Фильтрующий материал для очистки суспензий

 

00 544450

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Соаетскии

Социалистическим

Республик

61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.75 (21) 2128658/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 17.02.77 (51) М. Кл. В 01D 39/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (о3) УД К 66.067.12 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Попов и В. И. Федоров

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (71) Заяви i ель (54) ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ

ДЛЯ ОЧИСТКИ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки разбавленных тонкодисперсных суспензий и может найти применение в целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности для удаления тонкодисперсных и коллоидных частиц из сточных и оборотных вод.

В настяощее время для очистки тонкодисперсных суспензий широко используют вспомогательные фильтрующие материалы, которые наносят на опорную фильтрующую перегородку. Если размер частиц суспензий меньше размера пор фильтрующего материала, то эффективно задерживаются только частицы суспензии, имеющие знак в-потенциала, противоположный знаку -потенциала частиц фильтрующего материала.

Известен фильтрующий материал, состоящий из двух разноименнозаряженных компонентов (1). Компоненты представляют из себя полимерные вещества и имеют как различную химическую природу, так и механическую структуру и предназначены для отделения жидких частиц аэрозолей, имеющих размер обычно 1 — 10 мкм.

Для осветления воды, содержащей разноименнозаряженные частицы суспензий известен фильтрующий аппарат (двусекционный кварцевый фильтр), имеющий два фильтрующих слоя, одному из которых придается положительный заряд, а другому — отрицательный заряд от внешнего источника постоянного тока (2). Фильтрование осуществуляют последовательно через два фильтрующих слоя.

Известны фильтрующие материалы íà основе перлита и диатомита, частицы которых имеют отрицательное значение;-потенциала и, следовательно, способны задерживать твердые частицы, имеющие положительное значе10 ние t-потенциала.

Для обеспечения возможности задержания твердых частиц суспензий с отрицательным значением -потенциала, был предложен фильтрующий материал на основе перлита, 13 которому был придан положительный заряд.

Положительный заряд частицам ма сриала придают предварительной обработкой последних растворами солей поливалентных металлов (3).

20 Описанный фильтрующпй материал позволяет очищать суспензию, содержащую лишь однопменпозаряженные частицы, в частности отрицательно заряженные.

Целью изобретения является обеспечение

25 возможности очистки суспензий, содержащих разноименнозаряженные твердые частицы.

Это достигается тем, что фильтрующий материал для очистки суспензий на основе перлита дополнительно содержит перлит, обрабо30 танный раствором катионоактивного поли544450

Оптическая плотность фильтрзта

Относительная скорость фильтрования

Фильтрующий слой

Из отрицательнз заряженных частиц ерлита - -= — 65 мв

0,04

Из положительно заряженных частиц перлита ==- -65 мв

Из смеси: 40 вес. отрицательно и

60 вес. о,: иоложительНо заряженных частиц перлита

Из смеси: 50 вес, отрицательно и

50 вес. о; положительно заряженных частиц перлита

Из смеси: 60 вес. Оо отрицательно и

40 вес <, ;; положит ел ьно заряженных частиц перлIITà

0,02

0,7

0,009

1,3

0.007

1,4

0,008

1,35

05 электролита, при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Перл ит 40 — 60

Перлит, обработанный раствором катионоактивного полиэлектролита 40 — 60

В результате обработки катиопоактивным полиэлектролитом частицы перлита приобретают положительный заряд.

Фильтрующий материал, состоящий из смеси положительно и отрицательно заряженных частиц перлита позволяет очищать мелкодисперсные суспензии, содержащие разноименнозаряженные частицы размером менее 0,5 мкм.

Использование предлагаемого фильтрующего материала значительно повышает эффективность очистки суспензий, сокращает время их очистки, так как процесс протекает в одну стадию.

Предлагаемый фильтрующий материал готовят следующим образом.

В качестве компонента с отрицательным зарядом берут исходное фильтрующее вещество — перлит, имеющий значение -потенциала (— 65 мв) и готовят водный раствор суспензии определенной концентрации.

Для получения компонента с положительным зарядом к приготовленному водному раствору суспензии перлита добавляют при постоянном перемешивании водный раствор катионоактивного полиэлектролита.

Приготовленные растворы суспензий перлита смешивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани для получения на ней фильтрующего слоя, содержащего разноименнозаряженные компоненты.

Пример 1. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита. Частицы перлита имеют отрицательный заряд, равный — 65 мв.

Готовят 100 мл 3% -ной водной суспензии перлита. К водной суспензии при перемешивании в количестве 1% по отношению к перлиту добавляют 1%-ный раствор полиэлектролита ВА-2. Молекулы полиэлектролита сорбируют на поверхности частиц перлита, за счет чего последние приобретают положительный заряд, равный +60 мв.

Приготовленные суспензии смеи1ивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают на ней фильтрующий слой, содержащий 50 вес.% положительно заряженных частиц и 50 вес.% отрицательно заряженных частиц перлита.

Пример 2. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита, имеющего значение q-потенциала, равное 65 мв.

Готовят 150 мл 3% -ной водной суспензии перлита. Аналогично примеру 1, получают суспензию с положительным зарядом частиц, равным +60 мв.

Приготовленные суспепзии смешивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают фильтрующий слой, содержащий 40 вес.% отрицательно заря;кен5

15 0

30 ных частиц и 60 вес.% положительно заряженных частиц перлита.

Пример 3. Готовят 150 мл 3%-ной водной суспензии перлита, имеющего отрицательное значение потенциала, р":èíñå — 65 мв.

Готовят 100 мл 3% -ной водной суспензии перлита. Аналогично примеру 1, получают суспепзию с положительным зарядом частиц, равным +60 мв.

Приготовленные суспензии смешивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают фильтрующий слой, содержащий 60 вес. % отрицательно заряженных частиц и 40 вес. % положительно заряженных частиц перлита.

Через приготовленные фильтрующие слои пропускают осветляемую суспензию, содержащую положительно и отрицательно заряженные частицы пигмента, например, железоокисного. Размер частиц пигмента 0,5 — О,б мкм, их концентрация в суспензии 1 вес. %, оптическая плотность суспензии 0,15, а размер пор фильтрующего слоя 1,5 — 3 мкм.

В процессе эксперимента определяли оптическую плотность фильтрата и скорость фильтрования.

Предварительно проводили опыты по фильтрованию этой же суспензии через слои, состоящие только из отрицательно (скорость фильтрования принята за 1) или положительно заряженных частиц перлита.

Результаты опытов представлены в таблице 1.

Как следует из таблицы, эффект осветления суспепзии при пропускании ее через фильтрующий слой, содержащий разноименнозаряжспные частш1ы фильтрующего материала, возрастает в 3 — 4 раза, а скорость фильтрова544450

Составитель И. 6ородинчик

Редактор Т. Пилипенко

Корректор Л. Котова

Техрсд Е, Петрова

Заказ 115/3 Изд. № 133 Тираж 899 Подпнснос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4,l5

Типография, пр. Сапунова, 2 пия суспензии в 1,3 — 1,4 раза превосходит скорость фильтрования той же суспензип через слой одноименно заря.кенных частиц.

Все это объясняется повышенной задсржпвающей способностью и уменьшенным гидравлическим сопротивлением фильтрующего слоя.

Указанные свойства фильтрующий слой приобрел в результате смешения разноименно заряженных частиц перлита, чего не наблюдалось у слоев из одноименно заряженных частиц.

К преимуществам осветления разбавленных суспензий с помощью предлагаемого фильтрующего материала следует отнести: возможность очищать суспензии, содержашие разноименнозаряженные твердые частицы; возможность осуществления очистки таких суспензий в одну стадию; увеличение скорости фильтрования.

Формула изобретения

Фильтрующий материал для очистки суспензий на основе перлита, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки суспензий, содержащих разнопменно

10 заряженные твердые частицы, он дополнительно содержит перлит, обработанный раствором катионоактивного полиэлектролита, при следующем соотношенпип компонентов, вес.

Перл ит 40 — 60

15 Перлит, обработ-нный раствором катионоактпвного полизлектролпта 40 — 60