Спосіб очистки води для пиття

Изобретение относится к технологии электрохимической обработки питьевой воды и может быть использовано при водоподготовке в системах автономного и индивидуального водоснабжения, Известен способ умягчения воды в диафрагменном электролизере, предусматривающий раздельное выведение анолита и католита, очистку католита от осадка и последующее смешивание его с анолитом (авт. св. СССР № 1562325 от 08.04.88). Недостатком известного способа является нестабильное качество очищенной питьевой воды. Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки воды, предусматривающий ее обработку в диафрагменном электролизере с разными по объему камерами с добавлением хлорида натрия в камеру с анодом и раздельное выведение полученного анолита и католита (Инструкция по применению биоэлектроактиватора "Эсперо-1. г. Ташкент, а/я 1814, НПФ "Эсперо"). Полученная этим способом, выбранным в качестве прототипа, вода обладает целебными свойствами и применяется для лечения простудных и грибковых заболеваний, а также в косметике. Недостатком известного способа является нестабильность качественных параметров очищенной воды, что объясняется различием объемов используемой воды в катодной и анодной камерах и неопределенностью температурного режима в процессе ее обработки. Задачей предлагаемого технического решения является создание способа очистки питьевой воды, обеспечивающего более высокое качество ее очистки путем оптимизации режимов электролиза исходной воды. Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки питьевой воды, предусматривающем ее электрохимическую обработку в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера, введение в воду анодной камеры хлорида натрия, последующее получение анолита и католита, их раздельное извлечение из камер и удаление из католита осадка, перед электролизом хлорид натрия вводят в анодную камеру с исходной водой, объем которой равен объему исходной воды в катодной камере, обработку содержащихся в обеих камерах воды осуществляют до достижения в катодной камере температуры воды 55 60°С. Эта задача решается также и тем, что исходную питьевую воду берут с температурой до 20°С, а хлорид натрия вводят в анодную камеру в количестве, не превышающем 0,5 г/л. Отличительные признаки объема притязаний, изложенные в формуле изобретения, в совокупности с известными признаками, позволяют получить по сравнению с прототипом более высокое качество воды, как анолита и католита, так и их смеси, что и является ранее неизвестным техническим результатом. Добавление в камеру с анодом хлорида натрия (калия) увеличивает электропроводность воды и обеспечивает протекание реакции у анода В камере с анодом накапливаются ионы водорода Н+. В камере с катодом накапливаются ионы гидроксила ОН- и выпадающие в осадок соли тяжелых металлов (см. табл. 1). В соответствии с теоретическими основами электролиза (первый закон Фарадея), массы веществ, образовавшихся в анодном и катодном пространстве, пропорциональны количеству прошедшего через раствор электричества. В этом случае, для максимального уменьшения концентрации солей в исходной воде через нее должно быть пропущено максимально возможное количество электричества. Это, в свою очередь, ведет к нагреву обрабатываемого объема воды. Причем католит, благодаря уменьшению электропроводности (за счет перевода ионов металлов в осадок), нагревается больше, чем анолит. Экспериментально установлено, что рН католита, т.е. степень насыщения воды в камере с катодом ионами гидроксила ОН-, которые способствуют переводу солей тяжелых металлов в осадок, достигает предельных значений при достижении в католите температуры 55 - 60°С (см. график). При этом максимально возможные значения рН достигаются в том случае, если исходная вода имеет температуру не вы ше 20°С. Таким образом, при значении исходной температуры, не превышающем 20°С, и достижении католитом температуры 55 - 60°С, он представляет собой воду, степень умягчения которой достигла предела, и поэтому дальнейший расход электроэнергии на электролиз является нецелесообразным. В процессе электролиза воды плотность ее в анодной и катодной камерах становится различной, и под действием осмотического давления часть воды из камеры с анодом перетекает через пористую мембрану в камеру с катодом. В результате этого по окончании процесса электролиза объемы воды в этих камерах изменяются. Чтобы получаемая питьевая вода соответствовала требованиям нормативныхдокументов по значению, рН, т.е. 6,0 - 9,0, необходимо, как показали исследования, смешать весь полученный анолит и католит при условии, что исходные объемы воды в анодной и катодной камерах были равными. В этом случае минерализация исходной воды существенно не повлияет на рН получаемой питьевой воды. Экспериментальные данные зависимости значений рН для анолита, католита и различных их соотношений в смеси с учетом разных значений концентрации хлорида натрия приведены в таблице 2. Исходя из требований нормативных документов, остаточный хлор в питьевой воде может составлять 0,8 1,2 мг/дм 3. Поэтому добавление хлорида натрия в камеру с анодом должно быть строго определенным. Исследования показали, что количество его не должно превышать 0,5 г/л. При более низком содержании хлорида натрия в камере с анодом (менее 0,1 г/л), в камере с анодом ухудшается как обеззараживающее действие процесса электролиза на исходную воду, так и степень умягчения воды. При более высокой концентрации соли в анодной камере (более 0,5 г/л) количество остаточного хлора превышает требования нормативных документов (см. табл. 2). Способ осуществляется следующим образом. Питьевую воду с температурой не выше 20°С заливают в диафрагменный электролизер, имеющий камеры одинакового объема. После заливки в камеры равных объемов воды, в камеру с анодом вводят хлорид натрия или калия в количестве, обеспечивающем его концентрацию не более 0,5 г/л. На электроды электролизера подают напряжение постоянного тока, например, 220 вольт, контролируя при этом температуру воды в камере с катодом. При достижении в катодной камере температуры, равной 55 - 60°С, питание электролизера отключают, воду из анодной и катодной камер сливают в отдельные емкости. Образовавшийся осадок, находящийся в емкости, соответствующей католиту, удаляют. Анолит и католит используют по назначению, т.е. каждый в отдельности или в смеси. Применение предлагаемого способа позволяет получить питьевую воду высокого качества из исходной воды различной минерализации при использовании простейшего двухкамерного электролизера с автоматическим отключением напряжения питания после достижения заданной температуры воды в катодной камере, что сокращает затраты электроэнергии. Способ разработан заявителем, испытан Министерством охраны здоровья Украины и рекомендован для использования.