Установка прямого электролиза воды "УПЭВ"

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

 

Да, практически та же аэрация. Может, слегка лучше. Во первых, при электролизе выделяется чистый кислород, а в воздухе он разбавлен в три раза бесполезным азотом. Во вторых, при традиционной аэрации кислород для окисления нужно растворить в воде, а при электролизе - наоборот, изначально растворенный кислород сразу "готов к работе". Из-за относительно малой растворимости значительная часть кислорода выделяется виде очень мелких пузырьков, которые по мере расходования растворенного кислорода на окисление примесей легко повторно растворяются. Но эти достоинства электролиза "наповал убиваются" тем, что кислород (воздух) подается при аэрации в огромном избытке. Зачем халявный воздух экономить? И при правильной организации напорной аэрации (контактная емкость, мелкодисперсное распыление) аэрация становится предпочтительнее. По крайней мере, для небольших систем, когда потребность в окислителе не большая, надо считать себестоимость разных вариантов, чтобы выбрать оптимальный. Когда кислорода надо много, компрессор со всей обвязкой обычно дешевле "эквивалентного" электролизера.

Получите больше гипохлорита, обеззаразите воду. Окисление примесей будет идти более интенсивно. Вопрос сколько придётся заплатить за это. Как добавлять соль? Если в магистраль под давлением - проще сразу окислитель дозировать, а если в открытую емкость - понадобится насос второго подъема.

 

Наверное в емкость (вопрос сколько), а насос второго подъема у меня стоит.

 

В емкость удобно дозировать недорогим бассейновым перистальтическим насосом, который рассчитан на 1-3 атмосферы противодавления (поэтому и дешевый). Включение дозирования от той же автоматики, что и основной насос заполняющий емкость. Ну и доводим до логического конца - вместо соли дозируем гипохлорит.

 

Прочитал всё, от начала и до конца. Всё это страшно, хотя поначалу и страшно интересно. И киловатт-часы потребляемой мощности, и "Санитарно-Питьевые Нормы", и прочая путаница. В общем-то, все хороши, но давайте жить дружно.

У меня тоже есть своя задача. Сделал на даче неглубокую скважину - абиссинский колодец. Водоносный слой - мелкий серый песок с чёрными включениями. Вода оттуда идёт с запахом (возможно и сероводород, но скорее запах "болотный"). Желтоватая. Осадок сам по себе не выпадает в течение нескольких дней, в том числе на воздухе. При кипячении в течение нескольких минут вода сильно мутнеет, чем дольше кипятишь - тем сильнее. Потом отстаивается, получается рыжий осадок, напоминающий "песочек" на дне кастрюли.

Сразу скажу, что анализ не делал, и, по всей вероятности, до весны делать не буду. Внешние характеристики воды сильно менялись при прокачивании, утром одно, вечером совсем другое (запах, цветность - меняются). Дача сезонная и далеко, с собой привёз несколько литров этой воды. С ними и играю. Задача - в будущем году очистить воду до такой степени, что её можно будет использовать для душа и стиральной машины. Дёшево и несложно, поскольку в противном случае обитатели дачи будут ходить за водой с вёдрами в близлежащий колодец, анализов которому никто не делал, но всех устраивает.

Провёл некоторые эксперименты с электролизом, из-за ограниченности запасов - в объёме 50мл.

1. Алюминиевые электроды (из неизвестного сплава). Напряжение 30В, ток в начале 80мА. Активное выделение водорода, а вот кислород на поверхность практически не выходит. Раствор быстро желтеет, образуются хлопья, через полчаса ток падает до 40мА. Вода становится практически бесцветной на вид, но очень много хлопьев. Оно и понятно - анод заметно растворяется.

2. Нержавеющая проволока 12х18н10т. Результат похожий, только вид хлопьев другой (но поначалу рыжие, мелкие и много). Проволока также растворяется. Через 8 часов (оставил на ночь) стаканчик забит хлопьями чёрно-зелёного оттенка, проволока 1,2мм развалилась надвое. А вот ток снизился до 10мА. То есть, проводимость воды существенно уменьшилась.

3. Угольный электрод (сварочный, со снятым омеднением). Ток такой же. Кислород выделяется и поднимается на поверхность. За 15 минут не замечено никакого изменения в цвете и прозрачности, ток неизменный. Графит немного разрушается и попадает в воду в виде пыли.

3а. Посмотрев на всё это, добавил крупицу поваренной соли. Ток вырос до 150мА. Появился запах хлора, вода стала заметно нагреваться. Но быстрого визуального эффекта, минут за 10, не появилось.

Вывод: действие электролиза с металлическими электродами существенно связано с материалом электродов. Количество осадка при этом вообще не имеет значения, потому что львиную долю занимает шлам с электродов. Но загрязнения из моей воды они, тем не менее, устраняют. Мне кажется, что это связано, главным образом, с огромной дозой коагулянта из электродов, а также с перемешиванием при электролизе. С другой стороны, ток ведь снизился, значит, ионы тоже каким-то образом удалились? Но при угольных электродах этого нет, или эффект гораздо медленнее.

Химическую часть "опытов", наверное описывать в этой теме нет смысла.

 

Имеет смысл. Опишите.

 

Собственно, с химией всё не очень определённо. Пишу по памяти, поскольку больше занимался электролизом.

1. Добавлена "Белизна" в большой концентрации (затрудняюсь оценить, но порядка 500мг/л хлора). Сильный запах, появилась рыжая взвесь - но на это ушло несколько часов, порядка 8. Возникла рваная плёнка на поверхности.

2. "Белизна" в концентрации 50-100мг/л. Окраска воды ощутимо сильнее, ориентировочно через 1 час. Рыжая взвесь заметна через сутки. Не осела в течение двух суток. Запах хлора сохраняется.

3. Исходная вода + коагулянт Аква-Аурат в концентрации от 2 до 10мг/л. Незначительное (по сравнению, например, с кипячением) выпадение рыжего осадка. По времени заняло 8-20 часов. Наверное, для коагуляции не хватает перемешивания? Вода почти бесцветная.

4. Вода из п. 2 + Аква-Аурат 10-20мг/л. Рыжий осадок сформировался через 12-20 часов. Его в разы больше, чем в п. 3. Вода почти бесцветная.

5. Перекись водорода 3%, 2-3 капли на 50мл + Аква-Аурат. Результат похож на п. 4.

6. Электролизная вода из п. 3а. Напомню, там был хлор и нагрев. Добавил Аква-Аурат 10мг/л. Через 8 часов результат напоминает п. 4.

В общем, пока результат такой: окислители увеличивают количество взвеси, но она не оседает в разумные сроки. Коагулянт эту взвесь осаживает. Проводимость воды при этом не падает, в отличие от электролиза с металлическими электродами.

 

Как в анекдоте: "Вывод - с потерей 6 ног таракан теряет слух."
Буду следить за продолжением, вдруг, мы присутствуем при рождении нового СанСанычМурино. Тот тоже начинал вполне безобидно...

 

Вы можете сделать другой вывод из снижения тока в электролите при постоянном напряжении? Будьте добры, расскажите мне. Ваше мнение очень ценно.

 

Вывод из ваших экспериментов делать не возьмусь, а вот объяснить почему упал ток - запросто.
Придется повторить несколько прописных истин. К сожалению, объяснять придется на пальцах, поэтому заранее извиняюсь за очень сильное упрощение. Электрохимические системы вообще, и электролизер в частности, не подчиняются закону Ома. Проследим последовательно прохождение тока: электрод 1 – раствор – электрод 2. Движение носителей заряда в электродах (в них ток переносят электроны) и в растворе (здесь ток переносят ионы) подчиняются закону Ома. А на границах раздела раствора и электродов происходит смена носителей заряда. Это происходит потому, что электроны не могут двигаться в растворе, а ионы внутри металла. Через границу раздела фаз ток может переносится только за счет электрохимической реакции, а она, очевидно, закону Ома не подчиняется. Поэтому в общей величине падения напряжения на электролизере есть омическая составляющая (это результат сопротивления материала электродов и раствора) и «химическая» составляющая, которая ни с какого бока к закону Ома отношения не имеющая. Вы в своих рассуждениях принимаете, что во всем «виновата» омическая составляющая раствора, которая в свою очередь связана с составом раствора. На самом деле это не так. В первом приближении сопротивление раствора определяется количеством зарядов в единице объема, то есть концентрацией растворенного вещества. В природной воде электропроводность определяется количеством ионов хлорида, сульфата и натрия. По отношению к другим составляющим эти ионы присутствуют в значительном избытке. Их концентрация исчисляется сотнями миллиграмм в литре, а, например, концентрация железа - единицы мг/л. Электролиз ни как не мог повлиять на количество ионов дающих подавляющий вклад в электропроводность, их сколько было, столько и осталось. То есть, если сопротивление раствора в результате электролиза и изменилось, то незначительно. Никаких осмысленных выводов о составе раствора по увеличению напряжения на электролизере в вашем эксперименте сделать невозможно. Изменения падения напряжения на электролизере связано не с раствором, а с электродами. Скорее всего, с анодом. Алюминиевый анод растворяется, но не полностью. На поверхности растет «оболочка» из продуктов анодной реакции, так же растет сопротивление приэлектродного слоя, соответственно ток падает. Со стальным анодом происходит почти тоже самое, только поверхность его может вдобавок пассивироваться, то есть покрывается окислами, и почти перестает проводить ток. Все описанное мной классика электрохимии, почти очевидные вещи. Если интересно, почитайте об основах анодирования алюминиевых деталей или про пассивацию нержавеющих сталей. Все написанное было бы бесполезным тереотизированием, если бы не было возможности проверить это практически. Возьмите свежие электроды и попробуйте при их помощи провести повторный электролиз уже "обработанной" воды.

 

Ну, тут уж ничего не поделать, но факт налицо. Только что повторил опыт:
50 мл воды в лабораторном стакане.
30В от лабораторного источника.
Перед опытом проверил ток угольными электродами - 0,08А. Расстояние между электродами фиксированное.
Далее, всё теми же условно-алюминиевыми электродами 1 час. В начале ток был 0,08-0,09А. Через полчаса 0,03А. Через час - тоже 0,03А.
Затем проверил угольными электродами - 0,03А. Опыт воспроизводится.

Вы правы в том, что хлориды и сульфаты вне подозрений. А не могут ли это быть фосфаты или гидрокарбонаты?

P. S. За Ома обидно. Если правильно применять его закон, то всё прекрасно работает. Как и у Ньютона.

 

Утерли, так утерли. Пойду раны зализывать...
Да, что ж так за Ома все переживают, в обиду не дают. Дядя он им что-ли? Такое впечатление, что его закон единственное воспоминание из школьной программы. То есть уверены, что "правильно применяете"?

 

Заинтересовала возможность аэрации воды подобными системами. У меня уже есть собранная система, на базе pyrolox, но он перестал справляться со своей задаче, после значительного увеличения содержания железа в воде. Во вложенных файлах вы сможете увидеть динамику роста показателей Железа и ПМО. IMG_3938.JPG - замер август 2014 года, IMG_7537.jpg -июль 2015 года. На текущий момент есть следующее оборудование - колонна 1252 голова Clack, грязевой фильтр (механика), 2 колбы bb20, УФ лампа, Так же, хочу отметить, что рабочее давление в системе, сейчас в районе 2-х атмосфер.
Прошу помощи у экспертов. Все ответы в мою тему - Выросли показатели железа и окисляемости https://www.forumhouse.ru/threads/322214/

 

Колодезная вода и без дополнительной аэрации насыщается кислородом воздуха в достаточной степени.

 

В Германии начали производить электролизёры для обеззараживания и обезжелезивания воды.
Сайт производителя.