Спосіб електрохімічної активації питної води і пристрій для його здійснення

Реферат: Винахід належить до галузі обробки води електрохімічною активацією й може бути використаний для одержання питної води високої якості, як у побуті, так й у промисловості. В основу пропонованого винаходу поставлена задача створення способу електрохімічної активації питної води й пристрою для його реалізації, які за допомогою вибору найбільш оптимальних параметрів імпульсів пульсацій дозволять впливати на воду таким чином, щоб досягти максимальної ефективності, при цьому, витрачати мінімальну кількість електричної енергії. Поставлена винаходом задача вирішується тим, що обробку води ведуть пульсуючим електричним струмом, що подається на електроди в діафрагмовому електролізері з анодною й катодними камерами, за даним способом, розподіл енергії усередині імпульсів пульсацій, при формуванні цих імпульсів, здійснюють відповідно до закону 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, перших членів ряду чисел Фібоначчі, при цьому, енергію переднього фронту імпульсів пульсацій формують відповідно до зростаючого ряду чисел Фібоначчі, а енергію заднього фронту - відповідно до убутного, причому передній фронт формують крутим, а задній - пологим. Крім цього тривалість пауз усередині імпульсів пульсацій вибирають також за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі, причому передньому фронту відповідає убутний ряд, а задньому - зростаючий. Крім того, спочатку переднього фронту імпульсів пульсацій і наприкінці заднього фронту формують UA 100916 C2 (12) UA 100916 C2 по одному імпульсу протилежної полярності, а частоту проходження імпульсів пульсацій вибирають обернено пропорційно електропровідності води в електролізері. Пропонований спосіб реалізований у пристрої, що містить електролізер з анодною й двома катодними камерами, в які наливають воду для активації з розміщеними у камерах електродами: анодом й двома катодами, підключеними до першого, другого й третього виходів джерела пульсуючого струму, перший і другий входи якого з'єднані з першим й другим виходами блоку живлення, а перший й другий входи останнього підключені до мережі змінного струму, за даним способом, в нього додатково уведені датчик наявності води в електролізері, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу блока живлення, датчик температури, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу джерела пульсуючого струму, четвертий вихід якого з'єднаний з входом генератора несучої частоти, а вихід останнього з'єднаний з першим входом елемента кон'юнкції і з рахунковим входом першого лічильника, група виходів якого підключена до входів першого дешифратора, а група виходів останнього з'єднана з першою групою входів другого дешифратора, виходом своїм зв'язаного із другим входом елемента кон'юнкції, а друга група входів другого дешифратора підключена до виходів другого лічильника, своїм рахунковим входом зв'язаного з рахунковим виходом першого лічильника, а рахунковим виходом підключеного до рахункового входу третього лічильника, група виходів якого з'єднана із входами третього дешифратора, що своїми виходами підключений до групи входів блока керування, а вхід останнього з'єднаний з виходом датчика провідності води, вхід якого підключений до п'ятого виходу джерела пульсуючого струму, а вихід блока керування з'єднаний із третім входом елемента кон'юнкції, що своїм виходом підключений до четвертого входу джерела пульсуючого струму. Крім цього, частоту генератора в пристрої вибирають такою, щоб викликати резонанс напруг в електролізері. UA 100916 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі обробки води електрохімічною активацією й може бути використаний для одержання питної води високої якості, як у побуті, так й у промисловості. Відомі способи електрохімічної активації води, які ведуть обробку води в діафрагмових електролізерах з анодними й катодними камерами за допомогою постійного або пульсуючого струму. Наприклад, в [1], процес електролізу ведуть у два етапи: спочатку при повній напрузі на електродах, а потім при зниженому. В інших випадках, наприклад, в [2], для інтенсифікації процесу електролізу руйнують подвійний електричний шар у основних електродів за допомогою додаткових електродів, створюючи додаткове зовнішнє електричне поле. В [3 й 4], збільшують внутрішню енергію молекул води, впливаючи на воду за допомогою підігріву, електромагнітного поля або акустичних коливань, а в [5], наприклад, імпульси пульсуючого електричного поля формують накладенням змінної складової струму джерела на постійну складову й кількість електричної енергії в імпульсах пульсацій регулюють зміною постійної складової. В [6] впливають на воду пульсуючим електричним струмом, при цьому, кількість електричної енергії в імпульсах пульсацій регулюють зміною шпаруватості несучої частоти. Недоліком відомих способів є їхня низька ефективність при обробці води із широким спектром різних забруднювачів і неоптимальні значення споживаної, при цьому, електричної енергії, особливо, для води з підвищеним солевмістом. Найбільш близьким до пропонованого способу є спосіб електрохімічної обробки водяних розчинів пульсуючим електричним струмом, у якому енергію імпульсів пульсацій формують шляхом зміни шпаруватості несучої частоти, забезпечуючи необхідне дозування кількості електричної енергії усередині імпульсів пульсацій (див. Найда Н.Н., Пушняков Н.К. Способ электрохимической обработки водных растворов и устройство. Заявка на изобретение RU 6 97119370 А, МПК C02F 1/46,10.02. 1999). Недоліком описаного способу є його низька ефективність, обумовлена тим, що при обробці води із широким спектром різних забруднювачів його ефективність зменшується в міру збільшення концентрації забруднювачів. Тим більше, неможливо вибрати найбільш оптимальні значення параметрів імпульсів пульсацій при роботі з водою з підвищеним солевмістом й, при цьому, витрачати мінімально-можливе значення електричної енергії. В основу пропонованого винаходу поставлена задача створення способу електрохімічної активації питної води, що за допомогою вибору найбільш оптимальних параметрів імпульсів пульсацій дозволить впливати на воду таким чином, щоб одержувати максимальну ефективність при очищенні води від солей металів, особливо при підвищеному їхньому солевмісті, при цьому, витрачати мінімальну кількість електричної енергії. Поставлена винаходом задача вирішується тим, що за способом електрохімічної активації питної води, що здійснює вплив на воду пульсуючим електричним струмом, що подається на електроди в діафрагмовому електролізері з анодний й катодний камерами, відповідно до даного винаходу розподіл енергії усередині імпульсів пульсацій, при формуванні цих імпульсів, здійснюють відповідно до закону 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 перших членів ряду чисел Фібоначчі. Крім того, енергію переднього фронту імпульсів пульсацій формують відповідно до зростаючих перших членів ряду чисел Фібоначчі, а енергію заднього фронту - відповідно убутних, причому передній фронт формують крутим, а задній - пологим. Крім цього, тривалість пауз усередині імпульсів пульсацій вибирають також за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі, при цьому передньому фронту відповідає убутний ряд, а задньому - зростаючий. Крім того, спочатку переднього фронту імпульсів пульсацій і наприкінці заднього фронту формують по одному імпульсу протилежної полярності, а частоту проходження імпульсів пульсацій вибирають обернено пропорційно електропровідності води в електролізері. Введення нового способу розподілу енергії усередині імпульсів пульсацій за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі дозволяє вибрати найбільш оптимальні параметри цих імпульсів для впливу на воду. Молекула води являє собою структуру, що складається з одного атома кисню й двох атомів водню (див. фіг. 2), розташованих у вигляді рівнобедреного трикутника з геометричними параметрами, близькими до параметрів "золотого перерізу" (див. наприклад, Белянин В. и Романова Е. Жизнь, молекула воды и золотая пропорция // Наука и жизнь, № 10, 2004). Геометричні параметри молекули води в різних агрегатних станах представлені в табл. 1. Аналіз табл. 1 показує, що геометричні параметри молекули води залежно від її агрегатного стану змінюються. Для рідкого агрегатного стану води існує зона, у якій можуть перебувати геометричні параметри молекули води. Аналіз крайніх значень цих геометричних параметрів показує, що вони близькі за своїм значенням до параметрів "золотого перерізу" (від 1,583 до 1,63). Значить, істинне значення "золотого перерізу" (1,618…) лежить у зоні, що відповідає рідкому агрегатному стану води. Дослідження, проведені з різними водами, показують, що 1 UA 100916 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 найбільш корисною для живих істот є потала вода. Потала вода ще "пам'ятає" свій колишній агрегатний стан, коли вона була льодом у вигляді кристалів, тому геометричні параметри молекули поталої води ближче до параметрів, що відповідають льоду, а не пари. Розрахунки, проведені автором, по визначенню геометричних параметрів молекули поталої води поміщені в останньому рядку табл. 1. Саме для цієї води геометричні параметри її молекули відповідають "золотому перерізу", при цьому, валентний кут Н-О-Н, при такому співвідношенні, дорівнює 108°. Висновок з даного аналізу табл. 1 наступний. Вода, перебуваючи в рідкому агрегатному стані, по геометричних параметрах своїх молекул близька до конструкції, що відповідає "золотому перерізу". І в зоні, що відповідає рідкому агрегатному стану, існує така вода, параметри якої відповідають у точності "золотому перерізу". На думку автора, це потала вода. Із цього випливає ще один важливий висновок. Для впливу на воду в електролізері з метою + здійснення дисоціації молекул води на протони (Н ) і гідроксили (ОН ) необхідно вибирати таку технологію й такі параметри електричних імпульсів, що впливають на воду так, щоб вони при своїх мінімальних енергетичних витратах давали максимальний ефект. Виходячи з будови молекул води, законом для такого впливу може бути розподіл енергії в імпульсах, що впливають на воду, за тим же законом, за яким влаштована сама молекула води, тобто відповідно до "золотого перерізу". Тоді "відгук" молекули води на подібний вплив буде максимальним. Тому у винаході використовується саме такий спосіб формування "тіла" імпульсу пульсацій, у якому енергія імпульсів пульсацій змінюється за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі. Вибір саме молодших членів ряду Фібоначчі обумовлено тим, що відношення сусідніх членів цього ряду при зростанні й убуванні змінюються навколо "золотого перерізу": одне відношення буде більше "золотого перерізу", а друге менш ("стрибки" енергії навколо "золотого перерізу"). При обробці води із широким спектром різних забруднювачів і високим її солевмістом, і як наслідок, що має високу електропровідність, сильно активізується процес електролізу з виділенням тепла, що значно зменшує ефективність обробки води. Для стабілізації процесу електролізу й утримання температури води в необхідних межах, частоту проходження імпульсів пульсацій, за даним винаходом, вибирають обернено пропорційно електропровідності води, а виходить, і її солевмісту. Це дозволяє адаптовано стежити за солевмістом води в електролізері й вибирати найбільш оптимальні значення частоти проходження імпульсів пульсацій, і тим самим, найбільше ефективно впливати на процес обробки води, досягаючи найбільш високих показників її якості. Такий режим, при підвищенні ефективності й якості, знижує, також, витрати електричної енергії. Крім того, при проведенні електролізу біля електродів існує подвійний електричний шар, утворений іонами й іонізованими молекулами. Цей шар знижує доступ вільних іонів до електродів, за рахунок компенсації їхнього потенціалу, а це приводить до зниження активності процесу електролізу, зменшуючи ефективність обробки води. (Див., наприклад, книгу В.В. Скорчеллети "Теоретическая электрохимия". Изд. химической литературы. Л. 1963, с. 344-351). Для руйнування потенціалу подвійного електричного шару у винаході використовують імпульси зворотної полярності, сформовані на передньому й задньому фронтах імпульсів пульсацій. Руйнування подвійного електричного шару приводить до збільшення швидкості електродних реакцій, скорочення часу обробки й активізації процесу електролізу, що ще більше підвищує ефективність обробки води, а також, зменшує витрати електричної енергії. Крім цього, імпульси зворотної полярності сприяють зменшенню відкладень на катоді, що підвищує експлуатаційні властивості електролізера. Пропонований спосіб реалізований у пристрої, що містить електролізер з анодний й двома катодними камерами, в які наливають воду для активації з розміщеними у камерах електродами: анодом й двома катодами, підключеними до першого, другого й третього виходів джерела пульсуючого струму, перший і другий входи якого з'єднані з першим й другим виходами блока живлення, а перший й другий входи останнього підключені до мережі змінного струму, відповідно до винаходу, в нього додатково уведені датчик наявності води в електролізері, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу блока живлення, датчик температури, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу джерела пульсуючого струму, четвертий вихід якого з'єднаний з входом генератора несучої частоти, а вихід останнього з'єднаний з першим входом елемента кон'юнкції і з рахунковим входом першого лічильника, група виходів якого підключена до входів першого дешифратора, а група виходів останнього з'єднана з першою групою входів другого дешифратора, виходом своїм зв'язаного із другим входом елемента кон'юнкції, а друга група входів другого дешифратора підключена до виходів другого лічильника, своїм рахунковим 2 UA 100916 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входом зв'язаного з рахунковим виходом першого лічильника, а рахунковим виходом підключеного до рахункового входу третього лічильника, група виходів якого з'єднана із входами третього дешифратора, що своїми виходами підключений до групи входів блока керування, а вхід останнього з'єднаний з виходом датчика провідності води, вхід якого підключений до п'ятого виходу джерела пульсуючого струму, а вихід блока керування з'єднаний із третім входом елемента кон'юнкції, що своїм виходом підключений до четвертого входу джерела пульсуючого струму. Крім того, частоту генератора у пристрої вибирають такою, щоб викликати резонанс напруг в електролізері. На кресленнях представлено: Фіг. 1 - структурна схема пристрою, що реалізує пропонований спосіб. Фіг. 2 - будова молекули поталої води. Фіг. 3 - розподіл енергії в імпульсі пульсацій. Фіг. 4 - частота проходження імпульсів пульсацій. Пристрій (див. фіг. 1), що містить електролізер 1 з анодний 2 й двома катодними 3 камерами, в які наливають воду для активації з розміщеними у камерах електродами: анодом 4 й двома катодами 5, підключеними до першого, другого й третього виходів джерела пульсуючого струму 6, перший і другий входи якого з'єднані з першим й другим виходами блока живлення 7, а перший й другий входи останнього підключені до мережі змінного струму, датчик 8 наявності води в електролізері, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу блока живлення 7, датчик 9 температури, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу джерела пульсуючого струму 6, четвертий вихід якого з'єднаний з входом генератора 10 несучої частоти, а вихід останнього з'єднаний з першим входом елемента кон'юнкції 11 і з рахунковим входом першого лічильника 12, група виходів якого підключена до входів першого дешифратора 13, а група виходів останнього з'єднана з першою групою входів другого дешифратора 14, виходом своїм зв'язаного із другим входом елемента кон'юнкції 11, а друга група входів другого дешифратора 14 підключена до виходів другого лічильника 15, своїм рахунковим входом зв'язаного з рахунковим виходом першого лічильника 12, а рахунковим виходом підключеного до рахункового входу третього лічильника 16, група виходів якого з'єднана із входами третього дешифратора 17, що своїми виходами підключений до групи входів блока керування 18, а вхід останнього з'єднаний з виходом датчика 19 провідності води, вхід якого підключений до п'ятого виходу джерела пульсуючого струму 6, а вихід блока керування 18 з'єднаний із третім входом елемента кон'юнкції 11, що своїм виходом підключений до четвертого входу джерела пульсуючого струму 6. Пропонований спосіб здійснюють у пристрої таким чином. При наливанні води у анодну й катодні камери за рахунок електропровідності води замикається ланцюг датчика 8 наявності води в електролізері 1, сигнал з якого передається у блок живлення 7, а він, у свою чергу, подає живлення до джерела пульсуючого струму 6, а той, дає сигнал на включення генератора несучої частоти 10 й, тим самим, запускає програму початку формування імпульсів пульсацій. Імпульси пульсацій формуються за допомогою генератора несучої частоти 10, лічильників 12 й 15, дешифраторів 13 й 14, елемента кон'юнкції 11 і джерела пульсуючого струму 6. Кожен імпульс пульсацій складається з N - груп, а в кожній групі по n - імпульсів генератора й l - пауз, де N-8, а n і l вибирають з перших членів ряду чисел Фібоначчі (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13). Вибір саме перших членів ряду чисел Фібоначчі обумовлений тим, що відношення сусідніх "молодших" членів ряду має більший розкид значень цих відношень, ніж у відношеннях з більш "старших" членів ряду, а значить енергія відповідна цим значенням буде більш відрізнятися (більший "стрибок" енергії), тобто буде більш жорсткий вплив енергії імпульсів пульсацій на молекули води. Розглянемо структуру імпульсів пульсацій. Імпульси пульсацій складаються з переднього та заднього фронтів. Тривалість переднього й заднього фронтів імпульсів пульсацій визначають, виходячи з поділу всієї тривалості імпульсу пульсацій в співвідношенні близьким до "золотого перерізу". Вся тривалість імпульсів пульсацій складається з N - груп, кожна з яких містить як імпульси генератора (n), так і паузи (l), причому тривалість імпульсів генератора (n) і пауз (l) однакові і дорівнюють тривалості періоду генератора 10. У кожній групі N кількість імпульсів генератора (n) і кількість пауз (l) вибирають таким чином, щоб вони розташовувалися за законом перших членів чисел ряду Фібоначчі (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13). Причому, для переднього крутого фронту n 3 UA 100916 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вибирають з зростаючого ряду чисел Фібоначчі, а l - з убутного, при цьому, для заднього пологого фронту навпаки: n вибирають з убутного ряду, а l - з зростаючого. Як приклад, розглянемо формування імпульсів пульсацій з параметрами: N=8, а (n+l)=8. Спочатку визначають тривалість всього імпульсу пульсацій, яка дорівнює Тіп=N·(n+l)=8·8=64 періодам генератора 10 несучої частоти. Потім визначають тривалість переднього й заднього фронтів. Вони поділені за правилом близькім до "золотого перерізу" (64/1,618=39,6), тому тривалість імпульсу пульсацій (Tiп=64 періодам генератора) ділять на 40 і 24 періоди, відношення яких (24/40=0,6; або 40/24=1,66) є близькими до "золотого перерізу", Більш коротку тривалість, яка дорівнює 24 періодам генератора використовують для переднього крутого фронту, а більш тривалу, яка дорівнює 40 періодам - для заднього пологого фронту. Таким чином, для формування енергії переднього фронту використовують три групи N (N1, N2, N3), що містять 24 періоди генератора, а для заднього фронту п'ять груп N (N4, N5, N6, N7, N8), що містять 40 періодів генератора. Структуру переднього крутого фронту імпульсів пульсацій (див. фіг. 3) у групах (N1, N2, N3) формують з наступних імпульсів генератора (n) і пауз (l), які вибирають з перших членів ряду чисел Фібоначчі, причому, для n ряд буде зростаючим, а для l - убутним. Для групи N1 вибирають n1=2+3, а l1=3, тому що (n+l)=8. Вибір n1, починаючи з n=2, а ні n=0, обумовлений тим, щоб передній фронт був більш крутим. Для групи N2 вибирають n2=5, тому що після 3 в ряді іде 5 (зростаючий ряд), а l2=2+1, тому що після 3 в ряді іде 2 та 1 (убутний ряд) і т.д. Для групи N3 вибирають n3=8, а l3=0. Всього для груп N1, N2, N3 кількість імпульсів і пауз складе (n1+l1)+(n2+l2)+(n3+l3)=(2+3+3)+(5+2+1)+(8+0)=24. Структуру заднього пологого фронту імпульсів пульсацій (див. фіг. 3) у групах N4, N5, N6, N7, N8 формують з наступних імпульсів генератора (n) і пауз (l). Для групи N4 вибирають n4=5, тому що після 8 в ряді Фібоначчі іде 5 (убутній ряд) а l4=1+2, тому що, після 0 в ряді іде 1 та 2 (зростаючий ряд), і т.д. Для групи N5 вибирають n5=3+2, а l5=3. Для групи N6 вибирають n6=1, а l6=5+2. Для групи N7 вибирають n7= 1, а l7=5+2. Для групи N8 вибирають n8=0, а l8=8. Всього для груп N4, N5, N6, N7, N8 кількість імпульсів і пауз складе (n4+l4)+(n5+l5)+(n6+l6)+(n7+l7)+(n8+l8)=40. Таким чином, передній фронт імпульсів пульсацій буде крутим, тому що n буде різко зростати від 2 до 8, а l буде зменшуватись від 3 до 0 за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі. При цьому, задній фронт буде пологим, тому що n буде плавно зменшуватись від 8 до 0, а l буде плавно зростати від 0 до 8 за тим же законом. Відношення вибраних сусідніх членів ряду змінюються у своїх значеннях навколо значення "золотого перерізу" (1,618 й 0,618), поступово звужуючи ці "ворота". Наприклад, 3/2=1,5; 5/3=1,66; тобто 1,51,60; 8/5=1,60; 13/8=1,625; тобто 1,600,60; 3/5=0,60; 5/8=0,625; тобто 0,600,615 і т.д. Тому, формування енергії в імпульсах пульсацій за цім законом створює можливість "обстрілювати" молекули води імпульсами пульсацій з енергією, яка змінюється відповідно до значень відношень сусідніх членів ряду чисел Фібоначчі ("перехресний обстріл" молекул води в зоні "золотого перерізу"). Форма енергії в імпульсах пульсацій змушує молекулу води коливатися навколо зони своєї стабільності, що значно посилює ефект обробки води. Крім того, спочатку переднього фронту й наприкінці заднього фронту імпульсів пульсацій формують по одному імпульсу протилежної полярності для руйнування потенціалу подвійного електричного шару, що приводить до збільшення швидкості електродних реакцій. Імпульси генератора, сформовані за законом ряду чисел Фібоначчі, з виходу дешифратора 14 надходять на другий вхід елемента кон'юнкції 11, де по збігу зібрані три сигнали: від генератора 10, від дешифратора 14 і від блока керування 18. Від генератора 10 надходять імпульси з такою частотою, що викликає резонанс напруг в електролізері 1. Вибір частоти, що резонує в електролізері дозволяє з найбільшим ефектом вести обробку води з мінімальними витратами електричної енергії. Від дешифратора 14 надходить інформація про кодування енергії усередині імпульсів пульсації за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі. Кодується кількість імпульсів (n) генератора 10, а також інформація про тривалості пауз l усередині імпульсів пульсацій по кожній групі й для всіх груп N. з урахуванням формування переднього крутого і заднього пологого фронтів. Від блока керування 18 надходить інформація про адаптований вибір частоти проходження імпульсів пульсацій обернено пропорційно електропровідності води в електролізері 1, а значить й її солевмісту. Цей вибір здійснюється за допомогою датчика провідності води 19, блока керування 18, дешифратора 17, лічильника 16 й джерела пульсуючого струму 6. 4 UA 100916 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Солевміст води впливає на її електропровідність. Чім більше солевміст, тим вище електропровідність води й тим більше струм між електродами (анодом й катодами) через воду в електролізері 1. Тому датчик електропровідності води розташований зовні електролізера 1, а інформацію про електропровідність води він отримує від джерела пульсуючого струму 6 пропорційно електричному струму, який протікає через електроди 4, 5 й воду в електролізері 1. Якщо лічильник 12, рахує кількість імпульсів (n) генератора 10 в групі, лічильник 15 рахує кількість груп N, утворюючі імпульси пульсацій, то лічильник 16, рахує кількість імпульсів пульсацій М, де М дорівнює 8, 16 або 32. Дешифратор 17 реалізує наступні варіанти: для М=8 (розподіл імпульсів пульсацій на 1з8, 2з8, 4з8, 8з8); для М=16 (розподіл імпульсів пульсацій на 1з16, 2з16, 4з16, 8з16, 16з16) і т. д. Як приклад, розглянемо варіант М=8 (див. фіг. 4). Для М=8 з дешифратора 17 надходить чотири виходи, які ділять частоту імпульсів пульсацій на 1, 2, 4 або 8, залежно від електропровідності води в електролізері 1. При цьому, електропровідність води при електролізі + буде визначатися не тільки її солевмістом, але й насиченням води іонами водню (Н ) і гідроксилами (ОН ). Тому вибір оптимальної частоти імпульсів пульсацій буде забезпечувати найбільш вигідний режим обробки води й охороняти її від надмірного нагрівання при електролізі й, при цьому, буде знижуватися енергоспоживання. Сформовані імпульси пульсацій, з виходу елемента кон'юнкції 11, надходять у джерело пульсуючого струму 6, де остаточно формуються робочі імпульси пульсацій по потужності, а також допоміжні імпульси зворотної полярності й прикладаються до анодів 4 і до катодів 5 електролізера 1 для здійснення процесу електролізу води. При досяганні необхідної температури води в електролізері 1, датчик температури 9 посилає сигнал зупинки процесу електролізу на джерело пульсуючого струму 6, який блокує подачу імпульсів пульсацій на електроди 4 й 5 електролізера 1, зупиняє, тим самим, процес електролізу. Оброблена вода зливається з електролізера 1. Дослід, проведений при обробці води отриманої за пропонованим й відомим способами, показав наступні результати (див. табл. 2). Аналіз табл. 2 показує, що обробка води за пропонованим способом здійснюється більш ефективно, тому що для досягнення однакових показників якості води було витрачено на 30 % менше часу на її обробку при одночасному зменшенні витрат електричної енергії на 37 %. При цьому, вода оброблялася з високим солевмістом (1150 мг/л) і підвищеним показником жорсткості (6,9 мг екв./л). Таким чином, комплексна дія різних факторів: - формування енергії у середині імпульсів пульсації, формування їх передніх крутих і задніх пологих фронтів, а також тривалості пауз за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі; - вибір частоти пульсації обернено пропорційно електропровідності води в електролізері; - формування імпульсів зворотної полярності на початку й наприкінці імпульсів пульсацій; - вибір такої частоти генератора, що викликає резонанс напруг в електролізері; дозволяє найбільше ефективно вести обробку води із широким спектром різних забруднювачів, при цьому, затрачувати мінімальну кількість електричної енергії, особливо для води з підвищеним солевмістом. Джерела інформації: 1. UA 4002 U, З02F 1/46, 15.12.2004. 2. RU 95102469 A1, C02F 1/46, 20.06.1996. 3. RU 94020306 А1, C02F 1/46, 27.06.1996. 4. RU 2067836 С1, З02F 1/46, 20.10.1996. 5. RU 96123170 А, C02F 1/46, 20.09.1998. 6. RU 97119370 А, C02F 1/46, 10.02.1999. Таблиця 1 Агрегатні стани води пара рідина лід потала вода Довжина зв'язку О-Н, нм Довжина зв'язку Н-Н, нм Валентний кут Н-О-Н, град. 0,096 0,096÷0,100 0,100 0,09904 0,152 0,152÷0,163 0,163 0,16025 104,5° 104,5°÷109,5° 109,5° 108° 50 5 Відношення довжин, Н-Н/О-Н 1,583 1,583÷1,630 1,630 1,61803 UA 100916 C2 Таблиця 2 Показник 1. Водневий показник 2. Окислювальновідновний потенціал 3. Загальна мінералізація 4. Жорсткість 5. Час досягнення показників за пп. 14 6. Витрачена електрична енергія Одиниці виміру Вихідна Аноліт вода Католіт Питна вода, Запропонований Відомий суміш спосіб спосіб 1:3 рН 7,3 2,86 11,4 7,7 мВ 265 960 -710 -119 мг/л 1150 590 180 220 мг·екв/л 6,9 4,5 0,9 2,1 хвилин 38 54 кВт 0,61 0,96 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 1. Спосіб електрохімічноїактивації питної води, що здійснює вплив на воду пульсуючим електричним струмом, що подається на електроди в діафрагмовому електролізері з анодною й катодними камерами, який відрізняється тим, що розподіл енергії усередині імпульсів пульсацій, при формуванні цих імпульсів, здійснюють відповідно до закону 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, перших членів ряду чисел Фібоначчі. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що енергію переднього фронту імпульсів пульсацій формують відповідно до зростаючих перших членів ряду чисел Фібоначчі, а енергію заднього фронту - відповідно до убутних, при цьому передній фронт формують крутим, а задній пологим. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що тривалість пауз усередині імпульсів пульсацій вибирають також за законом перших членів ряду чисел Фібоначчі, причому передньому фронту відповідає убутний ряд, а задньому - зростаючий. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що спочатку переднього фронту імпульсів пульсацій і наприкінці заднього фронту формують по одному імпульсу протилежної полярності. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що частоту проходження імпульсів пульсацій вибирають обернено пропорційно електропровідності води в електролізері. 6. Пристрій електрохімічної активації питної води для здійснення способу за пп. 1-5, що містить електролізер з анодною й двома катодними камерами, в які наливають воду для активації з розміщеними у камерах електродами: анодом й двома катодами, підключеними до першого, другого й третього виходів джерела пульсуючого струму, перший і другий входи якого з'єднані з першим й другим виходами блока живлення, а перший й другий входи останнього підключені до мережі змінного струму, який відрізняється тим, що в нього додатково уведені датчик наявності води в електролізері, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу блока живлення, датчик температури, вхід якого зв'язаний з водою в електролізері, а вихід підключений до третього входу джерела пульсуючого струму, четвертий вихід якого з'єднаний з входом генератора несучої частоти, а вихід останнього з'єднаний з першим входом елемента кон'юнкції і з рахунковим входом першого лічильника, група виходів якого підключена до входів першого дешифратора, а група виходів останнього з'єднана з першою групою входів другого дешифратора, виходом своїм зв'язаного із другим входом елемента кон'юнкції, а друга група входів другого дешифратора підключена до виходів другого лічильника, своїм рахунковим входом зв'язаного з рахунковим виходом першого лічильника, а рахунковим виходом підключеного до рахункового входу третього лічильника, група виходів якого з'єднана із входами третього дешифратора, що своїми виходами підключений до групи входів блока керування, а вхід останнього з'єднаний з виходом датчика провідності води, вхід якого підключений до п'ятого виходу джерела пульсуючого струму, а 6 UA 100916 C2 вихід блока керування з'єднаний із третім входом елемента кон'юнкції, що своїм виходом підключений до четвертого входу джерела пульсуючого струму. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що частоту генератора несучої частоти вибирають такою, щоб викликати резонанс напруг в електролізері. 7 UA 100916 C2 8 UA 100916 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9