RU2085503C1 - Способ очистки питьевой воды - Google Patents

Способ очистки питьевой воды Download PDF

Info

Publication number
RU2085503C1
RU2085503C1 RU95118833A RU95118833A RU2085503C1 RU 2085503 C1 RU2085503 C1 RU 2085503C1 RU 95118833 A RU95118833 A RU 95118833A RU 95118833 A RU95118833 A RU 95118833A RU 2085503 C1 RU2085503 C1 RU 2085503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
sorbent
copolymer
purification
impurities
Prior art date
Application number
RU95118833A
Other languages
English (en)
Other versions
RU95118833A (ru
Inventor
Ю.Д. Малахов
Л.В. Мегалинский
Л.Б. Шурмель
Е.К. Рябова
А.И. Зорина
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 RU95118833A priority Critical patent/RU2085503C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2085503C1 publication Critical patent/RU2085503C1/ru
Publication of RU95118833A publication Critical patent/RU95118833A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к сорбционным способам доочистки питьевой воды и может быть использовано для получения питьевой воды улучшенного качества, особенно по содержанию хлороорганических соединений, в частности, диоксинов. Для этого очищаемую воду пропускают через сорбент-сополимер стирола с дивинилбензолом, синтезированных в среде толуола, предварительно обрабатываемый солями алюминия и железа до суммарного содержания ионов этих металлов 50-70 мг/дм3 набухавшего сополимера, с последующей генерацией насыщенного примесями серебра водовоздушной смесью. Способ дает возможность доочищать воду на серийных станциях водоочистки, снижая содержание в ней тяжелых металлов, нефтепродуктов, диоксинов до уровня ниже ПДК. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к сорбционным способам доочистки питьевой воды и может быть использовано для получения питьевой воды улучшенного качества, особенно по содержанию хлорорганических соединений, в частности диоксинов. Проблема присутствия диоксинов в питьевой воде приобретает все большую актуальность, так как доказана повышенная канцерогенность диоксинов.
Свойствами диоксинов обладают и пестициды.
Традиционная технология очистки воды не обеспечивает получение очищенной воды, хотя она и соответствует ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая". Показатели содержания диоксинов в стандарт не входят. Повышенное содержание хлороорганических соединений ощущается субъективно, органолептически по ухудшению вкуса воды.
После осветления воды путем добавления коагулянта и фильтрации через производственные (песчаные) фильтры ее подают на установки хлорирования и затем в водопроводную систему, т. е. специальной очистки от хлорорганики, в частности диоксинов, не предусматривается.
Вследствие этого наблюдаются сезонные ухудшения качества воды.
Известен способ извлечения фенолов из водных сред путем обработки воды твердым экстрагентом эфиром уксусной кислоты, нанесенным на поверхность пористого вещества сополимера стирола и дивинилбензола. Степень извлечения фенола составляет 97,0-97,5% (авт. св. СССР N 1064968, кл. C 02 F 1/28, 1982).
Способ используется для анализа природных вод на содержание ароматических соединений. Однако этот способ неприемлем для очистки питьевой воды вследствие попадания в нее органических радикалов продуктов разложенных и вымываниия эфира.
Следует отметить, что не все сорбенты синтетические смолы могут быть использованы для очистки питьевой воды вследствие выделения ими в воду нежелательных примесей.
Известен способ извлечения пестицидов из водных растворов, включающий пропускание воды через слой смеси сополимеров, в которую входит макропористый сополимер стирола с дивинилбензолом, озонированный макропористый сополимер стирола и дивинилбензола, а также сополимер винилпиридина с дивинилбензолом (авт. св. СССР N 1331832 кл. C 02 F 1/28, 1987). Способ позволяет уловить пестициды и снизить их содержание в конечной воде до уровня ПДК.
Недостатком известного способа является сложность состава фильтрующего слоя сополимеров, невозможность использования состава в массовой водоподготовке (водопроводных станциях) из-за содержания неприемлемых компонентов, а также из-за необходимости точного поддерживания соотношения компонентов в смеси для избежания проскока пестицидов. Смесь не обладает способностью эффективно извлекать тяжелые металлы.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки питьевой воды сорбцией, в которой воду пропускают через фильтрующий материал, содержащий два слоя сорбента волокнистого органического материала с расположенным между ними активированным углем и фосфатом тяжелого металла, с получением очищенной воды и насыщенного примесями серебра (авт. св. СССР N 1790432, кл. C 02 F 1/28, 1993). Степень очистки от свинца составляет 97-98% радиоактивного цезия 99% фенола 95-96%
Недостатком известного способа, в котором применяется указанный материал, является сложность состава фильтрующего слоя, трудность регенерации, что позволяет использовать его главным образом в бытовых фильтрах малой мощности, не подлежащих восстановлению. Не достигается также очистка от хлороорганических соединений, недостаточно высока степень очистки от тяжелых металлов.
Техническим результатом, достижение которого обеспечивается заявленным способом, является упрощение процесса, повышение комплексности и степени очистки питьевой воды, особенно от диоксинов, возможность использования процесса доочистки питьевой воды на серийных станциях водоподготовки главным образом в населенных местах, где водозабор расположен недалеко от ферм, сельхозугодий, нефтеперерабатывающих предприятий, возможность многократного использования сорбента за счет простоты его регенерации.
Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в способе очистки питьевой воды, включающем обработку воды путем подачи ее через слой сорбента с получением очищенной воды и сорбента, насыщенного примесями, согласно изобретению, а качестве сорбента используют высокопористый сополимер стирола с дивинилбензолом, содержащий 50-70 мг ионов алюминия и железа на 1 дм3 набухшего сополимера. При этом в качестве сополимера стирола с дивинилбензолом используют сополимер, синтезированный в среде толуола, имеющий промышленное название "Поролас-Т" с удельной поверхностью около 1000 м2/г.
Данный сополимер прошел санитарно-гигиеническое обследование и допущен для использования в качестве фильтрующего материала в процессе очистки питьевой воды.
Кроме того, насыщенный примесями сорбент подвергают регенерации путем обработки его водовоздушной смесью со скоростью, вдвое большей скорости подачи очищаемой воды и давлений воздуха 1,0-1,2 атм.
Сущность способа заключается в следующем.
Обработка воды сополимером, содержащим ионы железа (III) и алюминия в суммарном количестве 50-70 мг/дм3 набухшего сополимера обеспечивает комплексную очистку воды от примесей. Сам "Поролас-Т" способен физически адсорбировать находящиеся в молекулярной и самоассоциированной формах хлороорганические соединения, нефтепродукты, ПАВы, однако его способность к извлечению других вредных примесей, в частности ионов тяжелых металлов, недостаточна.
Введение ионов алюминия и железа в сополимер осуществляется путем фильтрования через его слой растворов, содержащих эти металлы. Это могут быть как специально подготовленные растворы, так и вода после коагуляционной очистки сульфатами Al и Fe. В результате такой обработки сополимера в его слое образуется осадок гидросоединений Al и Fe. Гидроксисоединения этих металлов, имеющие высокий положительный заряд поверхности, повышают адсорбционные свойства образующего материала.
Дополнительная коагуляционная поверхность, способствующая сорбции вредных примесей, образуется в случае содержания ионов Al и Fe в суммарном количестве 50-70 мг/дм3 набухшего сополимера. При увеличении содержания металлов более 70 мг/дм3 возможно нежелательное снижение сорбционной способности сорбента по отношению к органическим соединениям.
По мере дальнейшего пропускания воды через слой сополимера основная часть Al и Fe интенсивно задерживается в окологранульном пространстве с образованием объемного рыхлого осадка. Незначительная часть ионов Al и Fe проникает в слой сорбента и удерживается модифицированной поверхностью гранул в виде мицеллоподобных гидроксокомплексов.
Очистка воды сорбцией состоит из стадии собственно обработки воды сорбентом, а также включает стадию очистки сорбента, насыщенного примесями (регенерацию).
В процессе регенерации, проводимой пропусканием водовоздушной смеси со скоростью, вдвое больше скорости подачи очищаемой воды и давлении воздуха 1,0-1,2 атм, достигаются как механическое удаление частиц гидроксидов алюминия и железа, так и десорбция примесей с поверхности гранул сополимера. При этом наличие воздуха на стадии отмывки (регенерации) способствует интенсивной коагуляции гидроксокомплексов в компактные, менее оводненные частицы, которые легко смываются и удаляются. Получаемая суспензия примесей легко обезвоживается фильтрованием.
Пример. В сорбционную колону загружают 20 дм3 сорбента - высокопористого сополимера стирола с дивинилбензолом марки "Поролас-Т", предварительно обработанного раствором, содержащим ионы Al и Fe (III) так, что суммарное количество их на 1 дм3 набухшего сополимера составляет 58 мг.
Через подготовленный таким образом сополимер пропускают модельный раствор, представляющий собой водопроводную воду, в которую дополнительно ввели значительные количества 51 хлорорганического соединения, относящегося к диоксинам, с исходной суммарной эквивалентной токсичностью 9,901 мг/дм3. После сорбционной очистки она снижается в 495 раз до 0,02 мг/дм3, что соответствует норме Минздрава.
ИК-спекрометрически анализ исходной и очищенной воды показывает, что из 51 пика, идентифицирующего хлорированные дибензо-н-оксины, осталось 6 пиков. На 100% адсорбируются диоксины, дающие основную эквивалентную токсичность. Так, до сорбционной очистки вода содержала, эт. ед. пентахлор ДД 2,86; гексахлор ДД 0,49; октахлор Д 5,98. После очистки с помощью сополимера с нанесенным на него осадком гидроксосоединений Al и Fe содержание органических хлоридов снизились до 0 эт. ед. В воде остался только пентахлор ДД в количестве 0,22 эт. ед. что соответствует ПДК.
Поскольку чувствительность стандартных методик определения содержания гостированных примесей в питьевой воде рассчитана только на улавливание ПДК и не определяет более низких концентраций, то содержание тяжелых металлов и других веществ в воде после очистки через сополимер, содержащий Al и Fe, определяли по их накоплению на сорбенте после длительного пропускания воды (2 мес).
Состав воды до очистки и содержание веществ на сорбенте после их накопления, мг/дм3, приведен в таблице.
Из приведенных данных следует, что частота воды, пропущенной через сорбент предлагаемого состава, значительно выше достигаемой по известным способам.
После двух месяцев работы сополимер подвергают регенерации. Через слой отработанного сорбента пропускают водовоздушную смесь, создаваемую отдельно диспергатором, эжектором, при давлении воздуха 1,1 атм со скоростью 14 м/ч, что вдвое выше скорости подачи очищаемой воды. После пропускания под давлением 40 дм3 водовоздушной смеси достигнуто восстановление первоначальных свойств сорбента. Алюминий и железо частично удерживаются в порах сополимера. Для повышения их содержания до требуемого значения стадию предварительной обработки раствором металлов повторяют. Сополимер выдерживает не менее 100 циклов без заметного снижения свойств.
Таким образом, после очистки воды с помощью сополимера с нанесенными на него гидроксосоединениями Al и Fe (III), значительно снижается содержание примесей в питьевой воде.
С использованием предложенного способа может быть осуществлена непрерывная комплексная очистка водопроводной воды от примесей хлороорганических соединений, в том числе диоксинов, а также тяжелых металлов и нефтепродуктов. Достигается эффективная безреагентная очистка насыщенного примесями сорбента с небольшими затратами воды.
Очистка осуществляется в сорбционных колоннах периодического действия за счет последовательного их включения в стадии сорбции-десорбции примесей (регенерации). Время работы колонны в режиме очистки воды два месяца.

Claims (2)

1. Способ очистки питьевой воды сорбцией, включающий обработку воды путем пропускания ее через слой сорбента с получением очищенной воды и насыщенного примесями сорбента, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют высокопористый сополимер стирола с дивинилбензолом, содержащий 50 70 ммоль алюминия и железа (III) на 1 дм3 набухшего сополимера, а насыщенный примесями сорбент регенерируют путем пропускания водовоздушной смеси при давлении воздуха 1,0 1,2 атм со скоростью, вдвое большей скорости пропускания очищаемой воды.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют сополимер стирола с дивинилбензолом, синтезированный в среде толуола.
RU95118833A 1995-11-03 1995-11-03 Способ очистки питьевой воды RU2085503C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118833A RU2085503C1 (ru) 1995-11-03 1995-11-03 Способ очистки питьевой воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95118833A RU2085503C1 (ru) 1995-11-03 1995-11-03 Способ очистки питьевой воды

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2085503C1 true RU2085503C1 (ru) 1997-07-27
RU95118833A RU95118833A (ru) 1997-12-27

Family

ID=20173507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95118833A RU2085503C1 (ru) 1995-11-03 1995-11-03 Способ очистки питьевой воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2085503C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176618C1 (ru) * 2000-08-02 2001-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Способ очистки жидкостей и устройство для его осуществления
RU2216901C1 (ru) * 2002-06-28 2003-11-27 Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Способ интенсивного производства растениеводческой продукции
RU2218699C1 (ru) * 2002-06-28 2003-12-20 Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Способ производства растениеводческой продукции в условиях интенсивного землепользования

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 1064968, кл.C 02 F 1/28, 1982. 2. SU, авторское свидетельство, 1331832, кл.C 02 F 1/28, 1987. 3. SU, авторское свидетельство, 1790432, кл.C 02 F 1/28, 1993. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2176618C1 (ru) * 2000-08-02 2001-12-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Способ очистки жидкостей и устройство для его осуществления
RU2216901C1 (ru) * 2002-06-28 2003-11-27 Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Способ интенсивного производства растениеводческой продукции
RU2218699C1 (ru) * 2002-06-28 2003-12-20 Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Способ производства растениеводческой продукции в условиях интенсивного землепользования

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Removal of heavy metals from aqueous solution by apple residues
Driehaus et al. Granular ferric hydroxide—a new adsorbent for the removal of arsenic from natural water
Reed et al. Use of granular activated carbon columns for lead removal
AU2010332807B2 (en) Method for producing potable water and/or purifying water including the elimination of a target compound and filtration within a filter drum
Pal Granular ferric hydroxide for elimination of arsenic from drinking water
US4098691A (en) Purification of water for boiler
Gupta et al. Adsorption of Cr (VI) by a low-cost adsorbent prepared from neem leaves
US5681476A (en) Process for the purification of groundwater
RU2085503C1 (ru) Способ очистки питьевой воды
JP2015136336A (ja) 蔗糖溶液の精製方法および精製装置
Ogunkeyede et al. Application of activated coconut husk as an adsorbent in slow-sand filtration for iron removal
US6270676B1 (en) Process for removing ethers and/or polycyclic aromatic hydrocarbons from water containing them
JP2607534B2 (ja) 純水中の臭気成分の除去装置
WO1994022768A1 (en) Removal of manganese from water
KR100712657B1 (ko) 중금속 오염 토양의 세척 방법
RU2047558C1 (ru) Способ регенерации активированного угля
Ostovan et al. Evaluation of the sawdust modified with diethylenetriamine as an effective adsorbent for Fe (III) removal from water
RU2114065C1 (ru) Способ очистки сточных вод от растворимых соединений ртути
RU2397808C1 (ru) Способ очистки сточных вод от ртути
JP2004502027A (ja) ヨウ素化有機化合物を含有する水性溶液から銅を回収する方法
US7235179B2 (en) Method for removing arsenic from water
JPS6219237B2 (ru)
JPH11165168A (ja) 純水製造装置
JP3947663B2 (ja) キレート材再生装置
ZARGARLELAHI et al. Separation of heavy metal Nickel (II) using a new nano adsorbent string GZ-BAKI-TAC-Ni-88 from Ni contaminated Water using beshel tire activated Carbon