способ очистки воды

Формула изобретения

Способ очистки воды путем полного ее замораживания, последующего оттаивания, физического воздействия на очищаемую среду и отстаивания талой воды, отличающийся тем, что после оттаивания полученную талую воду пропускают между дисками, вращающимися навстречу друг другу со скоростью 500-1000 рад/с.

Описание изобретения к патенту

Техническое решение относится к области способов очистки воды путем замораживания и оттаивания и может найти применение в пищевой, фармацевтической, химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Известны способ очистки природных и сточных вод и установка для его осуществления [Патент РФ 2094394, С02F 9/00, 1997], где осуществляется дезинтеграция-активация воды с помощью подвижных дисков, вращающихся в разные стороны. Недостатками способа являются низкая эффективность воздействия на очищаемую среду при обработке природных вод, содержащих небольшие концентрации высокодисперсной твердой фазы, длительность процесса отстаивания очищаемой воды.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ улучшения качества питьевой воды замораживанием и оттаиванием [Патент РФ №2186033, С02F 1/22, С02F 5/00, 2002 г.] путем замораживания воды в сосуде с отношением высоты к линейному размеру поперечного сечения 2, растапливания льда в том же сосуде при температуре до 30°С и сифонирования верхнего очищенного слоя жидкости объемом 75% от общего объема замороженной воды, при этом оттаивание ведут при неподвижном вертикальном положении сосуда, а удаление очищенной воды проводят не позднее чем через сутки по окончании оттаивания.

К недостаткам данного способа можно отнести следующие: длительность стадии отстаивания талой воды, периодичность процесса и недостаточная степень очистки воды.

Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время отстаивания талой воды, повысить качество очистки воды.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе очистки воды, включающем полное ее замораживание, последующее оттаивание, физическое воздействие на очищаемую среду вращающимися навстречу друг другу дисками, отстаивание талой воды, после стадии оттаивания талой воды полученную воду пропускают между дисками, вращающимися со скоростью 500-1000 рад/с.

Использование переменного интенсивного силового воздействия на частицы, находящиеся в воде, создает режим кавитации в воде, способствует разрушению хлопьев осадка, содержащихся в талой воде, увеличивает скорость осаждения твердых частиц в воде и, соответственно, уменьшает время отстаивания талой воды. Увеличение скорости вращения дисков выше 1000 рад/с повышает расход потребляемой энергии и приводит к большим экономическим затратам. Уменьшение скорости вращения дисков ниже 500 рад/с не вызывает значительного разрушения хлопьев осадка и не сказывается существенно на времени отстаивания воды.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. Исходную воду помещают в сосуд, полностью замораживают при температуре ниже точки замерзания воды, выдерживают при данной температуре не менее 1 часа, затем растапливают лед при температуре 30°С. Далее пропускают полученную талую воду между дисками, вращающимися со скоростью 628 рад/с навстречу друг другу, расположенными в цилиндрическом корпусе роторной установки. Отстаивают талую воду в течение 18,8 часов и сифонируют ˜75% объема воды без взмучивания осадка.

В известном способе улучшения качества питьевой воды обработка талой воды в роторной установке не проводится, что не позволяет разрушить присутствующие в воде хлопья осадка. Исходной средой для получения очищенной воды в известном способе является также питьевая вода. Содержание солей жесткости в исходной воде составляло 98 мг/л.

Влияние скорости вращения дисков на время отстаивания талой воды приведено в таблице. Время отстаивания определялось по достижению одинаковых значений концентрации солей жесткости в сифонируемой воде.

Влияние скорости вращения дисков на время отстаивания талой воды
Скорость вращения дисков, рад/с	419	500	523	837	1000	1047	1151
Время отстаивания воды, час	24,0	20,1	19,7	16,9	16,3	16,2	16,1

Использование предлагаемого способа очистки воды позволяет уменьшить время отстаивания талой воды на 20-30% и, соответственно, увеличить производительность стадии отстаивания талой воды и процесса очистки воды в целом. Способ использован при разработке технологии очистки родниковой, артезианской и водопроводной воды, а также кипяченой воды.