RU2027677C1 - Method to purify water and a device to implement it - Google Patents

Method to purify water and a device to implement it Download PDF

Info

Publication number
RU2027677C1
RU2027677C1 RU92014415A RU92014415A RU2027677C1 RU 2027677 C1 RU2027677 C1 RU 2027677C1 RU 92014415 A RU92014415 A RU 92014415A RU 92014415 A RU92014415 A RU 92014415A RU 2027677 C1 RU2027677 C1 RU 2027677C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layers
water
partitions
ratio
holes
Prior art date
Application number
RU92014415A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92014415A (en
Inventor
В.Н. Филатов
Е.В. Савриков
Original Assignee
Международный центр дизайна техники и технологии "Рутек"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Международный центр дизайна техники и технологии "Рутек" filed Critical Международный центр дизайна техники и технологии "Рутек"
Priority to RU92014415A priority Critical patent/RU2027677C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2027677C1 publication Critical patent/RU2027677C1/en
Publication of RU92014415A publication Critical patent/RU92014415A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: water purification from impurities of organic nature, heavy metals and microorganisms. SUBSTANCE: device is made in the form of cylindrical shell, diameter of which is equal to or more than its height. The shell has conical lid and bottom equipped proper outlet and inlet nozzles for water. Internal space of the shell is subdivided along its height by three partitions into zones. These partitions have perforation gradually distributed along all area, with upper and lower partitions having holes in their periphery. Middle partition has one central hole of such dimensions, that ratio of area of additional holes to the rest perforation area is (1 - 9): 1 for each partition. A layer of phosphate of cellulose ether with static exchange capacity volume exceeding 2 mg- eq/g is placed over upper and lower partitions, and over and under middle partition. The remainder space inside shell is filled with mixture of carboxyl bearing cationite with static exchange capacity exceeding 10 mg-eq/g, anionite with static exchange capacity exceeding 1 mg-eq/g, and activated charcoal with volumetric ratio between above three sorbents equal to 1:(1 - 5):(4 - 10), and with ratio of phosphate of cellulose ether volume to other sorbents equal to 1:(2 - 5). Device comprises cylindrical body with a lid and conical bottom. Inlet and outlet branch pipes are connected to the lid and bottom. Device comprises also horizontal partitions with holes of different diameters made in them, and fiber ionexchanging material layers located at lower and upper and at both sides of middle partition, and grained sorbent located between above layers. EFFECT: purified water. 3 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам очистки воды от органических загрязнений, таких как фенолы, инсектициды, поверхностно-активные вещества и другие, неорганических веществ, таких как аммиак, сероводород, тяжелые металлы (свинец, хромат, кадмий, медь, никель, ртуть, марганец, олово и другие), а также микроорганизмов, в частности к способам получения питьевой воды или деионизованной воды из загрязненного пресного источника путем пропускания ее через ионообменники, и/или активированный уголь, и/или их смеси. Изобретение относится также к устройствам (фильтрам) для очистки воды для использования в быту в качестве насадки на водопроводный кран или иной патрубок. The invention relates to methods for purifying water from organic contaminants, such as phenols, insecticides, surfactants and other inorganic substances, such as ammonia, hydrogen sulfide, heavy metals (lead, chromate, cadmium, copper, nickel, mercury, manganese, tin and others), as well as microorganisms, in particular to methods for producing drinking water or deionized water from a contaminated fresh source by passing it through ion exchangers and / or activated carbon, and / or mixtures thereof. The invention also relates to devices (filters) for water purification for use in everyday life as a nozzle on a water tap or other pipe.

Известен способ очистки водопроводной воды, в котором воду пропускают через смесь активированного угля и ионита в соотношении (1-3):1. В способе повышается на 20-30% сорбция тяжелых металлов по отношению к чистому иониту [1]. A known method of purification of tap water, in which water is passed through a mixture of activated carbon and ion exchanger in the ratio (1-3): 1. In the method, the sorption of heavy metals with respect to pure ionite is increased by 20-30% [1].

Недостатком этого способа является неэффективное использование сорбентов за счет неравномерности потоков, а также применение сульфокислотного катионита с очень малой статической обменной емкостью (1,8) для сорбции тяжелых металлов, по этой причине увеличение емкости на 20 - 30% дает незначительный суммарный эффект. The disadvantage of this method is the inefficient use of sorbents due to uneven flows, as well as the use of sulfonic acid cation exchange resin with a very small static exchange capacity (1.8) for sorption of heavy metals, for this reason, an increase in capacity of 20-30% gives a slight overall effect.

В качестве прототипа выбран способ обработки воды с использованием волокнистого фильтрующего материала [2]. As a prototype of the selected method of processing water using a fibrous filter material [2].

Однако этот способ имеет невысокую степень очистки по вредным веществам (ниже ПДК при содержании вредных веществ в исходной воде около 10 ПДК) и не способен сохранять глубину очистки при залповых проскоках высоких концентраций вредных веществ (100 - 200 ПДК). However, this method has a low degree of purification by harmful substances (below the maximum permissible concentration when the content of harmful substances in the source water is about 10 maximum concentration limits) and is not able to maintain the cleaning depth during volley breakthroughs of high concentrations of harmful substances (100-200 maximum concentration limits).

Известно устройство для очистки воды в быту, содержащее цилиндрический корпус с крышкой и днищем, подающий и отводящий патрубки, установленные в корпусе верхнюю, нижнюю и среднюю горизонтальные перфорированные перегородки и расположенный между ними зернистый поглотитель [3]. A device for water purification in everyday life, comprising a cylindrical body with a lid and a bottom, supply and outlet pipes, installed in the housing upper, lower and middle horizontal perforated partitions and a granular absorber located between them [3].

Это устройство, принятое в качестве прототипа, обладает следующими недостатками:
незначительным сроком эксплуатации из-за неравномерности движения воды через слой сорбентов;
вымывание угольной пыли при каждом включении при режиме снизу-вверх и еще большое сокращение сроков эксплуатации из-за непроизводительного сброса очищенной воды с угольной пылью в канализацию;
неспособность очищать от залповых проскоков воды с высоким содержанием вредных веществ. Это связано с тем, что кинетика сорбции на углях и ионитах как гранульных, так и волокнистых, синтетических и искусственных такова, что при массе фильтра 0,3 - 0,4 кг скорость очищаемого потока воды 0,3 - 0,4 л/мин является предельной, при которой можно достичь степень очистки более 70 - 80% при превышении ПДК по вредному веществу в 3 - 5 раз. При краткосрочном превышении ПДК в очищенной воде в 100 и более раз наблюдается превышение содержания вредных веществ в выходящей воде по величине ПДК в 10 - 50 раз, что связано с кинетическими ограничениями в свойствах сорбентов.
This device, adopted as a prototype, has the following disadvantages:
short life due to uneven movement of water through a layer of sorbents;
washing out of coal dust at each start-up in a bottom-up mode and even greater reduction in operating life due to unproductive discharge of treated water with coal dust into the sewer;
inability to clear volley breakthroughs of water with a high content of harmful substances. This is due to the fact that the kinetics of sorption on coal and ion exchangers, both granular and fibrous, synthetic and artificial, is such that with a filter mass of 0.3 - 0.4 kg, the speed of the purified water flow is 0.3 - 0.4 l / min is the limit at which it is possible to achieve a degree of purification of more than 70 - 80% if the MPC for a harmful substance is exceeded by 3 to 5 times. With a short-term excess of the MPC in purified water by 100 or more times, an excess of the content of harmful substances in the outgoing water is 10-50 times higher than the MPC value, which is associated with kinetic limitations in the properties of sorbents.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства, позволяющих создать компактное устройство для очистки воды (весом 0,3 - 0,4 кг) с большим ресурсом работы (1 год) и высокой степенью очистки по вредным веществам (ниже ПДК при содержании вредных веществ в исходной воде около 10 ПДК), способного сохранять глубину очистки при залповых проскоках высоких концентраций вредных веществ (100 - 200 ПДК). The objective of the invention is to develop a method and device that allows you to create a compact device for water purification (weighing 0.3 - 0.4 kg) with a long service life (1 year) and a high degree of purification of harmful substances (below the MPC with the content of harmful substances in the original water about 10 maximum concentration limits), which can maintain the cleaning depth during salvo breakthroughs of high concentrations of harmful substances (100 - 200 maximum concentration limits).

По предлагаемому способу воду пропускают через пять слоев сорбентов последовательно по ходу потока воды, причем нечетные слои представляют собой ионообменный волокнистый материал на основе хлопковой целлюлозы, имеющий сильнокислотные и среднекислотные катионообменные группы в соотношении 1 : 1 и статическую обменную емкость не менее 2 мг·экв/г и обладающий комплексообразующими свойствами по отношению к тяжелым металлам, а четные слои - смесь слабокислотного комплексообразующего карбоксильного катионита, имеющего статическую обменную емкость не менее 10 мг·экв/г анионита, имеющего статическую обменную емкость не менее 1 мг.экв/г, и активированного угля в объемном соотношении 1:(1-5):(4-10), при объемном соотношении нечетных слоев к четным слоям 1:(2-5). According to the proposed method, water is passed through five layers of sorbents sequentially along the flow of water, the odd layers being an ion-exchange fibrous material based on cotton cellulose having strongly acid and medium acid cation-exchange groups in a ratio of 1: 1 and a static exchange capacity of at least 2 mg eq / d and having complexing properties with respect to heavy metals, and even layers are a mixture of a weakly acid complexing carboxylic cation exchanger having a static exchange capacity not less than 10 mg · equiv / g of anion exchange resin having a static exchange capacity of not less than 1 mg.eq / g and activated carbon in a volume ratio of 1: (1-5) :( 4-10), with a volume ratio of odd layers to even layers 1: (2-5).

Устройство обеспечивает максимально эффективное использование сорбентов за счет того, что организует путь движения воды через сорбенты в 3-4 раза длиннее, чем высота фильтра, и организует умеренные потоки воды через застойные зоны фильтра. Это достигается тем, что внутреннее пространство обечайки фильтра разделено тремя горизонтальными перегородками, имеющими равномерно распределенную по поверхности перегородки перфорацию и доходящими до стенок обечайки с образованием четырех зон, причем верхняя и нижняя перегородки снабжены дополнительно к распределенной равномерно перфорации еще и отверстиями, проходящими по периферии перегородок, кроме того, средняя перегородка снабжена дополнительным центральным отверстием таких размеров, что для всех трех перегородок соотношение между суммарной площадью периферийных или соответственно центрального отверстий с одной стороны и суммарной площадью всех остальных равномерно распределенных перфораций составляет (1-9): 1. При этом в качестве нечетных слоев взят фосфорный эфир целлюлозы, 1-й и 5-й слои расположены соответственно на верхней и нижней перегородках, а 3-й слой - сверху и снизу средней перегородки и прилегает к ней. The device provides the most efficient use of sorbents due to the fact that it organizes the path of water through sorbents 3-4 times longer than the height of the filter, and organizes moderate water flows through the stagnant zones of the filter. This is achieved by the fact that the inner space of the filter shell is divided by three horizontal partitions having perforation evenly distributed on the surface of the partition wall and reaching the walls of the shell with the formation of four zones, the upper and lower partitions being provided with holes passing along the periphery of the partition walls evenly distributed evenly in addition, the middle partition is equipped with an additional central hole of such dimensions that for all three partitions the ratio the ratio between the total area of peripheral or central holes on one side and the total area of all other uniformly distributed perforations is (1–9): 1. In this case, phosphoric ether of cellulose is taken as odd layers, the 1st and 5th layers are respectively on the upper and lower partitions, and the 3rd layer is on top and bottom of the middle partition and is adjacent to it.

Четные слои включают смесь гранульных сорбентов с максимально высокой ионообменной емкостью по трем классам вредных веществ (органическим, катионогенным и анионогенным), обладающих кинетическими свойствами, т.е. скоростью сорбции вредных веществ сорбентами, такими же, как у аналогов и прототипа. Нечетные слои содержат сорбент, обладающий исключительно высокими кинетическими свойствами (в 100 раз выше, чем сорбенты четных слоев) и высокой степенью сорбции из малых концентраций (около 1-2 ПДК). Таким образом, 1-й слой за счет высоких кинетических свойств снимает залповые проскоки высоких концентраций вредных веществ, обеспечивая равномерную работу высокоемких 2- и 4-ого слоев, 5-й слой, обладая высокой степенью сорбции из малых концентраций, добирает следы вредных веществ после работы 2- и 4-ого слоев, обеспечивая большую, чем у прототипа, глубину очистки воды, 3-й слой, кроме разделительной функции, создает две ступени, обеспечивающие большой ресурс работы - четный слой большую глубину очистки (3- и 5-й слои). Even layers include a mixture of granular sorbents with the highest possible ion exchange capacity in three classes of harmful substances (organic, cationogenic and anionic) with kinetic properties, i.e. the rate of sorption of harmful substances by sorbents, the same as in analogues and prototype. Odd layers contain a sorbent with extremely high kinetic properties (100 times higher than sorbents of even layers) and a high degree of sorption from low concentrations (about 1-2 MPC). Thus, the 1st layer, due to its high kinetic properties, removes volley breakthroughs of high concentrations of harmful substances, ensuring the uniform operation of high-capacity 2nd and 4th layers, the 5th layer, having a high degree of sorption from low concentrations, gets traces of harmful substances after the work of the 2nd and 4th layers, providing a greater depth of water purification than the prototype, the 3rd layer, in addition to the separation function, creates two stages that provide a long service life - an even layer with a large cleaning depth (3rd and 5th layers).

Наличие в нечетных слоях, во-первых, ионита, комплексующего тяжелые металлы, и, во-вторых, ионита, несущего сильно- и среднекислотные группы, а в четных слоях ионита с слабокислотными группами, комплексующего тяжелые металлы по карбоксильным группам, дает возможность фильтру удалить из воды все виды ионов тяжелых металлов, обладающих как разными кислотными свойствами, так и различным сродством к комплексообразованию, а также практически все виды загрязненных и полярных молекул и ионов других органических и неорганических веществ. The presence in the odd layers, firstly, of an ion exchanger complexing heavy metals, and, secondly, of an ion exchanger carrying strong and medium acid groups, and in even layers of an ion exchanger with weak acid groups, complexing heavy metals by carboxyl groups, allows the filter to be removed from water, all types of heavy metal ions having both different acidic properties and various affinity for complex formation, as well as almost all types of contaminated and polar molecules and ions of other organic and inorganic substances.

Наличие в четных слоях смеси анионита и активированного угля обеспечивает удаление из воды оставшихся отрицательно заряженных органических и неорганических ионов, а также незаряженных органических молекул, уголь, кроме того, сорбирует патогенные микроорганизмы различных классов. The presence in the even layers of the mixture of anion exchange resin and activated carbon ensures the removal of the remaining negatively charged organic and inorganic ions from the water, as well as uncharged organic molecules from the water; in addition, carbon sorb pathogenic microorganisms of various classes.

Конструкция внутреннего устройства такова, что она, во-первых, обеспечивает разделение слоев, во-вторых, удлинение пути потока воды по сорбенту, ликвидацию застойных зон, а значит, увеличение ресурса работы фильтра за счет снижения потерь из-за неравномерности потока через слои сорбентов. The design of the internal device is such that, firstly, it provides separation of the layers, and secondly, elongation of the water flow path along the sorbent, elimination of stagnant zones, and therefore, an increase in the filter service life by reducing losses due to uneven flow through the sorbent layers .

На чертеже представлен продольный разрез устройства для очистки питьевой воды. The drawing shows a longitudinal section of a device for purifying drinking water.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, крышки 2 с подводящим патрубком 3, конического днища 4 с отводящим патрубком 5, верхней 6, средней 7 и нижней 8 горизонтальных перфорированных перегородок. По периферии нижней и верхней перегородок и в центре средней отверстия 9 выполнены большего размера, чем все остальные отверстия 10. Экспериментально было установлено, что для наилучшей работы устройства соотношение суммы площадей отверстий большего размера и суммы площадей остальных отверстий должно составлять (1-9):1. The device consists of a cylindrical body 1, a cover 2 with a supply pipe 3, a conical bottom 4 with a discharge pipe 5, upper 6, middle 7 and lower 8 horizontal perforated partitions. On the periphery of the lower and upper partitions and in the center of the middle hole 9 are made larger than all the other holes 10. It was experimentally established that for the best operation of the device, the ratio of the sum of the areas of the larger holes and the sum of the areas of the remaining holes should be (1-9): 1.

На перегородках 6 и 8 и с обеих сторон перегородки 7 расположены слои 11 ионообменного волокнистого материала, например, на основе целлюлозы, а между этими слоями расположен зернистый поглотитель 12, выполненный в виде смеси слабокислотного комплексообразующего карбоксильного катионита, анионита и активированного угля. On the partitions 6 and 8 and on both sides of the partition 7 there are layers 11 of ion-exchange fibrous material, for example, based on cellulose, and between these layers there is a granular absorber 12, made in the form of a mixture of a weakly acid complexing carboxylic cation exchanger, anion exchange resin and activated carbon.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Вода из источника загрязненной пресной воды, например из водопроводного крана (не показан), при помощи муфты, выполненной, например, в виде резинового патрубка (не показан), поступает во входной патрубок, проходит через первый слой нижней и верхней перегородок так, что большая часть потока проходит через периферийные отверстия 9, а меньшая часть потока - через перфорацию в верхней перегородке. Таким образом достигается удлинение пути потока и равномерное распределение потока по всему слою смеси сорбентов. Это осуществляется также с помощью средней перегородки 7, через которую вода поступает большим потоком через центральное отверстие 9 и меньшим потоком через перфорацию, при этом вода проходит через слои 11, прилегающие снизу и сверху к средней перегородке. Далее основной поток воды расходится в радиальном направлении от центрального отверстия средней перегородки к периферийным отверстиям 10 нижней перегородки 8, проходя через толщу слоя поглотителя 12 из смеси сорбентов и последнего слоя 11, при этом равномерность распределения потока по толще сорбентов обеспечивают отверстия 10 средней и нижней перегородок. Далее вода свободно стекает в днище 4 и через отводящий патрубок 5 выливается наружу. Water from a source of contaminated fresh water, for example from a faucet (not shown), through a coupling made, for example, in the form of a rubber pipe (not shown), enters the inlet pipe, passes through the first layer of the lower and upper partitions so that a large part of the flow passes through the peripheral holes 9, and a smaller part of the flow passes through perforations in the upper partition. Thus, elongation of the flow path and uniform distribution of the flow over the entire layer of the sorbent mixture are achieved. This is also carried out using the middle partition 7, through which water enters in a large stream through the central hole 9 and a smaller stream through the perforation, while the water passes through the layers 11 adjacent to the bottom and top to the middle partition. Further, the main water flow diverges in the radial direction from the central hole of the middle partition to the peripheral holes 10 of the lower partition 8, passing through the thickness of the absorber layer 12 from a mixture of sorbents and the last layer 11, while the uniform distribution of the flow across the thickness of the sorbents provides holes 10 of the middle and lower partitions . Next, the water flows freely in the bottom 4 and through the outlet pipe 5 is poured out.

П р и м е р 1. Фильтр, изображенный на чертеже, диаметром и высотой обечайки соответственно 100 и 70 мм содержит в 1, 3 и 5-ом слоях 80 см3 (в сумме) ФЭЦ с СОЕ = 2,1 мг·экв/г , во 2 и 4-ом слоях 30 см3катионита КБ-4 и СОЕ = 10,5 мг·экв/г, 60 см3 анионита АВ-17х8-ч с СОЕ = =1,1 мг·экв/г и 120 см3 активированного угля ГС-01, в результате объемное соотношение карбоксильного катионита к аниониту и активированному углю равно 1:2:4, а отношение 1,3,5-ого слоев к 2 и 4-ому равно 1:2,6. Перегородки имели площадь отверстий 1,77 см2, а площадь перфораций 0,8 см2, отношение площади отверстий к площади перфораций равно 2,2: 1. Через фильтр со скоростью 300 мл/мин пропускали водопроводную воду, содержащую свинец, кадмий, хром (III), хром (IV) в количестве по 1 мг/л, фенол в количестве 0,05 мг/л, пропускали 3,7 см3 воды и анализировали. Очищенная вода содержала свинца 0,1 мг/л, кадмия 0,03 мг/л, хрома (III) 0,02 мг/л, хрома (IV) 0,01 мг/л, фенола 0,0005 мг/л. Таким образом, полностью очищена до ПДК вода в объеме годового потребления при условии расхода воды 10 л/сут. Кроме того, вода эффективно очищена от микроорганизмов.PRI me R 1. The filter shown in the drawing, the diameter and height of the shell 100 and 70 mm, respectively, contains in the 1st, 3rd and 5th layers 80 cm 3 (in total) FEC with SOE = 2.1 mg · equiv / g, in the 2nd and 4th layers 30 cm 3 of KB-4 cation exchanger and СОЕ = 10.5 mg eq / g, 60 cm 3 of AB-17x8-h anion exchanger with СОЕ = 1.1 mg eq / g and 120 cm 3 of activated carbon GS-01, as a result, the volume ratio of carboxyl cation exchange resin to anion exchange resin and activated carbon is 1: 2: 4, and the ratio of the 1,3,5th layers to the 2nd and 4th layers is 1: 2,6 . The partitions had a hole area of 1.77 cm 2 and a perforation area of 0.8 cm 2 , the ratio of hole area to perforation area was 2.2: 1. Tap water containing lead, cadmium, chromium was passed through a filter at a speed of 300 ml / min. (III), chromium (IV) in an amount of 1 mg / l, phenol in an amount of 0.05 mg / l, 3.7 cm 3 of water were passed and analyzed. The purified water contained lead 0.1 mg / L, cadmium 0.03 mg / L, chromium (III) 0.02 mg / L, chromium (IV) 0.01 mg / L, phenol 0.0005 mg / L. Thus, water is completely purified to the maximum permissible concentration in the amount of annual consumption provided that the water consumption is 10 l / day. In addition, the water is effectively purified from microorganisms.

П р и м е р 2. Используют фильтры, как в примере 1, с тем отличием, что:
2.1. Применен карбоксильный катионит:
КРК - 1 - 20 с СОЕ = 8 мг·экв/г ФЭЦ с СОЕ = 1,5 мг·экв/г, анионит с СОЕ =0,6 мг·экв/г.
PRI me R 2. Use filters, as in example 1, with the difference that:
2.1. Carboxyl cation exchange resin used:
KRK - 1 - 20 with SOE = 8 mg eq / g FEC with SOE = 1.5 mg eq / g, anion exchange resin with SOE = 0.6 mg eq / g.

2.2. Площадь перфорации - 2 см2 (0,9:1 соотношение).2.2. The perforation area is 2 cm 2 (0.9: 1 ratio).

2.3. Площадь перфораций 0,12 см2 (соотношение 15:1).2.3. The perforation area of 0.12 cm 2 (ratio 15: 1).

В случае 2.1 до тех же значений концентраций очищено 2,9 м3 воды, в случае 2.3 - 2,5 м3 воды, что связано в 2.1 с нехваткой емкости сорбентов, а в 2,3 наличием застойных зон и неполном использовании сорбентов.In case 2.1, 2.9 m 3 of water was purified to the same concentration values; in case of 2.3, 2.5 m 3 of water, which is associated in 2.1 with a lack of sorbent capacity, and in 2.3 with the presence of stagnant zones and incomplete use of sorbents.

В случае 2.2 очищено 3,4 м3 воды до концентраций по свинцу 0,15 мг/л, кадмию 0,38 мг/л, хрому (III) 0,03 мг/л, хрому (IV) 0,02 мг/л, фенолу 0,001 мг/л. Ухудшение очистки связано с тем, что снижена часть основного потока, проходящая длинный путь: большая часть потока через перфорации проходит прямой путь через фильтр.In case 2.2, 3.4 m 3 of water was purified to concentrations of lead of 0.15 mg / l, cadmium 0.38 mg / l, chromium (III) 0.03 mg / l, chromium (IV) 0.02 mg / l phenol 0.001 mg / L. The deterioration of cleaning is due to the fact that a part of the main flow, which goes a long way, is reduced: most of the flow through the perforations passes a direct path through the filter.

П р и м е р 3. Используют фильтр, как в примере 1, с тем отличием, что:
3.1 вместо пяти слоев брали только два слоя, совмещая 1,3 и 5, а также 2 и 4;
3.2 объемное соотношение нечетных (1,3,5) слоев и четных (2,4) брали 1: 1;
3.3 объемное отношение нечетных слоев к четным брали 1:6;
3.4 вместо ФЭЦ на основе хлопковой целлюлозы брали ФЭЦ на основе вискозы.
PRI me R 3. Use a filter, as in example 1, with the difference that:
3.1 instead of five layers, only two layers were taken, combining 1.3 and 5, as well as 2 and 4;
3.2 the volume ratio of the odd (1,3,5) layers and the even (2,4) layers was 1: 1;
3.3 the volumetric ratio of odd to even layers was taken 1: 6;
3.4 instead of cotton cellulose-based PECs, viscose-based PECs were taken.

Эксперименты проводили с залповым проскоком высоких концентраций веществ - пропускали 20 л водопроводной воды с концентрацией свинца, кадмия, хрома (III) и хрома (IV) 20 мг/л, фенола 0,5 мг/л. В очищенной воде анализировали вредные вещества. Результаты анализа приведены в табл. 1 (для наглядности в ней представлены и данные опыта 1). The experiments were carried out with volley breakthrough of high concentrations of substances - 20 l of tap water with a concentration of lead, cadmium, chromium (III) and chromium (IV) 20 mg / l, phenol 0.5 mg / l were passed. In purified water, harmful substances were analyzed. The results of the analysis are given in table. 1 (for clarity, it presents the data of experiment 1).

Как видно из примера 3, изменение соотношений нечетных слоев к четным или изменение их порядка приводит к снижению глубины очистки в несколько раз (по свинцу в 3 раза). Такой же эффект наблюдается при замене ФЭЦ на основе хлопковой целлюлозы на ФЭЦ на основе вискозы или на другой волокнистый катионит, например волокнистый полипропилен с привитой полиакриловой кислотой или волокнистый ВИОН КН-1, представляющий собой омыленный полиакрилонитрил. As can be seen from example 3, a change in the ratio of odd to even layers or a change in their order leads to a decrease in the cleaning depth by several times (3 times for lead). The same effect is observed when replacing cotton cellulose-based PECs with viscose-based PECs or other fibrous cation exchangers, for example fibrous polypropylene with grafted polyacrylic acid or fibrous VION KN-1, which is saponified polyacrylonitrile.

Снижение глубины очистки в примерах 3.1-3.4 по сравнению с примером 1 связано: в 3.1 с отсутствием слоев 3 и 5 с добирающих уже сниженные концентрации вредных веществ после прохождения слоев 2 и 4 с высокоемкими сорбентами; 3.2 со снижением содержания в фильтре слоя высокоемких сорбентов; в 3.3 со снижением содержания ФЭЦ, быстро снимающего высокие концентрации вредных веществ и обеспечивающего благоприятные условия работы 2 и 4 слоев: в 3.4 - с тем, что любые другие волокнистые сорбенты обладают худшей кинетикой сорбции, чем ФЭЦ на основе хлопковой целлюлозы. The decrease in cleaning depth in examples 3.1-3.4 in comparison with example 1 is due to: in 3.1, the absence of layers 3 and 5 with getting already reduced concentrations of harmful substances after passing layers 2 and 4 with high-capacity sorbents; 3.2 with a decrease in the content in the filter layer of high-capacity sorbents; 3.3, with a decrease in the content of FEC, which quickly removes high concentrations of harmful substances and provides favorable working conditions for layers 2 and 4: 3.4, with the fact that any other fibrous sorbents have worse sorption kinetics than FEC based on cotton cellulose.

П р и м е р 4 (сравнительный). PRI me R 4 (comparative).

Claims (4)

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. METHOD FOR WATER CLEANING AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION. 1. Способ очистки воды, включающий ее пропускание через слой волокнистого фильтрующего ионообменного материала и/или активированного угля, отличающийся тем, что воду последовательно пропускают через пять слоев фильтрующего материала, при этом в качестве ионообменного волокнистого материала в нечетных по ходу движения слоях используют фосфорнокислый эфир целлюлозы, а в четных по ходу движения слоях - смесь карбоксильного катионита с величиной статической обменной емкости (СОЕ) ≥ 10 мг · экв/г, аннионита с величиной СОЕ ≥ 1 мг · экв/г и активированного угля, взятых в объемном соотношении 1 : (1 - 5) : (4 - 10) соответственно, причем соотношение суммы объемов нечетных слоев к сумме объемов четных слоев составляет 1 : (2 - 5). 1. A method of purifying water, including passing it through a layer of fibrous filtering ion-exchange material and / or activated carbon, characterized in that the water is sequentially passed through five layers of filtering material, using phosphoric ether as an ion-exchange fibrous material in odd-numbered layers cellulose, and in even-numbered layers - a mixture of carboxylic cation exchange resin with a static exchange capacity (SOE) ≥ 10 mg eq / g, annionite with a SOE value ≥ 1 mg eq / g and th e coal, taken in a volume ratio of 1: (1 - 5): (4 - 10), respectively, wherein the volume ratio of the sum odd layers to the total volume of even layers is 1: (2 - 5). 2. Устройство для очистки воды, содержащее цилиндрический корпус с крышкой и днищем, подающий и отводящий патрубки, установленные в корпусе верхнюю, нижнюю и среднюю горизонтальные перфорированные перегородки и расположенный между ними зернистый поглотитель, отличающееся тем, что оно снабжено расположенными на верхней, под нижней и с обеих сторон средней перегородки слоями из волокнистого ионообменного материала, при этом соотношение суммы площадей отверстий, расположенных по периферии верхней и нижней перегородок и в центре средней, и суммы площадей остальных отверстий выполнено составляющим 1 - 9 : 1. 2. A device for water purification, comprising a cylindrical body with a lid and a bottom, supply and outlet pipes, upper, lower and middle horizontal perforated partitions installed in the housing and a granular absorber located between them, characterized in that it is provided located on the upper, under the lower and on both sides of the middle partition with layers of fibrous ion-exchange material, the ratio of the sum of the areas of the holes located on the periphery of the upper and lower partitions and in the center of the middle, and the sum of the areas of the remaining holes is made 1 - 9: 1. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что днище выполнено коническим и к нему присоединен отводящий патрубок, а подводящий патрубок присоединен к крышке. 3. The device according to claim 2, characterized in that the bottom is tapered and a discharge pipe is attached to it, and the supply pipe is attached to the cover.
RU92014415A 1992-12-24 1992-12-24 Method to purify water and a device to implement it RU2027677C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014415A RU2027677C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Method to purify water and a device to implement it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014415A RU2027677C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Method to purify water and a device to implement it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2027677C1 true RU2027677C1 (en) 1995-01-27
RU92014415A RU92014415A (en) 1995-03-20

Family

ID=20134252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92014415A RU2027677C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Method to purify water and a device to implement it

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2027677C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1231G2 (en) * 1998-12-16 2000-05-31 Юрий ФРОЛОВ Process and device for water purification
WO2006052161A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-18 Gennadiy Nikolaevich Sednev Filtering cartridge
CN107720875A (en) * 2017-11-24 2018-02-23 山西大学 The device and method of phenol in a kind of removal water body
RU194144U1 (en) * 2019-05-13 2019-11-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) FILTER - MINERALIZER

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 524562, кл. C 02F 1/28, 1977. *
2. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. Л.: Химия, 1983, с.99. *
3. Авторское свидетельство СССР N 566605, кл. B 01D 24/16, 1976. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1231G2 (en) * 1998-12-16 2000-05-31 Юрий ФРОЛОВ Process and device for water purification
WO2006052161A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-18 Gennadiy Nikolaevich Sednev Filtering cartridge
CN107720875A (en) * 2017-11-24 2018-02-23 山西大学 The device and method of phenol in a kind of removal water body
RU194144U1 (en) * 2019-05-13 2019-11-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) FILTER - MINERALIZER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AjayKumar et al. Study of various parameters in the biosorption of heavy metals on activated sludge
US4664812A (en) Liquid filtration apparatus and process
US5236595A (en) Method and apparatus for filtration with plural ultraviolet treatment stages
US6599428B1 (en) Filter system for removing contaminants from water and method thereof
US20070205157A1 (en) Systems and methods of reducing metal compounds from fluids using alginate beads
CA2011657A1 (en) Composite filter apparatus and method for removing low concentrations of metal contaminants from water
Semmens et al. Nitrogen removal by ion exchange: biological regeneration of clinoptilolite
US5597489A (en) Method for removing contaminants from water
WO1996026904B1 (en) Method for removing contaminants from water
CN206886909U (en) Automatic backwash high efficiency active carbon clarifier
CN101417225A (en) Acrylic acid macroscopic adsorptive resin for removing organic matter in solution and production method thereof
RU2027677C1 (en) Method to purify water and a device to implement it
Calmon Recent developments in water treatment by ion exchange
CN202148224U (en) Ammonia-nitrogen wastewater treatment device and system
EP0497632A1 (en) Ion exchange apparatus and process
CN207108571U (en) A kind of continuous automatic water softener suitable for powder sorbent
RU2084411C1 (en) Plant for cleaning and conditioning drinking water
CN214671859U (en) Adsorption and filtration device for radioactive iodine nuclide
RU2134141C1 (en) Drinking water treatment filter, method for connecting it to water- supply network, and disinfection filter
RU216017U1 (en) Adsorption filter with two-component loading
RU21291U1 (en) FILTER
RU2038316C1 (en) Water treating equipment
CN211111186U (en) Ion exchanger for leachate treatment
CN215480249U (en) Sewage treatment device for laboratory bottle washing machine
CN211198937U (en) Automatic coking wastewater treatment system