В корпусе установки "Изумруд-М" размещены: диафрагменный электрохимический реактор РПЭ-1, каталитический реактор, вихревая реакционная камера, источник питания и система автоматического включения и отключения установки с инфракрасным датчиком протока. Реактор РПЭ-1, основной частью которого является проточный электролитический модульный элемент ПЭМ, является миниатюрным экономичным высокопроизводительным электрохимическим устройством, работающим в проточном режиме. Гарантийный ресурс непрерывной работы реактора РПЭ-1 в установке составляет 30000 часов. Реактор РПЭ-1 является основной частью установки и запатентован в России, Великобритании, США, Германии и Японии. Анод элемента ПЭМ в реакторе установки изготовлен из титана со специальным покрытием, в состав которого входят иридий, платина, рутений. Титановый катод имеет повышенную каталитическую активность за счет специальной обработки поверхности. Ультрафильтрационная керамическая диафрагма из оксидов циркония, иттрия и алюминия находится между анодом и катодом элемента ПЭМ и не допускает смешивания воды в анодной и катодной камерах.
В то же время диафрагма обеспечивает беспрепятственную миграцию ионов в электрическом поле между анодом и катодом. Каждый микрообъем воды, протекающей в камерах реактора РПЭ-1, соприкасается с поверхностью электрода и подвергается интенсивному воздействию электрического поля в двойном электрическом слое (ДЭС), образованном зарядами на электроде и противоионами в воде. Это гарантирует высокое качество очистки воды. Кроме того, под влиянием электрического поля ДЭС структурная сетка водородных связей разрыхляется, молекулы воды обретают дополнительные степени свободы, что облегчает усвоение такой активированной в электрическом поле воды клетками живых организмов и ускоряет удаление биологических шлаков. Аналогом процесса структурной модификации воды в электрическом поле ДЭС являются фазовые переходы при таянии льда (талая вода), структурные превращения воды в электрических разрядах грозовых ливней, или физико-химические воздействия, которым подвергается вода на большой глубине в горных породах при высокой температуре в начальной стадии формирования целебных минеральных источников. Однако, обработка воды в электрическом поле ДЭС отличается намного большей глубиной преобразования ее структуры и ярко выраженной направленностью воздействия: электронодонорного у катода и электронакцепторного у анода.
Вся гидравлическая система установки изготовлена из химически весьма стойких материалов, разрешенных к применению в изделиях медицинской техники.
В установке используются следующие процессы очистки воды:
· электролитическое и электрокаталитическое анодное окисление в сочетании с электромиграционным переносом (реактор РПЭ N 1);
· гомогенные реакции окисления с помощью катализаторов - переносчиков электронов (вихревая реакционная камера Е);
· гетерогенные окислительно-восстановительные реакции с участием катализаторов - переносчиков электронов (каталитический реактор К);
· электролитическое и электрокаталитическое катодное восстановление в сочетании с электромиграционным переносом (реактор РПЭ N 2).
Все указанные процессы в установке разделены в пространстве и во времени, что обеспечивает наилучшие результаты очистки.
В Центре Микробиологических Исследований Беркшаэ устройство было апробировано искусственно загрязненной водой при обычном режиме протока 40-60 литров в час. На протяжении всего времени исследования, т.е. 10 куб. м. воды, эффективность очистки оставалась постоянной.
| Загрязнитель | Концентрация на входе | Концентрация на выходе |
| Алюминий | 2000 | 135 |
| Медь | 30000 | 131 |
| Ртуть | 500 | 2 |
| Свинец | 500 | 23 |
| Хром | 10000 | 9 |
| Серебро | 100 | 3 |
| Цинк | 30000 | 212 |
| Фенол | 0.01 | 0.0003 |
| Тетрахлорэтилен | 0.065 | 0.001 |
| Сальмонелла | 4.000.000 | 191 |
| Pseudomonas spp. | 3.800.000 | 94 |
| Полиомиелит | 700.000.000 | 925 |
| Legionella pneumophila | 8.000.000 | 6 |
| Кишечная палочка | 60.000.000 | 781 |
Концентрация ионов тяжелых металлов выражены в мг/л, органики- в нг/л и концентрация микроорганизмов на миллилитр.
Анализ органических соединений проводился с использованием стандартного газового хроматографа с применением методик соответствующих КРА 601,602,603. Получаемая на установках "Изумруд" питьевая вода полностью соответствует рекомендациям Всемирной Организации Здравоохранения.
Установки "Изумруд" являются эффективным устройством для очистки воды, сконструированными для удаления микроорганизмов, органических примесей и ионов тяжелых металлов. Благодаря качественно новой технологии эффективность очистки не снижается в ходе эксплуатации.
1. Очистка производственных сточных вод: Учебное пособие для студентов вузов/Яковлев С. В., Карелин Я. А., Ласков Ю. М., Воронов Ю. В. М.: Стройиздат, 1979. 320 с.
2. Остроушко И.А., Остроушко Р.И. Электролитическая очистка сточных вод обогатительных фабрик. // Цветная металлургия, 1972, №20. - С.46 - 48.
3. Лурье Ю.Ю., Генкин В.Е. Электрохимическая очистка сточных вод содержащих цианистые соединения. // Журн. прикл. Химии. - 1961, т. ХХХ111. вып.2. - С.384 - 389.
4. Чантурия В.А., Назарова Г.Н. Электрохимическая технология в обогатительно-гидрометаллургических процессах. - М.: Наука, 1977. - 160с.
5. Назарова Г.Н., Костина Л.В. Применение Электрохимической технологии для очистки отработанных промышленных растворов и сточных вод обогатительных и металлургических предприятий с обновременным доизвлечением ценных компонентов. // В кн.: Переработки минерального сырья. М., Наука. - 1977. - С.211 - 225.
6. Дорохина Л.И., Попурова Н.В. О возможности использования электрохимической технологии для обезвреживания цианидсодержащих растворов обогатительных фабрик с одновременным доизвлечением металлов. // В кн.: Технология разработки и обогащения полезных ископаемых, М., Недра. - 1975. - С.97 - 99.
7. http://izumrud.spedia.net/ - Электрохимическая активация