RU2009138386A

RU2009138386A - Фильтрующий элемент и фильтр для очистки воды

Info

Publication number: RU2009138386A
Application number: RU2009138386/05A
Authority: RU
Inventors: Марат Израильевич Лернер (RU); Марат Израильевич Лернер; Елена Алексеевна Глазкова (RU); Елена Алексеевна Глазкова; Сергей Григорьевич Псахье (RU); Сергей Григорьевич Псахье; Наталья Витальевна Кирилова (RU); Наталья Витальевна Кирилова; Владимир Григорьевич Домашенко (RU); Владимир Григорьевич Домашенко; Валерий Иванович Давыдович (RU); Валерий Иванович Давыдович; Виктор Михайлович Цыганков (RU); Виктор Михайлович Цыганков
Original assignee: Федеральное агентство по науке и инновациям (Роснаука) (RU); Федеральное агентство по науке и инновациям (Роснаука)
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-27
Also published as: RU2432980C2

Abstract

1. Фильтрующий элемент для очистки воды, содержащий фильтрующий материал в виде слоев, отличающийся тем, что он содержит перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещены фильтрующий материал, по меньшей мере, один слой защитного материала, при этом перфорированный каркас, слои защитного материала и фильтрующий материал закреплены по контуру. ! 2. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что перфорированный каркас и повторяющие его контур слои защитного материала и слои фильтрующего материала выполнены в форме плоского прямоугольника, квадрата или любой другой формы. ! 3. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий материал выполнен многослойным, по меньшей мере, двухслойным, при этом множественность слоев фильтрующего материала обеспечена сложением одного над другим слоев полотна или ленты фильтрующего материала. ! 4. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что фильтрующий материал выполнен из нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата оксида алюминия. ! 5. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что фильтрующий материал дополнительно содержит антимикробные вещества, например серебро. ! 6. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что нетканый полимерный волокнистый материал образован волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1-10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм. ! 7. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что вышеупомянутый материал получен методом электроформования, мельт-блаун технологии или другими методами, позволяющими получать нетканые м

Claims

1. Фильтрующий элемент для очистки воды, содержащий фильтрующий материал в виде слоев, отличающийся тем, что он содержит перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещены фильтрующий материал, по меньшей мере, один слой защитного материала, при этом перфорированный каркас, слои защитного материала и фильтрующий материал закреплены по контуру.

2. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что перфорированный каркас и повторяющие его контур слои защитного материала и слои фильтрующего материала выполнены в форме плоского прямоугольника, квадрата или любой другой формы.

3. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что фильтрующий материал выполнен многослойным, по меньшей мере, двухслойным, при этом множественность слоев фильтрующего материала обеспечена сложением одного над другим слоев полотна или ленты фильтрующего материала.

4. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что фильтрующий материал выполнен из нетканого полимерного волокнистого материала, модифицированного частицами гидрата оксида алюминия.

5. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что фильтрующий материал дополнительно содержит антимикробные вещества, например серебро.

6. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что нетканый полимерный волокнистый материал образован волокнами из ацетата целлюлозы, полисульфона или другого биоинертного полимера, имеющими диаметр 0,1-10 мкм, предпочтительно 1-3 мкм.

7. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что вышеупомянутый материал получен методом электроформования, мельт-блаун технологии или другими методами, позволяющими получать нетканые материалы с упомянутым диаметром волокна.

8. Фильтрующий элемент по п.1 или 3, отличающийся тем, что нетканый полимерный волокнистый материал, на волокнах которого закреплены высокопористые частицы гидрата оксида алюминия, получают нанесением на основу из нетканого полимерного волокнистого материала водной или водно-спиртовой суспензии из частиц материала на основе алюминия с последующим гидролизом частиц материала на основе алюминия для закрепления на волокнах основы частиц гидрата оксида алюминия.

9. Фильтрующий элемент по п.8, отличающийся тем, что высокопористые частицы гидрата оксида алюминия имеют, по существу, пластинообразную форму со стороной 100-200 нм и толщиной 5-8 нм, по меньшей мере, часть частиц гидрата оксида алюминия сгруппирована в агломераты размером 0,2-5,0 мкм, удельной поверхностью 150-350 м²/г, пористостью 50-95%, при этом количество частиц гидрата оксида алюминия в нетканом полимерном волокнистом материале составляет 15-45 мас.%.

10. Фильтрующий элемент по п.8, отличающийся тем, что в качестве материала на основе алюминия используют материал с размером частиц менее 1 мкм.

11. Фильтрующий элемент по п.5, отличающийся тем, что содержание антимикробного вещества в фильтрующем материале составляет 0,003-0,03 мас.%.

12. Фильтрующий элемент по п.5, отличающийся тем, что в качестве антимикробного вещества выбраны ионы серебра.

13. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один слой защитного материала расположен либо с одной, либо с обеих сторон слоя фильтрующего материала.

14. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве защитного материала используют полимерные материалы, например полиэтилен, полипропилен, полиамид и другие термопласты пищевых марок с размером пор 1-100 мкм, преимущественно 1-50 мкм.

15. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что площадь перфорации каркаса составляет 50-80%, преимущественно 60-70%.

16. Фильтрующий элемент по п.1, отличающийся тем, что каркас выполнен из полимерных материалов, например полиэтилена, полипропилена, АБС-пластика и других термопластов пищевых марок.

17. Фильтр для очистки воды, содержащий камеру, имеющую вход и выход для потока воды, первую ступень фильтра, размещенную в указанной камере, находящуюся в гидродинамическом сообщении с указанным входом, причем указанная первая ступень фильтра содержит фильтрующий элемент с материалом, который удаляет микроорганизмы, вторую ступень фильтра, находящуюся в гидродинамическом сообщении с указанным выходом, причем указанная вторая ступень фильтра содержит дополнительный сорбирующий материал, при этом указанная вторая ступень фильтра размещена в указанной камере в положении, которое позволяет воде проходить через указанную первую ступень фильтра перед прохождением через указанную вторую ступень, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен по любому из пп.1-16.

18. Фильтр по п.17, отличающийся тем, что внутри камеры первая и вторая ступени разделены.

19. Фильтр по п.17, отличающийся тем, что в указанной второй ступени в качестве дополнительного сорбирующего материала используют дробленый активированный уголь, например, из скорлупы кокосовых орехов, березовый активированный уголь.

20. Фильтр по п.17 или 19, отличающийся тем, что используют активированный уголь с удельной поверхностью 1100-1300 м²/г, с сорбционной емкостью по метиленовому голубому не менее 240 мг/г, характеризующийся йодным числом не менее 1050 мг/г.

21. Фильтр по п.17 или 19, отличающийся тем, что используют активированный уголь, модифицированный серебром, при содержании серебра от 0,06 до 0,4 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 0,3 мас.%.

22. Фильтр по п.17 или 19, отличающийся тем, что используют фракцию активированного угля с размером частиц от 0,1 до 4,75 мм, преимущественно от 0,45 до 1,5 мм.

23. Фильтр по п.17, отличающийся тем, что в указанной второй ступени в качестве дополнительного сорбирующего материала используют ионообменную смолу, которая может представлять собой гранулированную или волокнистую ионообменную смолу.

24. Фильтр по п.17 или 23, отличающийся тем, что используют волокнистую ионообменную смолу с диаметром волокон 20-40 мкм, поверхностной плотностью 250-800 г/м², со статической обменной емкостью от 1,8 до 5,5 мг-экв/г.

25. Фильтр по п.17 или 23, отличающийся тем, что используют гранулированную ионообменную смолу с размером гранул от 0,42 до 1,25 мм, со статической обменной емкостью не менее 1,3 г-экв/л.

26. Фильтр по п.17, отличающийся тем, что в указанной второй ступени в качестве дополнительного сорбирующего материала используют сорбент тяжелых металлов, содержащий оксид алюминия, модифицированный наноразмерными частицами оксидов железа.

27. Фильтр по п.17 или 26, отличающийся тем, что сорбент тяжелых металлов выполнен в форме гранул высокопористого оксида алюминия с объемом пор не менее 0,55 см³/г, удельной поверхностью не менее 200 м²/г, при этом наноразмерные частицы оксидов железа сформированы в виде слоя на поверхности упомянутых гранул в количестве 2-10% от веса гранул.

28. Фильтр по п.17 или 26, отличающийся тем, что оксид алюминия выполнен в форме гранул, предпочтительно сферической формы, с размером частиц, имеющим диаметр 0,2-4,0 мм.

29. Фильтр по п.17 или 26, отличающийся тем, что в качестве оксида алюминия он содержит γ-Аl₂О₃.

30. Фильтр по п.17 или 26, отличающийся тем, что наноразмерные частицы оксидов железа имеют размер от 5 до 40 нм.

31. Фильтр по п.17 или 26, отличающийся тем, что наноразмерные частицы оксидов железа представляют собой наноразмерные частицы, например, гетита и/или гематита.

32. Фильтр по п.17, отличающийся тем, что указанный фильтр присоединен в месте водоснабжения.