СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ЖИДКИХ СРЕД Российский патент 1999 года по МПК C02F1/48 

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию жидких сред, в частности к безреагентным способам, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известны различные безреагентные способы очистки и обеззараживания жидких сред, в том числе и сточных вод, например, обработка их магнитным полем, как в способе по а. с. СССР N 1673528, кл. C 02 F 1/48. Известный способ включает магнитную обработку воды, которую ведут токами высокой частоты 60-74 кГц и удельной мощности 15-25 Вт/дм³, при линейной скорости протока 0,2-0,5 м/мин.

Недостатком данного способа являются большие энергозатраты.

Известен также способ магнитной обработки воды по а.с. СССР N 1706968, кл. C 02 F 1/48, включающий операции попеременного наложения и снятия магнитного поля с определенной частотой и крутизной фронтов импульсов, с одновременным охлаждением воды. В процессе обработки создают напряженность поля H= 200-2000 Э, а понижение температуры на всей длине активной зоны аппарата должно удовлетворять условию T_мн ≤ T_l ≤ T_мв, где T_мн = 10^-4 H(K), T_мв = 3,33, T_мн (K) - соответственно нижняя и верхняя границы допускаемого интервала понижения температуры омагничиваемой воды.

К недостаткам данного способа относятся высокие энергозатраты и сложность ведения процесса очистки, требующего постоянного охлаждения воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ обработки жидких сред импульсным электромагнитным полем с длительностью импульса 10^-5 - 10^-7 мкс и с мгновенной мощностью импульса 50-1000 МВт (авторское свидетельство СССР N 595945, кл. C 02 F 1/48, 1983 г. ).

Однако известный способ трудноосуществим в обычных промышленных условиях и является очень дорогим, так как предполагает использование мощных установок, вырабатывающих импульсы огромной мгновенной мощности.

Предлагаемое изобретение направлено на снижение энергозатрат и упрощение ведения способа высокой степени очистки и обеззараживания жидких сред. Достигается это путем обработки жидких сред электромагнитным импульсным полем низкой частоты.

На фиг.1 представлена упрощенная схема реализации заявляемого способа.

На фиг.2 представлен пример схемы комплексной очистки и обеззараживания жидких сред по данному способу.

Способ очистки и обеззараживания жидких сред заключается в следующем.

Отработанная жидкая среда, например, промышленные сточные воды, поступают в накопитель 1 (см. фиг.1), на выходе которого, непосредственно на трубопроводе установлено импульсное электромагнитное устройство 2.

Вода, проходя по трубопроводу через катушку устройства 2, подвергается воздействию низкочастотного импульсного поля, при этом в структуре воды происходят изменения на уровне ионных связей, приводящие к выделению вредных примесей. Далее, вода направляется в отстойник 3, где происходит выпадание в осадок примесей. Из отстойника 3, очищенная и обеззараженная вода, в зависимости от технологического процесса, продается на вторичное использование или спускается в канализацию, а выделенный осадок поступает в шламонакопитель 4, откуда и утилизируется.

Подбором параметров импульсов, полем которых обрабатывают жидкую среду, достигают максимальной очистки от одного какого-либо компонента, но при этом снижается концентрация содержания и остальных имеющихся включений. Так, например, опытным путем установлено, что для максимальной очистки жидких сред от меди (Cu) необходимо настроить импульсное устройство на выработку импульсов частотой F= 1 Гц, длительностью τ =0,01 мс, током U=1500 A, при этом снижение меди происходит в несколько раз и ее содержание приводится в соответствие с предельно допустимыми концентрациями (ПДК), одновременно снижается концентрация железа (Fe), аммиака (NH₄), хрома (C⁺³) и т.д.

Оптимальными параметрами импульсов, полем которых ведут обеззараживание жидких сред, является: частота F = 12,5 Гц, длительность τ = 10 мс, ток U = 500 A, при этом бактерии теряют свою жизнеспособность и погибают.

Сточные воды химических предприятий, содержащие в себе высокие концентрации примесей, состоящих из различных компонентов, требуют проведения комплексной очистки и обеззараживания, т. е. максимального снижения концентрации содержания нескольких нежелательных компонентов и обеззараживания. В этом случае применяется многократная обработка импульсным электромагнитным полем низкой частоты, для чего используются несколько импульсных электромагнитных устройств, каждое из которых вырабатывает импульсы с параметрами, соответствующими максимальному снижению концентрации какого-либо одного компонента (см. фиг.2).

Таким образом, учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод об универсальности заявляемого способа, так как с его помощью можно осуществлять очистку от самых различных примесей и включений и обеззараживание практически любых жидких средств: питьевую и техническую воду, сточные воды, воды промышленных предприятий, разнообразных суспензий, эмульсий, коллоидных растворов и т.п. При высокой степени очистки и обеззараживания, данный способ обладает простотой и позволяет значительно экономить энергоресурсы.

Изобретение относится к очистке и обеззараживанию жидких сред, в частности к безреагентным способам, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Обработку жидких сред ведут электромагнитным импульсным полем низкой частоты. Оптимальными параметрами импульсов, полем которых ведут обеззараживание жидких сред, является частота F = 12,5 Гц, длительность τ = 10, ток J = 500 А. При этом бактерии теряют свою жизнеспособность и погибают. При высокой степени очистки и обеззараживания, способ обладает простотой и позволяет значительно экономить энергоресурсы. 2 ил.

Способ очистки и обеззараживания жидких сред, заключающийся в том, что жидкие среды обрабатывают импульсным электромагнитным полем, отличающийся тем, что обработку ведут импульсами низкой частоты.