RU2060954C1 - Способ очистки воды - Google Patents

Способ очистки воды Download PDF

Info

Publication number
RU2060954C1
RU2060954C1 RU94028859A RU94028859A RU2060954C1 RU 2060954 C1 RU2060954 C1 RU 2060954C1 RU 94028859 A RU94028859 A RU 94028859A RU 94028859 A RU94028859 A RU 94028859A RU 2060954 C1 RU2060954 C1 RU 2060954C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
mixture
exchange resin
purification
water purification
Prior art date
Application number
RU94028859A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94028859A (ru
Inventor
Е.К. Рябова
Л.Б. Шурмель
Н.П. Ступин
Original Assignee
Рябова Елизавета Константиновна
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 Рябова Елизавета Константиновна filed Critical Рябова Елизавета Константиновна
Priority to RU94028859A priority Critical patent/RU2060954C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2060954C1 publication Critical patent/RU2060954C1/ru
Publication of RU94028859A publication Critical patent/RU94028859A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сорбционным способам очистки воды и может быть использовано в процессах водоподготовки, в частности, в бытовых установках для получения питьевой воды. Сущность изобретения: способ заключается в обработке исходной воды (природной, водопроводной) смесью сильноосновного анионита на полистирольной основе в ОН--форме с гелевой структурой, отмытого до ХПК не более 2,0 мг О2 / дм3, и слабокислотного карбоксильного катионита в Н+-форме с макропористой структурой с определенными распределением пор по радиусам при соотношении анионита и катионита по объему, равном 2:1. Достигается комплексная очистка воды от металлов, жесткости, органических веществ, бактерий в динамических условиях. Ресурс смеси при очистке воды в бытовых установках не менее 1 года. 1 табл.

Description

Изобретение относится к очистке природных и водопроводных вод от химических загрязнений сорбционными методами и может быть использовано в процессах водоподготовки, в частности в бытовых установках для получения питьевой воды.
Известно, что практически все природные источники воды, особенно в населенных местах, загрязнены химическими соединениями как природными, так и внесенными в воду в результате деятельности человека. Химические соединения, содержащиеся в воде, часто не безвредны для здоровья особенно это касается тяжелых металлов, органических соединений (нефть, гербициды, пестициды).
Даже водопроводная вода, соответствующая нормам ГОСТа, часто не удовлетворяет потребителя по органолептическим характеристикам.
В зависимости от загрязнений вода подвергается очистке различными способами. Ее пропускают (фильтруют) через активированный уголь, синтетические сорбенты, ультрафильтрующие мембраны.
Обычно каждый тип очистителя воды освобождает воду от какого-либо одного вида загрязнений. Так, водоочистительная насадка "Родник" с активированным углем позволяет удалять из водопроводной воды ряд органических соединений, но не освобождает ее от ионов жесткости, тяжелых металлов, анионов.
Известен фильтрующий материал для улучшения качества питьевой воды в бытовых условиях, содержащий слой природного сорбента, слой смеси катионообменной и анионообменной смолы [1] Степень очистки воды этим способом недостаточна.
Известен способ очистки воды, в котором воду пропускают через насадку, содержащую уголь, ионообменный фильтр, представляющий собой сополимер стирола и дивинилбензола, а также субмикронный фильтр. При этом достигается очистка, в частности, от бактерий [2]
Недостатком способа является сложность (многослойность) используемой фильтрующей насадки, отсутствие очистки от ионов металлов.
Известен способ очистки питьевой воды от токсичных компонентов, в котором воду пропускают через фильтрующий материал, содержащий фосфат циркония, волокнистый материал, например, вискозу, импрегнированный ферроцианидом, активированный уголь. Степень очистки от свинца составляет 97-98% от фенола 95-96% [3]
Недостатком способа является недолговечность используемого материала, причем деструкция сопровождается появлением в воде тяжелого металла циркония, цианид-ионов, имеет место быстрое снижение поглощающей способности фильтрующего материала.
Наиболее близким техническим решением является способ очистки воды, который включает обработку воды смесью равных объемов слабокислотного карбоксильного катионита на основе метакриловой кислоты и сильноосновного анионита на полистирольной основе. Сорбент используют в статических условиях. При этом достигается очистка воды от цианид- и роданид-ионов, меди, цинка, железа [4]
Недостатком известного способа является недостаточно глубокая очистка от металлов, отсутствие очистки от органических примесей, т.е. невозможность использования полученной воды в качестве питьевой, низкая эффективность сорбента при использовании в динамическом режиме, поскольку сорбент используют в виде гранул неопределенной формы, которые при пропускании воды под напором разрушаются, смола деструктурируется, эффективность сорбции снижается.
Задачей изобретения является повышение степени и комплексности очистки воды, повышение эффективности процесса при его проведении в динамических условиях, а также удлинение срока службы фильтрующей насадки.
Для этого обработку воды ведут смесью слабокислотного карбоксильного катионита в Н+-форме, обладающего макропористой структурой, с распределением пор по размерам радиуса: 45-50% 1-9·104 нм, 30-35% 1-5·102 нм, остальное менее 1·102 нм, и сильноосновного анионита в ОН--форме на полистирольной основе, имеющего гелевую структуру, предварительно отмытого до конечного показателя ХПК промывной воды не более 2 мг О2/дм3. При этом отношение анионита к катиониту (объемное) в смеси составляет 2:1.
Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.
Использование в фильтрующей насадке слабокислотного карбоксильного катионита, взятого в форме сферических гранул, имеющих макропористую структуру с определенным распределением пор по размеру их радиуса приводит к увеличению полной обменной емкости в 2 раза за счет использования активных групп на внутренней поверхности пор. Это позволяет увеличить степень поглощения ионов металлов из воды, а также извлечь из воды органические примеси нейтрального типа за счет физической адсорбции, которая происходит вследствие наличия на поверхности пор неионогенных звеньев.
Хемосорбцию органических соединений кислотного и основного типа обеспечивают карбоксильные группы смолы, а нейтральные органические соединения не задерживают ни катионит, ни анионит, взятые в обычной промышленной форме.
Использование сильноосновного анионита с гелевой структурой обеспечивает тесный контакт со сферическими гранулами катионита. При этом близкое пространственное расположение активных групп противоположного знака позволяет эффективно извлекать из воды трудноудалимую примесь сильногидратированного коллоидного железа за счет разрушения многослойной гидратной оболочки его частиц.
Объемное соотношение анионита к катиониту, набухших после водной обработки, равное 2:1, выбрано с учетом полной обменной емкости и удельнoго набухания смол и обеспечивает нейтральную реакцию очищенной воды.
В предлагаемом способе используют сильноосновный анионит, предварительно отмытый от мономеров, аминов, остающихся в смоле после синтеза до их остаточного содержания, которое характеризуется суммарным показателем окисляемости органических веществ в промывной воде кислородом (химический показатель кислорода ХПК) и не должно превышать 2,0 мг О2/дм3 промывной воды. Отмывку смолы ведут последовательной обработкой промышленной смолы 10%-ными растворами НСl, NaОН с промежуточными и конечной промывками водой.
Повышение эффективности процесса достигается за счет увеличения водной нагрузки на сорбент. В известном способе соотношение вода:сорбент составляет (10-20): 1, а в предлагаемом 140:1, т.е. для достижения равнозначной степени очистки требуется значительно меньше сорбента.
Использование отмытого анионита исключает его гидролиз в процессе пропускания воды, т.е. попадание в питьевую воду органических радикалов, а также повышает степень очистки воды от анионов.
П р и м е р 1. В качестве исходной воды используют модельный раствор, соответствующий составу природной воды, в которой содержание примесей по сравнению с водопроводной водой повышено в 10-100 раз.
В качестве фильтрующего материала используют смесь набухшего сильноосновного анионита на полистирольной основе гелевой структуры в ОН--форме, предварительно отмытого от водорастворимых органических остатков синтеза до ХПК промывной воды 1,8 мг О2/дм3 в количестве 200 дм3, с 100 дм3 набухшего слабокислотного карбоксильного катионита макропористой структуры в Н+-форме, имеющего распределение пор по размеру их радиуса: 49% 1-9·104 нм, 32% 1-5·102 нм, остальное (19% ) менее 1·102 нм. Катионит имеет вид гранул правильной сферической формы и обладает механической прочностью.
Смесь сорбентов, подготовленных указанным способом, помещают в водоочистительное устройство в виде цилиндрической емкости, в которую снизу под напором подают исходную воду со скоростью 0,2 дм3 в мин. Всего в данном опыте пропущено 140 колоночных объемов воды. Последнюю порцию воды анализируют и сравнивают с исходным составом. Составы исходной и очищенной воды приведены в таблице.
П р и м е р 2. В качестве исходной воды взята вода одного из подземных источников Подмосковья. Процесс очистки воды аналогичен описанному в примере 1. Состав исходной и очищенной воды приведен в таблице.
Цветность полученной воды снижается с 30 до 10о, показатель мутности снижается с 3 до 1,5 мг/дм3.
Способ позволяет доочистить водопроводную воду, улучшить ее органолептические характеристики. Поскольку состав водопроводной воды соответствует ГОСТу, то количество примесей в воде определяют после их накопления на смоле за 30-40 сут.
Ресурс смолы при ее объеме 0,3 дм3 в условиях использования для дополнительной очистки московской водопроводной воды при скорости пропускания 0,2 дм3/мин составляет 5000 дм3.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет очистить до значений ниже норм ПДК для питьевой воды как природную, так и сильнозагрязненную воду с эффективностью 90-99%
Состав может быть многократно использован, он выдерживает до 100 циклов сорбции регенерации. Одна загрузка состава в бытовом фильтрующем элементе служит для получения питьевой воды не менее 1 года.
Кроме того, способ, в котором используют смесь смол указанной структуры, дает возможность получать обеззараженную воду, так как она обладает бактерицидным действием, особенно после накопления в ней ионов тяжелых металлов, убивающих бактерии. Поэтому даже при исчерпывании ресурса смол по отношению к тяжелым металлам и солям жесткости, ее бактерицидное действие сохраняется.

Claims (1)

  1. Способ очистки воды, включающий ее обработку смесью сильноосновного анионита на полистирольной основе в ОН- форме и слабокислотного карбоксильного катионита в Н+-форме, отличающийся тем, что сильноосновный анионит используют с гелевой структурой, отмытый до ХПК промывной воды не более 2 мг 02/дм3, слабокислотный катионит используют с макропористой структурой при распределении пор по радиусам: 45 - 50% (1 9) • 104 нм, 30 35% (1 5) • 102 нм, остальное менее 1 • 102 нм, а обработку воды проводят при объемном соотношении анионита и катионита в смеси 2 1.
RU94028859A 1994-08-02 1994-08-02 Способ очистки воды RU2060954C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028859A RU2060954C1 (ru) 1994-08-02 1994-08-02 Способ очистки воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94028859A RU2060954C1 (ru) 1994-08-02 1994-08-02 Способ очистки воды

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2060954C1 true RU2060954C1 (ru) 1996-05-27
RU94028859A RU94028859A (ru) 1996-07-10

Family

ID=20159249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94028859A RU2060954C1 (ru) 1994-08-02 1994-08-02 Способ очистки воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2060954C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент США N 4541926, кл. C 02F 1/28, 1985.2. Европейский патент N 0002072, кл. C 02F 1/42, 1982. 3. Авторское свидетельство СССР N 1790432, кл. C 02F 1/28, 1993. 4. Авторское свидетельство СССР N 706335, кл. C 02F 1/28, 1979. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94028859A (ru) 1996-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6200482B1 (en) Arsenic filtering media
Vu et al. Adsorption of short-chain perfluoroalkyl acids (PFAAs) from water/wastewater
US9808751B2 (en) Complex filter and water purifier including complex filter
US5705269A (en) Modified activated carbon
CA2780883C (en) Water purification cartridge using zirconium ion-exchange sorbents
EP3562788B1 (en) Method for the potabilization of effluents from biological wwtps
US20010052495A1 (en) Method and apparatus for the removal of arsenic from water
CN110575821A (zh) 一种羟基磷灰石/壳聚糖复合材料及其制备方法和应用
Verdickt et al. Applicability of ion exchange for NOM removal from a sulfate-rich surface water incorporating full reuse of the brine
RU2060954C1 (ru) Способ очистки воды
Siswanta et al. Adsorption study of Pb (II) on Calix [4] resorcinarene Chitosan Hybrid
Pollio et al. Tertiary treatment of municipal sewage effluents
JP3727212B2 (ja) ホウ素を含む排水の処理装置及び処理方法
CZ29396A3 (cs) Filtr pro čištění vody
CZ4773U1 (cs) Filtr pro čištění vody
Hua et al. Physico‐Chemical Processes
Cherkantseva et al. USE OF ADSORBENTS IN THE FOOD INDUSTRY. WATER PURIFICATION
CN101372380A (zh) 用于小型净水器的净水工艺及装置
RU2712538C2 (ru) Способ очистки природных вод от органических водорастворимых веществ
RU2666428C2 (ru) Способ очистки жесткой воды
Channa et al. Removal of Rhodamine dye from textile wastewater using chemically modified XAD-4
RU2036842C1 (ru) Способ очистки воды от железа
ET et al. Removal of methylene blue dye in water by using recoverable natural zeolite/Fe3O4 adsorbent
RU2181704C2 (ru) Устройство для очистки воды и способ его регенерации и обеззараживания
Murdani et al. Layered natural filter technique for reducing iron content level of the borehole water on peat area