Способ консервирования питьевой воды Советский патент 1989 года по МПК C02F1/467 A23L3/32 C02F103/04 

I

Изобретение относится к обработке питьевой воды и может быть использо- вано в системах водоснабжения, в которых предусматривается длительное хранение воды при условии недопустимости снижения санитарно-гигиенических качеств.

Цель изобретения - консервирование воды с повышенным содержанием хлоридов.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят консервирование 120 л воды с повьш1енным содержанием хлоридов в течение 90 сут,

В исследуемую воду дозируют бак- терии E.Coli, добавляют двууглекислую соду с доведением водородного показателя исходной воды до 8,5 и подготовленную таким образом воду подвергают электрохимической обработке в герметической анодной камере двухкамерного диафрагменного

электролизера с нерастворимыми электродами и катионообменной селектив ной мембраной. Дпя поддержания процесса и предотвращения образования отложений на катоде в катодной камере .циркулирует подкисленный раствор с рН 5,0-5,5. Консервирование воды ведут при плотности тока на электродах i 10-15 А/м, поддерживая постоянно в обрабатьгоаемой воде значение показателя не менее 30.

Расчетную формулу для определения показателя гН получают из уравнения Нернста. Это уравнение описывает зависимость окислительно-восстановительного потенциала системы от концентрации окисленной и восстановленных форм и имеет вид

, .:f-in.t°i..., („

где Ef, - окислительно-восстановительный потенциал системы;

(Л

4 СП

о: со

Е.

F п

Т

Он

--Стандартный потенциал J

-газовая постояннаяi

-число Фарадея ,

-число электронов, отдан- ных инертному электроду

, при протекании окислительио-восстановительных. реакций,

-температура средьц ю

-активность вещества в окисленной форме ,

Red - активность вещества в восстановленной форме. Окислительно-восстановительную 15 характеристику системы в данных условиях получают по соотношению молярных или ионных активностей окисной и закисной форм любого вещества. В водных растворах пользуются отношени- 2о ем между ионами водорода и молекулярным водородом. Окислительно-восста- новительньй потенциал этой пары примет следуюоцсй вид:

, Е.Т,. М

ЕЙ Г

1456370..

электроды которого герметично вмонтированы в емкость с обрабатываемой водой.

В результате электролиза в анодной камере протекают следующие реакции:

4Н Оа

2F

In

(2)

2НйО - 4i 4Н Оа (6) Н + НСОз НаО + СОг (7)

Это приводит к повышению в обрабатываемой воде окислительно-восстановительного потенциала - 5h и одновременной стабилизации водородного показателя рН, за счет связывания ионов водорода с бикарбонат-ионами.

Из уравнения (5) видно, что с увеличением окислительно-восстановительного потенциала при стабильном значении водородного показателя происходит повьппение в обрабатываемой воде показателя гНд.

При достижении и последзтощем поддержании в консервируемой воде показателя гН не менее 30 наблюдается инактивахщя жизнедеятельности водной микрофауны.

где Ер - стандартный потенциал для

водорода, равный О, показатель в степени два говорит о том, .что в процессе участвуют два электрона. При подстановке всех констант и замене натуральных логарифIg

MOB десятичными In , j, получают выражение

М

1 П| PIII I. в в

Ef, 0,029 lg

«4

(3)

Отрицательный логарифм концентрации водородных ионов - Ig Д есть рН, а отрицательньй логарифм давления молекулярного водорода - Ig HJ обозначают через rHij.

После соответстзвующих преобразований уравнения (3) получают

EI, 0,029 (гНг - 2рН)

(4)

Откуда имеем

гНг

2рН

(5)

JLL 0,029

При дестабилизации, снижении водо родного показателя рН (ниже 6,5) в обрабатываемую воду добавляется двууглекислая сода с доведением рН до первоначального значения. Контроль за значениями Е),, рН и t°C осуществляют при помощи рН-метра,

4Н Оа

2НйО - 4i 4Н Оа (6) Н + НСОз НаО + СОг (7)

Это приводит к повышению в обрабатываемой воде окислительно-восстановительного потенциала - 5h и одновременной стабилизации водородного показателя рН, за счет связывания ионо водорода с бикарбонат-ионами.

Из уравнения (5) видно, что с увеличением окислительно-восстановительного потенциала при стабильном значении водородного показателя происходит повьппение в обрабатываемой воде показателя гНд.

При достижении и последзтощем поддержании в консервируемой воде показателя гН не менее 30 наблюдается инактивахщя жизнедеятельности водной микрофауны.

0

Затраты электроэнергии составля- а расход двуугле- кг «сут

- . .. „ кВт.ч ют 0,1-0,3 3

м

5

0

5

0

5

КИСЛОЙ соды 0,3-0,5

Результаты санитарно-гигиенического анализа исходной воды и после ее консервирования-сведены в табл.1..

После консервирования электрохимическая установка отключается, и обработанная вода подвергается хранению в герметически замкнутой емкости в течение 90 сут. При этом через каждые 15 сут проводят анализ качества этой воды.

Результаты физико-осимического и бактериологического -анализа качества воды в процессе ее хранения представлены в табл. 2. .

Бактериально загрязненная вода после обработки (консервирования) предлагаемым способом становится пригодной для использования в хозяйственно-питьевых целях (табл. 1)..

Применение пр едлагаемого способа консервирования воды, позволяет поддерживать питьевую воду в пригодном для использования состоянии при ее хранении не менее 90 сут (табл. 2).

Формула изобретения Способ консервирования питьевой

14563706

вводят двууглекислую соду до достижения рН 8,5 и процесс ведут в герметичной анодной камере двухкамерно- воды путем ее электролиза, о т л и, - 5 ° диафрагменного электролизера с не- чающийся тем, что, с цельюрастворимыми электродами и катионообеспечения возможности консервирова- обменной мембраной до достижения в ния воды с повышенным содержанием . обрабатьтаемой воде показателя гН, хлоридов, перед электролизом в водуне менее 30,

Таблица

Изобретение относится к способу обработки питьевой воды и может быть использовано в системах водоснабжения, в которых предусматривается длительное хранение воды. Цель изобретения - консервирование воды с повышенным содержанием хлоридов. Поставленная цель достигается тем, что консервируемая вода подвергается электрохимической обработке в анодной камере двухкамерного диафрагмен- ного электролизера с нерастворимыми электродами в присутствии двууглекислой соды с доведением и последующим поддержанием в обрабатываемой воде показателя rHij не менее 30. 2 табл.