Russian (CIS)English (United Kingdom)

Технология

      Первые лабораторные исследования технологии электроуправляемой сорбции и электрокондиционирования воды выявили их перспективность, благодаря тому, что позволяют сочетать многие достоинства, исключая ряд недостатков известных методов водоочистки.

      В частности, в отличие от песчаных фильтров и сорбционных установок, электросорбционные аппараты прекрасно удаляют из воды бактерии, вирусы и другие микроорганизмы, любые инородные макро- и микрочастицы. В отличие от мембранных или волоконных фильтрационных систем электрокондиционеры аппараты обладают высокой производительностью, не снижающейся со временем. В связи с тем, что фильтрация в слое электросорбента («электрофильтрация») осуществляется не на основе различия взвешенных компонентов в размерах, а, главным образом, благодаря всегда имеющему место различию физико-химических свойств этих компонентов и воды, электрофильтрация обладает уникальной универсальностью. В результате, всего одним единственным электросорбционным аппаратом можно осуществить целый комплекс известных процедур водоподготовки. Обеспечивается глубокая очистка воды от всех видов микроорганизмов, органических и минеральных частиц, не растворимых в воде нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ, самых разнообразных растворимых ионизированных и неионизированных компонентов (за исключением, разве что щелочных металлов, которые всегда должны содержаться в питьевой воде). При всем этом электросорбционные аппараты не нуждаются в предварительном отделении эмульгированных нефтепродуктов и вполне могут обходиться без предварительной тонкой фильтрации механических примесей.

      В отличие от имеющихся сегодня на рынке фильтрационных и сорбционных установок для очистки воды, электросорбционные аппараты не требуют периодической замены каких-либо элементов в процессе эксплуатации. Срок службы всех деталей и узлов рассчитан на многолетнюю эксплуатацию. Благодаря возможности простой и регулярной профилактики, электрокондиционеры аппараты могут постоянно поддерживаться в работоспособном состоянии, в то время, как при эксплуатации установок других типов, пользователям или, даже обслуживающему техническому персоналу, чаще всего трудно определить, когда они уже выработали свой ресурс (кстати, весьма незначительный в условиях реальных нагрузок).

      Наличие электродов и выполнение ими активной электрохимической функции, а также их высокая агрегативная активность (за счет кулоновских и других электрических взаимодействий) обеспечивают выполнение электрокондиционерами очистки воды как от ионизированных, так и молекулярных поляризуемых компонентов. Помимо поляризационных процессов приводящих к агрегатообразованию и удерживанию возникающих агрегатов у поверхности гранулированного наполнителя, удаление нежелательных компонентов осуществляется за счет электроокисления, электровосставновления, электролиза, электрокатализа.

      В самых общих чертах технология электрокондиционирования выглядит следующим образом.На стадии очистки через резервуар с размещенными в нем электродами, который содержит фильтрующую насадку (гранулированный наполнитель) с размером частиц, зависящим от задачи, пропускается вода, подлежащая очистке. При подаче на электроды электрического напряжения одновременно происходит значительное увеличение сорбционной способности материала, используемого в качестве фильтрующей насадки, и сорбируемости многих содержащихся в воде компонентов.

      При периодически возникающей необходимости регенерации дисперсной насадки электрофильтра электрическое напряжение может отключаться, обеспечивая возможность эффективной промывки электрофильтра. Промывка насадки осуществляется или в динамическом режиме с послойным выводом гранулированной насадки в зону интенсивной промывки и последующим возвратом в зону фильтрации, или в статическом режиме, когда сорбционная способность насадки снижается до исходного уровня прямым или, что лучше, обратным потоком регенерирующей жидкости.

      В качестве дисперсного материала могут использоваться гранулы кварца, агата, корунда, цеолитов и других минералов, керамики, лучше сильно поляризуемой сегнетокерамики, полимерных материалов, в том числе с включениями порошков сегнетокерамики, песок, гранулы, а также дисперсии таких материалов как, например, полученных на основе целлюлозы и хитозана или ионообменных смол (группа сорбентов «Сегнетель»®).

      Наличие неоднородности поверхности как химического, так и геометрического характера является необходимым для осуществления очистки жидкости, механизм которой базируется на попадании содержащихся в ней микрочастиц или ионно-молекулярных агрегатов при прохождении через дисперсный материал насадки в зоны с различными величинами заряда и скорости потоков.

      Под воздействием внешнего электрического поля происходит поляризация микрочастиц и молекул, содержащихся в жидкости, что усиливает их коагуляцию в силу диполь-дипольных и квадрупольных взаимодействий, а также электросорбция микрочастиц и их агрегатов на дисперсном материале насадки. Неравномерность же потока с образованием застойных зон в насадке, из которых затруднен вынос сорбированных частиц, обеспечивает необходимую эффективность процесса очистки. ри более высоких скоростях подачи жидкости или повышенных требованиях к степени очистки напряженность электрического поля должна повышаться.

      Перечисленные выше дисперсные материалы могут использоваться индивидуально, в смеси между собой и в сочетании с другими традиционными материалами для фильтрации на зернистых загрузках. Использование дисперсных частиц большего размера снижает эффективность бработки в связи с уменьшением их поверхностной площади и объема застойных зон. Применение гранул слишком малого размера приводит к нежелательному повышению гидродинамического сопротивления и также к уменьшению объема застойных зон (электросорбционной ёмкости).

      Типичный электрокондиционер состоит из блока электропитания и электроколонки, внутри которой вмонтированы электроды и размещен поляризуемый материал одного или нескольких видов, в том числе и с различной крупностью частиц. Электроколонка может быть выполнена с различным числом камер. В рабочей камере электроколонки в зоне электрического поля могут быть размещены также дополнительные слои дисперсных материалов, решающие специфические задачи по очистке от тех или иных конкретных компонентов, или имеющие различную крупность зерен.

 

Новый подход

к проблемам

 водоподготовки:

7 важнейших процессов

в 1 устройстве