatus for removing contaminants from conduits and fluid columns
US6793801B2 (en) Method and apparatus for removing contaminants from conduits and fluid columns
AU2010266149B2 (en) Turboelectric coagulation apparatus
CA2698880A1 (en) Method and apparatus for electrocoagulation
US20120012539A1 (en) Water treatment apparatus and method for using same
CN101274219A (en) Improved method of reclaimed water treatment technology for effectively prolonging service lifetime of film
CN110550844B (en) A system for treating domestic sewage
CN105541010B (en) A kind of sewage disposal system peculiar to vessel and its processing method
RU2075994C1 (en) Method and apparatus (versions) for liquids purification
RU2077955C1 (en) Method and apparatus for liquid heterogeneous system separation
CN102107965B (en) Emergency pretreatment system of source water with excessive iron and manganese and treatment method thereof
RU2104968C1 (en) Method for treatment of household sewage water and plant for its embodiment
RU2171788C1 (en) Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment
CN219860893U (en) A full-automatic processing apparatus for medical wastewater
CN116282714A (en) Decontamination waste liquid treatment system and treatment method based on electrolysis and reverse osmosis
KR101702346B1 (en) Movable Apparatus and Method for Removing Floating Matter
CN210150777U (en) Electric field algae removal structure
JP2003334562A (en) Water cleaning method and device therefor
Amirhor et al. Virus Removal by Polyelectrolyte‐Aided Filtration
Pradiko et al. Determination of the best flow direction in wastewater treatment for vehicle wash facilities using activated carbon filters
RU2241681C2 (en) Method to purify a liquid by filtration
AU2014305993B2 (en) Turboelectric coagulation apparatus
RU2326819C1 (en) Method of treating flush water from water-treatment stations