RU151523U1 - FILTER CARTRIDGE - Google Patents
FILTER CARTRIDGE Download PDFInfo
- Publication number
- RU151523U1 RU151523U1 RU2014139350/05U RU2014139350U RU151523U1 RU 151523 U1 RU151523 U1 RU 151523U1 RU 2014139350/05 U RU2014139350/05 U RU 2014139350/05U RU 2014139350 U RU2014139350 U RU 2014139350U RU 151523 U1 RU151523 U1 RU 151523U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- zeolite
- filter cartridge
- layer
- increase
- Prior art date
Links
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 18
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 17
- 239000008213 purified water Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010062 adhesion mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель, представляющая из себя фильтрующий патрон, относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для их очистки.A useful model, which is a filter cartridge, relates to the field of wastewater treatment, namely, devices for their treatment.
Технический результат полезной модели заключается в увеличении эффективности очистки вод от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов, при одновременном их наличии в очищаемой воде.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of water purification from suspended solids and heavy metal ions, while they are present in the purified water.
Заявляемый технический результат достигается того, что цеолит в фильтрующем патроне для очистки воды, состоящим из непроницаемого для воды корпуса и проницаемых верхней и нижней решеток, содержащим сорбционную загрузку из природного цеолита, содержит монтмориллонита не более 20% весовых и клиноптилолита не менее 50% весовых. Дополнительно над и/или под слоем цеолита может находится слой волокнистого фильтрующего материала, который может быть химически модифицирован с обеспечением увеличения гидрофильности или гидрофобности поверхности этого материала. The claimed technical result is achieved by the fact that the zeolite in the filter cartridge for water purification, consisting of a water-tight casing and permeable upper and lower gratings, containing a sorption charge of natural zeolite, contains montmorillonite not more than 20% by weight and clinoptilolite not less than 50% by weight. Additionally, above and / or below the zeolite layer there may be a layer of fibrous filter material, which can be chemically modified to increase the hydrophilicity or hydrophobicity of the surface of this material.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для их очистки.The utility model relates to the field of wastewater treatment, namely, devices for their treatment.
Уровень техникиState of the art
Известен мобильный фильтр для очистки сточных вод, содержащий установленный в водоеме каркас с размещенным внутри него заполнителем для очистки. В качестве заполнителя используются щебеночные сорбенты, в том числе цеолит. (Патент рф на полезную модель №41303, C02F 9/00, опубликован 20.10.2004 г.).Known mobile filter for wastewater treatment, containing installed in the pond frame with a filler placed inside it for cleaning. Crushed stone sorbents, including zeolite, are used as a filler. (RF patent for utility model No. 41303,
Недостатком данного устройства является малая эффективность очистки вод от взвешенных веществ ввиду выделения пыли (мелкодисперсных частиц глинистых минералов, входящих в состав цеолита) в очищенную воду.The disadvantage of this device is the low efficiency of water purification from suspended solids due to the emission of dust (fine particles of clay minerals that make up the zeolite) in purified water.
Известен также фильтрующий патрон, состоящий из непроницаемого для воды корпуса и проницаемых верхней и нижней решеток и содержащий природный цеолит, для очистки вод от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов (Якунин Л.А. Очистка поверхностного стока сорбцинно-фильтрующими патронами с применением природного цеолита. // Сайт Инновационно-производственной группы "Аква-Венчур" - 2014. - 05 июля [Электронный ресурс]. URL: http://www.aquaventure.ru/page_216_patroni_zeolite.html (дата обращения: 17.09.2014)).A filter cartridge is also known, consisting of a water-tight casing and permeable upper and lower gratings and containing natural zeolite, for purifying water from suspended solids and heavy metal ions (L. Yakunin. Cleaning the surface runoff with sorbent-filter cartridges using natural zeolite. // Website of the Aqua-Venture Innovation and Production Group - 2014. - July 05 [Electronic resource]. URL: http://www.aquaventure.ru/page_216_patroni_zeolite.html (accessed September 17, 2014).
Недостатком данного устройства является также его малая эффективность ввиду выделения пыли (мелкодисперсных частиц) из цеолитсодержащей породы, что увеличивает содержание определяемых взвешенных веществ после фильтра в очищенной от тяжелых металлов воде. Данное решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и принято за прототип.The disadvantage of this device is also its low efficiency due to the release of dust (fine particles) from the zeolite-containing rock, which increases the content of suspended solids after the filter in water purified from heavy metals. This solution is the closest in combination of essential features to the claimed utility model and is taken as a prototype.
Раскрытие полезной модели Utility Model Disclosure
Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции фильтрующего патрона, обеспечивающего наилучшую, среди известных, очистку сточных вод от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов для технических и технологических целей в водообороте, а также их сброса в водохозяйственные и рыбохозяйственные водоемы и городскую ливневую канализацию.The objective of the claimed utility model is to develop the design of a filter cartridge that provides the best, among the known, wastewater treatment from suspended solids and heavy metal ions for technical and technological purposes in water circulation, as well as their discharge into water and fishery reservoirs and urban storm sewers.
Технический результат полезной модели заключается в увеличении эффективности очистки вод от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов, при одновременном их наличии в очищаемой воде.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of water purification from suspended solids and heavy metal ions, while they are present in the purified water.
Заявляемый технический результат достигается тем, что фильтрующий патрон, состоящий из непроницаемого для воды корпуса и проницаемых верхней и нижней решеток, содержит сорбционную загрузку из природного цеолита, отличающегося тем, что природный цеолит имеет содержание монтмориллонита не более 20% весовых и клиноптилолита не менее 50% весовых.The claimed technical result is achieved in that the filter cartridge, consisting of a water-tight casing and permeable upper and lower gratings, contains a sorption charge of natural zeolite, characterized in that the natural zeolite has a montmorillonite content of not more than 20% by weight and clinoptilolite not less than 50% weighted.
В одном из вариантов осуществления полезной модели фильтрующий патрон имеет над и/или под слоем цеолита слой волокнистого фильтрующего материала.In one embodiment of the utility model, the filter cartridge has a layer of fibrous filter material above and / or below the zeolite layer.
В еще одном из вариантов осуществления полезной модели волокнистый фильтрующий материал химически модифицирован с обеспечением увеличения гидрофильности или гидрофобности поверхности этого материала.In yet another embodiment of the utility model, the fibrous filter material is chemically modified to provide an increase in hydrophilicity or hydrophobicity of the surface of this material.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Для лучшего понимания сущности полезной модели рассматривается ее описание с привлечением сопровождающих чертежей.For a better understanding of the essence of the utility model, its description is considered with the use of the accompanying drawings.
Фиг. 1. Общий вид в разрезе фильтрующего патрона, установленного в бетонный колодец ливневой канализации.FIG. 1. General view in section of a filter cartridge installed in a concrete well of storm sewers.
Предлагаемый чертеж иллюстрирует только один предпочтительный вариант выполнения полезной модели и поэтому не может рассматриваться вThe proposed drawing illustrates only one preferred embodiment of the utility model and therefore cannot be considered in
качестве ограничения содержания полезной модели, которое не включает другие варианты ее исполнения.as a limitation of the content of the utility model, which does not include other options for its implementation.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Заявляемый фильтрующий патрон используется для очистки ливневых, производственных или других сточных вод.The inventive filter cartridge is used for the treatment of storm, industrial or other wastewater.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение фильтрующего патрона, установленного в железобетонный колодец системы очистки ливневых канализационных вод, где обозначены: 1 - железобетонный колодец; 2 - опорное кольцо; 3 - плита перекрытия железобетонного колодца; 4 - крышка люка; 5 - сливной трубопровод очищенной воды; 6 - фильтрующий патрон; 7 - природный цеолит; 8 - нижняя решетка; 9 - входной трубопровод неочищенной воды; 10 - верхняя решетка.In FIG. 1 is a schematic illustration of a filter cartridge installed in a reinforced concrete well of a storm sewage water treatment system, where are indicated: 1 - reinforced concrete well; 2 - a basic ring; 3 - floor slab reinforced concrete well; 4 - manhole cover; 5 - drain pipe of purified water; 6 - filter cartridge; 7 - natural zeolite; 8 - lower grill; 9 - input pipeline of untreated water; 10 - upper grille.
Неочищенная вода поступает через входной трубопровод 9 внутрь колодца 1 и далее через нижнюю решетку 8 внутрь фильтрующего патрона 6, расположенного на опорном кольце 2 внутри колодца 1. Внутри фильтрующего патрона 6 неочищенная вода проходит через слой дробленого природного цеолита и через верхнюю решетку 10 выходит в верхнюю часть колодца 1, откуда сливается через сливной трубопровод 5.The raw water enters through the
Решетка 8 служит для поддержания слоя дробленого цеолита в фильтрующем патроне 6 и удаления из воды крупных частиц (листья, грунт, мусор и т.д.), а решетка 10 - для предотвращения высыпания цеолита из фильтрующего патрона 6 при его транспортировке, монтаже и демонтаже внутри колодца 1.The
Природный цеолит представляет из себя зернистый материал, алюмосиликатной природы, обладающий способностью поглощать ионы тяжелых металлов (по механизму ионного обмена) и взвешенных веществ (по механизму адгезии и ситового задержания). Природный цеолит состоит из цеолитовой фазы (в основном клиноптилолита) и минералов включения, наиболее часто из глинистого минерала - монтмориллонита. Монтмориллонит, имеющий малую механическую прочность, слабо удерживается в структуре породы (природного цеолита) и вымывается из нее потоком воды. При измельчении пород природных цеолитов в первую очередь измельчается монтмориллонит и дополнительно загрязняет цеолит пылью, которая электростатически налипает на частицах измельченной породы.Natural zeolite is a granular material of aluminosilicate nature, which is capable of absorbing heavy metal ions (by the mechanism of ion exchange) and suspended solids (by the mechanism of adhesion and sieve retention). Natural zeolite consists of a zeolite phase (mainly clinoptilolite) and inclusion minerals, most often of a clay mineral - montmorillonite. Montmorillonite, which has low mechanical strength, is poorly retained in the structure of the rock (natural zeolite) and is washed out of it by a stream of water. When grinding rocks of natural zeolites, montmorillonite is first crushed and additionally pollutes the zeolite with dust, which electrostatically adheres to particles of crushed rock.
Материалом, обладающим ионообменными свойствами, а следовательно и поглощающим ионы тяжелых металлов, является клиноптилолит, содержание которого в породе и определяет его эффективность при очистке им вод от ионов тяжелых металлов. Концентрация клиноптилолита в цеолитсодержащих породах различных промышленно освоенных месторождений России колеблется в широких пределах - от 20% весовых до 80%. Сопутствующим минералом практически всегда является монтмориллонит. Именно соотношение этих минералов в цеолитовой породе влияет на ее основные эксплуатационные свойства - эффективность работы, механическую прочность и устойчивость в воде.Clinoptilolite is the material with ion-exchange properties and, therefore, absorbing heavy metal ions, the content of which in the rock determines its effectiveness in treating water from heavy metal ions. The concentration of clinoptilolite in zeolite-bearing rocks of various industrially developed deposits of Russia varies widely - from 20% to 80% by weight. Montmorillonite is almost always a concomitant mineral. It is the ratio of these minerals in the zeolite rock that affects its main operational properties - work efficiency, mechanical strength and stability in water.
Неустойчивость природного цеолита в воде (малая механическая прочность) приводит к его размоканию и разрыхлению в фильтрующем патроне и увеличению поступления взвешенных частиц (пыли) из цеолита в поток воды, которую он очищает. Такая цеолитсодержащая порода загрязняет воду взвешенными веществами, т.е. происходит ухудшение очистки этой воды по показателям «взвешенные вещества» и «мутность». Качество очистки воды от ионов тяжелых металлов прямо зависит от содержания клиноптилолита, которое, в свою очередь, связано с содержанием монтмориллонита. При увеличении содержания последнего содержание клиноптилолита, как правило, падает.The instability of natural zeolite in water (low mechanical strength) leads to its soaking and loosening in the filter cartridge and an increase in the flow of suspended particles (dust) from the zeolite into the stream of water that it purifies. Such a zeolite-containing rock contaminates water with suspended solids, i.e. there is a deterioration in the purification of this water in terms of "suspended solids" and "turbidity". The quality of water purification from heavy metal ions directly depends on the content of clinoptilolite, which, in turn, is associated with the content of montmorillonite. With an increase in the content of the latter, the content of clinoptilolite usually decreases.
Таким образом, при увеличении содержания монтмориллонита в цеолитовой породе (природный цеолит) вследствие уменьшения содержания клиноптилолита уменьшается его сорбционная емкость по ионам тяжелых металлов, и возрастает количество взвешенных частиц, вымываемое из этой породы в очищенную воду. Это проявляется в снижении эффективности фильтрующего патрона с природным цеолитом по очистке от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов.Thus, with an increase in the content of montmorillonite in the zeolite rock (natural zeolite) due to a decrease in the clinoptilolite content, its sorption capacity for heavy metal ions decreases, and the amount of suspended particles washed from this rock to the purified water increases. This is manifested in a decrease in the efficiency of the filter cartridge with natural zeolite for cleaning suspended solids and heavy metal ions.
Технический результат полезной модели заключается в увеличении эффективности очистки вод от взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов, при одновременном их наличии в очищаемой воде.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of water purification from suspended solids and heavy metal ions, while they are present in the purified water.
Эффективность очистки Э (%) определяется по следующей формуле:The cleaning efficiency of E (%) is determined by the following formula:
В таблицах 1 и 2 представлено сравнение эффективности очистки модельной воды (концентрации взвешенных веществ, иона марганца и иона меди создавались в воде искусственно и контролировались в пределах 202±2 мг/л для взвешенных веществ, 3,15±0,08 мг/л для иона марганца и 2,37±0,25 мг/л для иона меди) на фильтрующем патроне, заполенном различными дроблеными природными цеолитами (фракция 1÷3 мм), отличающимися содержанием клиноптилолита и монтмориллонита.Tables 1 and 2 present a comparison of the purification efficiency of model water (concentrations of suspended solids, manganese ion and copper ion were created artificially in water and controlled within 202 ± 2 mg / l for suspended solids, 3.15 ± 0.08 mg / l for manganese ion and 2.37 ± 0.25 mg / l for copper ion) on a filter cartridge filled with various crushed natural zeolites (fraction 1-3 mm), differing in the content of clinoptilolite and montmorillonite.
Исходную концентрацию ионов в растворе получали растворением их солей в виде сульфатов и хлоридов в соответствующем количестве в дистиллированной воде.The initial concentration of ions in solution was obtained by dissolving their salts in the form of sulfates and chlorides in an appropriate amount in distilled water.
Исходную концентрацию взвешенных частиц (мелкий кварцевый песок) получали по методике ГОСТ Ρ 51871-2002.The initial concentration of suspended particles (fine quartz sand) was obtained according to the method of GOST 71 51871-2002.
Испытания проводили на фильтрующем патроне диаметром 100 мм и общей высотой 1700 мм.The tests were carried out on a filter cartridge with a diameter of 100 mm and a total height of 1700 mm.
Определение концентрации ионов тяжелых металлов в пробах воды до и после фильтрующего патрона в процессе его испытаний проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии по ГОСТ Ρ 51309-99, а концентрации взвешенных веществ - весовым методом по РД 52.24.468-95.The concentration of heavy metal ions in water samples before and after the filter cartridge during its testing was determined by atomic absorption spectrometry according to GOST 51309-99, and the concentration of suspended solids by the weight method according to RD 52.24.468-95.
Сравнения проводились при одинаковой линейной скорости прохождения жидкой фазы через фильтрующий патрон (равной 5±0,5 м/час). Высота слоя для всех видов загрузок была одинакова и составляла 1650 мм. Время осуществления замера концентрации соответствующего загрязнителя после фильтрующего патрона с момента начала его работы составляло 15 и 240 минут.Comparisons were carried out at the same linear velocity of the passage of the liquid phase through the filter cartridge (equal to 5 ± 0.5 m / h). The layer height for all types of loads was the same and amounted to 1650 mm. The time taken to measure the concentration of the corresponding pollutant after the filter cartridge from the moment it began to work was 15 and 240 minutes.
Из таблиц видно, что все образцы природных цеолитов при пропускании через них исходной воды (время пропускания 15 минут) загрязняют ее пылевыми частицами (т.е. увеличивают в ней содержание взвешенных частиц), однако для образцов с низким содержанием монтмориллонита степень этого загрязнения значительно ниже. Вместе с тем, эффективность очистки по ионам тяжелых металлов (марганца и меди) является высокой (более 99%) для этих образцов и снижается при уменьшении содержания клиноптилолита в породе.It can be seen from the tables that all samples of natural zeolites, when starting water is passed through them (transmission time 15 minutes), pollute it with dust particles (i.e., increase the content of suspended particles in it), however, for samples with a low content of montmorillonite, the degree of this pollution is much lower . At the same time, the cleaning efficiency for heavy metal ions (manganese and copper) is high (more than 99%) for these samples and decreases with a decrease in the clinoptilolite content in the rock.
При увеличении времени пропускания воды (240 минут) через загрузку цеолита в фильтрующем патроне количество взвешенных частиц, выделяемых в воду из цеолита, уменьшается, т.е. происходит его отмывка, и на этом фоне видно, что цеолиты с низким содержанием монтмориллонита удаляют из воды взвешенные вещества введенные в воду искусственно.With an increase in the transmission time of water (240 minutes) through the loading of the zeolite in the filter cartridge, the amount of suspended particles released into the water from the zeolite decreases, i.e. it is washed, and against this background it can be seen that zeolites with a low content of montmorillonite remove suspended solids from water artificially.
Для образцов цеолитов с высоким содержанием монтмориллонита наблюдается и в этом случае загрязнение воды взвешенными веществами, образующимися как из пыли, которая не отмылась, так и из мелкодисперсных частиц цеолита, образовавшихся вследствие его разрушения в процессе эксплуатации фильтрующего патрона (низкая водостойкость образцов цеолитов с высоким содержанием монтмориллонита). Вместе с тем, эффективность очистки по ионам тяжелых металлов сохраняется на том же уровне, что и при времени работы фильтрующего патрона - 15 минут, но и в этом случае она значительно ниже для образцов цеолитов с низким содержанием клиноптилолита.For samples of zeolites with a high content of montmorillonite, water contamination by suspended substances is also observed in this case, both from dust that has not been washed and from fine particles of zeolite formed as a result of its destruction during operation of the filter cartridge (low water resistance of zeolite samples with a high content montmorillonite). At the same time, the cleaning efficiency for heavy metal ions remains at the same level as with a filter cartridge operating time of 15 minutes, but in this case it is much lower for zeolite samples with a low clinoptilolite content.
Как видно из таблиц 1 и 2, наибольшая эффективность одновременной очистки по взвешенным веществам и ионам тяжелых металлов получается при содержании монтмориллонита не более 20% (вес.) и клиноптилолита - не менее 50% (вес).As can be seen from tables 1 and 2, the greatest efficiency of simultaneous purification by suspended substances and heavy metal ions is obtained when the content of montmorillonite is not more than 20% (wt.) And clinoptilolite is not less than 50% (weight).
Наличие в заявляемом фильтрующем патроне над и/или под слоем цеолита слоя волокнистого фильтрующего материала также способствует увеличению эффективности удаления (очистки) взвешенных веществ (при этом эффективность очистки по ионам тяжелых металлов сохраняется на прежнем уровне). Это связано с тем, что при нахождении слоя волокнистоо фильтрующего материала под слоем цеолита (т.е. перед ним по ходу движения воды через фильтрующий патрон в соответствии с фиг. 1) на фильтрующем материале задерживается часть взвешенных частиц, присутствующая в исходной неочищенной воде. При нахождении слоя волокнистого фильтрующего материала над слоем цеолита (т.е. после него по ходу движения воды через фильтрующий патрон) на фильтрующем материале задерживаются взвешенные частицы, которые не осели на цеолите и (в случае использования фильтрующего материала одновременно и перед слоем цеолита) на первом слое фильтрующего материала (по ходу движения воды).The presence in the inventive filter cartridge above and / or below the zeolite layer of a layer of fibrous filter material also increases the efficiency of removal (cleaning) of suspended solids (while the cleaning efficiency for heavy metal ions remains at the same level). This is due to the fact that when a layer of fibrous filter material is located under the zeolite layer (i.e., in front of it in the direction of movement of water through the filter cartridge in accordance with Fig. 1), a portion of suspended particles present in the raw untreated water is retained on the filter material. When a layer of fibrous filter material is located above the zeolite layer (i.e., after it in the direction of movement of water through the filter cartridge), suspended particles are retained on the filter material, which have not settled on the zeolite and (in the case of using filter material simultaneously in front of the zeolite layer) the first layer of filter material (in the direction of movement of water).
В качестве волокнистого фильтрующего материала используются известные в настоящее время, выпускаемые серийно и использующиеся для фильтрации жидких сред тканые и нетканые материалы: геотекстиль (дорнит), синтепон, пористые полипропиленовые материалы (поливом и фильтропласт), ткани для фильтрации жидких сред (хлопчатобумажные, полипропиленовые, капроновые, угольные), стеклоткани. Эти материалы, изготавливаемые из волокон в виде листа, имеют тканую или нетканую структуру и обладают способностью к просачиванию (фильтрации) через них жидких сред, что позволяет им задерживать взвешенные вещества по ситовому, адгезионному и электростатическому механизмам. Особенности частных форм листовых фильтрующих материалов не влияют на достижение заявляемого технического результата. Получение технического результата обеспечивается общими характеристиками указанных частных форм материалов, поскольку любой волокнистый фильтрующий материал имеет поры разного (в том числе и малого) размера, образованные волокнами, а следовательно способен задерживать частицы взвешенных веществ, вымываемые потоком воды из слоя зернистого сорбционного материала. Кроме того, частицы взвешенных веществ могут задерживаться волокнами фильтрующего материала не только за счет чисто ситового эффекта, но и вследствие «прилипания» этих частиц к волокнам по механизму адгезии (в том числе электростатической адгезии). Таким образом, получение технического результата обеспечивается общими свойствами частных форм волокнистого фильтрующего материала.Woven and non-woven materials: geotextiles (dornite), synthetic winterizer, porous polypropylene materials (by irrigation and filter plastic), fabrics for filtering liquid media (cotton, polypropylene, kapron, coal), fiberglass. These materials, made of fiber in the form of a sheet, have a woven or non-woven structure and have the ability to leak (filter) liquid media through them, which allows them to retain suspended solids by sieve, adhesive and electrostatic mechanisms. Features of private forms of sheet filtering materials do not affect the achievement of the claimed technical result. Obtaining a technical result is ensured by the general characteristics of these particular forms of materials, since any fibrous filter material has pores of different (including small) sizes formed by fibers, and therefore is able to retain suspended particles washed out by a stream of water from a layer of granular sorption material. In addition, particles of suspended solids can be retained by the fibers of the filter material, not only due to the pure sieve effect, but also due to the “sticking” of these particles to the fibers by the adhesion mechanism (including electrostatic adhesion). Thus, obtaining a technical result is ensured by the general properties of particular forms of fibrous filter material.
Наличие в составе фильтрующего патрона химически модифицированного волокнистого фильтрующего материала с обеспечением увеличения гидрофильности или гидрофобности поверхности этого материала, приводит к увеличению поглощения им взвешенных частиц за счет явлений адгезии и электростатического притяжения, влияние которых увеличивается после химической обработки зернистого сорбционного материала с обеспечением увеличения гидрофильности или гидрофобности поверхности это материала. При увеличении гидрофильности поверхности волокнистого фильтрующего материала увеличивается адгезия и электростатическое притяжение к нему заряженных взвешенных частиц. При увеличении же гидрофобности поверхности волокнистого фильтрующего материала увеличивается адгезия и электростатическое притяжение к нему не заряженных взвешенных частиц. Поскольку при образовании пыли (взвешенных частиц) цеолитов при их производстве, транспортировке, хранении и эксплуатации (вымывание монтмориллонита) образуются как заряженные так и не заряженные пылеобразные частицы этих материалов то очевидно что, химическая модификация с обеспечением увеличения гидрофильности или гидрофобности поверхности волокнистого фильтрующего материала способствует достижению заявленного технического результата полезной модели.The presence of a chemically modified fibrous filter material in the filter cartridge with an increase in hydrophilicity or hydrophobicity of the surface of this material leads to an increase in its absorption of suspended particles due to adhesion and electrostatic attraction, the effect of which increases after chemical treatment of a granular sorption material with an increase in hydrophilicity or hydrophobicity The surface is material. With an increase in the hydrophilicity of the surface of the fibrous filter material, the adhesion and electrostatic attraction of charged suspended particles to it increase. With increasing hydrophobicity of the surface of the fibrous filter material, adhesion and electrostatic attraction of uncharged suspended particles to it increase. Since during the formation of dust (suspended particles) of zeolites during their production, transportation, storage and operation (leaching of montmorillonite) both charged and uncharged dust-like particles of these materials are formed, it is obvious that chemical modification with an increase in the hydrophilicity or hydrophobicity of the surface of the fibrous filter material the achievement of the claimed technical result of the utility model.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014139350/05U RU151523U1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | FILTER CARTRIDGE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014139350/05U RU151523U1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | FILTER CARTRIDGE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU151523U1 true RU151523U1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014139350/05U RU151523U1 (en) | 2014-09-29 | 2014-09-29 | FILTER CARTRIDGE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU151523U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2583177C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-05-10 | Ким Аркадий Николаевич. | Device for purifying waste water to be mounted in sewer manhole |
WO2016168684A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Ai-Remedial Systems, Llc | Groundwater remediation systems, devices, and methods |
-
2014
- 2014-09-29 RU RU2014139350/05U patent/RU151523U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016168684A1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | Ai-Remedial Systems, Llc | Groundwater remediation systems, devices, and methods |
RU2583177C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-05-10 | Ким Аркадий Николаевич. | Device for purifying waste water to be mounted in sewer manhole |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100987316B1 (en) | Non-point source contaminant purification system of combining oil-water separation with upward movement filtration by using filter medium movable filter and non-point source contaminant purification thereby | |
KR101382006B1 (en) | Apparatus for treating rainwater and overflow water of confluent water drainage | |
US7381333B1 (en) | Treatment of water flowing in a horizontal conduit | |
KR100991492B1 (en) | Non-point source contaminant purification system and method thereof for an early stage rain water by multi-stage treatment | |
KR101249741B1 (en) | Non-point source contaminant purification system and method for an early stage rain water | |
Reddy et al. | Mixed-media filter system for removal of multiple contaminants from urban storm water: large-scale laboratory testing | |
RU166602U1 (en) | FILTER CARTRIDGE | |
RU151523U1 (en) | FILTER CARTRIDGE | |
Gaikwad et al. | Removal of nitrate from groundwater by using natural zeolite of Nizarneshwar Hills of Western India | |
Salim et al. | Mass transfer kinetics and mechanisms of phosphate adsorbed on waste mussel shell | |
RU156676U1 (en) | FILTER CARTRIDGE | |
Ghimpusan et al. | Application of hollow fibre membrane bioreactor instead of granular activated carbon filtration for treatment of wastewater from car dismantler activity | |
RU150518U1 (en) | WASTE WATER FILTER SYSTEM | |
CN110847332B (en) | Highway bridge deck runoff purification emergency system | |
Khamidun et al. | Resistance of mass transfer, kinetic and isotherm study of ammonium removal by using a Hybrid Plug-Flow Column Reactor (HPFCR) | |
RU162748U1 (en) | WASTE FILTER | |
US9266749B1 (en) | Assembly for treating flowing water | |
JP2017210778A (en) | Multifunctional rainwater storage penetration treatment system | |
KR100923234B1 (en) | Initial rainwater purification device and purification method through multi-stage treatment | |
Kanawade | Removal of heavy metals from wastewater by using natural zeolites as adsorbent | |
US8263229B1 (en) | Composite structures for the absorption of dissolved metals | |
US7501380B1 (en) | Compositions for the absorption of dissolved metals | |
RU156893U1 (en) | WASTE WATER TREATMENT SYSTEM | |
RU156036U1 (en) | FILTER CARTRIDGE | |
RU150523U1 (en) | SEWAGE TREATMENT PLANT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190930 |