Сорбционная загрузка фильтра для очистки питьевой воды

 

Загрузка содержит, об.%: активный уголь в Ад-форме 10-25, модифицированный природный цеолит моноклинной структуры 20-50, активный уголь - остальное . 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 4 Ю С)

Ф (л) (л) !

10 — 35 (,) (21) 4949066/26 (22) 25.06,91 (46) 23.01.93. Бюл. N 3 (75) Р,А. Пензин, В.М. Гелис, В.В, Милютин, Б.В. Мартынов, В,В. Шаталов, Е.А. Олонцев и А.А. Сычев (73) P.À. Пензин (56) Цицишвили Г.В. и др, П риродные цеолиты,— M. Химия, 1985, с. 162 — 181.

Фильтр бытовой: "Родник — 7", ТУ 6 — 19—

37 — 262 — 81. Руководство по эксплуатации.—

Пермь: УПО "Сорбент".

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к области кондиционирования питьевой воды, и может быть использовано для очистки воды от различных вредных примесей, в том числе примесей ионов тяжелых и радиоактивных металлов.

Известна сорбционная загрузка для очистки питьевой воды на основе природных цеолитов. Ее недостатком является то, что она не обеспечивает бактерицидную очистку воды и малоэффективна для очистки воды от катионов двухвалентных тяжелых металлов, таких как стронций или кадмий.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является сорбционная загрузка фильтра для очистки питьевой воды, включающая активные угли типа

БАУ и БАУ в серебряной форме.

Недостатком данной загрузки является то, что c ÷à, обеспечивая очистку питьевой воды только от посторонних привкусов и запахов, обусловленных присутствием органических примесей, не эффективна для очистки воды от ионов тяжелых металлов.

„„5U„„1790433 АЗ (я)ю В 01 D 39/02, В 01 J 20/00 (54) СОРБЦИОННАЯ ЗАГРУЗКА ФИЛЬТРА

ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ (57) Загрузка содержит, об,;ь; активный уголь в Ад-форме 10 — 25, модифицированный природный цеолит моноклинной структуры 20 — 50, активный уголь — остальное. 2 табл.

Целью изобретения является повышение степени очистки воды от ионов тяжелых металлов.

Поставленная цель достигается описываемой сорбционной загрузкой для очистки питьевой воды, содержащей активный уголь (АУ), серебряную форму АУ и дополнительно модифицированный природный цеолит моноклинной структуры с параметрами о о решетки; а= 7,36-7,39 А; b=17,85 —:17,87 А; о с=15,74 —:15,79 А. Р =88,10 —:88,40 в натриевой и/или калиевой форме при следующем соотношении компонентов, об.%:

Активный уголь в серебряной форме

Модифицированный цеолит 20-50

Активный уголь Остальное

Отличительным признаком данной загрузки является то, что она дополнительнс содержит модифицированный природны цеолит моноклинной структуры с парамет

1790433 о рами решетки; а=7,36 — 7,39 А; b=17,85-17,87 о о

А; с=15,74- 15,79 А; P =88,10- 88,40 в натриевой и/или калиевой форме при следующем соотношении компонентов, об, :

Активный уголь в серебряной форме 10 — 35

Модифицированный цеолит 20-50

Активный уголь Остальное

Заявленная сорбционная загрузка в ледствие применения модифицированного природного цеолита марки "Селекс КМ-4" позволяет достигнуть неожиданного, не описанного в литературе эффекта — увеличения степени очистки питьевой воды от ионов двухвалентных металлов, например, стронция или кадмия, в 2 — 5 раз по сравнению с исходными цеолитами. Сорбент "Селекс КМ-4" получают путем обработки природных цеолитов моноклинной структуры растворами гидроксидов натрия и/или калия с последующей термообработкой при

400-600 С.

В результате данной модификации происходило изменение решетки цеолита с о о о а=7,41 А; b=17,89 А; c=15,75 А, Р =91,48 для природного клиноптилолита до о о а=7,36 —:7,39 А, b=17,85 — - 17,87 А; с о

15,74 —:15,79А; 3= 88,10-88,40 для "Селекс

КМ-4".

По-видимому, данные изменения структуры приводят к увеличению селективных свойств модифицированных цеолитов по отношению к двухвэлентным катионам тяжелых металлов, Описываемый способ иллюстрируется следующими примерами, Пример 1 (прототип). Через две параллельно соединенные колонки объемом по 100 см каждая пропускают питьевую воду, содержащую микроколичества радионуклидов цезия-137 и стронция-85 (по

10 Ки/л каждого) и 0,01 мг/л кадмия. В качестве сорбционной загрузки в первой колонке используют бактерицидный сорбент— серебряную форму активного угля БАУ; во второй — активный уголь БАУ, Данная последовательность сорбентов моделирует очистку питьевой воды на серийно выпускаемом бытовом фильтре "Родник-7".

Воду фильтруют через колонки со скоростью 4-5 л/ч, фильтраты фракционируют и определяют коэффициенты очистки и ресурс работы сорбентов по каждому микрокомпоненту, Результаты сорбционной очистки воды приведены в табл. 1.

Пример 2 (аналог). Процесс осуществляют по примеру 1, но в качестве загрузки используют смесь активного угля БАУ, активного угля БАУ в серебряной форме и природного клиноптилолита (месторождение "Дзегви") при соотношении АУ;AYAg: Кл=30:30;40 об. .

Пример 3, Процесс осуществляют по примеру 2, но в качестве загрузки используют смесь углей БАУ и цеолита моноклинной структуры марки "Селекс KM-4" в натриевой форме, при соотношении АУ;АУ вЂ” Ag: "Селекс-KM-4"=70:10:20 об. . Результаты приведены в табл. 1.

Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 2, но в качестве загрузки используют смесь углей БАУ и цеолита моноклинной структуры марки "Селекс КМ-4" в калиевой форме, при соотношении АУ:АУ вЂ” Ag; "Селекс-КМ-4"=15:35:50 об. .

Пример 5. В два цилиндрических полиэтиленовых патрона объемом по 1, 2 л каждый, соединен н ых между собой резиновыми трубками и имеющих патрубки входа и выхода воды, загружают сорбенты в следующей последовательности (по ходу движения воды снизу вверх):

1-й патрон: 0,8 л сорбента "Селекс KM4" в смешанной калий-натриевой форме (80 N8 +20/ K+) и 0,4 л БАУ-Ag;

2-й патрон; 0,8 л БАУ и 0,4 л БАУ-Ag.

Данное устройство, помещенное в пластмассовый корпус, носит название "Бытовой фильтр Кр)н!ца".

Через вышеупомянутый фильтр пропускают водопроводную воду состава, мгэкв/л: К вЂ” 0,10; Na — 0,28; Mg — 0,82; Са—

2,10, CI — 0,13, ЯО4 — 0,60; НСОз — 2 57. в которую добавлены радионуклиды " Cs u Sr в количестве по 10 Ки/л и Cd в количестве 0,01 мг/л, со скоростью 60-80 л/час ежедневно по 40 — 150 л. Периодически отбирают пробы воды на анализ до прохождения через фильтр 10 м воды. Результаты по очистке воды от ионов металлов приведены в таблице 1.

После пропускания 10 м воды в обоих з патронах определяют суммарное содержание радионуклидов, накопленных в твердой фазе. Результаты анализа показали, что вся активность находится в первом по ходу движения воды фильтре на сорбенте "Селекс

КМ-4", содержание радионуклидов в котором составило 9,3 10 Ки/кг. Эти результаты подтверждают 90 — 95 степень очистки воды от радионуклидов, Результаты санитарно-химического анализа приведены в таблице 2 и показывают, что вода, прошедшая через фильтр.

1790433

20-50

Остальное

Таблица 1

Таблица 2

Результаты санитарно-микробиологического исследования фильтров "Kpieiqa".

Начало эксперимента 22,10,90 г., окончание 23.03.91 г. удовлетворяет требованиям, предъявляемым ГОСТ к питьевой воде.

Результаты сорбционной очистки воды в соответствии с примерами 1 — 5 сведены в табл. 1.

Формула изобретения

Сорбционная загрузка фильтра для очистки питьевой воды, содержащая активный уголь и серебрянную форму активного угля, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки воды от ионов тяжелых металлов, она дополнительно содержит модифицированный природный цеолит монокринной структуры с параметрами решетки;

Как видно из приведенных результатов, загрузка бытового фильтра "Кр н1ца" позволяет наряду с очисткой от ионов тяжелых металлов эффективно удалять из воды мик5 роорганизмы и патогенную микрофлору. о о а=7.36-7,39 А; b=17,85-17,87 А; с=15,74о

15,79 А; P = 88,10 — 88,40, в натриевой и/или калиевой форме при следующем соотношении компонентов, об. :

Активный уголь в серебряной форме 10-35

Модифицированный цеолит

Активный уголь

1790433

Продолжение табл.2

П р и м е ч а н и е . Нормируемые согласно ГОСТ показатели: количество микроорганизмов в 1 мл (коли-индекс БГКП) — < 100(=3).

20

Составитель P.Ïåíçèí

Техред M. Моргентал

Корректор M.Андрушенко

Редактор Т,Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 358 TM p3)K Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5