RU2132305C1

RU2132305C1 - Method of softening and purification of water

Info

Publication number: RU2132305C1
Application number: RU95111421A
Authority: RU
Inventors: Д.М. Абдуллатипова; Т.Н. Даудова; Э.М. Аминова; М.С. Мурадов; М.Э. Ахмедов
Original assignee: Дагестанский Политехнический Институт
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1999-06-27

Abstract

FIELD: food and alcoholic beverage industries. SUBSTANCE: method involves treatment of water by 20-% aqueous suspension of activated bentonite in the amount of 1-2 g/l, mixing during 1-1.5 h and settling for 8-10 h. Bentonite is activated by 5-% solution of common salt. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способам умягчения и очистки питьевой вода от солей Ca и Mg, органических примесей в коллоидном состоянии, устранения неприятных запахов, привкусов может быть использовано в ликеро-водочном производстве. The invention relates to the food industry, in particular, to methods for softening and purifying drinking water of Ca and Mg salts, organic impurities in a colloidal state, eliminating unpleasant odors, flavors can be used in alcoholic beverage production.

Известен содово-известковый способ умягчения воды, включающий внесение известкового молока в умягчаемую воду при тщательном перемешивании в течение 15-20 минут с последующим добавлением 6%-ного раствора кальцинированной соды с повторным перемешиванием в течение 15-20 минут и отстаиванием 6-8 часов с последующей фильтрацией через песочный фильтр. Known soda-lime method of water softening, including the introduction of milk of lime in softened water with thorough mixing for 15-20 minutes, followed by the addition of a 6% solution of soda ash with repeated stirring for 15-20 minutes and settling for 6-8 hours subsequent filtration through a sand filter.

Недостатками данного способа являются:
- недостаточная прозрачность обработанной воды, что требует дополнительной обработки ее глиноземом или железным купоросом;
- дополнительная фильтрация через песочный фильтр;
- использование большого количества емкостей;
- дополнительная промывка песочного фильтра;
- дополнительная обработка умягченной вода соляной кислотой для снижения щелочности.The disadvantages of this method are:
- insufficient transparency of the treated water, which requires additional treatment with alumina or iron sulfate;
- additional filtering through a sand filter;
- the use of a large number of containers;
- additional washing of the sand filter;
- additional treatment with softened water with hydrochloric acid to reduce alkalinity.

Известен также способ бессточной водоподготовки, включающий умягчение воды и ее обессоливание на H-катионитовом и OH-анионитовом фильтрах с предварительной обработкой воды известью в осветлителе в присутствии каогулянта и на механическом фильтре, регенерацию H-катионитового и OH-анионитового фильтров кислотой и щелочью (а.с. N 1791392, C 02 1/42,1993). There is also known a method of drainless water treatment, including water softening and desalination on H-cation exchange resin and OH-anion exchange filters with preliminary water treatment with lime in a clarifier in the presence of a coagulant and on a mechanical filter, regeneration of the H-cation exchange and OH-anion exchange filters with acid and alkali (and S.S. N 1791392, C 02 1 / 42.1993).

Недостатками указанного способа являются использование большого количества реагентов и оборудования, множество технологических операций. The disadvantages of this method are the use of a large number of reagents and equipment, many technological operations.

Целью изобретения является исключение дорогостоящих материалов, упрощение технологического процесса и повышение качества обработанной воды. The aim of the invention is the elimination of expensive materials, simplifying the process and improving the quality of treated water.

Поставленная цель достигается тем, что для очистки и умягчения питьевой воды используют активированный бентонит, который относится к природным минеральным веществам семейства глин, гидратированных силикатов алюминия, состоящих, главным образом, из монтмориллонитов (Al₂O₃ • 4SiO₂ • 2H₂O), активирование которого повышает его адсорбционную способность.This goal is achieved by the fact that activated bentonite is used to purify and soften drinking water, which belongs to the natural mineral substances of the clay family, hydrated aluminum silicates, consisting mainly of montmorillonites (Al ₂ O ₃ • 4SiO ₂ • 2H ₂ O), activation of which increases its adsorption capacity.

Бентонит содержит не менее 80% коллоидной фракции. Действующим началом ее является коллоидный гидрат алюминиевой соли кремневой кислоты. Большое содержание тонкодисперсного вещества обуславливает ценные качества бентонитовых глин: высокие адсорбционные свойства и способность образовывать при определенных условиях тонкие суспензии в жидкостях. Активированные бентониты обладают хорошей способностью к ионному обмену. При растворении бентонита в воде образуются полидисперсные растворы, коллоидные частицы которых заряжены отрицательно, благодаря чему бентониты могут быть использованы для осветления жидкостей. Bentonite contains at least 80% of the colloidal fraction. Its active principle is colloidal hydrate of aluminum salt of silicic acid. The high content of finely dispersed substance determines the valuable qualities of bentonite clays: high adsorption properties and the ability to form thin suspensions in liquids under certain conditions. Activated bentonites have a good ability to ion exchange. When bentonite dissolves in water, polydisperse solutions are formed, the colloidal particles of which are negatively charged, so that bentonites can be used to clarify liquids.

Механизм удаления из воды(жидкости) взвешенных частиц бентонитом объясняется коагуляцией при нейтрализации отрицательно заряженных коллоидных частиц бентонита положительно заряженными частицами жидкости, а также адсорбцией их и последующим оседанием. The mechanism of removal of suspended particles from bentonite from water (liquid) is explained by coagulation during neutralization of negatively charged colloidal bentonite particles by positively charged liquid particles, as well as their adsorption and subsequent sedimentation.

С точки зрения химических свойств бентониты относятся к инертным веществам и совершенно безвредны для организма. In terms of chemical properties, bentonites are inert substances and completely harmless to the body.

Способ осуществляют следующим образом: активирование бентонита(порошок) достигается обработкой его 5%-ным раствором поваренной соли или 0,1 н. раствором серной кислоты в соотношении 1 : 1 в течение 30 минут при комнатной температуре. В смеситель набирают определенный объем питьевой воды, куда вносят расчетное количество активированного бентонита(1-2 г/л) в зависимости от степени прозрачности питьевой воды. Активированный бентонит вносят в воду в виде водной суспензии, для чего готовят 20%-ную водную суспензию. Перед внесением в воду подготовленную (активированную) вязкую суспензию бентонита тщательно перемешивают с питьевой водой в соотношении 1:1. Суспензию немедленно вводят в смеситель с питьевой водой при непрерывном перемешивании, которое продолжают до достижения равномерного распределения суспензии во всей объеме обрабатываемой воды (1,0-1,5 ч). После перемешивания воду оставляют в покое в течение 8-10 часов до достижения полного осветления. Затем осветленную часть воды декантируют от осадка и подают на дальнейшую обработку, которую проводят в соответствии с известной технологией ликеро-водочного производства. Весь процесс очистки питьевой воды осуществляют в течение 9-12 часов. The method is as follows: activation of bentonite (powder) is achieved by treating it with a 5% solution of sodium chloride or 0.1 N. a solution of sulfuric acid in a ratio of 1: 1 for 30 minutes at room temperature. A certain amount of drinking water is drawn into the mixer, where the calculated amount of activated bentonite (1-2 g / l) is added, depending on the degree of transparency of the drinking water. Activated bentonite is introduced into water in the form of an aqueous suspension, for which a 20% aqueous suspension is prepared. Before introducing into the water, the prepared (activated) viscous suspension of bentonite is thoroughly mixed with drinking water in a ratio of 1: 1. The suspension is immediately introduced into the mixer with drinking water with continuous stirring, which is continued until a uniform distribution of the suspension in the entire volume of treated water is achieved (1.0-1.5 hours). After stirring, water is left at rest for 8-10 hours until complete clarification is achieved. Then the clarified part of the water is decanted from the precipitate and served for further processing, which is carried out in accordance with the known technology of distillery production. The entire process of purification of drinking water is carried out within 9-12 hours.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с существующим позволяет исключить предварительную обработку питьевой воды коагулянтами (обесцвечивание и дезодорирование воды) для снижения цветности, которое вызывается соединениями железа или гуминовыми веществами, для устранения неприятных запахов и привкусов так как активированные бентониты обладают не только хорошей способностью к ионному обмену но и высокими адсорбирующими, флокулирующими и осветляющими свойствами. Thus, the proposed method, in comparison with the existing one, eliminates the preliminary treatment of drinking water with coagulants (discoloration and deodorization of water) to reduce the color caused by iron compounds or humic substances, to eliminate unpleasant odors and tastes, since activated bentonites have not only good ability to ion exchange but also high adsorbing, flocculating and brightening properties.

Примеры осуществления способа. Examples of the method.

Пример 1. В смеситель набирают определенный объем (1000 л) питьевой воды, куда вносят 20%-ную суспензию активированного бентонита из расчета (1кг), тщательно перемешивают в течение 1 часа, после перемешивания воду оставляют в покое в течение 8 часов до осветления. Затем осветленную часть воды декантируют от осадка и фильтруют через песочный фильтр с зернами кварцевого песка размером 1-3 мм. Example 1. A certain volume (1000 l) of drinking water is drawn into the mixer, into which a 20% suspension of activated bentonite is added (1 kg), thoroughly mixed for 1 hour, after mixing, the water is left at rest for 8 hours until clarified. Then the clarified part of the water is decanted from the precipitate and filtered through a sand filter with quartz sand grains 1-3 mm in size.

Органолептические показатели обработанной (очищенной) питьевой воды: - внешний вид прозрачный;
- вкус и запах без посторонних привкусов и запахов;
- цвет бесцветный
Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. Вносят (2 кг) бентонитовой суспензии, перемешивают в течение 1,5 часа. После перемешивания воду оставляют в покое в течение 10 часов.Organoleptic characteristics of treated (purified) drinking water: - the appearance is transparent;
- taste and smell without extraneous smacks and smells;
- color is colorless
Example 2. The method is carried out analogously to example 1. Make (2 kg) of a bentonite suspension, mix for 1.5 hours. After stirring, water is left at rest for 10 hours.

Органолептические показатели обработанной (очищенной питьевой воды: - внешний вид кристально прозрачный;
- вкус и запах без посторонних привкусов и запахов;
- цвет бесцветный
Как видно из примеров, наиболее оптимальными для достижения высокой прозрачности питьевой воды является обработка воды бентонитовой суспензией из расчета 2 г/л и отстой в течение 10 часов.Organoleptic characteristics of the treated (purified drinking water: - crystal clear appearance;
- taste and smell without extraneous smacks and smells;
- color is colorless
As can be seen from the examples, the most optimal for achieving high transparency of drinking water is water treatment with a bentonite suspension at a rate of 2 g / l and sediment for 10 hours.

Физико-химические показатели обработанной (очищенной) питьевой воды по сравнению с известными представлены в таблице. Physico-chemical characteristics of the treated (purified) drinking water in comparison with the known are presented in the table.

Claims

1. The method of softening and purification of drinking water for alcoholic beverage production by mixing it with an aqueous suspension of bentonite and subsequent filtration, characterized in that the water is mixed with a 20% aqueous suspension of activated bentonite, taken in an amount of 1 - 2 g / l, for 1 to 1.5 hours and defend for 8 to 10 hours

2. The method according to claim 1, characterized in that the activation of bentonite is carried out with a 5% solution of sodium chloride.