1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9/10 9,09оценок: 11

Установка прямого электролиза воды "УПЭВ"

Тема в разделе "Системы очистки воды, оборудование, технологии", создана пользователем Электролиз, 26.08.12.

  1. Prince
    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172

    Prince

    Живу здесь

    Prince

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172
    Вот утренние наблюдения, прошло 17 часов после начала эксперимента, результат виден на глаз.
    100_9960.JPG Вот так выглядели образцы через 17 часов

    100_9961.JPG Это с другого ракурса. Видно на стенках железо.

    100_9963.JPG А здесь чуток подвинул банки, что бы показать осадок и со стенок железо упало.
    В 1 банке только начался процесс, а в 3 остальных идет во всю. Сколько железа не знаю, надо анализ у соседа просить, но на взгляд видно, что не мало.
     
  2. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    Как я понял,
    банка №1 - исходная вода
    банка №2 - в воду добавлен гипохлорит
    банка №3 - электролиз 2 минуты
    банка №4 - электролиз 5 минут
    При добавлении гипохлорита время контакта (протекания реакций окисления) обычно 30 минут (максимум 60 минут). На 0,5 л воды 5 грамм гипохлорита - это гиперхлорирование. Чтобы оценить сколько в этом объеме активного хлора, надо знать концентрацию гипохлорита.
    Теперь об электролизе.
    0,3А - это 0,3 грамм эквивалента хлора в час. Эквивалент хлора - потому что вырабатываются различные окислители, и ориентируемся по хлору (для сравнения с гипохлоритом).
    Т. е. за 60 минут в воде генерируется 0,3 грамма экв. хлора. За 2 минуты - 0,01 грамма. За 5 минут - 0,025 грамма.
    В банке №3 окислилась часть растворённого железа - появилась окраска.
    В банке №4 окислилось железа больше - окраска интенсивнее.
    В обоих случаях времени электролиза для выработки окислителей в количестве достаточном для окисления всего железа растворённого в воде было не достаточно. Но тенденция наблюдается.
    Для определения параметров электролиза (время электролиза, количество тока) для этой воды нужно знать количество железа в воде (анализ исходной воды). Конечно, желательно знать, что ещё в воде превышает ПДК (например, марганец), т. к. эти вещества тоже потребляют окислители.
    В конечном счёте, можно провести электролиз при тех же условиях, но более продолжительно - до полного обесцвечивания воды и выпадения осадка. Если электроды погружены в воду на 1/3, то ток можно установить до 0,5А.


    А вот это для меня, честно признаюсь, немного не ожиданно! Т. е. процесс окисления продолжался после прекращения электролиза так много времени!
    Могу лишь предположить, что процесс окисления во всём объеме воды в банке происходил за счёт диффузии. Когда электролиз происходит в потоке всё очень быстро перемешивается и реакции протекают быстрее.
     
  3. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    Примерная схема для автономного водоснабжения:
     

    Вложения:

    • схема монтажа УПЭВ-10 автоном водоснаб.JPG
  4. Prince
    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172

    Prince

    Живу здесь

    Prince

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172
    Сосед не показал анализ, говорит что нету и давно делал :mad:. И ещё, в опыте моём досадная ошибка, а может и нет :|:. Концентрация гипохлорида в бочке 1:1250, а вот в банку я передозировал его, получилось 1:100. Сказали, что надо слить воду полученную и ещё раз повторить опыт выяснив всё ли железо выпало из воды.
     
  5. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    Prince, просьба. Какой гипохлорит используете (на этикетке написано?)? В дозировании химреагентов "плюс-минус трамвайная остановка" - нельзя! Это как с приёмом лекарств вовнутрь - таблеткой больше, таблеткой меньше - на здоровье скажется.
    И анализ воды - это как диагноз заболевания. Он необходим, чтобы понять как "лечить" воду. :)
     
  6. Prince
    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172

    Prince

    Живу здесь

    Prince

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172
    Это и так понятно. Гипохлорид натрия, вода ТУ 2383-002-58344201-2011. Для стирки белья и мытья посуды.
     
  7. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    Ох, трудно мне понять :) Разные производители "Белизны" разливают в бутылки гипохлорит разной концентрации (т.е. разбавляют водой химический гипохлорит). На заводе гипохлорит - 200 г/л (по активному хлору). А фасофщики по бутылкам могут его разбавить до 180, 170, 150, 100... 50 г/л. По своим ТУ.
    Мне попадались бутылки "Белизны" с разной концентрацией, поэтому я и задаю такие "глупые" вопросы.
    По большому счёту, дело не в гипохлорите. Вопрос стоял об электролизе. Работает этот метод для окисления железа в воде или нет?
     
  8. Prince
    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172

    Prince

    Живу здесь

    Prince

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.07.10
    Сообщения:
    2.682
    Благодарности:
    2.172
    Работает! Мне результат пока нравится, не знаю, успею ли я наполнить бочку 250 литров новой порцией воды (до холодов) и попробовать в ней пластины, только придется как то расчитать приблизительно хотя бы время и ток для процесса.
     
  9. Килби
    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469

    Килби

    Модератор

    Килби

    Модератор

    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469
    Адрес:
    Москва
    В диапазоне концентрации при прямом электролизе воды возникновение хлората обычно отрицается пользователями и производителями электродов. В той же статье Bergmann пишет, наши исследования показали и с искусственными и реальными водами и на лабораторных и технических ячейках, высокий потенциал формирования хлората. Например, концентрация хлората в технических реакторах с анодами BDD или MIO и реальной питьевой водой (44 мг/л Cl¯) была в диапазоне нескольких мг/л (BDD) и нескольких сотен мг/м³ (MIO) в однопроходном режиме работы.
    Рис. 7.8 ярко демонстрирует различное поведение двух материалов электрода. В то время как в электрохимической реакции на MIO хлорат постепенно растет, на BDD он быстро поглощается (с формированием перхлората).

    Рис. 7.8 Формирование хлората в непроточных экспериментах на вращающихся анодах IrO2/RuO2 и BDD (IrO2 катод, 50 мл, 50 мг/л хлоридов, 200 А/м², 20 °С, 300 об/мин, рН=7, буфер KH2PO4/NaOH)

    В той же статье Bergmann пишет, формирование перхлората в электролизе питьевой воды – это серьёзная проблема. В экспериментах с полу технической биполярной ячейкой с электродами BDD и питьевой водой (хлоридов 40 мг/л) даже при самой низкой плотности тока (50 A/м²) в течении 1 сек. был обнаружен перхлорат в 30 мг/м³. поэтому ячейки BDD не рекомендуются для обработки питьевой воды без дополнительных мер.

    В той же статье Bergmann делает следующие выводы.

    В разных электрохимических и химических реакциях формируются многие неорганические побочные продукты. Прогноз невозможен, если условия электролиза не изучены подробно.
    Применение BDD электродов – серьёзная проблема, т. к. радикалы сгенерированы, реагируя на высоких уровнях реакции относительно неопределенно. Риск формирования хлоратов, перхлоратов и пероксидов требует обсуждения между разработчиками и потребителями.
    Есть подозрение, что не все побочные продукты были все же идентифицированы. Неправильное измерение активного хлора может быть объяснено присутствием побочных продуктов.
    Рекомендуется разработать и ввести процедуру тестирования прежде, чем использовать прямой электролиз.

    Справка.
    Хлораты - ПДК в воде 20 мг/л. Наиболее актуален хлорат натрия, гербицид. В Канаде установленный норматив по содержанию хлоратов в питьевой воде 1 мг/л.

    Национальная академия наук США считает, что перхлоратов в питьевой воде должно быть не более 1 мкг/л. Содержание более 1 мкг/л представляет опасность для здоровья, особенно для беременных женщин содержащиеся в грудном молоке матери (потребляет питьевую воду содержащих перхлорат), внутриутробного плода (эмбриона) и новорожденных – задержки в умственном и физическом развитии. Препятствует репродукции и развитию человека.

    Перхлораты в питьевой воде представляют серьёзную опасность для здоровья, потому что они изменяют в организме выработку гормонов щитовидной железы, препятствуют поглощению железой йодидов. Дисфункция щитовидной железы характеризуется гипотиреозом, то есть снижением функции. В результате происходит снижение выработки гормонов, что приводит к образованию опухолей. Признаки гипотиреоза - это увеличение веса, нервозность, усталость, депрессия, выпадение волос, бесплодие, проблемы с менструальным циклом, боли в мышцах.

    В настоящее время только в 8 штатах США действует жёсткий норматив (максимальные уровни загрязнений - MCLs) по содержанию перхлоратов в диапазоне от 1 до 18 мкг/л в питьевой воде.

    Удаление из воды перхлоратов лучше всего делать по такой схеме: сначала обратно осмотический фильтр удаляет до 95% и затем пост. фильтр с селективной анионообменной смолой. Довольно муторно.

    EPA (Агентство по охране окружающей среды) в США разрабатывает общенациональный стандарт по содержанию перхлоратов в питьевой воде, который должен выйти в январе 2013 года.
     

    Вложения:

    • рис2.JPG
  10. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    Естественно, "каждый кулик своё болото хвалит" :) Стараюсь не уподобляться таким, а зрить в корень.
    Поставлена задача: определить, образуется или нет хлорат.
    200 А/м² - плотность тока задана на получение хлората. На практике плотность тока должна быть не более 120 А/м²! При плотности тока до 120 А/м² образуется гипохлорит, если повысить плотность тока, начинается реакция прехода гипохлорита в хлорат, а дальше - в перхлорат. А если повысить плотность тока в разы - это уже будет просто кипятильник :) Всё зависит от того, какую задачу поставить.
    Конечно, условия электролиза нужно знать! BDD электроды - это электроды с алмазным покрытием (дословно - "лигированный бором алмаз"), применяются, в основном, для получения озон-газа из воды электролизом. Соответственно производители (зарубежные, т. к. в России пока таких нет) ставят такие условия, которые соответсвуют посталенной задаче - генерации озон-газа из воды. Поэтому они работают на осмотической (почти дисцилированной) воде. Откуда там взятся хлоратам?
    На электродах с ОРТА делать генератор озон-газ экономически не целесообразно, т. к. его количество относительно мало и он не успевает выйти из воды, а сразу вступает в реакции с веществами в воде.
    Что, собственно говоря, и предлагаю сделать - делать анализ воды до и после обработки!


    В Вашем случае ток расчитывается следующим образом.
    Площадь одной стороны электрода (без косого "хвостика" куда крепиться контакт) 1,1 дм² х 1,2 А/дм² = 1,32 А
    Это максимально допустимый ток.
    А вот проточность (или время обработки) определяется опытным путём. Легче будет определить, если знать сколько железа в воде. На окисление 1 мг/л Fe+2 расходуется примерно 0,64 мг эквивалента хлора. Т. е., 1,32 ампера могут генерировать около 1 - 1,28 мг эквивалента хлора (теоретически), которые могут окислить 2 мг/л Fe+2 за 1 час.
     
  11. Килби
    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469

    Килби

    Модератор

    Килби

    Модератор

    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469
    Адрес:
    Москва
    Это подтверждается
    А кто помешает повысить покупателю плотность тока? Никто.

    Электроды с ОРТА абсолютно не подходят для генерации озона (нужна осмотическая вода) и перекиси водорода с одновременным производством гипохлорита за счёт хлоридов. ОРТА вообще для этого не предназначены.

    Поэтому это утверждение действительно только в части "эффекта за счёт хлоридов".
     
  12. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    А кто помешает покупателю выпить бутылку "Белизны"? Погрузить на "Запорожец" 2 тонны гравия?...
    Если серьёзно, в БП "УПЭВ" предусмотрен ограничитель регулировки тока.
    А Вы пробовали? Хотя бы элементарные опыты электролиза воды с электродами ОРТА проводили?
     
  13. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    • Удалена ссылка, содержаща, по реакции программ защиты компьютеров, вредоносную информацию.
    Килби, Вы знаете о такой системе очистки воды - БЭХО?
    * * *
     
  14. Электролиз
    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362

    Электролиз

    Живу здесь

    Электролиз

    Живу здесь

    Регистрация:
    25.08.12
    Сообщения:
    10.308
    Благодарности:
    5.362
    Адрес:
    Краснодар
    А вот статья (научная) наших учёных о БЭХО (блок электрохимического окисления) - тот же прямой электролиз воды.
     

    Вложения:

  15. Килби
    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469

    Килби

    Модератор

    Килби

    Модератор

    Регистрация:
    02.09.08
    Сообщения:
    11.788
    Благодарности:
    5.469
    Адрес:
    Москва
    При электролизе водных растворов без мембраны на катоде выделяется водород и генерируются ионы гидроксила OН-, а на аноде ОРТА выделяется хлор:
    2Cl- = Cl2 + 2e
    20 + 2е = Н2↑+2OН-
    У поверхности анода при рН>7 концентрация ClO- существенно увеличивается
    и доля электрохимической реакции в образовании хлората возрастает.
    Ионы ClO- окисляются при менее положительных потенциалах, чем
    ионы СГ, поэтому на аноде параллельно протекает реакция образования хлората натрия:
    6NaCIО + ЗН2О = 6Н+ 2NaCIО3 + 4NaCl + 1,5О2 + 6е
    Есть условия препятствующие выходу хлората, однако, я о них писать не буду. Кто проконтролирует отсутствие образования хлората натрия у конечного потребителя на его объекте с его индивидуальным анализом воды? Хлораты и перхлораты никто никогда в лабораториях определять не заказывает, так как они могут проявиться, как результат только обработки воды. Вы, когда получали заключение на свой прибор, проводили проверку на получение в конечном продукте, гипохлорите, из раствора хлорида натрия хлоратов? Конечно, нет. :)]

    В водных растворах с солесодержанием до 1 г/л происходит разрушение рутениевого покрытия ОРТА. Для воды Московской области, Питера солесодержание 150-600 мг/л, этот метод надо исследовать, чего нет. Есть пара близких по тематике работ, а в основном полный вакуум.

    Теперь о БЭХО.
    На фотографиях воздухоудалители (правда, плохонькие) видели? Для чего стоят, знаете? :)]
    Переходим к «научной»:)] статье. Конец «научной статьи» (обзор в чистом виде, никакой науки) читали?
    «Данные предварительных исследований показали, что при проведении переполюсовки наблюдается очищение катода от продуктов электролиза (рис. 2в). В настоящее время проводятся более детальные исследования, результаты которых, пока еще полностью не установлены».
    Оказывается переполюсовка приводит к очищению катода от продуктов электролиза. :)] Это известно с годов, примерно, 50-60-х. А вот как она влияет на работу аппарата, стойкость ОРТА, выход различных продуктов электролиза (токсичных, пероксидных, канцерогенных и т. д.)? Об этом читаем: «результаты которых, пока еще полностью не установлены». :)]
    Что касается системного подхода в США и у нас в России, от общего к частному.
    Мы же не в США живём. Это там есть постоянный диалог между производителями, потребителями (организации), научными институтами (дорогостоящие исследовательские работы), гос. учреждениями (сертификации и контроля) на уровне штатов и федерального правительства. Около 40 тысяч участников процесса диалога.
    А что есть у нас? Съёживающиеся (финансово и надзорно) структуры контроля и перекладывание ответственности на самого производителя за то, что он продаёт. Сколько соблазнов! Система (власть) реагирует только на ЧП, массовые отравления (набралась статистика) и не более.
    Не буду ставить под сомнение Калининградский орган сертификации и квалификацию специалистов, однако. Странно выглядит то, что заявитель и изготовитель сего чуда – БЭХО находится вместе со своим производством в Москве, а сертификацию прошёл в Калининграде – западной окраине нашей необъятной Родины! :)] Выгоднее оказывается из Калининграда приехать спецам для регистрации производства и выполнить весь комплекс работ по оформлению и проверке результатов. Благо для Заявителя по новым требованиям он самостоятельно делает все анализы и передаёт результаты в сертифицирующий орган. Сколько лазеек для «сырых» изделий. Представляете, в Москве, оказывается, нет СПЕЦИАЛИСТОВ и, по всей видимости, нет подходящих условий. Выводы делайте сами.

    P. S.
    Мне постоянно несколько раз в неделю приходят запросы и звонки от расплодившихся фирм, которые подвязались работать в такой выгодной области, как сертификация чего угодно. По их словам, только деньги заплати и забирай готовые бумажки. :mad: