RU2032449C1

RU2032449C1 - Sorbent filtering material for domestic filter

Info

Publication number: RU2032449C1
Authority: RU
Inventors: Б.Е. Есипенко; В.Н. Зайцев
Original assignee: Межотраслевой хозрасчетный научно-технический центр "Энергия"
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: domestic filters for cleaning drinking water from heavy metals and radionuclides of cesium. SUBSTANCE: material consists of layer of active carbon and layer of clinophthylate in Na-form at relationship of volume of layers of (0.8-1.2):5. EFFECT: enhanced efficiency. 3 tbl

Description

Изобретение относится к очистке воды путем сорбции и может быть использовано для очистки питьевых вод, в том числе в районах с повышенным радиационным фоном. The invention relates to water purification by sorption and can be used to purify drinking water, including in areas with increased radiation background.

Известны материалы для очистки природных и сточных вод, содержащих Cs¹³⁷ и Sr⁹⁰, такие как глауконит, вермикулит, фосфорит, пироиозит, торф, клиноптиловый и др.Known materials for the treatment of natural and wastewater containing Cs ¹³⁷ and Sr ⁹⁰ , such as glauconite, vermiculite, phosphorite, pyroiositis, peat, clinoptil, etc.

Недостатком известных материалов является их высокая динамическая емкость и резкое снижение их селективности при извлечении радионуклидов из вод с повышенным содержанием калия, аммония и тяжелых металлов. A disadvantage of the known materials is their high dynamic capacity and a sharp decrease in their selectivity when extracting radionuclides from waters with a high content of potassium, ammonium and heavy metals.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является материал, активный уголь, используемый в фильтрах для очистки воды. Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a material, activated carbon, used in filters for water treatment.

Недостатком такого материала является невысокая степень очистки воды от тяжелых металлов и неудовлетворительная очистка воды от радионуклидов. The disadvantage of this material is the low degree of purification of water from heavy metals and poor water purification from radionuclides.

Целью изобретения является повышение степени очистки воды от солей тяжелых металлов и радиоактивного цезия. The aim of the invention is to increase the degree of purification of water from salts of heavy metals and radioactive cesium.

Предлагаемый материал содержит в качестве первого слоя по ходу очищаемой воды активный уголь фракции 0,25-1 мм и в качестве второго слоя клиноптилолит в Na-форме фракции 1-2 мм при отношении объемов слоя угля к объему слоя клиноптилолита, равным (0,8-1,2):5. The proposed material contains as the first layer along the purified water active coal fraction 0.25-1 mm and as the second layer clinoptilolite in the Na-form fraction 1-2 mm with the ratio of the volume of the coal layer to the volume of the clinoptilolite layer equal to (0.8 -1.2): 5.

Предложенная последовательность слоев материала, соотношение их объемов, гранулометрический состав и применение клиноптилолита в Na-форме подобраны экспериментально на основе изучения влияния конкурирующих ионов, присутствующих в воде, на сорбцию радионуклидов Cs. Так, например, необходимость в качестве первого слоя загрузки использования угля продиктована тем, что при наличии ионов, Cu⁺ и К⁺ в воде резко снижаются показатели сорбции Cs¹³⁴. Конкретное соотношение объемов слоев, их гранулометрический состав, а также использование клиноптилолита именно в Na-форме обусловлено тем, что при отклонении от этих рекомендаций не удается на выходе из фильтра получить питьевую воду, соответствующую ГОСТу.The proposed sequence of material layers, the ratio of their volumes, particle size distribution, and the use of clinoptilolite in the Na form were selected experimentally based on the study of the effect of competing ions present in water on the sorption of Cs radionuclides. For example, the need for the use of coal as the first loading layer is dictated by the fact that in the presence of ions, Cu ⁺ and K ⁺ in water, the sorption indices of Cs ¹³⁴ sharply decrease. The specific ratio of the volumes of the layers, their particle size distribution, as well as the use of clinoptilolite in the Na-form is due to the fact that when deviating from these recommendations, it is not possible to obtain drinking water that meets GOST at the outlet of the filter.

П р и м е р 1. Через бытовой фильтр, содержащий 1 см³ активного угля фракции 0,25-1,0 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм, пропущено 300 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A=4˙10^-8 Ku/л/, со скоростью 1 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки представлены в табл.1.PRI me R 1. Through a household filter containing 1 cm ³ active carbon fraction 0.25-1.0 mm and 5 cm ³ Na-clinoptilolite fraction 1-2 mm, passed 300 ml of water containing Cs ¹³⁷ / A = 4˙10 ^-8 Ku / l /, at a rate of 1 ml / min. The characteristics of the water before and after treatment are presented in table 1.

П р и м е р 2. Через бытовой фильтр, содержащий 0,8 см³ активного угля фракции 0,25-1 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм пропущено 600 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A=6˙10^-8 Ku/л/ со скоростью 4 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки приведены в табл.2.PRI me R 2. Through a household filter containing 0.8 cm ^{3 of} active carbon fraction 0.25-1 mm and 5 cm ³ Na-clinoptilolite fraction 1-2 mm passed 600 ml of water containing Cs ¹³⁷ / A = 6˙10 ^-8 Ku / l / at a rate of 4 ml / min. The characteristics of the water before and after treatment are given in table 2.

П р и м е р 3. Через фильтр, содержащий 1,2 см³ активного угля фракции 0,25-1 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм, пропущено 1500 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A= 5˙10^-9 Ku/л/ со скоростью 2 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки приведены в табл.3.PRI me R 3. Through a filter containing 1.2 cm ^{3 of} active carbon fraction 0.25-1 mm and 5 cm ³ Na-clinoptilolite fraction 1-2 mm, passed 1500 ml of water containing Cs ¹³⁷ / A = 5˙10 ^-9 Ku / l / at a rate of 2 ml / min. The characteristics of the water before and after treatment are given in table 3.

Таким образом, предложенный материал позволяет очистить воду до ПДК, при этом оптимально один объем сорбента очищает 800 объемов воды при скорости фильтрации 10-12 л/ч и высоте загрузки 20 см. Thus, the proposed material allows you to purify water to MPC, while optimally one volume of sorbent purifies 800 volumes of water at a filtration rate of 10-12 l / h and a loading height of 20 cm

Claims

Sorbent-filtering material of a household filter containing a layer of activated carbon, characterized in that, in order to increase the degree of purification of water from salts of heavy metals and radioactive cesium, the material after a layer of activated carbon additionally contains a layer of clinoptilolite in the Na form of fraction 1 2 mm, active fractions of 0.25 1 mm are used in coal, while the ratio of the volume of the coal layer to the volume of the clinoptilolite layer is 0.8 1.2 5.