RU2300409C2 - Фильтрующий материал - Google Patents
Фильтрующий материал Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300409C2 RU2300409C2 RU2005120220/15A RU2005120220A RU2300409C2 RU 2300409 C2 RU2300409 C2 RU 2300409C2 RU 2005120220/15 A RU2005120220/15 A RU 2005120220/15A RU 2005120220 A RU2005120220 A RU 2005120220A RU 2300409 C2 RU2300409 C2 RU 2300409C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- exchange resin
- purification
- mixture
- filtrate
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 18
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 13
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 11
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000035622 drinking Effects 0.000 claims abstract description 5
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 15
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 8
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 241000196171 Hydrodictyon reticulatum Species 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 206010016818 Fluorosis Diseases 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000006115 defluorination reaction Methods 0.000 description 2
- 208000004042 dental fluorosis Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001481833 Coryphaena hippurus Species 0.000 description 1
- 208000001953 Hypotension Diseases 0.000 description 1
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 230000002567 autonomic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003403 autonomic nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000018678 bone mineralization Effects 0.000 description 1
- 230000036471 bradycardia Effects 0.000 description 1
- 208000006218 bradycardia Diseases 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000036543 hypotension Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 201000002364 leukopenia Diseases 0.000 description 1
- 231100001022 leukopenia Toxicity 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 208000005368 osteomalacia Diseases 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 208000007442 rickets Diseases 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000001685 thyroid gland Anatomy 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Изобретение относится к водоподготовке, а точнее к средствам очистки воды от фторидов. Материал, изготовленный согласно изобретению, может быть использован для очистки питьевой воды из водопровода и пресноводных источников. Фильтрующий материал содержит продукт динамического взаимодействия активированной окиси алюминия с водным раствором сульфата алюминия и дополнительно целевую добавку, расширяющую фильтрующую способность материала и обеспечивающую регулирование рН фильтрата до величин, позволяющих использовать его для питья без дополнительного кондиционирования. В качестве целевой добавки могут быть использованы: активированный уголь; смесь доломита с катионообменной смолой; смесь катионообменной смолы и анионообменной смолы в карбонатной форме. Технический результат заключается в расширении фильтрующей способности фильтрующего материала, упрощении технологии очистки воды, содержащий фторид-ионы, и снижении ее себестоимости. 4 з.п. ф-лы, 9 табл.
Description
Заявляемое изобретение относится к водоподготовке, а точнее к средствам очистки воды от фторидов. Материал, изготовленный согласно изобретению, может быть использован для очистки питьевой воды из водопровода и пресноводных источников.
Свойство фтора служить биокатализатором процессов минерализации, способствуя связыванию тканями фосфата кальция, используется с лечебной целью при остеопорозе, остеомаляции, рахите и других заболеваниях, протекающих с нарушением минерализации костей. Питьевая вода, содержащая повышенные дозы фтора в сочетании с кальцием, положительно влияет на устойчивость организма к радиационному поражению, вызываемому гамма-облучением или инкорпорацией, способствуя снижению концентрации радионуклидов в зубах и скелете.
В то же время хорошо известно неблагоприятное влияние соединений фтора на организм при их повышенном поступлении как с питьевой водой, так и в условиях некоторых производств, проявляющееся в возникновении флюороза зубов, нарушении минерализации костной ткани и связочного аппарата, лейкопении, брадикардии, гипотонии, нарушении физиологических функций вегетативной и центральной нервной системы, коллоидном перерождении ткани щитовидной железы. Некоторые ученые высказывают мнение, что при избыточном поступлении в организм фтор, как ингибитор многих ферментов, может тормозить внутриклеточные процессы синтеза, снижать иммунитет и ускорять процессы физиологического старения.
При концентрации фторидов в воде до 1,5 мг/л отрицательных последствий его влияния на здоровье, кроме редких случаев легкого флюороза, в литературе не описано. В связи с изложенным, СанПин 2.1.4.1074-01 на питьевую водопроводную воду узаконена максимально допустимая концентрация фторидов в питьевой воде - 1,5 мг/л.
При превышении указанной величины в природной воде возникает необходимость удаления избыточного количества фторидов.
Обесфторивают воду реагентными методами и фильтрацией, включающей мембранное фильтрование, в основе которых лежат сорбционные процессы.
Реагентные методы удаления фтора из воды основаны на сорбции его гидроокисями (г.о.) магния или коагулянтами солей алюминия либо железа, для чего исходную воду коагулируют, флокулируют, затем удаляют шламы с г.о. металлов в отстойниках, фильтрах, обеззараживают и подают в резервуары чистой воды, а шламы с г.о. (шламы-коагуляты) сбрасывают в канализацию (Г.Г.Руденко, И.Т.Гороновский. Удаление примесей из природных вод на водопроводных станциях. К.: Будiвельник. 1976 г.).
Эффективным является способ обесфторивания воды путем обработки ее алюминийсодержащим соединением, содержащим основной хлорид алюминия (SU 261996, 85 b 1/01).
Известен способ удаления фторидов, включающий обработку щелочными реагентами, сорбцию во взвешенном слое в контактной камере при концентрации во взвешенном слое в контактной камере 50-100 г/л и при рН воды 9-9,5 (SU 947066, C02F 1/28). Способ включает две стадии очистки - сорбцию ионов в контактной камере и отделение осадка при фильтровании.
Согласно RU 2036844, C02F 1/28 способ очистки заключается во введении в подлежащие очистке сточные воды адсорбента - предварительно нейтрализованного белого шлама, получаемого при автоклавном удалении кремния из алюминатных растворов глиноземного производства, с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз (например, путем фильтрования или отстаивания). Адсорбент вводят в массовом соотношении (10-12):1 к количеству фторида натрия, содержащегося в сточных водах.
Известные способы предназначены для очистки вод промышленным способом и требуют реагентов сложного состава и специального оборудования.
Устройство очистки питьевой воды "Дельфин"(RU 2157719, B01D 24/16) предназначено для очистки питьевой воды от неорганических и органических веществ, в том числе от соединений свинца, кадмия, хрома, меди, цинка, железа, стронция и других металлов, фтора, а также хлорорганических соединений. Сочетание разнородных слоев материалов для механической фильтрации и химической очистки с рассекателями потока особой конфигурации, обеспечивающей интенсивное перемешивание водных масс у поверхности слоев, позволяет повысить эффективность и скорость очистки воды при одновременном увеличении срока службы устройства без регенерации.
Известно использование для обесфторирования природных вод суспензии бентонитовой глины в растворе алюмосодержащего коагулянта с рН 3.0-3.2 при массовом соотношении Al2О3 и бентонитовой глины 1:(5...7). Суспензию готовят интенсивным перемешиванием глины в растворе коагулянта в течение 20-40 мин. После ввода реагента и перемешивания воду осветляют отстаиванием и фильтруют. Использование суспензии позволяет повысить эффективность действия солей алюминия.
Из уровня техники известен фильтрующий материал, производимый компанией TRAMFLOC. Сведения о фирме и фильтрующем материале представлены в статье на сайте по адресу www.tramfloc.com. Копия статьи прилагается к заявке. Известный материал содержит модифицированный активированный оксид алюминия (представляет собой продукт взаимодействия оксида алюминия и водного раствора сульфата алюминия в статических условиях), позволяющий повысить эффективность очистки воды от фторид-ионов.
Однако данный сорбент имеет узкую фильтрующую способность - эффективно удаляет лишь фторид-ионы, а в процессе фильтрации подкисляет воду до рН≤5, что не позволяет использовать его в одноступенчатых фильтрах (например, кувшинах) для очистки питьевой воды без дополнительного кондиционирования фильтрата.
Известный материал по технической сущности наиболее близок заявляемому решению и выбран заявителем в качестве прототипа.
Задачей изобретения является расширение фильтрующей способности фильтрующего материала, упрощение технологии очистки воды, содержащей фторид-ионы, и снижение ее себестоимости.
Задача решена за счет того, что фильтрующий материал, включающий продукт взаимодействия активированной окиси алюминия с водным раствором сульфата алюминия, содержит продукт динамического взаимодействия активированной окиси алюминия с водным раствором сульфата алюминия и дополнительно целевую добавку, расширяющую фильтрующую способность материала и обеспечивающую регулирование рН фильтрата до величин, позволяющих использовать его для питья.
В качестве целевой добавки могут быть использованы:
- активированный уголь;
- смесь доломита с катионообменной смолой;
- смесь катионообменной смолы и анионообменной смолы в карбонатной форме.
При использовании активированного угля оптимальное соотношение компонентов по объему находится в интервале 3:1...4:1.
При использовании смеси доломита с катионообменной смолой оптимальное соотношение компонентов по объему составляет 6.7:1:1...20:6:1.
При использовании смеси катионообменной смолы и анионообменной смолы в карбонатной форме оптимальное соотношение компонентов по объему находится в интервале 6.6:1: 1...12.5:2.8:1.
В качестве одного из существенных преимуществ совмещения в одной композиции вышеперечисленных компонентов следует указать повышение эффективности процесса очистки за счет обеспечения удаления активного хлора, железа, других примесей, упрощение процесса очистки воды и снижение себестоимости за счет совмещения стадии кондиционирования рН фильтрата с собственно фильтрацией.
Также важно отметить, что подбором гранулометрического состава компонентов заявляемой композиции можно добиться условий, когда вода будет проходить через фильтрующий элемент самотеком. Это крайне важно для картриджей к бытовым фильтрам-кувшинам.
В табл.1 представлены данные по оптимальному гранулометрическому составу компонентов композиции.
| Таблица 1 | ||||
| Оксид Al | Активированный уголь | Доломит | Катионит | |
| Размер гранул, мм | 1...2 | 0.5...2 | 1...2 | 0.3...1.2 (стандартный размер гранул большинства промышленно выпускаемых продуктов) |
Композиции, позволяющие осуществить самотек воды, независимо от соотношения составляющих, готовятся смешением компонентов в сухом виде на любом подходящем для этой цели оборудовании, при этом анионит может быть, как в гранулах, так и в виде, по меньшей мере, одного слоя негранулированного материала.
Важнейшим фактором, обеспечивающим длительную работоспособность материала, является его емкость к фторид-ионам.
В решении - прототипе для увеличения емкости фильтрующего материала предусмотрена статическая обработка поверхности активированного оксида алюминия его солями (в частности сульфатом).
В данном изобретении для модифицирования поверхности гранул Al2О3 применяется динамический метод, заключающийся в многократном пропускании водного раствора Al2(SO4)3 ([Al3+]=3...5 г/л) через слой гранул Al2О3 в течение 1...2 ч в режиме циркуляции.
Работает фильтр с фильтрующим материалом, изготовленным согласно изобретению, следующим образом.
Фильтруемая вода проходит через фильтрующий материал со скоростью не более 50 уд.об./ч (оптимально 30 уд.об./ч), где очищается от фторид-ионов, активного хлора, железа, других примесей с одновременным достижением рН фильтрата величины 6.0...7.5. Далее пригодная для питья очищенная вода поступает в сборник или прямо потребителю. При этом подача очищаемой воды в фильтр может осуществляться как принудительно (например, с помощью насоса), так и самотеком (при оптимальном гранулометрическом составе смеси).
Эффективность очистки воды заявляемым материалом поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул продукта взаимодействия в динамическом режиме активированного оксида алюминия с водным раствором сульфата алюминия (модифицированного оксида алюминия) и активированного угля марки 207С 20×50 состава: 200 мл модифицированного оксида алюминия и 50 мл угля. Композицию используют в картридже к фильтру-кувшину. Соотношение компонентов 4:1.
Гранулометрический состав: модифицированный оксид Al - 1...2 мм. Активированный уголь - 0.5...2 мм. Вода через смесь фильтруется самотеком.
Результаты очистки воды фильтром-кувшином с картриджем по Примеру 1 представлены в табл.2. Ресурс картриджа - 140 л воды.
Пример 2.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул продукта взаимодействия в динамическом режиме активированного оксида алюминия с водным раствором сульфата алюминия (модифицированного оксида алюминия) и активированного угля марки 207С 20×50 состава: 200 мл активированного оксида алюминия и 66 мл угля. Композицию используют в картридже к фильтру-кувшину. Соотношение компонентов 3:1.
Гранулометрический состав: модифицированный оксид Al - 1...2 мм, активированный уголь - 0.5...2 мм. Вода через смесь фильтруется самотеком. Результаты очистки воды фильтром-кувшином с картриджем по Примеру 2 представлены в табл.3. Ресурс картриджа - 120 л воды.
| Таблица 2 | |||||||
| Объем Фильтратал |
Параметры | ||||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [акт. хлор], мг/л, ПДК=1.2 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг О2/л, ПДК=5 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | ||
| Исходная вода | 6.2 | 5 | 1.0 | 0.6 | 3.3 | - | |
| 20 | 6.1 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 1.0 | 130 | |
| 50 | 6.1 | 0.3 | 0.33 | 0.34 | 2.2 | 130 | |
| 100 | 6.15 | 0.33 | 0.31 | 0.36 | 2.1 | 90 | |
| 140 | 6.6 | 1.15 | - | - | - | 90 | |
| Таблица 3 | |||||||
| Объем фильтрата л | Параметры | ||||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [акт. хлор], мг/л, ПДК=1.2 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг О2/л ПДК=5, мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | ||
| Исходная вода | 6.1 | 5 | 1.0 | 0.5 | 3.3 | - | |
| 20 | 6.1 | 0.1 | 0.3 | 0.3 | 1.0 | 170 | |
| 50 | 6.1 | 0.3 | 0.32 | 0.33 | 2.2 | 170 | |
| 100 | 6.3 | 0.33 | 0.31 | 0.3 | 2.1 | 140 | |
| 120 | 6.6 | 1.15 | - | 0.4 | - | 160 | |
Пример 3.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул модифицированного оксида алюминия (по Примеру 1) размером 1...2 мм, доломита (размер гранул 1...2 мм) и гранулированной катионообменной смолы Dowex HCR (содержит группы - SO3Na) (размер гранул 0.3...1 мм) следующего состава:на 200 мл модифицированного Al2O3 - 30 мл доломита и 30 мл смолы. Вода через картридж фильтруется самотеком. Соотношение компонентов 6.7:1:1.
Результаты очистки воды в фильтре-кувшине с таким картриджем представлены в табл. 4. Ресурс картриджа - 150 л воды.
| Таблица 4 | |||||
| Объем фильтрата, л | Параметры воды | ||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг О2/л, ПДК=5 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | |
| Исходная вода | 6.6 | 5 | 0.5 | 2.2 | - |
| 20 | 6.5 | 0.1 | - | - | 105 |
| 50 | 6.4 | 0.12 | 0.21 | 1.7 | 80 |
| 100 | 7.25 | 0.44 | - | - | 50 |
| 140 | 7.3 | 1.5 | 0.15 | 2.1 | 30 |
Пример 4.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул модифицированного оксида алюминия размером 1...2 мм, доломита (размер гранул 1...2 мм) и гранулированной катионообменной смолы Dowex HCR (содержит группы - SO3Na) (размер гранул 0.3...1 мм) следующего состава: на 200 мл модифицированного Al2О3 - 60 мл доломита и 10 мл смолы. Вода через картридж фильтруется самотеком. Соотношение компонентов 20:6:1
Результаты очистки воды в фильтре-кувшине с таким картриджем представлены в табл. 5. Ресурс картриджа - 130 л воды.
| Таблица 5 | ||||
| Объем фильтрата, л | Параметры воды | |||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | |
| Исходная вода | 6.6 | 5 | 0.6 | - |
| 20 | 7.1 | 0.5 | 0.25 | 105 |
| 50 | 7.15 | 0.42 | 0.21 | 80 |
| 100 | 6.85 | 1 | - | 50 |
| 110 | 6.9 | 1.2 | 0.15 | 30 |
Пример 5.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул размером 1...2 мм модифицированного оксида алюминия, гранулированной катионообменной смолы Dowex HCR (содержит группы - SO3Na) (размер гранул 0.3...1 мм) и анионообменной смолы (в СО3 2- форме) следующего состава: НА 200 мл модифицированного Al2О3 - 44 мл катионообменной смолы и 16 мл анионообменной смолы в виде слоя иглопробивного нетканого анионообменною волокна Фибан АК-22 (в СО3 2- форме). Соотношение компонентов 12.5:2.8:1
Материал загружается в картридж фильтра-кувшина. Ресурс картриджа - 130 л воды.
Результаты очистки воды фильтром-кувшином с картриджем, содержащим материал по примеру 5 (вода фильтруется самотеком), представлены в табл. 6.
| Таблица 6 | |||||
| Объем фильтрата, л | Параметры воды | ||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг O2/л, ПДК=5 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | |
| Исходная вода | 6.8 | 5 | 0.67 | 2.2 | - |
| 20 | 6.2 | 0.18 | 0.11 | - | 130 |
| 50 | 6.9 | 0.1 | 0.25 | 1.8 | 110 |
| 100 | 6.15 | 0.66 | 0.28 | - | 115 |
| 130 | 6.4 | 1.5 | 0.28 | 2.1 | 90 |
Пример 6.
Фильтрующий материал представляет собой смесь из гранул модифицированного оксида алюминия (по Примеру 1), гранулированной смолы Dowex HCR (содержит группы - SO3Na) (размер гранул 0.3...1 мм) и гранулированной анионообменной смолы Purolite A-400 (в СО3 2- форме) (размер гранул 0.3...1 мм) следующего состава: на 200 мл модифицированного Al2О3 - 30 мл катионообменной смолы и 30 мл анионообменной смолы. Соотношение компонентов 6.6:1:1. Ресурс картриджа - 100 л воды.
Результаты очистки воды фильтром-кувшином с картриджем, содержащим материал по примеру 6 (вода фильтруется самотеком), представлены в табл. 7.
| Таблица 7 | |||||
| Объем фильтрата, л | Параметры воды | ||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг O2/л, ПДК=5 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | |
| Исходная вода | 6.8 | 5 | 0.7 | 2.2 | - |
| 20 | 6.3 | 0.24 | 0.31 | - | 90 |
| 50 | 6.5 | 0.19 | 0.32 | 1.8 | 50 |
| 100 | 6.65 | 1.8 | 0.38 | - | 30 |
Пример 7.
Фильтрующий материал представляет собой смесь гранул размером 2...3 мм модифицированного оксида алюминия (по Примеру 1), слоя гранулированной катионообменной смолы Dowex HCR (содержит группы - SO3Na) (размер гранул 0.3...1 мм) и слоя гранулированной анионообменной смолы Purolite A-400 (в СО3 2- форме) (размер гранул 0.3...1 мм) следующего состава: на 600 мл активированного Al2О3 - 60 мл катионообменной смолы и 50 мл анионообменной смолы. Соотношение компонентов 12:1.2:1.
Результаты очистки воды на насыпном картридже, содержащем материал по примеру 7 (вода подается под давлением 0.2 МПа), представлены в табл.8.
| Таблица 8 | |||||
| Объем фильтрата, л | Параметры воды | ||||
| рН норматив 6...9 | [F-], мг/л, ПДК=1.5 мг/л | [Fe], мг/л, ПДК=0.3 мг/л | ПМО, мг О2/л, ПДК=5 мг/л | Скорость фильтрации, мл/мин | |
| Исходная вода | 6.8 | 5.0 | 0.5...0.6 | 2.2 | - |
| 20 | 6.0 | 0.78 | 0.31 | - | 400 |
| 50 | 6.2 | 0.86 | 0.32 | 1.9 | 420 |
| 100 | 6.35 | 0.66 | 0.38 | - | 400 |
| 150 | 6.4 | 1.5 | - | 2.1 | 380 |
| 200 | 6.4 | 1.3 | 0.38 | - | 360 |
| 250 | 6.5 | 1.0 | 0.5 | - | 300 |
| 300 | 6.5 | 1.0 | 0.45 | - | 200 |
| 400 | 6.6 | 1.9 | 0.6 | - | 300 |
Ресурс картриджа - 450 л веды.
Приведенные в примерах параметры и виды смол не исключают применение других смол, обладающих свойствами, необходимыми для реализации изобретения без изменения его сущности.
Сведения об условиях получения продукта динамического взаимодействия активированной окиси алюминия с водным раствором сульфата алюминия представлены в Примерах 8 и 9.
Пример 8.
В цилиндрический реактор загружают 1,5 л гранул Al2O3 диаметром 1...2 мм. Через реактор в режиме циркуляции пропускают 20 л раствора сульфата алюминия с [Al3+]=5 г/л со скоростью 1...2 уд. об./ч в течение 1 ч. Затем оксид алюминия промывают восьмикратным объемом воды с малым содержанием железа ([Fe]<0.3 мг/л) и влажным выгружают из реактора.
Пример 9.
В цилиндрический реактор загружают 2 л гранул Al2O3 диаметром 1...2 мм. Через реактор в режиме циркуляции пропускают 25 л раствора сульфата алюминия с [Al3+]=3 г/л со скоростью 1...2 уд. об./ч в течение 2 ч. Концентрацию алюминия в растворе один раз корректируют за время обработки. Затем оксид алюминия промывают восьмикратным объемом воды с малым содержанием железа ([Fe]<0.3 мг/л) и влажным выгружают из реактора.
Сведения о методиках определения содержания исследуемых веществ приведены в Табл.9.
| Табл.9 | |||
| № п/ п | Определяемый параметр | ПДК СанПиН 2.1.4.1074-01 ДКМ, ГН.2.3.3.972-00 | Методы испытаний |
| 1. | Железо общее, мг/л | 0.3 | МУ 08-47/104 |
| 2. | Перманганатная окисляемость (ПМО), мг O2/л | 5.0 | ПНДФ 14.2:4.154-99 |
| 3. | Хлор, мг/л свободный связанный | 0.3 0.5 | ГОСТ 18190-72 |
| 4. | Фторид, мг/л | 1.5 | РД 52.24.360-95 |
| 5. | рН | 6.0...9.0 | ГОСТ 2874-82 |
Claims (5)
1. Фильтрующий материал, включающий продукт взаимодействия активированной окиси алюминия с водным раствором сульфата алюминия, отличающийся тем, что материал содержит продукт динамического взаимодействия упомянутых реагентов, полученный путем многократного пропускания водного раствора сульфата алюминия с концентрацией 3-5 г/л в течение 1-2 ч через слой гранул окиси алюминия, и дополнительно целевую добавку, обеспечивающую получение фильтрата с величиной рН, позволяющей использовать фильтрат для питья без кондиционирования.
2. Фильтрующий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки материал содержит активированный уголь при следующем соотношении объемов компонентов: продукт модифицирования: активированный уголь = 3:1-4:1.
3. Фильтрующий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки материал содержит смесь доломита с катионообменной смолой при следующем соотношении объемов компонентов: продукт модифицирования: доломит: катионообменная смола = 6,5:1:1-20:6:1.
4. Фильтрующий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки материал содержит смесь катионообменной смолы и анионообменной смолы в карбонатной форме при следующем соотношении объемов компонентов: продукт модифицирования: катионообменная смола: анионообменная смола = 6,7:1:1-12,5:2,8:1.
5. Фильтрующий материал по п.3 или 4, отличающийся тем, что в качестве катионообменной смолы материал содержит смолу с -SO3Na группами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120220/15A RU2300409C2 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Фильтрующий материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005120220/15A RU2300409C2 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Фильтрующий материал |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005120220A RU2005120220A (ru) | 2007-01-10 |
| RU2300409C2 true RU2300409C2 (ru) | 2007-06-10 |
Family
ID=37760883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005120220/15A RU2300409C2 (ru) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | Фильтрующий материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2300409C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2404926C2 (ru) * | 2008-09-12 | 2010-11-27 | Юрий Александрович Червоненко | Способ обработки воды, устройство, его реализующее, и загрузка, используемая в них |
| RU2424053C1 (ru) * | 2009-11-11 | 2011-07-20 | Закрытое акционерное общество "Конверсия" | Способ получения углеродного сорбента для обесфторивания воды |
| RU2526986C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" | Способ очистки воды от силикатов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1805644A1 (ru) * | 1990-07-04 | 1996-07-27 | Институт общей и неорганической химии УССР | Способ очистки природных вод от железа и фтора |
| RU2162010C1 (ru) * | 1999-09-01 | 2001-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" | Адсорбционный материал (5 вариантов) |
| RU2218984C1 (ru) * | 2002-04-29 | 2003-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" | Фильтрующая среда устройства для очистки воды |
| RU2220911C1 (ru) * | 2002-05-17 | 2004-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ очистки воды от фтора |
-
2005
- 2005-06-30 RU RU2005120220/15A patent/RU2300409C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1805644A1 (ru) * | 1990-07-04 | 1996-07-27 | Институт общей и неорганической химии УССР | Способ очистки природных вод от железа и фтора |
| RU2162010C1 (ru) * | 1999-09-01 | 2001-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" | Адсорбционный материал (5 вариантов) |
| RU2218984C1 (ru) * | 2002-04-29 | 2003-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" | Фильтрующая среда устройства для очистки воды |
| RU2220911C1 (ru) * | 2002-05-17 | 2004-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ очистки воды от фтора |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2404926C2 (ru) * | 2008-09-12 | 2010-11-27 | Юрий Александрович Червоненко | Способ обработки воды, устройство, его реализующее, и загрузка, используемая в них |
| RU2424053C1 (ru) * | 2009-11-11 | 2011-07-20 | Закрытое акционерное общество "Конверсия" | Способ получения углеродного сорбента для обесфторивания воды |
| RU2526986C1 (ru) * | 2013-01-09 | 2014-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" | Способ очистки воды от силикатов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005120220A (ru) | 2007-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200261836A1 (en) | Granular filtration media mixture and uses in water purification | |
| US7540965B2 (en) | Process for treating concentrated salt solutions containing DOC | |
| CN102001766B (zh) | 光伏废水除氟方法 | |
| WO2012176618A1 (ja) | 水の浄化方法 | |
| CN105800846A (zh) | 一种用于反渗透浓水处理与零排放的方法与装置 | |
| US6106725A (en) | Point-of-use removal of lead and copper in drinking water using hydroxylapatite and carbonate minerals | |
| JPH0415035B2 (ru) | ||
| Maier | Methods of removing fluorides from water | |
| JP2003093804A (ja) | 汚濁廃水および汚泥の浄化処理剤 | |
| JP2008221148A (ja) | リン回収方法及びリン回収システム | |
| RU2300409C2 (ru) | Фильтрующий материал | |
| JPWO2004045740A1 (ja) | 廃水および汚泥水の浄化処理剤 | |
| JP3373033B2 (ja) | 水中のリン除去方法 | |
| JP2007209886A (ja) | フッ素除去剤、それを用いたフッ素含有排水の処理方法及びその処理装置 | |
| JP2002086160A (ja) | フッ素を含む排水の処理方法 | |
| JP2006036995A (ja) | 土壌改良剤及びその使用方法 | |
| RU2006471C1 (ru) | Способ очистки воды от железа | |
| US11766641B2 (en) | Nanoadsorbent based user-friendly household filter for the purification of fluoride and arsenic contaminated drinking water | |
| RU2054716C1 (ru) | Способ очистки воды от радиоцезия | |
| JP2006341139A (ja) | 有害な無機性陰イオンの固定化除去方法及びそれに使用する固定化薬剤 | |
| RU2725315C1 (ru) | Способ очистки воды от соединений мышьяка | |
| RU116144U1 (ru) | Бытовая установка доочистки питьевой воды | |
| RU51522U1 (ru) | Устройство для очистки воды | |
| JP3520112B2 (ja) | 水処理方法 | |
| JP2007117997A (ja) | 膜ろ過システム、膜ろ過方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070701 |