ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Сергей Чемезов представил президенту России итоги работы Ростеха за 2021 год

Генеральный директор Госкорпорации Ростех Сергей Чемезов представил президенту России Владимиру Путину годовой отчет компании за 2021 год. В числе ключевых достижений Корпорации – увеличение консолидированной выручки на 9,9%, до 2,06 трлн рублей, а также существенный рост производства гражданской продукции – ее доля в продажах достигла 45,5%. В денежном выражении выручка от гражданс...

25 мая в Москве пройдет III Ежегодный отраслевой форум «Управление строительством в России. Современные практики и технологии»

25 мая в Москве, в Центре Международной Торговли, состоится III Ежегодный отраслевой форум «Управление строительством в России. Современные практики и технологии». Форум станет площадкой для общения представителей деловых кругов и обсуждения вызовов, с которыми сегодня столкнулись инвесторы, девелоперы, проектно-строительные и инжиниринговые компании, и обмена лучшими практиками и компетенциями пр...

Минцифры России приступает к разработке ГосДата.хаба – проекта, объединяющего потоки обезличенных данных госорганов

Национальное озеро данных систематизирует хранение и обработку данных для государственных аналитических сервисов, упростит подготовку отчетов госорганам и бюджетным организациям, благодаря автоматизированному формированию документов по заданным алгоритмам. Все собранные данные будут попадать в озеро в обезличенном виде, их деперсонализация будет происходить на стороне поставщика данных. «ГосДат...

По инициативе Минцифры Евразийская комиссия обнулила таможенные пошлины на мелованную бумагу и картон

По инициативе Минцифры России Евразийская экономическая комиссия приняла решение обнулить ставки ввозных таможенных пошлин на мелованную бумагу и картон, а также на другие импортируемые виды бумаги, которые используются в производстве издательской печатной продукции. Решение будет действовать в течение 6 месяцев. Обнуление таможенных пошлин поддержит полиграфическую и издательскую отрасли, буде...

В России разработали первую российскую энергетическую установку для арктических платформ

Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха разработала первую российскую энергетическую установку ГТА-8 для морских добывающих платформ. Агрегат устойчив к экстремальным условиям: соленой воде, штормам и отрицательным температурам. Первые установки будут осуществлять энергоснабжение арктической ледостойкой платформы «Каменномысское-море» у берегов Ямала. Энергетическая установка може...

Очередной серийный самолет ил-76МД-90А передан в эксплуатацию

Филиал ПАО "Ил" – Авиастар (входит в состав Дивизиона транспортной авиации ПАО "ОАК" Госкорпорации Ростех) передал в эксплуатацию очередной серийный тяжелый транспортный самолет Ил-76МД-90А, построенный для Министерства обороны РФ. После успешного завершения летно-технических испытаний новое воздушное судно пополнило авиационный полк ВТА. Модернизированная версия Ил-76МД-90А создана из от...

21 Июня 2010

Воздействие различных полей и светового луча на воду для эффективной очистки и улучшения ее вкусовых и биоактивных качеств

Воздействие различных полей и светового луча на воду для эффективной очистки и улучшения ее вкусовых и биоактивных качеств


Спocoб электрoхимичеcкoй oчиcтки вoды 

Автoры:Пушкарь Владимир Геoргиевич, Аcеев Станиcлав Владимирoвич

Изoбретение oтнocитcя к cпocoбам электрoхимичеcкoй oчиcтки вoды и мoжет найти применение в различных oблаcтях для очиcтки, обеззараживания и улучшения вкуcовых и органолептичеcких cвойcтв воды. Споcоб включает электрохимичеcкую очиcтку в многомембранном электролизере, при этом после прохождения этапа грубой очистки воду подают только в среднюю камеру электролизера, отделенную полупроницаемыми мембранами от анодной и катодной камер, где вода через полупроницаемые мембраны разделяется на три потока, крайние из которых заполняют боковые анодную и катодную камеры, снабженные патрубками для выхода анолита и католита, при этом посредством элементов, установленных в средней камере, формируют извилистый поток очищаемой воды, который приближается поочередно то к анодной, то к катодной мебране, после выхода из электролизера поток очищаемой воды из средней камеры поступает в омагничивающее устройство, проходит через завихритель, расположенный в пирамидальном корпусе, и попадает в контейнер, где совместно с кристаллом подвергается воздействию света и электромагнитного излучения с длиной волны от 100000 м до 1 мм.

Предложенный способ позволяет одновременно с электрохимической очисткой воды получать необходимые количества электроактивированных растворов «анолита» и «католита». 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способам электрохимической очистки воды и может найти применение в различных областях для очистки, обеззараживания и улучшения вкусовых, органолептических и биологически активных свойств воды.

Известно устройство, которое содержит как минимум две последовательно соединенные мембранные электрохимические ячейки, через которые последовательно проходит очищаемая вода, при этом конструкция включает вихревую камеру и емкость с катализатором [1]. Устройство также может содержать флотатор, например [2], в котором происходит отделение загрязнений из очищаемой воды, - недостатком известных установок является недостаточная степень очистки воды из-за конструктивной возможности смешивания очищаемого потока с продуктами электролиза и коагулянтом, как в катодной, так и в анодной камерах (по крайней мере в одной из них), происходит контактирование очищаемой воды с рабочими электродами - катодом или анодом (при этом предъявляются очень высокие требования к качеству электродов, к их покрытию и электрохимической стойкости, что значительно удорожает установку), из-за этого возникает необходимость дополнительного применения флотаторов, катализаторов, поглотителей или ионообменных смол для доочистки воды и отделения ее от загрязнений - продуктов электролиза воды, разложения электродов и коагулянтов.

Известны устройства активации жидкости «Аквадиск» силовыми полями для придания им полезных свойств [3]. Недостатком является ограниченный объем воды для обработки, отсутствие проточного режима и режима очистки воды от примесей.

Известен способ Скворцова и устройство для получения вещества-носителя биоактивного излучения [4], в котором используется суспензия биологически активных лекарственных веществ, спектр которых переносится на структуру воды. Используется в фармакологии при производстве биоактивных препаратов. Недостатком таких устройств является сложность конструкции, недостаточная степень структурирования носителя, так как источником является естественное фоновое поле и отсутствие функции очистки воды и ее электрохимической активации электрическими полями.

Известно также устройство трехкамерного диафрагменного электролизера, наиболее близкого к заявляемому [5] (прототип), но оно требует постоянного контроля состояния катодной диафрагмы, периодического опорожнения электролизера с включением обратного движения воды и регенерации катодной диафрагмы. Оно также обладает недостатками, присущими ранее описанным устройствам [1], [2], так как очищаемая вода проходит под давлением через катодную камеру и непосредственно соприкасается с катодом, к которому должны предъявляться высокие требования по электрокоррозионной стойкости и нерастворимости. При этом происходит насыщение и загрязнение очищаемой воды продуктами катодного электролиза. Прототип также не имеет омагничивателя и не имеет элементов для переноса спектра полезных веществ на структуру воды.


Целью данного изобретения является повышение качества очищенной воды и улучшения вкусовых, органолептических и биоактивных свойств воды при воздействии комбинации полей различной природы и светового луча.

Для повышения степени очистки воды и улучшения ее качества авторами предложено использовать метод многомембранного трехкамерного электролиза с одновременным насыщением воды ионами кремния и серебра при воздействии электрического, магнитного полей и влияния активных кристаллических веществ при воздействии на них светового луча и электромагнитного поля выбранного диапазона.

В настоящее время разработаны основы теории активации жидкофазного состояния вещества, базовые методы диагностики активированного состояния сред и основы методов управления энергетическими и информационными свойствами жидкофазных систем, что создает предпосылки для развития новых технологий активации сред и биообъектов.

Следует отметить, что раскрытие физических механизмов "памяти" и сохранения позитивных структурных характеристик в водных системах позволит в перспективе решить такие жизненно важные для человечества задачи, как продление жизни, восстановление нарушенных экосистем, социума и биосферы в целом [6].

Известно, что соли и соединения, растворимые в воде, диссоциируют на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы), которые двигаются в электрическом поле к аноду или катоду соответственно. На этом принципе основана работа мембранных электролизеров, в которых жидкость разделяется на «анолит» и «католит», проходя в электрическом поле через мембрану, которая препятствует соединению разделенных ионов. При использовании многомембранных (содержащих две разделительные мембраны и более) электролизеров в средней камере формируется «нейтральный» поток очищенной воды, который не контактирует непосредственно с электродами. Поскольку во время очистки вода подвергается воздействию электрического поля, она становится электроактивированной, обладая преимуществами и «католита» и «анолита», при этом оставаясь нейтральной в отношении показателя рН.


Поставленная цель реализована в предложенном способе следующим образом. На входе устройства установлен фильтр грубой очистки, который служит для предварительного отделения крупных загрязнений в поступающей воде. Оттуда вода подается в многомембранный электролизер, причем только в среднюю камеру, из которой путем диффузии проникает в анодную и катодную камеры, разделяясь на три потока двумя полупроницаемыми мембранами. Крайние потоки ограничены анодом и катодом соответственно с обеих сторон и являются анодной и катодной проточными камерами с выходными патрубками для получения электроактивированных растворов «анолита» и «католита». Через эти же каналы удаляются анодные и катодные газы и другие продукты электролиза. Очищаемый поток находится в средней части электролизера, который отделен с обеих сторон двумя полупроницаемыми мембранами как от анодной, так и от катодной камер. Этот канал служит для прохода очищаемой воды. В нем установлены элементы, которые формируют извилистый поток таким образом, что вода приближается то к анодной, то к катодной мембране поочередно. В соответствии со своей электрофоретической подвижностью практически все примеси и загрязнения проходят через полупроницаемые мембраны в анодную или катодную камеры, оставляя в среднем канале очищенную воду без примесей. Полупроницаемые мембраны содержат в своей структуре шунгит, кремний и серебро для насыщения очищаемой воды фуллеренами и ионами кремния и серебра. В качестве полупроницаемой мембраны используется композиционный материал, в котором содержится от 10 до 70 вес.% шунгита и от 0,01 до 1,0 вес.% металлического кремния и серебра. Менее 10 вес.% влияние шунгита на очистку воды - неэффективно, более 70 вес.% прочность композиционного материала мембраны значительно снижается и требуются дополнительные меры по ее упрочнению, что экономически не выгодно. При увеличении процента содержания кремния и серебра в материале мембраны более 1,0 вес.% предельно допустимая концентрация (ПДК) для этих металлов в очищаемой воде может быть превышена, что отрицательно отразится на здоровье человека при постоянном употреблении обработанной воды. При снижении концентрации указанных металлов в структуре мембраны ниже 0,01 вес.%, эффективность воды, прошедшей через устройство, практически не изменяется, что делает использование данных включений в структуру мембраны нецелесообразным.

В верхней части устройство содержит омагничиватель, и завихритель в пирамидальном корпусе, и электромагнитный контур, охватывающий контейнер для установки кристалла активного вещества. Вода после электрохимической очистки омывает возбужденный кристалл.

Для возбуждения кристалла используется электромагнитное излучение, диапазон которого выбирается в зависимости от свойств, структуры и волновых характеристик используемого вещества, и луч света.

Генератор электромагнитных колебаний вырабатывает напряжение заданной частоты с длиной волны от 100000 м до 1 мм, подключен к электромагнитному контуру, охватывающему контейнер с кристаллом или биологически активным веществом. Диапазон волн длиной более 100000 м и менее 1 мм лежит за пределами основных резонансов используемых активных веществ, требует специального оборудования, из-за сложности и громоздкости которого авторами в заявляемом способе не применяется.

Для повышения качества воды используется луч света, который облучает содержимое контейнера. Цвет, когерентность, интенсивность и частота света выбраны в зависимости от свойств кристалла (активного вещества) и лежат в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового излучения. Луч света генерируется полупроводниковым лазером и подведен к кристаллу при помощи световода.


Во всех камерах устройства организован непрерывный проточный режим, параметры которого регулируются скоростью потока путем подключения запорных или ограничительных устройств на выходе.

Наличие в предложенном способе компонентов для насыщения очищенной воды ионами кремния и серебра позволяет увеличить полезность воды для организма и увеличить срок ее хранения после очистки. Включение в состав мембран вещества «шунгит» служит для насыщения воды фуллеренами - компонентами шунгита, обуславливающими его полезные свойства для здоровья человека.

Устройство образования водяного вихря (завихритель) состоит из 3 изогнутых лепестков, укрепленных на внутренней поверхности проточной трубки симметрично ее продольной оси, находится перед контейнером в пирамидальном корпусе и позволяет повысить производительность устройства и провести экспозицию воды в полученном вращающемся потоке, что увеличивает полезность воды.

Омагничивающее устройство состоит из 2 кольцевых керамических магнитов, расположенных таким образом, чтобы поток воды проходил между их разноименными полюсами через максимальное магнитное поле.

В контейнер помещается активное вещество, например, кристаллы горного хрусталя - кварца, агата, сердолика, нефрита, алмаза или других драгоценных или полудрагоценных минералов. При этом в качестве поля воздействия используется переменное электромагнитное, постоянное магнитное поле и воздействие луча лазера.

Совокупность всех заявленных признаков в предложенном способе очистки воды обеспечивает реализацию поставленной цели.

Способ позволяет одновременно с очисткой воды получать необходимые количества «анолита» и «католита», параметры которых могут меняться в широких пределах и регулироваться скоростью потока в каждой камере путем подключения запорных или ограничительных устройств на выходе.

В предложенном способе отсутствуют дополнительные ионообменники и флотационные камеры для отделения коагулянтов, что значительно упрощает конструкцию для реализации предложенного способа. Вихревая камера не используется для доочистки, а предназначена лишь для ускорения процесса очистки.

При необходимости насыщения очищаемой воды ионами серебра этот металл включается в состав пористой анодной мембраны, если требуются следовые количества - серебро может находиться в других конструктивных элементах устройства, соприкасающихся с очищенной водой.

Полученная по предложенному способу вода обладает улучшенными вкусовыми, органолептическими и биологически активными свойствами, полностью очищается от микробного загрязнения. По своим параметрам приближается к природной родниковой воде, обладает оздоровительным эффектом за счет содержания фуллеренов из шунгита, ионов кремния и серебра. Предложенный способ позволяет одновременно с электрохимической очисткой воды получать необходимые количества «анолита» и «католита».

Пример 1. На фиг.1 приведена схема устройства, иллюстрирующего реализацию предложенного способа электрохимической очистки воды.

Устройство состоит из электронного блока 1, который содержит блок питания электролизера 1-1, полупроводниковый лазер с блоком питания 1-2 и электронный генератор электромагнитных колебаний 1-3, настроенный на частоту резонанса кристалла кварца. Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Над электронным блоком расположен мембранный фильтр грубой очистки и трехканальный конусный электролизер 2 с двумя полупроницаемыми композитными мембранами, которые содержат в своем составе 40 вес.% шунгита, 0,3 вес.% кремния и 0,1 вес.% серебра для насыщения очищаемой воды (см. фиг.2). Анод 8 и катод 14 сделаны в виде металлических конусов, разделенных мембранами, выполненными также в виде тонкостенных конусов 9, 12, вставленных соосно один в другой. Между анодом 8 и анодной полупроницаемой мембраной 9 имеется канал 11 для получения анолита. Верхняя часть канала содержит анодный патрубок 10, через который выводится анолит, и анодные газы. Аналогично между катодом и катодной полупроницаемой мембраной имеется канал для получения католита и катодный патрубок 13, через который выходит католит вместе с катодными газами. Над электролизером расположен омагничиватель 3 и завихритель в пирамидальном корпусе 4. В верхней части конструкции расположен электромагнитный контур, питаемый от генератора 1-3. Он охватывает разборный контейнер 5, в который помещается кристалл горного хрусталя (кварца).

Работает устройство следующим образом. Через входной патрубок 6 (см. фиг.2) в рабочий канал мембранного фильтра 15 поступает вода. Здесь происходит предварительная очистка воды от механических загрязнений. Далее вода поступает в среднюю камеру, рабочий канал которой отделен мембранами от анодной и катодной камер. Проходит в обе камеры, где под воздействием электрического поля разделяется на анолит и католит. В средней камере установлены элементы, которые формируют извилистый поток таким образом, что он приближается то к анодной, то к катодной мембране поочередно (не показаны). Через центральный выходной патрубок, совмещенный со световодом 7, вода выходит в омагничиватель 3, выполненный из керамических кольцевых постоянных магнитов, и далее поступает в завихритель 4, который закручивает поток очищаемой воды. После завихрения вода поступает в контейнер 5, где непосредственно омывает кристалл и подвергается воздействию электромагнитного поля и луча лазера, отраженного от кристалла. Из выходного патрубка (Выход) выходит очищенная вода, содержащая фуллерены, ионы кремния и серебра.

Данным способом была очищена вода из водопровода г.Волгограда и скважин Волго-Ахтубинской поймы. Результаты испытаний, полученные кондуктометрическим и биологическим методами на базе ФГУЗ Волгоградский НИПЧИ Роспотребнадзора, приведены в таблице 1.

Таблица 1
Результаты сравнительных испытаний питьевой воды (кондуктометрический и биологический метод)
пробыИсходнаяПосле фильтра «Аквафор»После заявляемого фильтра
ПроводимостьМикробное загрязнениеПроводимостьМикробное загрязнение
10,67 mSim00,34 mSim0,27 mSim0
20,72 mSim140,36 mSim0,31 mSim0
30,76 mSim420,39 mSim0,32 mSim0

Из приведенной таблицы следует, что проводимость воды, которая соответствует количеству солей и загрязнений, после однократного прохождения через устройство уменьшилась более чем в 2 раза. Устройство показало более высокую степень очистки по сравнению с известными фильтрами («Аквафор»), полное очищение от микробного загрязнения и высокие вкусовые качества.

Таким образом, полученная вода обладает улучшенными вкусовыми, органолептическими и биологически активными свойствами и полностью очищается от микробного загрязнения. По своим параметрам приближается к природной родниковой воде и обладает оздоровительным эффектом за счет содержания фуллеренов из шунгита, ионов кремния и серебра. Срок хранения воды в закрытой темной посуде при комнатной температуре (наблюдаемый) - 6 месяцев.

Кол-во просмотров: 10529
На правах рекламы