Електрод для ємнісної деіонізації

Реферат: Цей винахід належить до електрода для ємнісної деіонізації води, який містить: 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм; 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм; і 2-30 % за вагою електропровідного технічного вуглецю, питома площа мезопор 2 якого перевищує 100 м /г, крім того, винахід належить до способу виготовлення такого електроду, та до застосування таких електродів в системі та пристрої очищення води. UA 102535 C2 (12) UA 102535 C2 UA 102535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область техніки Цей винахід відноситься до композиції для електроду для ємнісної деіонізаціі з метою видалення розчинених солей з води і до процесу її виготовлення. Більш конкретно, винахід відноситься до використання таких систем в пристроях для очищення води. Рівень техніки Багато людей у світі проживає в країнах, в яких великий дефіцит питної води, яка відповідає санітарним вимогам. Значна частина цього населення мешкає у сільських та віддалених районах, де встановлено невелике число муніципальних установок для очищення питної води, або таких немає взагалі. Люди вимушено безпосередньо залежать від джерел ґрунтових вод, таких як джерела, ставки і річки. Вода з цих джерел може містити велику кількість розчинених солей порядку 500-3000 частин -1 на мільйон (млн ), що робить воду непридатною для пиття. Вода, що містить солі в концентрації порядку 500-1500 частин на мільйон, має неприємний смак, а воду з вмістом солей більше 1500 частин на мільйон зазвичай визначають як "солонувату воду", і на смак вона дуже солона. Концентрація солей порядку 50-300 частин на мільйон надає воді хороший смак, і така вода, як правило, визнається всіма як добра питна вода. Зворотний осмос є найбільш поширеним і комерційно доступним способом, застосовуваним для усунення засоленості води, він дуже ефективний для видалення солей з води. Але оскільки цей метод є в значній мірі капітало- і енергоємним, вартість літра очищеної води дуже висока, і не всі можуть собі це дозволити. Більш того, вихід очищеної води в порівнянні з кількістю води, що поступає становить лише близько 20 %. Інші технології, які були розроблені для видалення солей з води, включають нанофільтрацію, електродіаліз і тому подібне, але вони не набули широкого комерційного розповсюдження. Ще однією технологією, що підходить для видалення солей, є ємкісна деіонізація. Відповідно до цієї технології воду, що містить солі пропускають через пару протилежно заряджених електродів, при цьому відбувається електросорбція іонів на поверхні електродів і видалення солей з оброблюваної води. Було показано, що ця технологія ефективно видаляє солі з води при значно більш низькому споживанні енергії та з істотно більш високим виходом води. Основним компонентом технології ємнісної деіонізаціі є електрод з високою електричною ємністю, який використовується як конденсатор. Зазвичай вважається, що електрод, призначений для застосування як конденсатор, повинен володіти великою площею поверхні і високою електричною ємністю, а також високою провідністю і низьким питомим опором. Раніше в якості матеріалу для електродів використовували активоване вугілля як матеріал, що має велику площу поверхні, а для посилення його провідності і електричної ємності включали також електропровідний технічний вуглець. До композиції додавали різні сполучні речовини для утримування частинок вугілля разом. У документах US6127474 (Андельман (Andelman), 2000), US7110242 (компанія С і Т (C and T Company), 2006), US6022436 (Косл Технолоджіс Корпорейшн (Koslow Technologies Corporation), 2000), US2005/0042513 (Карран та ін (Curran et al), 2005) і US2006/0114643 (Максвелл Технолоджіс Інк. (Maxwell Technologies Inc.), 2006) описані композиції для електродів, призначених для використання в рамках технології ємнісної деіонізаціі, в них описано композиції з активованим вугіллям у поєднанні зі сполучною речовиною, наприклад, волокнистих полімером, і електропровідним технічним вуглецем в різних пропорціях і з частинками різного розміру. Волокнистими полімерами, які застосовувалися як зв'язуючі речовини на попередньому рівні техніки, звичайно були фторовуглеводні, наприклад, політетрафторетилен (ПТФЕ). Використання дуже дрібних часток активованого вугілля розміром менше 50 мкм може призвести до створення електродів з високою електричної ємністю, для таких композицій потрібно волокнисту полімерну сполучну речовину, що зазвичай передбачає дуже великі зсувні зусилля при обробці для формування сполучної сітки з волокон, яка буде утримувати разом дрібні частинки вугілля, і це робить процес складним і дорогим. З іншого боку, дуже великі частки активованого вугілля розміром більше 300 мкм для формування електродів можна пов'язувати термопластичною полімерною сполучною речовиною, такою як поліетилен, але вони мають досить низьку електричну ємність, хоча цей процес простий в реалізації. У попередньому рівні техніки не було вказівок на композицію для електродів з високою електричної ємністю, яку можна приготувати за допомогою простого і недорогого процесу. Автори цього винаходу виявили, що активоване вугілля з частинками проміжного розміру з невеликою кількістю електропровідного технічного вуглецю можна пов'язувати для формування електрода без необхідності використання волокнистих полімерних зв'язуючих речовин. Ці композиції для електродів володіють високою електричної ємністю, і їх можна приготувати за допомогою простого і недорогого процесу. 1 UA 102535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Завдання цього винаходу полягає у створенні електрода з високою електричною ємністю, який є простим і недорогим, для застосування при ємнісній деіонізаціі води. Інше завдання цього винаходу полягає у створенні електрода з високою електричною ємністю, який є простим, для застосування при ємнісний деіонізаціі води шляхом виключення використання волокнистого полімеру в якості сполучної речовини. Ще одне завдання цього винаходу полягає у створенні способу виготовлення електроду з високою електричною ємністю для застосування при ємнісній деіонізаціі води. Ще одне завдання цього винаходу полягає в створенні пристрою, що включає електрод з високою електричною ємністю для застосування при ємнісній деіонізаціі води. Ще одне завдання цього винаходу полягає у створенні пристрою для очищення води, що додатково має властивість зменшувати загальну кількість розчинених солей в очищеній воді. Розкриття винаходу Таким чином, за одним із аспектів цього винаходу пропонується електрод для ємнісної деіонізаціі води, що включає: i. 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм; ii. 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм; iii. 2-30 % за вагою провідного технічного вуглецю, питома площа мезопор якого перевищує 100 м2/г. Переважно електрод практично не містить волокнистого полімеру. За іншим аспектом цього винаходу пропонується процес виготовлення електроду для ємнісної деіонізаціі води згідно з пунктом 1 формули винаходу, що включає: (i) складання композиції з 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм, 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм і 2-30 % за вагою провідного технічного вуглецю, і введення рідини в згадану суміш, причому кількість цієї рідини не більш ніж в 4 рази перевищує вагу згаданої композиції; (ii) заливку композиції, отриманої на етапі (i), в форму; (iii) нагрівання згаданої форми до температури близько 150 °C-350 °C; (iv) витягання з форми сформованого електрода. За переважним аспектом процесу забезпечується практична відсутність в композиції волокнистого полімеру. Згідно з ще одним аспектом цього винаходу пропонується пристрій для очищення води, що надходить самопливом, призначений для видалення розчинених солей з води, що складається з корпусу, в якому розташована множина електродів, що забезпечують ємнісну деіонізацію, в якому згадані електроди з'єднані з джерелом постійного струму для подачі напруги менше 1,4 В на електроди. Згідно з ще одним аспектом цього винаходу пропонується пристрій для видалення розчинених солей з води, що складається: з корпусу, в якому розташована деяка кількість електродів, сформованих з композиції, що складається з 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм, 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм і 2-30 % по вазі провідного технічного вуглецю, в якому згадані електроди з'єднані з джерелом постійного струму для подання напруги менше 1,4 В. Множина електродів являє собою одну або більшу кількість пар, причому в парі присутній один електрод в якості анода та інший - в якості катода. Згідно з ще одним аспектом цього винаходу пропонується система очищення води, що забезпечує видалення розчинених солей, що включає: блок фільтрації, пристосований для відділення зважених часток і розчинного матеріалу від води, що подається, який сполучається по текучому середовищу з блоком дезінфекції, яка відрізняється тим, що пристрій має множину електродів, сформованих з композиції, що складається з 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм, 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм і 2-30 % по вазі електропровідного технічного вуглецю, в якому згадані електроди з'єднані з джерелом живлення для подачі напруги менше 1,4 В, і згаданий пристрій сполучається по текучому середовищу з блоком фільтрації та розташоване після нього. За переважним аспектом пристрій для очищення води включає засіб регулювання потоку, що регулює потік води, що виходить з блоку фільтрації. 2 UA 102535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з ще одним аспектом цього винаходу пропонується пристрій для видалення розчинених солей з води, що надходить самопливом в систему очищення води, що включає блок фільтрації, пристосований для відділення зважених часток і розчинного матеріалу від води, що подається, який сполучається по текучому середовищу з блоком подачі хімікатів, який подає у воду біоцид, після чого вода затримується в утримуючій камері протягом заздалегідь визначеного періоду часу перед її виходом із системи очищення води через уловлювач, пристосований для відділення введеного біоциду від вихідної води, що відрізняється тим, що пристрій має деяке число електродів, сформованих з композиції, що складається з 60-88 % за вагою активованого вугілля з частинками розміром в діапазоні від 75 до 300 мкм, 5-30 % за вагою термопластичної полімерної сполучної речовини з частинками розміром в діапазоні від 20 до 60 мкм і 2-30 % по вазі електропровідного технічного вуглецю, в якому згадані електроди з'єднані з джерелом живлення для подачі напруги менше 1,4 Вольт, і згаданий пристрій сполучається по текучому середовищу з блоком фільтрації та розташоване після нього. Детальний опис винаходу Згідно з цим винаходом пропонується електрод для ємнісної деіонізаціі води і також спосіб його виготовлення. Деяка кількість таких електродів може бути включено в якості частини установок очищення води і, більш конкретно, пристроїв для очищення води, що надходить самопливом, таким чином, крім отримання чистої і безпечної води для пиття можна значно знизити вміст розчинених солей, що зробить воду прийнятною за рахунок поліпшення її смаку. Активоване вугілля: Активоване вугілля переважно вибирають з одного або декількох наступних компонентів: бітумне вугілля, вугілля з шкаралупи кокосового горіха, деревна та нафтова смола. Питома 2 площа поверхні активованого вугілля переважно перевищує 500 м /г, більш переважно 2 перевищує 1000 м /г. Переважно коефіцієнт однорідності частинок активованого вугілля становить менше 2, більш переважно менше 1,5, кількість чотирихлористого вуглецю перевищує 50 %, більш переважно - перевищує 60 %. Йодне число активованого вугілля переважно складає більше 800, більш переважно - більше 1000. Розмір часток активованого вугілля становить від 75 до 300 мкм, переважно від 100 до 250 мкм. Термопластична сполучна речовина: Термін термопластична полімерна сполучна речовина згідно винаходу переважно відноситься до сполучної речовини, швидкість течії розплаву (ШТР) якої становить менше 5 г/10 хв., Більш переважно менше 2 г/10 хв, найвпевненіше менше 1 г/10 хв. Густина сполучної 3 речовини, що використовується згідно винаходу, переважно менше або дорівнює 0,6 г/см , 3 3 більш переважно менше або дорівнює 0,5 г/см , і найвпевненіше менше або дорівнює 0,25 г/см . Швидкість течії розплаву (ШTP) вимірюють за допомогою тесту ASTM D 1238 (ISO 1133). В ході тесту вимірюють швидкість потоку розплавленого полімеру через пластомер видавлюючого типу при певних температурних умовах та умовах навантаження. Пластомер видавлюючого типу складається з вертикального циліндра з головкою малого діаметру 2 мм у нижній частині і з'ємним поршнем в верхній частині. Порцію матеріалу поміщають у циліндр і підігрівають протягом декількох хвилин. Поршень встановлюють зверху розплавленого полімеру, і під його вагою полімер видавлюється через головку на лоток для збору. Час тесту складає від 15 секунд до 15 хвилин для приведення у відповідність з різною в'язкістю пластичного матеріалу. Використовуються температури 190, 220, 250 і 300° C (428, 482 та 572° F). Застосовується навантаження 1,2; 5; 10 і 15 кг. Згідно цього винаходу випробування проводилися при 190° C і навантаженні 15 кг. Кількість полімеру, зібрана після закінчення певного часу, зважують і перераховують на кількість грамів, які було б видавлено за 10 хвилин: швидкість течії розплаву виражають у грамах за еталонний час. Сполучною речовиною переважно є термопластичний полімер, що володіє описаними вище низькими показниками ШTP. Відповідні приклади включають полімер з надвисокою молекулярною вагою, переважно поліетилен, поліпропілен і їх поєднання, які характеризуються такими низькими значеннями ШTP. Молекулярна вага переважно перебуває в діапазоні від 106 до 109 г/моль. Сполучні речовини цього класу випускаються у продаж під торговими назвами HOSTALEN компанією Tycona GMBH, GUR, Sunfine компанією Asahi, Японія, Hizex компанією Mitsubishi і компанією Brasken Corp., Бразилія. Інші підходящі сполучні речовини включають поліетилен низької щільності, що випускається в продаж як луполен компанією Basel Polyolefins і лінійний поліетилен низької щільності від компанії Qunos, Австралія. Термопластична сполучна речовина переважно є неволокнистим полімером, наприклад, політетрафторетіленом (ПТФЕ). Розмір частинок термопластичної сполучної речовини знаходиться в діапазоні від 20 до 60 мкм, переважно більше 40 мкм. Термопластична сполучна речовина переважно присутня в 3 UA 102535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кількості 8-30 %, більш переважно в кількості 10-30 %, найвпевненіше 12-28 % від ваги електрода. Співвідношення активованого вугілля і сполучної речовини переважно складає від 1:1 до 20:1, більш переважно від 1:1 до 10:1 частин за вагою. Згідно зі ще одним аспектом цей винахід відноситься до способу виготовлення електроду згідно винаходу. Винахід пропонує спосіб виготовлення електроду для ємнісної деіонізаціі води. Спосіб включає складання композиції з 60-88 % за вагою активованого вугілля з розміром частинок в діапазоні від 75 до 300 мкм, 5-30 % за вестом термопластичної полімерної сполучної речовини з розміром частинок в діапазоні від 20 до 60 мкм і 2-30 % по вазі електропровідного технічного вуглецю та введення рідини у згадану суміш, причому кількість цієї рідини не більш ніж в 4 рази перевищує вагу згаданої композиції; заливку композиції, отриманої на етапі (i), в форму; за бажанням пресування згаданої форми; нагрів згаданої форми до температури близько 150° C-350° C і витяг із форми сформованого електрода. Сформований електрод переважно охолоджують до температури навколишнього середовища перед його витяганням з форми. Змішування переважно проводять в резервуарах, що включають мішалку, змішувач з тупими лопатями, стрічковий змішувач, барабанний змішувач, змішувач багато лопатний або будь-яку іншу мішалку з малими зсувними зусиллями, яка істотно не порушує гранулометричний розподіл часток. Кращим змішувачем є багато лопатний змішувач або стрічковий змішувач. Змішування проводять для отримання однорідної суміші композиції для електрода. Згідно винаходу важливо, щоб цей етап змішування виконувався в присутності рідини. Термін "рідина" для цього винаходу охоплює розчинники, переважно вибрані з групи, що включає воду, етиловий спирт та їх суміші. Відповідно до найбільш кращого аспекту рідина є водою. Кількість використовуваної рідини не більш ніж в 4 рази перевищує кількість активованого вугілля за вагою, переважно не більше ніж у 3 рази і найвпевненіше в 0,5-1,5 рази. Потім до згаданої вище суміші додають речовину і додатково перемішують. Після цього спресовану масу поміщають у форму попередньо обраного розміру і форми і піддають дії тиску не більше 30 кг/см2, переважно від 12 до 25 кг/см2. Бажано тиск створюється за допомогою гідравлічного або пневматичного преса, більш переважно за допомогою гідравлічного преса. Форма виготовлена з алюмінію, чавуну, сталі або будь-якого матеріалу, здатного витримувати температуру, що перевищує 400° C. Внутрішня поверхня форми переважно покрита засобом, що полегшує виїмку виробів з форми. Засіб, що полегшує виїмку виробів з форми, переважно вибирають із силіконового масла, алюмінієвої фольги, або форму можна покрити відповідним матеріалом, таким як тефлон або будь-яким іншим доступним на ринку засобом, що полегшує виїмку виробів з форми, яке слабо адсорбується на електроді або не адсорбується взагалі. Після цього форму нагрівають до температури від 150° C до 350° C, переважно в діапазоні від 200° C до 300° C. Форму підтримують у нагрітому стані протягом більше 60 хвилин, переважно від 90 до 300 хвилин. Бажано форму нагрівають у печі, використовуючи не конвекційну піч, конвекційну піч з примусовою подачею повітря або інертних газів. Після цього форму охолоджують і витягають сформований електрод з форми. Бажано електрод має форму листа. Товщина листа переважно не перевищує 3 мм. Струмознімачі: Бажано композицію електрода формують у формі на струмознімачі. Відповідний матеріал для струмознімача вибирають із графіту, алюмінію або титану. Електропровідний технічний вуглець (ПТВ): Технічний вуглець є формою елементарного вуглецю. Велика частина технічного вуглецю виробляється в процесі функціонування печі, що працює на нафті, з рідких, ароматичних вуглеводнів. При виборі технічного вуглецю для виготовлення електроду згідно винаходу необхідно враховувати наступні ключові чинники: загальну питому площу поверхні і питому площу поверхні мезопор, структуру і поверхневе окислення. Загальна питома площа поверхні технічного вуглецю, що використовується в електродах за винаходом, переважно перевищує 2 500 м /г. Питома площа поверхні мезопор: Питома площа мезопор електропровідного технічного 2 вуглецю згідно винаходу перевищує 100 м /г, більш переважно - знаходиться в діапазоні 1002 1000 м /м. Структура: Структура технічного вуглецю характеризується показником маслоємності (ПМ). ПМ наявного в продажу технічного вуглецю приблизно від 45 до близько 400 см3/100 г технічного вуглецю. Показник маслоемності (ПМ) електропровідного технічного вуглецю згідно 4 UA 102535 C2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 винаходу переважно перевищує 100 см /100 г, більш переважно перебуває в діапазоні 100-400 3 3 см /100 г, найвпевненіше - в діапазоні 250-400 см /100 г. Поверхневе окислення: Технічний вуглець згідно винаходу характеризується низьким рівнем хемосорбованого кисню на своїй поверхні. Відповідні марки технічного вуглецю можна придбати в компанії TIMCAL Graphite & Carbon (марки: Ensaco 250G, Ensaco 350) або в компанії Cabot Corporation (марки: Regal, Black Pearl 2000, Vulcan), або в компанії EVONOVIK (марки: PRINTEX XE-2), або в компанії AKZO NOBEL (Ketjen Black). Електрод згідно з цим винаходу може бути сконструйований таким, щоб його можна було вмонтувати як частину будь-якої стандартної системи очищення води. Зокрема, його доцільно включати як частину системи очищення води, що подається самопливом. Таким чином, крім забезпечення безпечною питною водою, система зможе значно зменшити вміст розчинених солей і поліпшити смак води. Більш докладне пояснення винаходу, його завдань і переваг буде дано нижче на наступних необмежуючихся прикладах. Для фахівця в цій області буде очевидним, що можливо реалізувати безліч таких прикладів, а наведені нижче приклади дані тільки з метою ілюстрації. Вони не повинні бути витлумачені як обмежуючі обсяг цього винаходу будь-яким чином. Короткий опис креслень Фігура 1 являє один з варіантів втілення пристрою для очищення води згідно винаходу, що включає пару дископодібних електродів. Фігура 2 показує вид зверху одного нижнього електрода, використаного на фігурі 1. Фігура 3 показує вид зверху пористого роздільника, використаного на фігурі 1. Фігура 4 показує у збільшеному вигляді блок електродів, використаний на фігурі 1. Фігура 5 є схемою пристрою для очищення води, що надходить самопливом. Фігура 6 представляє один з варіантів втілення блоку з трьох пар електродів, що використовується в пристрої для очищення води на фігурі 5. Детальний опис креслень Відповідно до Фігур 1-4 пристрій для очищення води включає електроди (E). У даному варіанті втілення це одна пара електродів. Один електрод діє як анод, а другий - як катод. Два електроди приєднані до джерела постійного струму (DC). Пара електродів занурена в резервуар з водою, призначеної для очищення (W). Пара електродів розділена пористим роздільником (PS). У нижньому електроді і в пористому роздільнику є отвір (O) для виходу води. Очищена вода витікає з пристрою через отвір (OUT), проходячи через запірний клапан (FC), який використовується для регулювання потоку води. Кожен з електродів був сформований на струмознімачі (CC). При використанні через два електроди пропускають постійний струм (DC), зазвичай менше 1,4 В. Потік води спрямовується в простір між електродами в напрямку (IN) під дією сили тяжіння, і відбувається електросорбція іонів розчинених солей на електродах. Очищена вода з низьким вмістом розчинених солей проходить через клапан (FC) та витікає з системи через отвір (O). Відповідно до Фігури 5, у пристрої для очищення води є фільтр грубого очищення (SF), встановлений перед камерою подачі (FC). Осадовий фільтр (SF) виготовлений з нетканого полотна. Висота камери подачі складає близько 20 см, вона створює невеликий гідростатичний напір для фільтрації води через фільтруючий вугільний блок (CBF). Нижче фільтруючого вугільного блоку розташовується камера дезінфекції ультрафіолетом (DC). Камера дезінфекції ультрафіолетом являє собою кільцевий простір між ультрафіолетовою лампою і корпусом (не показаний). Нижче камери дезінфекції ультрафіолетом (DC) розташовується камера демінералізації (DS). Електронний ланцюг керування (ECC) подає живлення на ультрафіолетову лампу і в камеру демінералізації (DS). У камері демінералізації є блок з паралельно змонтованих трьох пар електродів (SA), занурений у резервуар з водою, призначеної для очищення (W). Камера демінералізації (DS) сполучається по текучому середовищу з камерою-збірником (CC) через соленоїдний клапан (SV1). Другий соленоїдний клапан (SV2) встановлено нижче камери демінералізації, він сполучений з приймачем стічних вод, використовуваним при роботі в режимі зливу. На камері-збірнику (CC) є кран (T). Відповідно до Фігури 6, блок з паралельно змонтованих електродів (SA) складається з трьох пар електродів, кожна з яких здатна проводити ємнісну деіонізацію. Один електрод (E) діє як анод, а другий - як катод. Анод і катод розділені пористим роздільником (PS), і одна пара електродів відокремлена від іншої пари електродів прокладним матеріалом (GSK). За винятком верхнього електроду верхньої пари, всі електроди та пористі роздільники мають отвір (O) для виходу води. До двох електродів в циклічному режимі докладено напруга постійного струму (~ 5 UA 102535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 +1,4 В) заряду і напруга постійного струму (~ -1,4) розряду за допомогою ланцюга управління (CC). При використанні під час циклу очищення вода, призначена для очищення, надходить у камеру подачі (FC) через осадовий фільтр (SF). Осадовий фільтр затримує частки розміром від ~ 3 до 20 мкм. Потім вода проходить через фільтруючий вугільний блок, який затримує частки розміром менше ніж 3 мкм, розчинені органічні речовини та пестициди. Він також затримує стійкі до хлору цисти. Після фільтруючого вугільного блоку вода самопливом проходить через камеру дезінфекції ультрафіолетом (DC), яка генерує ультрафіолетові промені, що впливають на бактерії та віруси. Вода, що виходить через отвір у камері дезінфекції ультрафіолетом (DC), проходить через камеру демінералізації (DS). За допомогою ланцюга управління (CC) на електроди подається постійна напруга заряду ~ +1,4 В. Вода проходить по простору між електродами в напрямку (IN) під дією сили тяжіння. Під час циклу очищення іони розчинених речовин адсорбуються на електродах. Очищена вода з низьким вмістом розчинених речовин проходить через соленоїдний клапан (SV 1) і збирається в камері-збірнику (CC). Після цього очищена вода, яка є мікробіологічно безпечною і містить знижену кількість розчинених солей, подається через кран (T). Під час циклу зливу воду наливають у верхню частину камери і пропускають за тим же шляхом, що і під час циклу очищення. Відмінність полягає в тому, що під час циклу зливу за допомогою ланцюга управління (CC) на електроди подається напруга постійного струму ~ -1,4 В. Іони розчинених речовин, які були адсорбовані на електродах під час циклу очищення, тепер десорбуются в стічну воду, яку відводять в приймач стічних вод через соленоїдний клапан SV2. Після проведення циклу зливу пристрій для очищення води, що надходить самопливом, готовий для отримання очищеної води. Приклади: Спосіб виготовлення електродного листа Активоване вугілля, сполучну речовину, деіонізовану воду і електропровідний технічний вуглець (якщо використовується) змішали в хімічному стакані з малими зсувними зусиллями. У типовому досліді близько 16 г суміші розподілили по титановій пластині, що поміщена у форму. Форму спресували під тиском ~ 25 кг/см2 за допомогою гідравлічного преса. Форму нагріли в печі до температури 250° C протягом 2 годин. Форму вийняли з печі і охолодили на повітрі. Після остигання форми до температури навколишнього середовища форму зняли, і електродну пластину витягли з форми. Метод вимірювання електричної ємності З електрода, виготовленого за описаною вище процедурою, зрізали невеликий шматочок (9 мг) і шматочок більшого розміру (~ 270 мг). Вимірювання електричної ємності проводили за допомогою аналізатора вольтометричного (компанії Bioanalytical systems). В якості електрода порівняння використовували електрод Ag/AgCI, занурений у 3M розчин хлористого натрію. Робочим електродом служив платиновий дріт з прикріпленим до нього невеликим шматочком матеріалу електрода (9 мг). Допоміжним електродом служив також платиновий дріт з прикріпленим до нього шматочком матеріалу електрода більшого розміру (270 мг). В якості електроліту використовували 0,5 M розчин хлористого натрію. До проведення вимірювань зразки електрода помістили у водний розчин і щонайменше три рази піддали циклічному впливу напруги рамках діапазону (від -0,4 до +0,6 В), що представляє інтерес щоб виключити присутність бульбашок повітря в зразках. Проби сканували зі швидкістю (dv/dt) 5 мВ/сек. в діапазоні напруг від -0,4 до +0,6 В. Реєстрували дані струму-напруги. Електричну ємність (C) розраховували на підставі цих даних, використовуючи наступну залежність: c  i dt dv З композицій, наведених у таблиці 1, були виготовлені різні електроди. Таблиця 1 Активоване ПТВ, Показник Активовугілля, питома Зв'язуюча масло- Електрична Приклад ване розмір ПТВ, марка ПТВ, г площа речовина, г ємності ємність, Ф/г вугілля, г частинок, мезопор, 3 (ПМ), см /г 2 мкм м /г А 80 250-500 20 4 В 80 75-250 20 14 6 UA 102535 C2 Продовження таблиці 1 С 1 2 3 4 5 6 D 80