Способ консервирования питьевой воды
Патент 1456370
Авторы
Классы МПК
Способ консервирования питьевой воды
Иллюстрации
Реферат
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 диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами в присутствии двууглекислой соды с доведением и последующим поддержанием в обрабатываемой воде показателя rHij не менее 30. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (SD 4 С 02 F
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4137435/40-26 (22) 24. 10.86 (46) 07.02.89. Бюл. )) 5 (72) В.М.Зайцев и А.В.Степанов (53) 628.543 (088.8) (56) Таубе П.P. Баранова А.Г. Химия и микробиология воды.-М.: Высшая школа, с. 52-53.
Авторское свидетельство. СССР
М 586129, кл. С 02 F 1/46, 1977. (54) СПОСОБ КОНСЕРВИРОВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ,ВОДЫ (57) Изобретение относится к способу обработки питьевой воды и может быть!
Изобретение относится к обработке питьевой воды и может быть использовано 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 повьппенным содержанием хлоридов в течение 90 сут.
В исследуемую воду дозируют бактерии Е.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 использовано в системах водоснабжения, в которых предусматривается длительное хранение воды. Цель изобретения — консервирование воды с повьппенным содержанием хлоридов. Поставленная цель достигается тем, что консервируемая вода подвергается электрохимической обработке в анодной камере двухкамерного диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами в присутствии двууглекислой соды с доведением и последующим поддержанием в обрабатываемой воде показателя rHg не менее 30. 2 табл.
2 электролизера с нерастворимыми элект- С родами и катионообменной селектив— ной мембраной. Для поддержания процесса и предотвращения образования отложений на катоде в катодной камере циркулирует подкисленный раствор с рН 5,0-5,5. Консервирование во- »Д» ды ведут при плотности тока на электродах = 10-15 А/м, поддерживая постоянно в обрабатываемой воде значение показателя rHg не менее 30, Расчетную формулу для определения показателя rHg получают из уравнения
Нернста. Это уравнение описывает зависимость окислительно-восстановительного потенциала системы от концентрации окисленной и восстановленных форм и имеет вид
Е!, = Е + — -1п — ..., (!)
Ы !1 п F (Кес1) где Е), — окислительно-восстановительный потенциал системы; (2) з 14563
Š— стандартный потенциал, Н вЂ” газовая постоянная, 1
Р— число Фарадея; и — число электронов отданР 5 ных инертному электроду при протекании окислительно-восстановительных, реакций;
Т - температура среды; 10 (О ) — активность вещества в окисленной форме
Ней) — активность вещества в восстановленной форме.
Окислительно-восстановительную арактеристику системы в данных усовиях получают по соотношению молярых или ионных активностей окисной закисной форм любого вещества. В одных растворах пользуются отношени- 20 м между ионами водорода и молекулярым водородом. Окислительно-восстаовительный потенциал этой пары приет следующий вид:
К т 1Н
2F ГЙ где Š— стандартный потенциал для водорода, равный О, показатель в степени два говорит о 30 том, .что в процессе участвуют два
:электрона. При .подстановке всех кон стант и замене натуральных логариф1g ными 1< О 4343 полу
35 ют выражение
4 электроды которого герметично вмонтированы в емкость с обрабатываемой водой.
В результате электролиза в анодной камере протекают следующие реакции:
2Н О вЂ” 4е = 4Н + О (6)
Н + НСО - Н,О + СО (7) Это приводит к повышению в обрабатываемой воде окислительно-восстановительного потенциала - gg и одновре-менной 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 повышение в обрабатываемой воде показателя rH .
При достижении и последующем поддержании в консервируемой воде показателя гН не менее 30 наблюдается инактивация жизнедеятельности водной микрофауны.
Затраты электроэнергии составлякВт ч ют 0,1-0,3 —,, а расход двууглекислой соды 0,3-0,5 кг сут
Результаты санитарно-гигиенического анализа исходной воды и после ее консервирования- сведены в табл.1.. р
E О 029 1g - — - ... (3) (Н,1
Отрицательный логарифм концентрации водородных ионов — 1g (H ) есть рН, а отрицательный логарифм давления молекулярного водорода — 1g (Hqj обозначают через rH<.
После соответствункцих преобразований уравьения (3) получают
Е = 0,029 (rHg — 2рН) ... (4)
Откуда имеем
О 029
При дестабилизации, снижении водородного показателя рН (ниже 6,5) в обрабатываемую воду добавляется двууглекислая сода с доведением рН до первоначального значения. Контроль за значениями Е, рН и tÐÑ осуществляют при помощи рН-метра, После консервирования электрохимическая установка отключается, и
40 обработанная вода подвергается хра- . нению в герметически замкнутой емкости в течение 90 сут. При этом через каждые 15. сут проводят анализ качества этой воды.
Результаты физико-химического и бактериологического анализа качества воды в процессе ее хранения представлены в табл. 2.
50 Бактериально загрязненная вода после обработки (консервирования) предлагаемым способом становится пригодной для использования в хозяйственно-питьевых целях (табл. 1)..
Применение предлагаемого способа консервирования воды позволяет поддерживать питьевую воду в пригодном для использования состоянии при ее хранении не менее 90 сут (табл. 2) °
5 1456370 6 и э о б р е т е н и я вводят двууглекислую соду до достижения рН 8,5 и процесс ведут в герметичной анодной камере двухкамерно5 го диафрагменного электролизера с нерастворимыми электродами и катионообменной мембраной до достижения в обрабатываемой воде показателя rH не менее 30.
Фор мула
Способ консервирования питьевой воды путем ее электролиза, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения воэможности консервирования воды с повышенным содержанием хлоридов, перед электролизом в воду
Таблица 1
Бактериологические и физико-химические показатели
Исследуемая вода рН t, С Хлориды, мг/г
Общая же- Щелочсткость, ность, мг. экв/л мг, экв/л
Коли- Микробное индекс число
6 5
7,6
8,5 20 350
1728 2840
Исходная
После консервирования
3,4
4,1
6 6 20 210
Таблица 2
Обрабо- Хранение воды после консервирования, сут
Показатели качества воды вода 15 30 45 60 90
Коли-.индекс
Микробное число
Водородный показатель, рН
6,6
6,6
6,6
6,6
6,6
6 ° 6
20
20
Температ ура, С
Хлориды, мг/л
210
210
210
210
210
210
Общая жесткость, мг ° экв/л
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
4,1
Составитель Т.Барабаш
Техред Л.Сердюкова Корректор И.Зрдейи
Редактор Н.Гунько
Заказ 7485/18 Тираж 823 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4