УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ Российский патент 1999 года по МПК C02F5/00 C02F1/46 C02F1/461 

Изобретение относится к устройствам активирования воды, повышающим эффективность ее использования, а именно для уменьшения жесткости воды.

Жесткость воды, которая приводит к различным негативным последствиям, в настоящее время устраняется, главным образом, реагентными методами по /1/.

Недостатки /1/: дороговизна и трудоемкость соответствующих операций, а также наличие побочных эффектов продуктов реакций с участием солей жесткости.

Известно устройство по /2/, где внутри аппарата коаксиально размещен электрод. Под действием электрического тока при напряжении, превышающем напряжение разложения рабочей среды, у поверхности аппарата происходит изменение строения вещества, в частности нейтрализация солей жесткости, а за счет выделения газа - турбулизация водного потока. В результате, кристаллы солей не оседают на поляризованной рабочей поверхности аппарата и находятся в массе раствора в виде мелкодисперсной смеси.

Недостатки /2/ заключаются в значительном расходе электрической энергии, а также в различных проявлениях солей, которые остаются в воде. Принципиально важно, что выделяющиеся газы турбулизируют водный поток, что и нужно в /2/ для устранения инкрустации рабочей поверхности.

Задачей изобретения является полное удаление солей жесткости из воды.

Данная задача решается за счет того, что в аппарате, рабочая поверхность которого является катодом, а анодом служит коаксиально расположенный по всей его длине электрод, катод выполнен в виде размещенных внутри аппарата, имеющего в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, цилиндров круглого или другого геометрического сечения, а установленные по вертикальной оси цилиндров аноды представляют собой перфорированные трубки, причем наружная поверхность анодов может быть покрыта диэлектрической краской, между катодами и анодами могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки, а над отверстиям перфорированных анодов выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на поверхности анода газы внутрь трубок.

Заявленное устройство изображено на чертеже, где корпус 1 цилиндрической или другой формы имеет в нижней части хранилище наносов 2, входной патрубок 3 с защитой от наносов и сбросной клапан 4. В верхней части емкости 1 имеется водослив 5 для отвода обработанной воды.

На решетке 6, куда, как к катоду, подводят электрический ток установлены вертикально цилиндры 7 круглого или другого геометрического сечения, внутри которых коаксиально установлены на решетке 8 аноды 9 в виде перфорированных трубок. Над отверстиями 10 могут быть установлены отгибы или козырьки 11. Наружная поверхность трубок 10 может быть покрыта диэлектрической краской.

В пространстве между катодом и анодом могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки в виде пористых или ионитовых мембран.

Работает устройство следующим образом.

Исходная вода входит в емкость 1 по входному патрубку 3 и поднимается в ламинарном режиме по цилиндрам 7. Здесь вода подвергается электролизу при напряжении электрического тока, не превышающего напряжения разложения рабочей среды. При этом в ламинарном режиме водного потока ионы солей жесткости откладываются на поляризованной рабочей поверхности катодов, а выделяющиеся на поверхности анодов 9 газы проходят через отверстия 10 во внутрь трубы 9. Отводу газов внутрь трубок 9 способствуют козырьки 11, а также режим эрлифта, создаваемый самими газами в трубе 9. Благодаря отводу газов в прикатодных зонах цилиндров 7 обеспечивается ламинарный режим водного потока, что способствует выпаданию осадка на поляризованную поверхность цилиндров 7. Наиболее благоприятный режим выпадания наносов будет в случае, когда наружная поверхность трубок 9 покрыта диэлектрической краской. В этом случае электролиз и выделение газов будет иметь место на внутренней поверхности трубок 9. Существенно ограничить турбулизацию водного потока в прикатодных зонах могут проницаемые для ионов перегородки, установленные вокруг анодов.

По мере накопления осадка на рабочей поверхности аппарата напряжение тока в электрической цепи понижается, а освобождающаяся по мере движения вверх вода от солей жесткости сливается через водослив 5 и идет потребителю.

При заданном нарастании рабочей поверхности напряжение повышают в течение минуты до значения, превышающего значение тока ионизации кислорода. При этом интенсивно выделяющийся на поверхности катода водород отдирает от нее куски осадка. Одновременно поступление воды в емкость 1 через входной патрубок 3 прекращают, а клапан 4 открывают. Наносы сбрасываются при этом из хранилища 2 в отвал.

После промывки клапан 4 закрывают и цикл обработки воды повторяют.

Заявленное устройство может подключаться последовательно одно к другому при необходимости в более глубокой очистке воды от солей жесткости, а выделяющиеся на аноде газы могут собираться, например, для аэрирования (на фиг. 1 не показано) исходного водного потока.

Предложенное устройство обеспечивает эффективную очистку воды от солей жесткости.

Литература:
1. С.Н.Черканский. Гигиеническое нормирование солевого состава питьевой воды. -М.1963.

2. А.С. СССР N 449230. кл. F 28 G 13/00, C 23 F 14/00. 1972.

Изобретение относится к устройствам для уменьшения жесткости воды. В аппарате, имеющем в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, размещены цилиндры круглого или другого геометрического сечения, которые служат катодом, а размещенный по оси каждого цилиндра анод выполнен в виде перфорированных трубок. Наружная поверхность анодов может быть покрыта диэлектрической краской, между катодом и анодом могут быть установлены проницаемые для ионов перегородки в виде цилиндрических или расширяющихся кверху усеченных конусов, а над отверстиями перфорированных анодов могут быть выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на аноде газы внутрь трубок. Устройство обеспечивает повышение эффективности очистки воды от солей жесткости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для уменьшения жесткости воды путем подачи электрического тока на рабочую поверхность аппарата - катод и коаксиально размещенный внутри катода по всей его длине анод, отличающееся тем, что аппарат имеет в верхней части водослив для отвода обработанной воды, а в нижней части входной патрубок с защитой от наносов и сбросной клапан, катод выполняют в виде размещенных внутри аппарата цилиндров круглого или другого геометрического сечения, а размещенный по оси каждого цилиндра анод выполнен в виде перфорированной трубки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная поверхность анодов покрыта диэлектрической краской. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между катодом и анодом установлены проницаемые для ионов перегородки в виде цилиндров или расширяющихся кверху усеченных конусов. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что над отверстиями перфорированных анодов выполнены отгибы или козырьки, направляющие выделяющиеся на аноде газы внутрь трубок.