Фильтрующий материал для очистки питьевой воды

 

Использование: очистка питьевой воды от тяжелых металлов, радионуклидов и примесей органической природы . Сущность изобретения: фильтрующая загрузка состоит из нескольких слоев компонентов, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: активированный уголь, слой фосфата элемента IV группы, слой микропористого силикагеля, содержащего , оксид алюминия или смесь второго и третьего компонентов и вновь активированный уголь, при этом компоненты содержатся в следующих соотношениях, об„ %: фосфат элемента IV группы 15-30, микропористый силикагель, содержащий А120Э - 5-15, активированный уголь - остальное Изобретение позволяет осуществлять одновременную комплексную очистку питьевой воды от ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных органических соединений и микроорганизмов ft з0По ф-лы, 6 табл„ ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСПУБЛИК (5 )5 8 01 D 39/02, С 02 F 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ.ТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Известен состав Фильтрующего материала, используемый в кондиционерах питьевой воды для домашних целей.

Известный состав загрузки содержит слой дешевого природного сорбента и слой из смеси катионообменной и анионообменной смол при соотношении объемов сорбента и смолы 1:5.

Однако известный состав не обеспечивает бактерицидной очистки воды, а степень очистки по органическим примесям и цветным металлам недостаточна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4951922/26 (22) 13.05.91 (46) 15.03.93. Бюл. V 10 (75) В.В.Стрелко, А.И.Бортун, Н.Т.Картель, А.M.Ïóçèé, Л.Н.Бортун, С.А.Хайнаков, Б.Ф,Омецинский и В.А.Каниболоцкий (56) Авторское свидетельство СССР

Н 521903, кл„ В 01 D 23/10, 1974.

Патент США Н 4541926, ï. С 02 1/28, 1985.

Патент CBA 0 4776958, кл. 8 01 П 27/02, 1988, (54) ФИЛЪТРУЮЩИИ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИЪЕВОЙ BOPbl (57) Использование: очистка питьевой. воды от тяжелых металлов, радионуклидов и примесей органической природы. Сущность изобретения: фильтруюИзобретение относится к водоочистке сорбционным методом, в частности к составам сорбирующе-Фильтрующих материалов, используемых в качестве загрузки бытовых Фильтров„

Известен состав материала фильтра для очистки воды, содержащий песок, ионообменную смолу, активный уголь и уголь, импрегнированный серебром (1). Однако при удовлетворительной очистке воды от органических примесей и взвешенных веществ, известный состав не обеспечивает очистку воды от цветных металлов и радионуклидов до ПЛК при присутствии последних ! в водах. Ж 1801551 А1 щая загрузка состоит из нескольких слоев компонентов, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: активированный уголь, слой Фосфата элемента IV группы, слой микропористого силикагеля, содержащего оксид алюминия или смесь второго и третьего компонентов и вновь активированный уголь, при этом компоненты содержатся в следующих соотношениях, об. /: Фосфат элемента IV группы 15"30, микропористый силикагель, содержащий AlzO —

5-15, активированный уголь - остальное. Изобретение позволяет осуществлять одновременную комплексную очистку питьевой воды от ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных органических соединений и микроорганизмов. 4 з„п. Ф-лы, 6 табл.

1801551

15-30 является Фильтрующая загрузка патрона для индивидуального получения очищенной воды, состоящая из активного угля, кораллового песка и ионообменной смолы, 5

Недостатком известного состава является недостаточная степень очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам, 10

Целью изобретения является повышение степени очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам,, Это достигается фильтрующим материалом для очистки питьевой воды, . содержащем несколько слоев компонентов, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: активный уголь, смесь Фосфата элемента IV группы с микропористым силикагелем, содержащем оксид алюминия или отдельные слои этих компонентов и вновь активный уголь, при этом компоненты содержатся в следующем соотношении, об.%: 25 фосфат элемента

IV группы

Микропористый силикагель, содержащий А1 0 515 . 30

Активный уголь Остальное

Предложено при этом Фосфат элемента IV группы использовать в пероксидной Форме, микропористый силикагель, содержащий А1 0 и Na и/или

Са форме, в качестве элемента IV группы используются Ti, Zr, Sn или их смеси, а все компоненты фильтра должны иметь гранулированный состав

0,5-2 мм, 40

Количество компонентов подобраны экспериментально и установлено, что при выходе за заявленные пределы степень очистки воды также повышается по сравнению с прототипом, однако в 45 реальных условиях требуемые ГОСТом содержания примесей, а также ГОСТИрованный макросостав питьевой воды достигается лишь в заявленных пределах содержания компонентов загрузки.

П р.и м е р 1. Через фильтр для очистки питьевой воды объемом 1 дмз, содержащий слой гранулированных сорбентов (0,5-2,0 мм): 30 об.1 угля

КАУ (слой Р" 1) - смесь Фосфата циркония (30 об. ь) в Н О Форме и силика0 55 геля в Na, Са Форме (15 об.l ) слой

2 и 25 об.В угля КАУ (слой Р 3) пропускают 500 л молельного раствора, иметирующего загрязненную питьевую воду со скоростью 50 л/ч, Модельный раствор готовили введением в водопроводную воду (исходное содержание

Са — 40 мг/л, Np + - 10 мг/л) ионов свинца (0,15 мг/л - 5 flPK), изотопов ,s (1х10 Ки/л) и фенола (0,5 мг/л) .

Результаты испытаний приведены в табл, 1.

Пример 2. Все операции аналогичны описанным в примере 1 (N 1.1) с тем отличием, что используют Фосфаты элементов IV группы, обработанные или не обработанные Н О .

Результаты испытания свойств приведены в табл. 2.

Пример 3. Все операции аналогичны описанным в примере 1 (» 1.1) с тем отличием, что силикагель используют в ионной форме.

Результаты испытаний приведены в табл,3.

Пример 4, Последователь" ность слоев сорбентов в Фильтре аналогична описанной в пр. 1 (Р 1,1) при их объемном содержании, представленным в табл. 4.1. Через фильтр пропускают 4000 л модельного раствора, Результаты испытаний представлены в табл. 4 и 5.

Пример 5. Все операции аналогичны описанным в примере 1 (Г 1.1) с тем отличием, что в качестве активного угля используют уголь БАУ, а в качестве фосфата элемента IV группы — Фосфат титана. Степень очистки модельного раствора таким Фильтром: по Pb 90X, Cs " 957, пофенолу 603.

Пример 6. Последовательность слоев сорбентов в Фильтре аналогично описанной в примере 1 (Р 1.1) с тем отличием, что через фильтр пропускают 50 л реальной водопроводной воды. В табл. 6 приведены данные о количестве поглощенных переходных металлов и суммарной активности отработанного Фильтра. ю

Формула изобретения

1. Фильтрующий материал для очистки пйтьевой воды, содержащий активированный уголь и кремнеземсодержащий объект, отличающийся

1801551

Таблица 1

Степень очистки, Последоватсльность слоев сорбен тов в фильтре

Пример по фенолу по по

Pb2 Cs 377

11-2-3

97 99

50 60

95 99

95 70

2-1-3

1-2-3

1-2-3

25 3

Фильтр, приготовленный по способупрототипу

10 25 70

Таблица 2

Сло "" Фосфата элемента

IV группы рН Колииндекс

Степень очистки, Пример

no Pb no Cs

2Ф 137 фенолу

97 99

97 99

92 99

92 99

6,9

6,9

7,2

6,6

2 5

95 2 2

ФЦФТ - Н2п2

ФТ

0,9

1,0

5. ФТ - SnP (20K) Е>202 90 99

ФЦ - Фосфат циркония, ФТ вЂ” фосфат титана, SnP - Фосфат олова тем, что, с целью повышения степени очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам, он дополнительно содержит сорбент на основе фосфата элемента Т7 группы, в качестве кремнеземсодержащего сорбента он содержит микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия, при следующем соотношениии компонентов, об.3:

Сорбент на основе фосфата элемента IV группы 15-30

Микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия 5-15

Активированный уголь Остальное при этом фильтрующий материал сформирован слоями, активированный уголь расположен в первом и последнем слое по ходу воды, а сорбент на основе фосФата элемента IV группы и микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия, расположены между ними в виде отдельных слоев или в смеси друг с другом.

2. Материал по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что он содержит фосфат элемента IV группы в пероксидной форме.

3. Материал по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве фосфата-элемента IV группа, он содержит фосфат титана, циркония, олова или их смеси. б

4, Материал по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что он содержит микропористый силикагель в NB- и/или

Са форме- °

5. Материал по пп. 1-4, о т л ич а ю шийся тем, что он содержит компоненты с размером гранул 0,5

2 мм.

ФЦ и СГ не перемешивали. Обознаа чение 2 — последовательность ФЦ—

СГ;.2 - СГ - ФЦ.

1 t rl1 551

Таблица 3

Степень очистки, 4

Сорбент

Пример

Pb Cs фенол

« 7

1 СГ - Na, 97 99

Са

2 СГ - Na 95 99

3 СГ - Ca 96 99

4 СГ - н 90 97

Таблица 4

4 5 6

30 35 35 20 20 ПротоКАУ тип фосфат ljMpKoHH p Vy Oz

Силикагель — Са

30 15 30 15 15

15 15 5 5 5

25 35 30 60 60

КАУ

Таблица 5

Степень очистки, Ф фильтр р

Pb Cs фенол

Т а б л и ц а 6

Ион

1:p ZH

Си

25 3 7 9,0

Исходное сорержани» в воде, мг/л

О,, 4 0,11 0,01. 0,01 0,01 0,01 1-2 10 т

Y" фильтра 1 2

Сорбент

97 99 95

94 99 95

96 99 95

93 98 97

94 98 94

10 25 70

Поглощение фильтрб>м, мг /рм 3",0 400

Pb Cd Ni Активн, Ки/дм