На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Сила інтелекту не в тому, щоб все знати, а в тому щоб знати, де в даний момент можна знайти необхідну інформацію
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

Особливості модифікації комплексних технологій з безреагентного очищення та регенерації промислових стоків. Приклади аналізу різних версій і варіантів технологій і типові питання, на які рекомендується відповісти при підготовці презентації ...

2011-02-21
Андрій (Гаврієль) ЛІВШИЦЬ
винахідник, інженер-дослідник в компанії «АДЕМ». США, Каліфорнія
Марат ЛІВШИЦЬ
винахідник, головний спеціалист корпорації «САНМІНА». Израиль


Особливості модифікації комплексних технологій з безреагентного очищення та регенерації промислових стоків. Приклади аналізу різних версій і варіантів технологій і зразкові питання, на які рекомендується відповісти при підготовці презентації технічного рішення потенційним інвесторам

В настоящее время в промышленности используется несколько методов обработки жидкостей в том числе и воды и водных растворов, загрязнённых в процессе производства:

  • реагентная обработка, при которой при помощи химических реагентов доводят состояние кислотности или щёлочности до такого уровня, при котором загрязняющие элементы выпадают в осадок; метод имеет очень большие недостатки, и, хотя на старых предприятиях его применяют, качество очистки при его использовании очень низкое;
  • электрокоагуляция; гораздо более прогрессивный метод, он имеет целый ряд аппликаций, но также его недостатки не позволяют его использования как функциональной части современного гибкого автоматизированного производства;
  • электролитическое извлечение, преимущественно тяжёлых металлов, самая прогрессивная из известных технологий, но имеющая также значительные функциональные проблемы, что ограничивает область использования этой технологии, несмотря на явное преимущество этой технологии перед другими.
  • применяются также различные комбинации из существующих технологий, но они не лишены указанных выше проблем.

Цель предлагаемой групповой интегративной технологии,- модификация техники и технологии электролитического извлечения тяжёлых металлов из жидкостей, в том числе из воды и водных растворов и оптимизация параметров оборудования с целью привязки к появившимся возможностям применения композитных материалов;

важным аспектом в формировании цели является необходимость исключения утилизации отходов и обеспечение замкнутого цикла регенерации жидкости, в том числе воды и водных растворов, включая её полную рециркуляцию.

Изобретение, положенное в основу предлагаемой технологии, относится к области комплексного воздействия на жидкие объекты при помощи различных технологических приёмов, включающих концентрированное электрохимическое извлечение отдельных компонентов, содержащихся в обрабатываемой жидкости в сочетании с предварительным селективным воздействием на нетокопроводящие и неметаллические вещества, находящиеся в указанной жидкости.

Более конкретно это изобретение или более точно группу изобретений, можно отнести к технологии селективного извлечения из жидкости веществ, находящихся в указанной жидкости в растворённом виде, преимущественно в ионной форме, без применения химических реагентов.

В настоящее время известны методы комплексной обработки жидкостей, в том числе в виде водных растворов, содержащих ионы тяжёлых металлов в сочетании с органическими веществами, включающие различные виды коагуляции с последующей седиментацией, отделением и утилизацией осадка.

В качестве методов предварительной обработки и подготовки жидкости к коагуляции, в известных технологиях применяются операции аэрации, флотации, различные виды фильтрации, корректировки уровня кислотности и щёлочности в сочетании с обработкой при помощи химических реагентов.

При этом после обработки, остаются различные отходы, которые будучи токсичными, требуют специальных технологий для утилизации. В то же время, обработанные жидкости часто несут в себе следы тех веществ, которые были удалены из них в процессе обработки. Это обстоятельство в большинстве случаев препятствует многократному использованию обработанных жидкостей.

Настоящее изобретение направлено на исключение применения для комплексной обработки жидкостей каких либо химических реагентов, при полном отсутствии в отходах обработки каких либо веществ, требующих специальных методов утилизации. Кроме того настоящее изобретение имеет целью уменьшение объёма отходов и снижение уровня концентрации остаточных веществ в обработанной жидкости.

Предлагаемое Настоящее изобретение относится к технике и технологии обработки жидкостей, преимущественно токопроводящих, под воздействием электрохимических процессов, инициированных в межэлектродном пространстве проточного электрохимического реактора.

Широко известны методы растворения в потоке обрабатываемой жидкости материала анода и возникающий после этого эффект коагуляции, при условии, что материал анода соответствует материалу, вызывающему образование флоксов в обрабатываемой жидкости.

В случае применения особых режимов подачи электроэнергии на электроды проточного электрохимического реактора, может возникнуть явление гетеро- коагуляции, которое интенсифицирует процесс коагуляции, даже если в жидкости растворены несколько различных металлов.

В современных промышленных технологических процессах, в сочетании с тяжёлыми металлами, широко используют различные органические вещества, которые при обработке жидкости после завершения технологической операции,в значительной степени усложняют процесс формирования состояния в жидкости,способствующего коагуляции и последующей возможности для седиментации и выведения в осадок всех примесей, попавших в жидкость во время проведения технологического процесса.

Процесс коагуляции очень чуствителен к уровню кислотности в обрабатываемой жидкости, и если в жидкости имеет место кислотная или щёлочная среда, то процесс формирования флоксов и последующий процесс коагуляции имеют низкую эффективность, что требует для создания условий для уверенной коагуляции предварительной корректировки кислотной или щёлочной среды в жидкости.

Выведение в осадок всех примесей после коагуляции усложняется тем, что для седиментации требуются определённые условия, параметры которых варьируются в зависимости от многих физических факторов.

В настоящее время электрохимические технологии достаточно широко используются в промышленности для электрокоагуляции водных растворов, возникающих в результате хозяйственной деятельности. Наиболее сложной проблемой является извлечение или очистка от тяжёлых металлов, которые находятся в водных растворах в ионном виде, или в виде различных растворимых в воде соединений.

Имеется целый ряд технологий электрокоагуляции, более или менее эффективных, но у всех есть существенный недостаток,- осадок остающийся после обработки, необходимо утилизировать. Это исключительно сложная проблема, которая сводит на нет тот положительный эффект, который имеет место при сравнении технологий электрокоагуляции с технологиями реагентной обработки водных растворов.

Вторая проблема, не менее тяжёлая,- это проблема седиментации после процесса электрокоагуляции. Этот процесс требует значительных производственных площадей, он не изменился до настоящего времени и очень мало эффективен. Для современных технологий он не подходит в силу ряда известных причин, что заставляет выносить этот процесс за пределы высокотехнологичных производственных площадей.

Настоятельное требование времени,- регенерация технологических вод и возвращение этих вод в производственный процесс после регенерации,при старых методах обработки воды не возможны.

Имеется ещё одна технология, которая позволяет электрохимически осаждать тяжёлые металлы на катодах электрохимических ячеек при помощи технологий гальванического осаждения. У этого процесса металл получают в твёрдом виде и он не требует утилизации продуктов регенерации после обработки воды. Это положительное качество, не находит места для использования в промышленности из-за нескольких существенных причин:

  • этот процесс может идти только при исходных концентрациях тяжёлых металлов в пределах не менее 5 грамм на литр;
  • этот процесс не может очистить воду до концентраций, позволяющих её повторное использование;
  • этот процесс зависит от исходных концентраций минерального масла и общей органики в воде, то есть их наличие снижает скорость и эффективность процесса и не позволяет его применение в условиях автоматизированного производства;
  • обслуживание оборудования такого типа затруднено и требует остановки основного технологического оборудования при выполнении операций по обслуживанию.

Таким образом для создания элементарных условий для повышения эффективности указанного процесса предполагается:

  • понизить предел исходной концентрации тяжёлых металлов в обрабатываемой воде до 0,01 грамм на литр;
  • понизить предел остаточных концентраций до 0,1 милиграмма на литр;
  • предусмотреть одноразовый вариант использования электродов;
  • предусмотреть эффективный технологический механизм флотации;
  • предусмотреть в технологии два технологических процесса, при которых на катоде ведут процесс извлечения металлов, а на аноде,- процесс обезвреживания и обеззараживания водных растворов;
  • предусмотреть одновремённо с извлечением металла процесс восстановления и окисления токсичных компонентов в водных растворах;

Известны технические решения, направленные на осуществление безреагентной обработки жидкостей, путём электрохимической обработки.

Известен метод и аппарат для корректировки кислотности и щёлочности в жидкости по патенту США № 6,139,714; индекс международной классификации,- C02F 1/46 от 06.10.1999; в этом методе обработка жидкости производится при воздействии тока без применения каких-либо химических реагентов. Как результат токового воздействия, изменяется кислотность или щёлочность в жидкости, но указанный метод не предусматривает дальнейших операций, которые могут способствовать достижению какого-то заданного конечного результата, определяющего параметры регенерированной жидкости. Все операции предварительной подготовки жидкости к наиболее эффективному варианту электрического воздействия в известном техническом решении не предусмотрены.

Известное техническое решение под названием Wastewater treatment system, publication number WO03057631, publication date 2003-07-17, international Classification C02F 1/463,- решает в комплексе задачи обработки жидкостей, но в то же время не решает проблему до конечного результата.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому результату, является техническое решение под названием,- Power control for electrically powered water treatment apparatus, publication number WO2005001164, publication date – 2005-01-06, international classification C02F1/00. Это решение решает задачи комплексно, включая и подготовительные операции, но ему присущи недостатки всех известных устройств, заключающиеся в том, что остающиеся после завершения процесса обработки жижкостей отходы, являются токсичными и их утилизация создаёт дополнительную проблему.

Предлагается новая технология извлечения тяжёлых металлов из технологической воды, содержащей электроактивные компоненты в малых концентрациях в пределах(для исходных концентраций) от 5 грамм на литр до минимум 0,01 грамм на литр и доведение до остаточных концентраций менее 0,1 милиграмм на литр.

В конструкции оборудования используются электролизёры с проточными электродами с высокоразвитой реакционной поверхностью, позволяющие значительно интенсифицировать процесс электролиза. В проекте указанные электролизёры имеют название,- Электрохимический реактор,- (ECR).

Проточные объёмно-пористые электроды,- это тот элемент конструкции, который позволяет достичь параметров намеченной технической характеристики.
Процесс электролиза, - также один из основных элементов новой технологии и он протекает следующим образом:

  • обрабатываемый водный раствор прокачивается сквозь поры электродов, а затем может быть получен в виде, электрохимического или химического методов;
  • электродные камеры электрохимического реактора разделены ионнообменной или нейтральной мембраной, что позволяет осуществлять их автономное питание растворами и эффективно использовать два электродных процесса, например- катодный для извлечения металлов и анодный для обесвреживания растворов.

В качестве материалов для конструкции электродов предлагается применять нетканную композитную ткань для основного, металлопоглощающего объёма (материал угле-графит) и, что очень важно и что имеет пионерский статус как изобретение,- применить эластичные проницаемые контакты, изготовленные из карбон-карбон композита, в виде углекомпозитной ткани, изготовленной методом пиролиза.

При потреблении максимум 10 ампер тока на 1 квадратный дециметр условной площади электрода и при напряжении 6-12 вольт предлагаемая технология превосходит все известные технологии в 100 раз по скорости и качеству извлечения металла, при эквивалентных размерах электрохимического реактора.

Предполагаемая техническая характеристика:

Нагрузка постоянного тока, Ампер, - 150 А (НА ОДИН ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР);

Напряжение,- 6-12 вольт;

Количество анодных камер,- 1;

Количество катодных камер,- 1;

Максимальное количество металла, осаждаемое в катоде электролизёра,- 8 кг;

В связи с вышеизложенным, возникает необходимость ответить на целый ряд вопросов, которые объясняют и проясняют существенность новизны и эффективности предлагаемых технических решений

Ответы на возможные вопросы по технологиям для обработки промышленных водных стоков и по предложенному оборудованию для имплементации и реализации этих технологий

1. Варианты возможных вопросов и ответов

Ответ на вопрос № 1

Какова зависимость предложенных International Environmental Technologies, INC методов обработки промышленных стоков по отношению к другим известным и применяющимся методам и по отношению одного, предлагаемого к другому? Если такая зависимость существует, то в чём она выражается?

Предлагается комплексная технология по обработке водных промышленных стоков, которая содержит ряд последовательных, но не связанных между собой операций;
Более точно, можно представить все этапы обработки воды, как последовательно сменяющие друг друга варианты воздействия на воду; все эти варианты имеют различные физические и химические принципы работы;
Мы предлагаем комплексную технологию, которую можно реализовать, при помощи законченных, автономных, унифицированных технологических модулей, в таком составе:

  • модуль для предварительного аккумулирования жидкости, предназначенной на обработку; в этом модуле нет принципиальной новизны,но если к нему добавить ряд модифицирующих элементов из портфеля инноваций компании International Environmental Technologies, INC, можно получить необычный, но очень необходимый на рынке результат;
  • модуль предварительной механической фильтрации с элементами ионно обменной обработки; этот модуль является оригинальной технологией компании International Environmental Technologies, INC; предлагаемый модуль даёт решение многих сопутствующих проблем в обработке воды после её использования в технологическом процессе и загрязнения отходами и продуктами этого процесса; основное назначение этого модуля,- это механическая фильтрация в сочетании с попутной обработкой при помощи различных натуральных и композитных материалов; конструктивное исполнение модуля,- патронное, обеспечивающее максимальную компановочную гибкость;
  • модуль аэродинамической турбо флотации; модуль является оригинальной технологией компании International Environmental Technologies, INC; модуль применяет аэродинамические пено-генераторы, которые обеспечивают возможность образовывать пену при постоянном движении обрабатываемой жидкости; основным отличием модуля является высокая скорость образования пены, позволяющая в потоке движущейся жидкости вспенить органические примеси и в последствии эффективно отделить их от основного объёма жидкости;
  • модуль электролитического извлечения металлов, по методу скоростной электролитической металлизации; этот же модуль может иметь следующие исполнения, как:
  • модуль безреагентной электрохимической дезинфекции;
  • модуль безреагентной электрохимической корректировки кислотности;
  • модуль безреагентной электрохимической корректировки щёлочности;
  • модуль безреагентной электрохимической коагуляции и модуль безреагентной электрохимической гетеро- коагуляции; этот модуль также может иметь несколько конструктивных принципиальных исполнений;

Все исполнения указанного модуля являются оригинальной технологией компании International Environmental Technologies, INC;

Модуль финишной механической фильтрации с элементами ионно обменной обработки и биологической сорбции; этот модуль является оригинальной технологией компании International Environmental Technologies, INC;

Модуль – колонна ионно обменной обработки и биологической сорбции;

Модуль для аккумулирования обработанной жидкости, перед её утилизацией;

Ответ на вопрос № 2

В каких отраслях промышленности, какие процессы обработки воды в настоящее время используют ?

В настоящее время в различных отраслях промышленности, использующей воду в технологических целях, для очистки воды, загрязнённой продуктами и отходами этих технологических процессов, применяются следующие методы обработки и очистки:

  • метод реагентной химической обработки; применяется несколько модификаций этого метода и сочетаний этого метода с другими технологиями; этот метод и его модификации наиболее распространён, занимая более 70% рынка водоочистных технологий;
  • метод безреагентной обработки и очистки воды; применяется несколько основных модификаций этого метода, отличающихся между собой по диапазону возможностей и характеристик; эти методы охватывают менее 20% рынка водоочистных технологий;
  • всевозможные комбинированные методы, как правило составленные из первых двух методов с различными дополнительными технологическими приёмами, обусловленными различными локальными условиями, имеющимися у потребителей технологии; эти методы и технологии охватывают около 10% рынка и имеют тенденцию к расширению зоны охвата;

Ответ на вопрос №3

Какие проблемы стоят сегодня перед лицом у пользователей технологии водоочистки и какие решения сегодня имеются для преодоления этих проблем

По состоянию на сегодняшний день перед пользователями водоочистных технологий стоит целый ряд проблем, которые не позволяют поднять уровень эффективности вспомогательных операций водоочистки до уровня эффективности основных технологических операций; к числу основных проблем можно отнести:

  • постоянное ограничение водных ресурсов, которые могут быть использованы в технологических процессах;
  • постоянное ухудшение качества природных водных ресурсов, которые можно использовать в технологических процессах;
  • постоянное повышение стоимости водных ресурсов;
  • постоянно ужесточающиеся требования стандартов к воде, которую можно сбрасывать в канализацию, что повышает стоимость очистки водных стоков;
  • постоянно повышающиеся требования к параметрам воды, использывающейся в технологическом процессе;
  • по мере развития новых и усовершенствованию существующих технологических процессов, постоянное появление новых, ранее не использовавшихся материалов, синтетических и органических, что требует постоянной модернизации водоочистных сооружений или очень широкого диапазона возможностей этих сооружений, что связано с значительным удорожанием как оборудования, так и технологического процесса водоочистки;
  • наличие большого количества производств, работающих по традиционной технологии, оборудование которых выработало свой ресурс, замена которого требует значительных затрат или вообще не возможна;

Ответ на вопрос №4

Можно ли преодолеть сегодняшние проблемы на базе и при помощи существующих технологий?

Проблемы водоочистки и водоподготовки, которые выявлены по состоянию на сегодняшний день, на базе известных методов и технологий решить невозможно; решение должно быть комплексным, так как частичное решение не удовлетворяет ни одно современное производство; поэтому применение одних или совокупности других методов,- всех новых требований, которые возникли и продолжают возникать не решает;

Ответ на вопрос № 5

Какие технологии водоочистки были внедрены в промышленность в течении последних 10 лет? Какие проблемы эти технологии решают и преодолевают ?

За последние 10 лет в технологии водоочистки не возникло абсолютно новых направлений; в основном новинки касались применения новых материалов в основных вариантах технологий по очистке воды сформулированных в предыдущие годы; конечно элементная база развивалась, но принципиально новых комплексных технологий не возникло;
Все усовершенствования решали локальные проблемы, при сохранении положения, когда комплексного решения не было;
Принципиальные проблемы при любом раскладе сохранялись,- и основными неизменными проблемами следует назвать:

  • Наличие значительного количества отходов, требующих утилизации;
  • Необходимость в больших количествах материалов для водоочистки;
  • Необходимость в значительных производственных площадях для водоочистки;
  • Необходимость значительных энергетических затрат для водоочистки;

Ответ на вопрос № 6

На какой стадии развития находятся новые идеи, предложенные компанией International Environmental Technologies, INC ? Как быстро по ним можно прийти к промышленным образцам? Есть ли какие-то технологические трудности, что бы построить это оборудование ? Каким будет коммерческий продукт, базирующийся на новых, предложенных International Environmental Technologies, INC технологиях?

Для реализации новых идей в области водоочистки не требуется разработки новых материалов и технологий; ввиду этого для проектирования и изготовления опытных образцов не требуется много времени; для различных модулей это время в пределах от четырёх до восьми месяцев; изготовить указанные опытные образцы можно на любом среднем машиностроительном предприятии;

Ответ на вопрос № 7

Какова будет для пользователя стоимость предлагаемой технологии? Структура стоимости предлагаемой технологии; какие из предложенных технических решений будут предпочтительными для потенциальных пользователей?

Стоимость для потребителя для предложенных технологий будет базироваться на той модели реализации и маркетинга, которые будут выбраны потребителем из количества предложенных ему моделей; по сложившемуся мнению модульный принцип построения позволяет предложить потребителю гибкие условия оплаты в соответствии с ситуацией,имеющей место в момент предложения;
Характер стоимости и структура цены на модули основываются на следующих базовых моментах:

  • при модульной структуре изделия серийность производства возрастает;
  • модульная структура позволяет производить модули в различных странах с различным уровнем технической культуры;
  • модульная структура позволяет вписать модули в технологические комплексы с различным уровнем интеграции и различным уровнем технического совершенства;
  • при модульной структуре затраты на фундаменты и другие коммуникации значительно сокращаются;
  • модульная структура позволяет получить высокий уровень унификации конструктивных и технологических решений, что повышает качество изготовления и монтажа, а также расходы на производство запасных частей;

Ответ на вопрос № 8

Какие проблемы предлагаемая технология не решает? Какие новые проблемы могут возникнуть при развитии существующих технологий, решение которых не предусмотрено предлагаемыми технологиями? Насколько долго предлагаемые технологии могут быть уверенно востребованными у потенциальных потребителей, учитывая тенденции развития технологий, применяющих воду для технологических нужд?

Предлагаемая технология является комплексной и практически способна решить все известные на сегодня проблемы по водоочистке; существует много субъективных причин, когда потенциальный потребитель технологии не желает внедрять технологическое решение своих проблем, а ищет причины для доказательства невозможности очистить воду в условиях его предприятия; в этом случае проблемы являются субъективными и их решение против желания потенциального потребителя затруднено организационно;
Предлагаемые решения являются технологически достаточно гибкими, что бы при любых вариантах изменения основной производственной технологии адаптироваться к ним;

Ответ на вопрос № 9

Каково положение действующих регламентирующих стандартов и других нормативных документов в разрезе предлагаемой технологии? Как предлагаемая технология предусматривает обеспечение соответствия требованиям действующим стандартам?

Предлагаемая технология полностью адаптирована к требованиям действующих экологических стандартов; это в первую очередь касается конечных концентраций металлов в обработанной воде; в отсутствии токсичных отходов; в возможности возвращать очищенную воду в производство; в возможности сократить количество сбрасываемых стоков;

Ответ на вопрос № 10

По мнению разработчика технологии, что может служить причиной того, что потребитель технологии примет решение оставить у себя существующую технологию и не захочет внедрять новую, предложенную технологию?

Таких причин может быть несколько:

  • у существующей технологии нет существенных проблем по качеству очистки;
  • стоимость воды в зоне пользователя невелика или затраты на воду компенсируются правительством;
  • у производства нет коммерческого будущего в теперешнем районе его дислокации, производство планируют перенести в развивающиеся страны;
  • расположение технологического оборудования очень плотное и не позволяет без перестройки здания установить новое оборудование;
  • стоимость очистки по предлагаемой технологии выше чем по существующей технологии;

Ответ на вопрос № 11

По каждой из предложенных технических идей, что необходимо сделать, что бы экспериментально проверить их на концептуальную работоспособность и коммерческую востребованность?

По технологии электролитического извлечения металлов целесообразно экспериментально проверить эффективность процесса извлечения металла, исходные и конечные концентрации металла в воде;
По технологии аэродинамического вспенивания целесообразно экспериментально проверить эффективность процесса и исходные и конечные концентрации органических загрязнений в воде;

Ответ на вопрос № 12

Патентно-лицензионная ситуация по предлагаемым технологиям, патентноспособность предлагаемых технологических методов

По предлагаемым методам обработки воды, по результатам предварительной проработки и патентного поиска, определены и реализованы следующие темы для патентных аппликаций:

  • комплекс модулей для углублённой обработки воды и водных растворов и ассоциированный метод его использования;
  • метод комплексной обработки воды и технологические модули для реализации указанного метода;
  • метод электролитического извлечения металлов из потока воды или водного раствора и электродные ячейки для реализации указанного метода;
  • метод аэродинамического вспенивания воды в её постоянно движущемся потоке и пеногенератор для осуществления указанного метода;
  • комплексный метод интегративного фильтрования, сопряжённого с ионнообменной обработкой и биосорбцией;
  • электродная ячейка для электрокоагуляции с коаксиальными электродами;
  • электродная ячейка для электрокоагуляции с непрерывно движущимся ленточным катодом;
  • электродная ячейка для корректировки кислотности или щёлочности с блоками поляризуемых растворимых электродов;
  • электродная ячейка для корректировки кислотности или щёлочности с объёмно-пористыми электродами;
  • электродная ячейка для корректировки кислотности или щёлочности с непрерывно движущимися ленточными электродами;
  • электродная ячейка для электрохимической дезинфекции и электродные ячейки для реализации указанного метода;

По каждой патентной аппликации определены прототипы и аналоги из числа изобретений автора предлагаемых новых методов; по результатам предварительного патентного поиска и структурного анализа определена полная патентоспособность вышеперечисленных технических решений;

Комплекс модулей International Environmental Technologies, INC для регенерации воды и водных растворов

Комплекс унифицированных технологических модулей International Environmental Technologies, INC для безреагентной регенерации воды и водных растворов

Комплекс включает ряд автономных технологических унифицированных между собой по компонентам, материалам, приборам, принципу действия, принципу применения и обслуживания модулей, которые могут быть скомпанованы между собой в технологическую линию для безреагентной регенерации воды и водных растворов . Конфигурация и состав линий определяется исходя из конкретных условий применения линии в различных отраслях промышленного и сельскохозяйственного производства. Комплекс модулей рассчитан на применение в следующих отраслях:

  • производство полупроводниковых приборов,- пример предприятия ИНТЕЛ; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- около 3000;
  • производство микросборок и гибридных интегральных схем,- предприятия типа КИЯСЕРА; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- около 5000;
  • производство электронных компонентов,- пример такого типа предприятия – ВИШЕЙ; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- около 10000; только корпорация ВИШЕЙ имеет более 100 заводов в США, Израиле, Китае, Тайване, Сингапуре; средний расход воды на такого типа предприятии- 100-250 кубических метров в смену;
  • производство печатных плат и планарных трансформаторов и других планарных приборов,- пример предприятия- ФЛЕКСТРОНИКС; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,-около 12500;
  • производство гальванических и химических покрытий, электрохимическое фрезерование, электроэррозионная порезка и обработка, электрохимическое полирование,- пример предприятия такого типа- СИЛГА в Италии; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- более 150000;
  • цветная металлургия, производство холоднотянутых труб и других профилей, прокатное производство в цветной и чёрной металлургии, системы охлаждения крупных металлургических и техно-химических объектов,- пример предприятия – ОСАКА СТИЛ; КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- более 1500; как правило это очень большие предприятия с громадным расходом воды;
  • кожевенное производство; только в районе Ливорно, Италия, имеется более 1500 предприятий такого типа; расходы на обработку воды для одного такого небольшого предприятия составляют более 100000 долларов в год; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- более 20000;
  • производство красителей, химическое производство, производство аккумуляторов и электролитических батарей; пример предприятия- ТАДИРАН в Израиле; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- более 8000;
  • атомная энергетика; атомные исследовательские центры; атомные реакторы; военное производство и медицинские приборы, использующие радиоактивные изотопы; утилизация радиоактивных отходов; рекуперация загрязненных тяжёлыми металлами и радиоактивными отходами природных водоёмов; пример- БЕРКЛИ ПИТ в штате Монтана, США; В ЭТОМ ВОДОЁМЕ БОЛЕЕ 180 МИЛЛИАРДОВ ГАЛЛОНОВ ЗАГРЯЗНЁННОЙ ВОДЫ; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ И МЕСТ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,-более 250;
  • производство косметических препаратов; пример – ЭСТИ ЛАУДЕР КОРПОРЕЙШН, США; производство фармацевтических препаратов, пример- ТЕВА, Израиль; обеззараживание стоков госпиталей, лабораторий и исследовательских центров; обеззараживание стоков центров переливания крови; пример,- госпитальный комплекс ТЕЛЬ-ХА – ШОМЕР, Израиль; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ТАКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ В МИРЕ,- более 4000;
  • производство продуктов питания, консервов, пример ЗОГЛОБЕК, Израиль; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ТАКОГО ТИПА В МИРЕ,- более 10000;
  • микробиологическое производство; биотехнологическое производство; пример заводы ЭМДЖИН в Южном Сан Франциско, США; ориентировочное количество таких предприятий в мире, около 2000;
  • промышленные установки кондиционирования воздуха; только в Израиле имеется более 40000 установок такого типа;
  • комплексы для обессоливания морской воды, различного назначения и размеров, включая и мобильные на морских судах; комплексы для обессоливания грунтовых вод,- только в Израиле в пустыне АРАВА имеется более 60 таких комплексов; ОРИЕНТИРОВОЧНОЕ КОЛИЧЕСТВО ТАКИХ ОБЪЕКТОВ В МИРЕ,- более 10000;

По оценке одной из самых крупных компаний в мире, работающих в области водоподготовки и водоочистки- ВИВЕНДИ, Франция,- весь рынок подготовки и водоочистки в мире составляет ориентировочно более 200 миллиардов долларов; доля операций и сервиса которая приходится на долю технологии, которую можно представить как технологию International Environmental Technologies, INC, СОСТАВЛЯЕТ БОЛЕЕ 25 МИЛИАРДОВ ДОЛЛАРОВ, А ДОЛЯ РЫНКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВСЕГО КОМПЛЕКСА МОДУЛЕЙ International Environmental Technologies, INC, ПО ОЦЕНКЕ ЭКСПЕРТОВ КОРПОРАЦИИ ЭСТИ ЛАУДЕР ПО СОСТОЯНИЮ НА 2003 ГОД, СОСТАВЛЯЕТ ОРИЕНТИРОВОЧНО 8 МИЛЛИАРДОВ ДОЛЛАРОВ;

Модули International Environmental Technologies, INC:

1. Модуль – предварительный накопитель жидкости, предназначенной для обработки;
2. Модуль входной фильтрации; базируется на принципе изобретений, переданных компании International Environmental Technologies, INC;
3. Модуль аэродинамической турбо-флотации;
4. Модуль –реактор электрохимической обработки; у модуля имеется ряд модификаций и исполнений, в зависимости от типа электрохимической обработки, для которого этот модуль предназначен;
5. Модуль выходной фильтрации; базируется на принципе изобретений, переданных компании International Environmental Technologies, INC;
6. Модуль-накопитель обработанной жидкости;
7. Модуль- колонна ионно-обменной обработки;

Кроме функционально законченных модулей, компания International Environmental Technologies, INC, представляет ряд конструктивно-технологических компонентов, предназначенных для включения в состав технологических линий для обработки воды и водных растворов, как например – пеногенератор;

Кроме этого компания International Environmental Technologies, INC представляет широкую гамму композитных материалов и активированных углей для использования в технологическом и лабораторном оборудовании для обработки и регенерации воды и водных растворов.

Все ниже перечисленные аппликации базируются на основном принципе электрохимической обработки токопроводящих жидкостей, изобретённом как процесс ускоренной электрохимической обработки и защищённом более чем 20 авторскими свидетельствами СССР; по этой же тематике в сборнике Электрохимия – Академии наук СССР, имеются базовые публикации, отражающие все аспекты технологии, принципы построения технологического оборудования и возможные на то время варианты использования,- сборник № 26 за 1990 год;
Все базовые и основополагающие изобретения по этой тематике имели гриф секретности и не были опубликованы в открытой печати;
Изобретения, имеющие прикладной характер, получили статус европейских патентов, и опубликованы в информационных изданиях Европейского патентного ведомства.

АППЛИКАЦИИ КАСАЮЩИЕСЯ БЕЗРЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Аппликации в основном касаются регенерации воды и её растворов, загрязнённых в процессе технологического использования продуктами и химическими реагентами, использующимися в указанных процессах; процесс регенерации в основном состоит из извлечения из воды всех загрязняющих элементов, компонентов и материалов;
Процесс регенерации ведётся в направленном потоке жидкости, предварительно подготовленной и направленной в межэлектродное пространство электродной ячейки;

1. Технология очистки воды от радиоактивных загрязнений

Технология представляет собой сочетание последовательных этапов электрохимической и биологической обработки. Электрохимическая обработка, с учётом свойств воды, загрязнённой радиоактивными изотопами, построена на двух этапах обработки,- воздействие на объём воды при помощи аэродинамических пульсаций сжатого газа с отделением от очищаемого объёма воды пенообразований состоящих из органики и других загрязнений с низким уровнем проводимости, после чего воздействие на поток воды при помощи нейтральных электродов, изготовленных из углеродных композитных материалов, и стимулирование образования в потоке воды оксидов радиоактивных материалов, содержащихся в ней, с последующим отделением указанных оксидов от потока воды. Биологическая обработка построена на принципе поглощения измельчёнными частицами водорослей (например водорослей типа « ОЗОЛА «) ионов радиоактивных изотопов, содержащихся в воде. Предлагаемая технологическая схема обработки позволяет снизить концентрацию радиоактивных загрязнений до уровня одной триллионной части грамма, что превышает требования действующих стандартов.

2. Технология обессоливания морской воды, основанная на технике и технологии ускоренных электрохимических процессов.

Технология представляет собой процесс электролитического осаждения соли на постоянно движущийся бесконечный конвейер (катод) из угольной композитной ткани.
Морская вода подаётся на специальные аноды, которые направляют её на поверхность анода-конвейера. При этом морская вода рассматривается как электролит с содержанием солей в 35-42 грамма в литре. При таком содержании солей осаждение соли, при подаче в зону обработки электрического тока с плотностью в 35-50 ампер на один квадратный дециметр электродов, позволяет получить скорость осаждения достаточно высокой, чтобы обеспечить экономическую целесообразность процесса.
Установки должны иметь модульный принцип построения . Предполагаемая эффективная производительность такого модуля 50 кубических метров в час.
Указанные модули могут использоваться как средство предварительной обработки морской воды перед установками обратного осмоса, для увеличения срока службы мембран, или как автономные комплексы для обессоливания.

3. Технология понижения в воде концентрации солей жёсткости.

Технология построена на принципе последовательного электрохимического изменения уровня кислотности и щёлочности в потоке воды, отделения образовавшегося осадка и финишной корректировки указанного уровня в зависимости от требований конечного пользователя воды.
Обработка воды предполагается в электрохимических реакторах с различными типами электродов и кассет электродов, изменение типов и материалов электродов которых может меняться в зависимости от вида солей жёсткости, их концентрации и требований конечного пользователя воды.
В качестве этапа финишной обработки предполагается использование ультра фильтрации или другой эквивалентной мембранной технологии.
Предлагаемый технологический комплекс специального оборудования может включать также и модули флотации, модули аэрации и различные виды фильтрации.
После обработки в электрохимических реакторах для более глубокой очистки воды от солей жёсткости должны использоваться специальные колонны-модули с капсулами, наполненными натуральным крупнозернистым цеолитом, предварительно специальным образом термообработанным.

4. Технология корректировки уровня кислотности или щёлочности в воде или водных растворах;

Технология основана на оксидировании воды в восходящем потоке в электродной ячейке с нейтральными электродами, разделёнными проницаемой мембраной из полипропиленовой ткани; электроды являются нерастворимыми; возможны варианты материала электродов и варианты покрытий на рабочей поверхности электродов. На базе указанной технологии может быть представлен дизайн оригинального технологического оборудования, причём может быть представлен вариант интегрированной системы в которой сочетаются электрокоагуляция и корректировка кислотности или щёлочности, и в этом случае аноды электродных ячеек должны быть растворимыми; технологические предположения были испытаны на электродных ячейках с поляризуемыми и селективно растворимыми электродами, результаты испытаний положительные, причём предполагается, что впервые получен эффект коррекции кислотности и щёлочности при использовании поляризуемых электродов;

5. Технологии электрохимической дезинфекции воды или водных растворов;

Технология основана на прошивке восходящего потока воды или водного раствора токовыми импульсами высокой плотности в сочетании с инициированием краевого эффекта электродов на входе и на выходе из межэлектродного пространства; технология многократно испытана на нерастворимых электродах; предлагаемое развитие технологии, позволяет применить новые композитные материалы и новые конфигурации электрохимических ячеек для дезинфекции; на базе идеи имеется концептуальный дизайн оригинального технологического оборудования, по предварительной оценке имеющий необходимый уровень новизны, неочевидности и полезности; в качестве прототипа указанной технологии и оборудования может быть использована предыдущая патентная аппликация;

6. Технологии дезактивации поверхностей при помощи сочетания потоков воды заряженных положительным и отрицательным электрическим потенциалом

7. Технологии нейтрализации статического электричества на поверхностях при помощи соединения на поверхностях потоков воды, заряженных положительным и отрицательным электрическим потенциалом

8. Технологии электрокоагуляции при помощи коаксиальных электрохимических реакторов

9. Технологии электрохимической обработки воды и других жидкостей при помощи электрохимического реактора с эластичными ленточными электродами

10. Технологии электрохимической обработки воды и водных растворов при помощи электрохимического реактора с планарными поляризуемыми электродами;

11. Технология подготовки в домашних условиях питьевой воды, для нейтрализации кислотной составляющей желудка и снижения аппетита, в целях похудания без применения различных диет

Технология базируется на возможности повышения уровня щёлочности питьевой воды при помощи электрохимического воздействия, без применения каких-либо химических реагентов; устройство подключается к водопроводной сети, имеет свой портативный источник питания; электроды могут быть из различных материалов, композитов и из титана с покрытием из оксида рутения; производительность 10 литров в час; возможности снижения уровня аппетита при помощи частичной нейтрализации желудочного сока обсуждались с экспертами по альтернативной медицине и получили однозначное одобрение; имеется концептуальный дизайн прибора для домашнего использования, который в сочетании с технологией использования, по предварительной оценке обладает принципиальной новизной, неочевидностью технического решения и полезностью;

12. Технология извлечения из, применяемой в технологических процессах воды, ионов тяжёлых металлов, методом гальванического осаждения на развитую активную рабочую поверхность катода электрохимической ячейки, имеющей композитные объёмно-пористые электроды и проницаемые гибкие контакты из карбон-карбон композитной ткани.

джерело: Інтернет-сайт "ВЯПат"
корисний матеріал? Натисніть:

групи: Винаходи і корисні моделі; Наукові відкриття, науково-технічна інформація; Інноваційна діяльність; світ
теги: винахід; наука; США; інтернет; дизайн




інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100