СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

1. Способ регулирования концентрации ионов в жидкости, согласно которому:
- создают основной поток (1) жидкости;
- создают в основном потоке поперечное электрическое поле при помощи электродов, которые электрически непосредственно контактируют с жидкостью;
- отводят поток (11) продукта из центральной области основного потока жидкости и потоки (12, 13) отходов из областей основного потока жидкости, находящихся ближе к указанным электродам.
2. Способ по п.1, согласно которому указанный основной поток создают в канале (2) потока, боковые стенки которого образованы указанными электродами, при этом указанные электроды расположены друг от друга на расстоянии менее 200 мкм, предпочтительно, порядка 50 мкм или менее, а приложенное к указанным электродам напряжение составляет менее 5 В, предпочтительно, менее 2 В, более предпочтительно, порядка 1,2 В или менее.
3. Способ по п.1 или 2, согласно которому соблюдается следующее неравенство:
2
L·µ·V>ν·d,
где L - длина основного канала,
µ - наименьшая подвижность ионов,
V - разность потенциалов между электродами,
ν - скорость потока жидкости,
d - расстояние между электродами, разделяющими ионы, то есть ширина канала.
4. Способ по п.1 или 2, согласно которому соблюдается следующее неравенство:
1000·η>ν·ρ·d,
где η - вязкость (кг/мс) жидкости,
ν - скорость потока жидкости,
3
ρ - плотность (кг/м) жидкости,
d - расстояние между электродами, разделяющими ионы, то есть ширина канала.
5. Устройство для очистки жидкости посредством регулирования концентрации ионов в жидкости, выполненное с возможностью реализации способа по любому из пп. 1-4.
6. Устройство для очистки жидкости по п.5, содержащее, по меньшей мере, один основной канал (2) для направления жидкости, идущий от входа (28) жидкости до разветвления (20), при этом после разветвления имеется, по меньшей мере, один выход (24) продукта, предназначенный для отведения очищенной жидкости (11), и, по меньшей мере, один выход (25) отходов, предназначенный для отведения обогащенных ионами жидких отходов;
по меньшей мере, два разделяющих ионы электрода (3, 4), расположенных вдоль основного канала (2) потока на, по меньшей мере, части его длины, но предпочтительно, по всей его длине, при этом два электрода расположены напротив друг друга и находятся в непосредственном контакте с жидкостью, протекающей по основному каналу (2), так, что в потоке жидкости создается поперечное электрическое поле;
при этом разность потенциалов между указанными электродами (3, 4) составляет менее 5 В, предпочтительно, менее 2 В, более предпочтительно, менее 1,2 В.
7. Устройство для очистки жидкости по п.6, в котором разветвление включает разветвление надвое (20'), при этом в разветвлении надвое (20') имеется один центральный выход (24') продукта, предназначенный для отведения очищенной жидкости (11'), и одна ветвь (22') выхода отходов, предназначенная для отведения обогащенных ионами жидких отходов (14').
8. Устройство для очистки жидкости по п. 7, в котором центральный выход (24') продукта расположен в центре локального расширения канала (2).
9. Устройство для очистки жидкости по п.6, в котором разветвление включает разветвление (20) на три ветви, при этом в данном разветвлении на три ветви имеется одна центральная ветвь (21) отведения продукта, сообщающаяся с выходом (24) продукта и предназначенная для выведения очищенной жидкости (11), и две взаимно противоположные внешние ветви (22, 23) отходов, сообщающиеся, по меньшей мере, с одним выходом (25) отходов и предназначенные для отведения обогащенных ионами жидких отходов (12, 13).
10. Устройство для очистки жидкости по п. 9, дополнительно содержащее, по меньшей мере, два дополнительных электрода (26, 27), из которых один (26) находится в непосредственном контакте с потоком (12) отходов в одной из указанных ветвей (22) отведения отходов и имеет напряжение той же полярности, что и напряжение одного из указанных разделяющих ионы электродов (3), тогда как другой электрод (27) находится в непосредственном контакте с потоком (13) отходов в другой из указанных ветвей (23) отведения отходов и имеет напряжение той же полярности, что и напряжение другого из указанных разделяющих ионы электродов (4).
11. Устройство для очистки жидкости по п.6, в котором боковые стенки основного канала (2) потока являются электропроводными и выполняют роль указанных двух разделяющих ионы электродов (3, 4).
12. Устройство для очистки жидкости по п.6, содержащее, по меньшей мере, одну структурированную пластину (57) из электропроводного материала, предпочтительно, нержавеющей стали, размещенную между двумя неэлектропроводными элементами (70), при этом пластина (57) имеет основные поверхности (51, 52), на которых каналы (2, 21, 22, 23) потока выполнены как узкие разрезы (53) в пластине (57), проходящие по всей высоте указанной пластины от одной основной поверхности (51) до другой (52), при этом указанные каналы, предпочтительно, имеют, по существу, прямоугольный контур, ширина каналов, предпочтительно, составляет менее 200 мкм, более предпочтительно, порядка 50 мкм или менее;
при этом устройство дополнительно содержит электрические зажимы, соединенные с соответствующими частями (61, 62) пластины на противоположных сторонах основного канала, для подключения напряжения питания.
13. Устройство для очистки жидкости по п.9, в котором центральная ветвь (21) отведения продукта разветвления (20) на три части ведет ко второму разветвлению (30) на три части.
14. Устройство для очистки жидкости по п.6, содержащее два или более основных канала (2А, 2В), соединенных параллельно.
15. Устройство для очистки жидкости по п.7, содержащее набор из множества структурированных пластин (57), предпочтительно, разделенных и перемежаемых изолирующими пластинами (70), с входным и выходными отверстиями (71, 72, 73), идущими перпендикулярно сквозь указанный набор, и электропроводные соединительные штыри (76), идущие перпендикулярно сквозь указанный набор.