Experimental Plant for Water Purification With the Help of Discharges in Gas Bubbles

Boyko, N. I.; Makogon, A.V.

doi:10.15407/techned2017.05.089

Cited by 4 publications

(3 citation statements)

References 2 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…In the modern world, researchers are constantly searching for new energy-saving technologies for disinfection and water treatment. One of the most promising and relevant technologies in this direction is the technology of water treatment using micro-and nanosecond discharges in gas bubbles [1][2][3].…”

Section: мета порівняння електричних кіл експериментальних установокmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

The Micro- And Nanosecond Discharges in Gas Bubbles for Water Disinfection and Purification

Boyko¹,

Makogon²

2019

Elektroteh. elektromeh.

View full text Add to dashboard Cite

Purpose. Comparison of electrical circuits of experimental plants for obtaining micro-and nanosecond discharges in gas bubbles in water and comparing the experimental results obtained for disinfecting water using such discharges. Methodology. To obtain high-voltage pulses on the load in the form of a gas bubbles and a layer of water with a frequency of more than 2000 pulses per second, a method of generating micro-and nanosecond pulses using high-voltage pulse generators based on a pulse transformer (PT) according to Tesla, with a transistor opening switch IGBT in the low-voltage part of the circui. A current-limiting resistor with a resistance R cl = 24 k is used to protect the transistor switch at microsecond discharges. At nanosecond discharges, a multi-gap spark gap is used to sharpen the front of high-voltage pulses. We used a capacitive voltage divider with a division factor of K d = 7653 to measure voltage pulses, a shunt with a resistance of R s = 2.5  for measuring current pulses. RIGOL DS1102E digital oscilloscope with a 100 MHz bandwidth was used as a recording device. Results. The effect of micro-and nanosecond discharges in gas bubbles on microorganisms was experimentally investigated. It was possible to reduce the biochemical oxygen consumption of water during microsecond discharges, reduce the turbidity of water, and improve its organoleptic qualities. The energy released in a single pulse with microsecond discharges W µ ≈ 17 mJ, with nanosecond discharges W n ≈ 7.95 mJ. At nanosecond discharges, complete inactivation of E.coli bacteria was achieved. The disinfecting and purifying action of nanosecond pulses is better compared to microsecond pulses due to an increase in the amplitude of the pulsed voltage up to 30 kV, and a pulsed current of up to 35 A. Originality. The possibility of effective microbiological disinfection of water using nanosecond discharges in gas bubbles at low specific energy consumption has been experimentally shown. Practical value. The obtained experimental results on water disinfection using micro-and nanosecond discharges offer the prospect of industrial application of installations using such discharges for disinfecting and purification wastewater, swimming pools, and posttreatment of tap water. References 9, figures 3. Key words: high-voltage generator, micro-and nanosecond pulses, discharge in gas bubbles in water, disinfection and water purification by discharges, inactivation of microorganisms.

show abstract

Section: мета порівняння електричних кіл експериментальних установокmentioning

confidence: 99%

“…Electric circuits of experimental installations. Figures 1,a,b show the electric circuits of experimental installations for water treatment using micro-and nanosecond discharges in gas bubbles [2,3]. In Fig.…”

Section: цель сравнение электрических схем экспериментальных установmentioning

confidence: 99%

The Micro- And Nanosecond Discharges in Gas Bubbles for Water Disinfection and Purification

Boyko¹,

Makogon²

2019

Elektroteh. elektromeh.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Микро-и наносекундные разряды в газовых пузырях формируются генератором высоковольтных импульсов (ГВИ). Успешно проверен вариант работы [13] экспериментально исследовано влияния микросекундных разрядов в газовых пузырях на обработку воды, использованную в коксовом производстве, с целью ее очистки от фенолов и роданидов. По данным лаборатории Харьковского коксового завода фенолов уменьшено на 60% (с 358 мг/л до143), а роданидов на 94% (с 536 мг/л до 32 мг/л).…”

Section: екологічні науки № 4(27)unclassified

Disinfecting water treatment and purification, neutralization and conversion of gas emissions from enterprises using highvoltage pulse discharges

Boyko¹,

Makogon²

2019

Ecological Sciences

View full text Add to dashboard Cite

Экологическое состояние водных ресурсов, окружающей среды, питьевой воды в Украине находится на неудовлетворительном уровне из-за выбросов неочищенных или недоочищенных сточных вод, токсичных газовых выбросов промышленных и коммунальных предприятий, устаревших систем водоснабжения потребителей. Эта ситуация требует разработки и внедрения энергоэффективных технологий обработки сточных вод, очистки газовых выбросов, доочистки питьевой воды. Большой интерес в этом направлении представляют газоразрядные, плазменные технологии. В НТУ «ХПИ» создана установка по конверсии (паровому риформингу) выбросов коксового газа (как прямого, так и обратного) предприятий с использованием импульсных разрядов (коронного и барьерного). Установка апробирована в 2012 году на Ясиновском коксохимическом заводе (ЯКХЗ) (город Макеевка, Украина). Кроме того, экспериментально исследовано влияние микро-и наносекундных разрядов в газовых пузырях на воду, используемую в коксовом производстве. В результате экспериментов удалось уменьшить концентрацию фенолов на 60% (с 358 мг/л до 143 мг/л), а роданидов на 94% (с 536 мг/л до 32 мг/л). Удалось также снизить концентрацию аммиака NH 3 на 37% (с 57 мг/л до 35,7 мг/л), при обработке раствора NH 4 NO 3 в воде и инактивировать 100% бактерий группы E.coli с исходной концентрацией 10 6 КОЕ/см 3 (КОЕ-колоние-образующих единиц) при обработке водопроводной воды такими разрядами. Приведенные результаты исследований указывают на большие возможности и перспективы для использования высоковольтных импульсных разрядов в различных технологиях. Перспективным является создание и внедрение установок с использованием газоразрядных методов для обеззараживания и очистки сточных вод, бассейнов, доочистки питьевой воды, глубинных вод, очистки и конверсии газовых выбросов. Ключевые слова: окружающая среда, высоковольтные импульсные разряды, очистка сточных вод.

show abstract

Electric Discharge Water Treatment Technologies and Criteria of Expediency of Their Use

Bereka¹,

Kondratenko²

2021

Praci Inst. elektrodin. Nac. akad nauk Ukr.

View full text Add to dashboard Cite

The analysis of the known results of processing model aqueous solutions with different types of electric discharge using the AOT technology is carried out. Comparison of the processing efficiency for the decomposition of model pollutants for energy yield criterion (Y), as well as the prospects for further industrial implementation of the technology for the criterion of expected productivity, is carried out. The factors that influence the value of energy output and energy efficiency, in general, are determined. Ref. 17, fig. 2, tables 2.

show abstract

Experimental Plant for Water Purification With the Help of Discharges in Gas Bubbles

Cited by 4 publications

References 2 publications

The Micro- And Nanosecond Discharges in Gas Bubbles for Water Disinfection and Purification

The Micro- And Nanosecond Discharges in Gas Bubbles for Water Disinfection and Purification

Disinfecting water treatment and purification, neutralization and conversion of gas emissions from enterprises using highvoltage pulse discharges

Electric Discharge Water Treatment Technologies and Criteria of Expediency of Their Use

Contact Info

Product

Resources

About