Способ очистки воды от железа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

«i>842046

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву...(51)М. Кл.

С 02 Г 1/64 (22) 3аявлено 260679 (21) 2804570/23-26 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень Мо 24

{53) УДК 663 63 .067(088.8) Дата опубликования описания 300681

В. П. Криштул, A. M. Перлина, В. 3. Мельце

М. И. Гольдин и Л. Д. Челышева (12).Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт коммунал ого,:: водоснабжения и очистки воды Академии комм ального хозяйства им. К. Д. Памфилова и Московский @ЬЛ,"0,,; государственный научно-исследовательский и йрйЪтстный институт по сельскому строительству (71) Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к очистке природных .подземных вод от растворенных микроэлементов, в частности от солей железа.

Известен способ обеэжелезивания воды с помощью упрощенной аэрации и фильтрования, заключающийся в том, что подземная вода, содержащая двухвалентное железа, подвергается обогащению кислородом путем аэрации и подается на фильтр. При этом реакция окисления двухвалентного железа происходит непосредственно s толще зернистой фильтрующей загрузки и из воды выделяется задерживаемый в зернистой фильтрующей среде осадок. По исчерпании задерживающей способности зернистой фильтрующей среды она промывается восходящим потоком(1), Недостаток такого способа заклю- 20 чается в Сложности эксплуатации co" оружений в связи с необходимостью проведения частой промывки (1-2 раза в сут) зернистой фильтрующей среды из-эа образования в ее толще большого количества хлопьевидного аморфного осадка, а содержание сероводорода .в исходной воле до 0,5мг/л существенно ухудшает процесс очистки воды от железа. 30

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки воды от железа, заключающийся в фильтрации водовоздушной эмульсии через сухую (незатопленную) зернистую загрузку, например кварцевый песок, При этом вода. в виде тонкой пленки стекает вниз, проходя через незатопленную фильтрующую загрузку, образуя на поВерхности зерен за.грузки плотный дегидратированный слой железа, скапливаясь в нижней части фильтра, откуда ее отводят и подают потребйтелю. При этом способе очистки нет необходнмости в обратной промывке зернистой фильтрующей за". грузки. Периодически (1 раз s 3—

12 мес.) обработанная зернистая фнльтрующая загрузка выгружается иэ фильтра и заменяется новой

Недостатком этого способа очистки является его сложность, обусловленная трудоемким процессом смены тяжелой зернистой зат рузки, срок службы которой ограничен: из-эа малого свободйого объема ее пор (40-50%), а также необходимостью с1одготовки загрузки, что сопряжено с такими операциямй, как сортировкой, промывкой

842046

5 !

О

Формула изобретения

Составитель Ю. ФЕдькушов

Редактор Н. Безродная Техред T.Ìàòo÷êà. Корректор Ю. Макаренко

Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений м открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Заказ 4970/22

Филиал ПИП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 новых порций зернистой загрузки, характеризующейся большим удельным весом.

Цель изобретения — повышение грязеемкости загрузки.

Указанная цель достигается тем, что в качестве незатопленной загруз ки используют высокопористый полимерный материал, выполненный в виде блоков с открытыми ячейками, предпочтительно в качестве полимерного

1 материала использовать пенополиуретан, а также блоки с открытыми ячейками размером 0,4-5,0 мм.

Пористость (свободный объем пор) материала, например открытоячеистрго пенополиуретана, составляет практически максимальную величину равную

97-98% от объема материала при удельной поверхности поровых каналов соизмеримой с удельной поверхностью поровых каналов зернистых фильтрующих эагрузок. Плотность открытоячеистого пенополиуретана составляет 2540 кг/м, т.е, неизмеримо меньше, чем плотность зернистых загрузок, достигающая 1650 кг/см . Таким образом, существенно облегчается замена в фильтре загрузки из высокопористого материала по сравнению с заменой зернистой загрузки.

Пример. Природную воду с концентрацией исходного железа 2,5 кг/л подают на две фильтровальные колонки, одна иэ которых загружена зернистым фильтрующим материалом — кварцевым песком с крупностью зерен 1,16 мм, а другая — открытоячеистым пенополиуретаном марки П П-40-1,2 (крупность пор 1,2 мм). Удельная поверх ность поровых каналов в обоих материалах. одинаковая и составляет 35,0 см.

Скорость фильтрации в обоих случаях

10 м/ч, а соотношение подаваемых объемов воздуха и воды 5:1, Содержание железа в очищенной воде в обоих случаях примерно одинаково и составляет 0,15-0,2 мг/л. Однако потеря напора существенно различная. Так, по истечении 15 сут потеря напора в кварцевом песке составляет 0,51 м вод. ст., а в открытоячеистом пенополиуретане 0,15 м вод.ст., т.е. в

3 2 раза меньше. Расчеты показывают, что продолжительность Фильтроцикла йо методу сухого фильтрования на за.rpy3Ke из пенополиуретана в 2-2,5 ра за больше, чем при зернистой загрузке.

Благодаря практически максимальному свободному объему пор фильтрующая загрузка из открытоячеистого пенополиуретана имеет низкое гидравлическое сопротивление (в 5-20 раз меньше, чем для зернистых Фильтрующих эагрузок) и значительно более высокую грязеемкость. Увеличение грязеемкости фильтрующей загрузки и .Улучшение процесса обезжелезивания достигается также эа счет более равномерного отложения осадка по высоте фильтрующей загрузки при укладке блоков в направлении движения очищаемой воды, т.е. сверху вниз, с убывающей крупностью пор от 5,0 мм до 0,4 мм.

Достоинством предлагаемого способа является также снижение трудоемкости процесса очистки природных вод от

1желеэа за счет увеличения срока службы фильтрующей загрузки из легкого высокопористого материала — открытоячеистого пенополиуретана. При этом отпадает необходимость в таких операциях, как сортировка и промывка загрузки. Замена загрузки иэ открытоячеистого пенополиуретана в фильт.ре осуществляется в 2-2,5 раза реже по сравнению с заменой зернистой загрузки.

1. Способ очистки воды от железа фильтрованием водовоэдушной эмульсии . через незатопленную загрузку., о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью, повышения гряэеемкости загрузки, в качестве последней используют высокопорйстый полимерный материал, выполненный в виде блоков с открытыми ячейками.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве полимерного материала используют пенополиуретан.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что используют блоки с открытыми ячейками.размером 0,4-5,0 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Николадзе Г. И. Обеэжелезиванйе природных и оборотных вод.

М., Стройиздат, 1978, с ° 24.

2.. Сукосян Б. Д. Обезжелеэивание подземных вод. - "Сельское строительство", 1977, 9 6, с. 5 (прототип).