RU2158231C2 - Method of water purification from hums substances and iron - Google Patents

Method of water purification from hums substances and iron Download PDF

Info

Publication number
RU2158231C2
RU2158231C2 RU98118167A RU98118167A RU2158231C2 RU 2158231 C2 RU2158231 C2 RU 2158231C2 RU 98118167 A RU98118167 A RU 98118167A RU 98118167 A RU98118167 A RU 98118167A RU 2158231 C2 RU2158231 C2 RU 2158231C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
stage
filtration
regeneration
iron
Prior art date
Application number
RU98118167A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98118167A (en
Inventor
Д.В. Червонецкий
В.Ю. Глущенко
В.И. Сергиенко
В.А. Авраменко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Дальхитосорб"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Дальхитосорб" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Дальхитосорб"
Priority to RU98118167A priority Critical patent/RU2158231C2/en
Publication of RU98118167A publication Critical patent/RU98118167A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2158231C2 publication Critical patent/RU2158231C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: purification of drinking water and process waters in various industries. SUBSTANCE: purified water is passed successively through two filtering members. Water supplied to the first filtering stage for removal of hums substances has pH 3-4, and that to the second filtering stage, for removal of iron, has pH 6.5-9. Filtering medium is used in form of hydrophobic sorption materials, preferably, with development mezo- and macrostructure. Method provides for regeneration of used sorbents. Filtering medium of the first stage is regenerated with regeneration water having pH 11.0-13.0 and that in the second stage is regenerated with regenerating waters having pH 0- 2.0, pH of purified water is regulated by passing water through electrolyzer anode chamber before the first filtering stage, and through electrolyzer cathode chamber, before the second diltering stage. EFFECT: efficient decoloration and defferization of water, regeneration of sorbents and their repeated use. 5 cl, 4 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к сорбционным методам очистки вод, преимущественно поверхностных, и может быть использовано для очистки питьевой воды, а также технологических вод в пищевой промышленности, энергетике, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности от гумусовых веществ и соединений железа, определяющих наряду с другими веществами окраску (цветность) воды. The invention relates to sorption methods of water purification, mainly surface water, and can be used for purification of drinking water, as well as process water in the food industry, energy, oil refining and other industries from humic substances and iron compounds, which determine, along with other substances, color (color ) water.

Обуславливающие цветность воды гумусовые вещества находятся в природных водах во взвешенном состоянии (нерастворимые вещества почвы), а также в коллоидно- и истинно растворенном состоянии (фульвовые и гуминовые кислоты, находящиеся в воде преимущественно в виде солей щелочных и щелочноземельных металлов). При нейтральном значении pH воды гуминовые кислоты присутствуют в воде в виде коллоидов, а фульвовые кислоты - в растворенном виде. Humic substances that determine the color of water are in suspension in natural waters (insoluble soil substances), as well as in colloidal and truly dissolved states (fulvic and humic acids, which are found in water mainly in the form of alkali and alkaline earth metal salts). At a neutral pH of water, humic acids are present in the form of colloids in water, and fulvic acids are present in dissolved form.

Железо присутствует в природных водах в формах, зависящих от величины pH и окислительно-восстановительного потенциала. Оно может находиться в формах двух- и трехвалентных ионов, органических и неорганических коллоидов, комплексных соединений с гуматами и фульвокислотами, гидроксидов железа и других ( Николадзе Г.И.. Технология очистки природных вод: Учеб. для вузов. - М.: Высш. шк.-1987.-С. 20-27). Iron is present in natural waters in forms depending on the pH value and the redox potential. It can be in the form of divalent and trivalent ions, organic and inorganic colloids, complex compounds with humates and fulvic acids, iron hydroxides and others (G. Nikoladze .. Natural water treatment technology: Textbook for universities. - M.: Higher. Shk. 1987.- S. 20-27).

Обесцвечивание и обезжелезивание воды необходимо для улучшения органолептических свойств воды, а также для кондиционирования минерального состава в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству воды в зависимости от цели использования. Discoloration and iron removal of water is necessary to improve the organoleptic properties of water, as well as for conditioning the mineral composition in accordance with the requirements for water quality depending on the purpose of use.

Для очистки воды от гумусовых веществ традиционно используют коагуляцию, а также методы фильтрации и ультрафильтрации, адсорбцию, ионный обмен, окисление кислородом и озоном или их сочетание. Coagulation is traditionally used to purify water from humic substances, as well as filtration and ultrafiltration methods, adsorption, ion exchange, oxygen and ozone oxidation, or a combination thereof.

Удаление водорастворимых гуминовых кислот может быть осуществлено фильтрованием через чистый кварцевый песок фракции 0,25-2,00 мм. При этом достигается снижение концентрации гуминовых соединений с 50 до 2,5 мг/л (патент DD N 264908, публ. 15.02.89). Removal of water-soluble humic acids can be carried out by filtration through pure silica sand fraction 0.25-2.00 mm In this case, a decrease in the concentration of humic compounds from 50 to 2.5 mg / l is achieved (patent DD N 264908, publ. 15.02.89).

Для целей получения высокоочищенной от гумусовых веществ воды для ряда производств целесообразно применять адсорбционные способы очистки с использованием, в частности, активированного угля БАУ; ионитов, преимущественно высокоосновных (Маличенко А.В. Сорбция гумусовых соединений ионитами // Химия и технол. воды.- 1993. -15.- N 4.- с. 270-294; Вебер В. и др. Влияние различных факторов на адсорбцию гуминовых веществ активными углями // Реферативный журнал "Химия", реф. 12 И 232, 1984), а также алюмосиликатных сорбентов, модифицированных соединениями магния (Петров Е.Г. Современные методы очистки природных вод фильтрованием // ЦНИИ инф., техн.-экон. иссл. и проп. ж.-д. трансп. Обз. инф. Сер. проек. строит. - 1989.- N 1.-С.16-25). In order to obtain highly purified water from humic substances, for a number of industries it is advisable to use adsorption purification methods using, in particular, activated carbon BAU; ion exchangers, mainly highly basic (Malichenko A.V. Sorption of humic compounds by ion exchangers // Chemistry and technol. water. - 1993. -15.- N 4.- p. 270-294; Weber V. et al. Influence of various factors on adsorption humic substances by active carbons // Journal of Chemistry, Ref. 12 I 232, 1984), as well as aluminosilicate sorbents modified with magnesium compounds (Petrov EG Modern methods of purification of natural water by filtration // Central Scientific Research Institute inf., tehn.- Economic Research and Railway Transport, Reviewed by Inf. Ser.Proekt Build. - 1989.- N 1.-S.16-25).

Наиболее эффективным фильтрующим материалом для извлечения гуминовых и фульвовых кислот из воды являются углеродные сорбенты с развитой мезо- и макропористой структурой (Маличенко А.В. Сорбция гумусовых соединений ионитами // Химия и технол. воды.- 1993. -15.- N 4.- С. 270- 294). The most effective filtering material for the extraction of humic and fulvic acids from water is carbon sorbents with a developed meso- and macroporous structure (Malichenko A.V. Sorption of humic compounds by ion exchangers // Chemistry and technol. Water.- 1993. -15.- N 4. - S. 270-294).

Для обезжелезивания природных вод также широко используются сорбционные методы. For iron removal of natural waters, sorption methods are also widely used.

Известен способ очистки природных вод от железа путем фильтрования через зернистую загрузку с нанесенным на нее слоем реагента на основе марганца, в качестве которого используют полиперманганит меди формулы (CuMn)OmMnO2nH2O (а.с. СССР N 1198016, публ. 15.12.85).There is a method of purifying natural waters from iron by filtering through a granular charge with a layer of manganese-based reagent applied to it, using copper polypermanganite of the formula (CuMn) O m MnO 2 nH 2 O (USSR AS N 1198016, publ. 12/15/85).

Известен также способ очистки воды от железа контактированием с углерод-минеральным сорбентом, представляющим собой зауглероженную природную глину, с последующей регенерацией сорбента обработкой раствором щавелевой кислоты (патент РФ N 2046102, публ. 20.10.95). There is also known a method of purifying water from iron by contacting with a carbon-mineral sorbent, which is a carbonized natural clay, followed by regeneration of the sorbent by treatment with oxalic acid solution (RF patent N 2046102, publ. 20.10.95).

Известные способы предназначены для очистки вод от железа и не предусматривают очистки от гумусовых веществ. Known methods are designed to purify water from iron and do not include purification from humic substances.

Наиболее близким к заявляемому способу очистки воды по назначению и технической сущности является способ обезжелезивания вод, содержащих гуминовые вещества (а. с. СССР N 50702, опубл. 31.03.37). Способ заключается в последовательной двухстадийной фильтрации через песочные фильтры очищаемой воды, причем на первой стадии предварительно подкисляют воду до pH 3,0-4,0 с целью коагуляции гуминовых веществ с последующим их отфильтровыванием, а на второй стадии в очищенную от гуминовых веществ воду добавляют сернокислый глинозем (алюминий), повышают pH до 6,5-8,5 и затем отфильтровывают скоагулированные примеси железа. Closest to the claimed method of water purification for its intended purpose and technical essence is the method of iron removal of water containing humic substances (a. From. USSR N 50702, publ. 31.03.37). The method consists in sequential two-stage filtration through sand filters of purified water, and in the first stage, water is pre-acidified to a pH of 3.0-4.0 in order to coagulate humic substances and then filtered, and in the second stage, sulfate is added to the water purified from humic substances alumina (aluminum), increase the pH to 6.5-8.5 and then coagulated iron impurities are filtered off.

Недостатки прототипа в первую очередь связаны с использованием на второй стадии очистки перед фильтрацией воды предварительной коагуляции примесей железа сернокислым алюминием. The disadvantages of the prototype are primarily associated with the use in the second stage of purification before filtering the water pre-coagulation of iron impurities with aluminum sulfate.

Использование коагуляции сернокислым алюминием при обезжелезивании вод в указанном интервале pH приводит к тому, что значительное количество ионов алюминия остается в воде, что сказывается на ее конечном качестве. The use of coagulation with aluminum sulfate in the iron removal of water in the indicated pH range leads to the fact that a significant amount of aluminum ions remains in the water, which affects its final quality.

Кроме того, известным способом невозможно достичь высокой степени очистки воды от железа вследствие значительной буферной емкости осадка гидроксида железа, затрудняющей достижение необходимых значений pH. In addition, in a known manner it is impossible to achieve a high degree of purification of water from iron due to the significant buffer capacity of the precipitate of iron hydroxide, making it difficult to achieve the required pH values.

И, в третьих, в известном способе имеет место простая механическая очистка воды от грубых примесей на каждой из стадий фильтрации воды через песочные фильтры. And thirdly, in the known method there is a simple mechanical purification of water from coarse impurities at each stage of water filtration through sand filters.

Перечисленные недостатки известного способа не позволяют получать высокоочищенную воду, вследствие чего очищенная вода пригодна для использования в ряде производств, но не пригодна для использования в качестве питьевой и для пищевых целей. These disadvantages of the known method do not allow to obtain highly purified water, as a result of which the purified water is suitable for use in a number of industries, but is not suitable for use as drinking and for food purposes.

Кроме того, способ не предусматривает регенерации фильтров. In addition, the method does not provide for the regeneration of filters.

Задачей изобретения является улучшение технологических характеристик способа за счет регенерации сорбентов и возможности повторного их использования, осуществления очистки воды и регенерации сорбентов с использованием одних и тех же реагентов или технических средств для установления pH воды, в одном и том же технологическом объеме; упрощение способа за счет отказа от коагуляции при одновременном достижении высокоэффективной очистки воды; расширение возможностей способа, позволяющего получать очищенную воду более широкого ассортимента за счет различных вариантов установления pH очищаемой воды. The objective of the invention is to improve the technological characteristics of the method due to the regeneration of sorbents and the possibility of their reuse, water purification and regeneration of sorbents using the same reagents or technical means to establish the pH of water in the same technological volume; simplification of the method due to the rejection of coagulation while achieving highly effective water purification; expanding the capabilities of the method, allowing to obtain purified water of a wider range due to various options for establishing the pH of the purified water.

Поставленная задача решается способом очистки воды от гумусовых веществ и железа последовательным пропусканием ее в две стадии через фильтрующую загрузку с регулированием pH очищаемой воды на каждой стадии таким образом, что на первую стадию фильтрации подают воду с pH 3,0-4,0 для извлечения гумусовых веществ, а на вторую стадию фильтрации подают воду с pH 6,5-9,0 для извлечения железа. В отличие от известного способа, по мере насыщения сорбционных материалов осуществляют регенерацию фильтрующей загрузки, при этом для регенерации фильтрующей загрузки первой стадии фильтрации используют регенерационные воды с pH 11,0-13,0, а второй стадии фильтрации - с pH 0-2,0 и в качестве фильтрующей загрузки используют гидрофобные сорбционные материалы. The problem is solved by a method of purifying water from humic substances and iron by sequentially passing it in two stages through a filter charge with adjusting the pH of the purified water at each stage in such a way that water with a pH of 3.0-4.0 is supplied to the first filtration stage to extract humic substances, and the second stage of filtration serves water with a pH of 6.5-9.0 to extract iron. In contrast to the known method, as the sorption materials are saturated, the filter charge is regenerated, while regeneration water with a pH of 11.0-13.0 is used to regenerate the filter charge of the first filtration stage, and a pH of 0-2.0 is used for the second filtration stage and hydrophobic sorption materials are used as filter media.

Достижение требуемого значения pH очищаемой воды может быть осуществлено различными методами. Achieving the required pH value of the purified water can be carried out by various methods.

Так, требуемое значение pH очищаемой воды может быть достигнуто добавлением кислоты перед первой стадией фильтрации и щелочи перед второй стадией (реагентный метод). Thus, the desired pH value of the purified water can be achieved by adding acid before the first stage of filtration and alkali before the second stage (reagent method).

Природа и количество добавляемых для регулирования значений pH кислоты и щелочи определяются качеством исходной воды и требованиями к очищенной воде. The nature and amount of acid and alkali added to control pH are determined by the quality of the source water and the requirements for purified water.

Другим возможным способом задания требуемого значения pH очищаемой воды может быть пропускание ее через катионит в H+-форме перед первой стадией фильтрации, и через анионит в OH--форме перед второй стадией фильтрации. При этом одновременно достигается обессоливание воды.Another possible way to set the desired pH value of the water to be purified can be by passing it through a cation exchange resin in the H + form before the first stage of filtration, and through anion exchange resin in the OH - form before the second filtration stage. At the same time, water desalination is achieved.

Кроме этого, изменение pH очищаемой воды до требуемых значений перед первой и второй стадиями фильтрации может быть достигнуто пропусканием воды через соответственно анодную и катодную камеры электролизного устройства. In addition, changing the pH of the treated water to the required values before the first and second stages of filtration can be achieved by passing water through the anode and cathode chambers of the electrolysis device, respectively.

Предпочтительно в качестве гидрофобных сорбентов для очистки воды от примесей гумусовых веществ и железа использовать сорбенты с максимальной емкостью по указанным веществам с развитой мезо- и макропористой структурой. It is preferable to use sorbents with a maximum capacity for these substances with a developed meso- and macroporous structure as hydrophobic sorbents for purifying water from impurities of humic substances and iron.

Способ предусматривает регенерацию используемых для очистки гидрофобных сорбентов по мере их насыщения извлекаемыми примесями, причем для регенерации сорбента первой стадии фильтрации используют регенерационные воды с pH 11,0-13,0, а для сорбента второй стадии фильтрации - с pH 0-2,0. The method provides for the regeneration of hydrophobic sorbents used for purification as they are saturated with extractable impurities, moreover, regeneration waters with a pH of 11.0-13.0 are used for regeneration of a sorbent of the first filtration stage, and pH 0-2.0 for a sorbent of the second filtration stage.

Целесообразно для установления pH регенерационных вод использовать тот же метод, что и для установления pH очищаемой воды. It is advisable to establish the pH of regeneration water using the same method as for setting the pH of the treated water.

Предлагаемый способ реализуется в устройстве, которое в общем виде включает два фильтрующих элемента, заполненных гидрофобными сорбционными материалами, средства для установления необходимых значений pH очищаемой воды перед подачей на каждую стадию фильтрации и pH регенерационных вод, средства для пропускания воды, а также для переключения потоков при регенерации фильтров, представляющие собой трубопроводы с запорной арматурой. The proposed method is implemented in a device that generally includes two filter elements filled with hydrophobic sorption materials, means for setting the required pH values of the water to be treated before being fed to each stage of filtration and pH of regeneration water, means for passing water, and also for switching flows when regeneration of filters, which are pipelines with valves.

В случае установления pH очищаемой воды и регенерационных вод реагентным методом - добавлением кислоты и щелочи соответственно перед первой и второй стадиями фильтрации, устройство включает емкости для кислоты и щелочи, смесители и систему пропорционального дозирования реагентов или дозирования реагентов с контролем по pH. In the case of establishing the pH of the treated water and regeneration water by the reagent method - by adding acid and alkali, respectively, before the first and second stages of filtration, the device includes containers for acid and alkali, mixers and a proportional dosing system for reagents or dosing of reagents with pH control.

В случае установления pH очищаемой воды и регенерационных вод пропусканием их через катионит в H+-форме перед первой стадией фильтрации и через анионит в OH--форме перед второй стадией фильтрации, устройство в качестве средства для установления pH включает две заполненные соответствующими ионообменными материалами колонки и, при необходимости, (определяется составом воды) систему пропорционального дозирования нейтральной соли.In the case of establishing the pH of the treated water and regeneration water by passing them through a cation exchanger in the H + form before the first filtration stage and through anion exchange resin in the OH - form before the second filtration stage, the device includes two columns filled with appropriate ion-exchange materials and , if necessary, (determined by the composition of the water) a system for proportional dosing of neutral salt.

В случае установления требуемого значения pH очищаемой воды и регенерационных вод пропусканием их через анодную и катодную камеры электролизного устройства, устройство для очистки воды в качестве средства для задания pH включает упомянутое электролизное устройство и, при необходимости, систему пропорционального дозирования нейтральной соли. If the required pH value of the purified water and regeneration water is established by passing them through the anode and cathode chambers of the electrolysis device, the water purification device includes, as a means for setting the pH, the said electrolysis device and, if necessary, a proportional dosage system of neutral salt.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема очистки воды, а на фиг. 2 - схема регенерации сорбентов для осуществления способа с использованием одного из возможных методов установления pH очищаемой и регенерационных вод - с помощью реагентов. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a water treatment scheme, and FIG. 2 is a diagram of the regeneration of sorbents for implementing the method using one of the possible methods for establishing the pH of the treated and regeneration waters — using reagents.

На представленных схемах показаны фильтрующие элементы 1 и 2, смесители 3 и 4, установленные соответственно перед первым и вторым фильтрующими элементами, емкость 5 для кислоты с дозирующим насосом 6 и емкость 7 для щелочи с дозирующим насосом 8. The presented diagrams show the filter elements 1 and 2, mixers 3 and 4, respectively installed in front of the first and second filter elements, an acid tank 5 with a metering pump 6 and an alkali tank 7 with a metering pump 8.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Подлежащую очистке воду подают в смеситель 3, куда также подают кислоту из емкости 5 с помощью дозирующего насоса 6 до установления значения pH воды, равного 3,0-4,0. После перемешивания подкисленную воду пропускают через первый фильтрующий элемент 1. В результате подкисления воды до указанного значения pH происходит понижение коллоидной устойчивости гумусовых веществ, вследствие чего их сорбция происходит более эффективно, чем при нейтральном значении pH. На этой стадии извлекается также часть железа, прочно связанного с гуминовыми кислотами. Затем очищенную от гумусовых веществ воду подают в смеситель 4, куда также из емкости 7 с помощью дозирующего насоса 8 подают щелочь до установления pH воды 6,5-9,0, после чего воду пропускают через второй фильтрующий элемент 2, на котором происходит осаждение гидроксидов железа, не связанного в комплексы с гумусовыми веществами. Очищенная вода отводится потребителю. The water to be cleaned is fed to the mixer 3, where acid is also supplied from the tank 5 with the help of a metering pump 6 until the pH of the water is 3.0-4.0. After stirring, acidified water is passed through the first filter element 1. As a result of acidification of the water to the specified pH value, the colloidal stability of humic substances decreases, as a result of which their sorption occurs more efficiently than at a neutral pH value. At this stage, part of the iron that is firmly bound to humic acids is also recovered. Then purified water from humic substances is supplied to the mixer 4, where alkali is also supplied from the tank 7 using a metering pump 8 until the pH of the water is 6.5-9.0, after which the water is passed through the second filter element 2, on which the hydroxides are deposited iron not bound to complexes with humic substances. Purified water is discharged to the consumer.

По мере необходимости фильтрующие элементы 1 и 2 подвергают регенерации, для чего процесс очистки воды прекращают и переключают схему подачи реагентов. As necessary, the filter elements 1 and 2 are subjected to regeneration, for which the water purification process is stopped and the reagent supply circuit is switched.

Для регенерации фильтрующего элемента 1 в смеситель 3 подают исходную воду и с помощью дозирующего насоса 8 подают щелочь из емкости 7 до установления pH воды 11,0-13,0. Полученную воду пропускают через фильтрующий элемент 1 до прекращения вымывания гумусовых веществ. To regenerate the filter element 1, feed water is supplied to the mixer 3 and, using a metering pump 8, alkali is supplied from the tank 7 until the pH of the water is 11.0-13.0. The resulting water is passed through the filter element 1 until the leaching of humic substances ceases.

Для регенерации фильтрующего элемента 2 в смеситель 4 подают исходную воду и с помощью дозирующего насоса 6 подают кислоту из емкости 5 до установления pH воды 0-2,0. Полученную воду пропускают через фильтрующий элемент 2 до отсутствия в промывных водах ионов железа. To regenerate the filter element 2, feed water is supplied to the mixer 4 and acid is supplied from the tank 5 using a metering pump 6 until the pH of the water is 0-2.0. The resulting water is passed through the filter element 2 until there are no iron ions in the wash water.

Аналогичным образом проводят регенерацию фильтрующих элементов для способа очистки воды, в котором для регулирования pH используется электролизер. Similarly, filter elements are regenerated for a water treatment method in which an electrolyzer is used to adjust the pH.

Регенерацию сорбентов в способе очистки воды, в котором регулирование pH осуществляют с помощью ионитов, осуществляют одновременно с регенерацией самих ионитов, причем растворы после регенерации анионита пропускают через первый фильтрующий элемент, а растворы после регенерации катионита - через второй фильтрующий элемент. The regeneration of sorbents in a method of water purification, in which the pH is regulated using ion exchangers, is carried out simultaneously with the regeneration of the ion exchangers themselves, moreover, the solutions after regeneration of the anion exchange resin pass through the first filter element, and the solutions after regeneration of the cation exchange resin pass through the second filter element.

Образующиеся после промывки фильтрующих элементов регенерационные растворы собирают в емкости. Regeneration solutions formed after washing the filter elements are collected in containers.

Выбранные значения pH регенерационных вод обоснованы экспериментально с учетом оптимального расхода реагентов на регенерацию сорбирующих материалов, скорости ее осуществления и объемов образующихся сточных вод. The selected pH values of regeneration water are justified experimentally, taking into account the optimal consumption of reagents for the regeneration of sorbent materials, the speed of its implementation and the volume of generated wastewater.

Опытным путем показано, что очистка воды предлагаемым способом позволяет снизить содержание гумусовых веществ в 16-32 раза, а железа - в 30-60 раз. При этом содержание гумусовых веществ в различных пробах очищенной воды колеблется от 0,05 до 0,2 мг/л, а железа - от 0,01 до 0,1 мг/л, что существенно ниже соответствующих показателей качества хозяйственно-питьевой воды по требованиям ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая". Следовательно, предлагаемый способ обеспечивает получение высококачественной питьевой воды и для пищевых целей. It has been experimentally shown that water purification by the proposed method allows to reduce the content of humic substances by 16-32 times, and iron - by 30-60 times. At the same time, the content of humic substances in various samples of purified water varies from 0.05 to 0.2 mg / l, and iron - from 0.01 to 0.1 mg / l, which is significantly lower than the corresponding quality indicators of household drinking water according to the requirements GOST 2874-82 "Drinking water". Therefore, the proposed method provides high-quality drinking water for food purposes.

Содержание гумусовых веществ в воде определяли по перманганатной окисляемости воды. The content of humic substances in water was determined by the permanganate oxidation of water.

Содержание железа определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. The iron content was determined by atomic absorption spectrophotometry.

Таким образом, преимуществами предлагаемой системы очистки воды от гумусовых веществ и железа являются:
- улучшение технологических характеристик - регенерация сорбентов обеспечивает способу технологическую завершенность и дает возможность повторного их использования, очистка воды и регенерация сорбентов осуществляются с использованием одних и тех же реагентов или технических средств для установления pH воды, в одном и том же технологическом объеме;
- упрощение способа за счет отказа от коагуляции с присущими ей недостатками при одновременном достижении высокоэффективной очистки воды;
- расширение возможностей способа, позволяющего получать очищенную воду более широкого ассортимента, например обессоленную, обеззараженную, с заданной минерализацией, за счет различных вариантов установления pH очищаемой воды.
Thus, the advantages of the proposed system of water purification from humic substances and iron are:
- improvement of technological characteristics - the regeneration of sorbents provides the method with technological completeness and makes it possible to reuse them, water purification and regeneration of sorbents are carried out using the same reagents or technical means to establish the pH of water in the same technological volume;
- simplification of the method due to the rejection of coagulation with its inherent disadvantages while achieving highly effective water treatment;
- expanding the capabilities of the method, allowing to obtain purified water of a wider assortment, for example, desalted, disinfected, with a given mineralization, due to various options for setting the pH of the purified water.

Это и является новым техническим результатом, достигаемым заявленным изобретением. This is a new technical result achieved by the claimed invention.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

Для очистки воды с использованием реагентной схемы установления pH используют два радиальных фильтра, содержащих по 20 г активированного углеродного волокна Актилен. Дозирование реагентов (1 N раствор NaOH и 1 N раствор HCl) осуществляют дозатором со скоростью 0,8 мл/мин. Скорость подачи очищаемой воды - 60 л/ч. For purification of water using a reagent pH-setting scheme, two radial filters are used, each containing 20 g of activated carbon fiber Aktilen. Dosing of reagents (1 N NaOH solution and 1 N HCl solution) is carried out by a dispenser at a rate of 0.8 ml / min. The flow rate of the purified water is 60 l / h.

Результаты очистки воды с применением реагентной схемы установления pH приведены в табл. 1
Пример 2.
The results of water treatment using a reagent scheme for establishing pH are given in table. 1
Example 2

Для очистки воды с установлением pH очищаемой воды с помощью катионитов и анионитов используют два фронтальных фильтра, содержащих по 1 г активированного углеродного волокна Актилен, и два фронтальных фильтра, содержащих по 20 мл катионита КУ 2х8 в H+-форме и анионита АВ-17 в OH--форме. Очистке подвергают воду с различающейся общей минерализацией.Two front filters containing 1 g of activated carbon fiber Aktilen and two front filters containing 20 ml of KU 2x8 cation exchanger in H + form and AV-17 anion exchanger are used for water purification with establishing the pH of the water to be purified using cation exchangers and anion exchangers. OH - form. Water is subjected to purification with varying total salinity.

Результаты очистки воды с применением катионитов и анионитов для установления pH приведены в табл. 2. The results of water treatment using cation exchangers and anion exchangers to establish the pH are given in table. 2.

Пример 3. Example 3

Для очистки воды с установлением pH очищаемой воды с помощью электролизера используют два фронтальных фильтра, содержащих по 1 г активированного углеродного волокна Актилен, и электролизер со следующими параметрами: объем катодной и анодной камер по 10 мл каждая, площадь разделительной мембраны 15 см2. Результаты очистки воды с применением электролизера для установления pH приведены в табл. 3.To purify water with the pH of the water being purified using an electrolyzer, two front filters containing 1 g of activated carbon fiber Aktilen and an electrolyzer with the following parameters are used: the volume of the cathode and anode chambers is 10 ml each, the area of the separation membrane is 15 cm 2 . The results of water purification using an electrolyzer to establish the pH are given in table. 3.

Кроме того, способ очистки от гумусовых веществ и железа с регулированием pH добавлением реагентов был опробован в опытно-промышленных условиях для получения воды, пригодной к использованию в ликеро-водочном производстве. In addition, the method of purification from humic substances and iron with pH adjustment by adding reagents was tested in pilot industrial conditions to obtain water suitable for use in the distillery.

В ходе испытаний было очищено 5 м3 воды. Установка для очистки была подсоединена к водоразборному крану городской сети водоснабжения и к выходу ионитового фильтра установки натрий-катионирования.During the tests, 5 m 3 of water was purified. The purification unit was connected to a water supply tap of the city water supply network and to the outlet of the ion-exchange filter of the sodium cationation unit.

В табл. 4 приведены показатели качества воды, очищенной предлагаемым способом, в сравнении с водой, очищенной с помощью ионообменных материалов и коагуляционным методом. In the table. 4 shows the quality indicators of water purified by the proposed method, in comparison with water purified using ion-exchange materials and the coagulation method.

Вода, очищенная методом с регулированием pH, соответствует техническим требованиям, предъявляемым к воде, используемой для изготовления ликеро-водочной продукции. The water purified by the method of pH adjustment meets the technical requirements for the water used for the manufacture of alcoholic beverages.

Claims (5)

1. Способ очистки воды от гумусовых веществ и железа последовательным пропусканием ее в две стадии через фильтрующую загрузку с регулированием рН очищаемой воды на каждой стадии, согласно чему на первую стадию фильтрации подают воду с рН 3,0 - 4,0 для извлечения гумусовых веществ, а на вторую стадию фильтрации подают воду с рН 6,5 - 9,0 для извлечения железа, отличающийся тем, что по мере насыщения осуществляют регенерацию фильтрующей загрузки, при этом для регенерации фильтрующей загрузки первой стадии фильтрации используют регенерационные воды с рН 11,0 - 13,0, а второй стадии фильтрации - с рН 0 - 2,0 и в качестве фильтрующей загрузки используют гидрофобные сорбционные материалы. 1. A method of purifying water from humic substances and iron by sequentially passing it in two stages through a filter charge with adjusting the pH of the water being purified at each stage, according to which water with a pH of 3.0-4.0 is fed to the first filtration stage to extract humic substances, and the second stage of filtration is supplied with water with a pH of 6.5 - 9.0 to extract iron, characterized in that, as they saturate, the filter charge is regenerated, while regeneration water is used to regenerate the filter charge of the first filtration stage s with a pH of 11.0 - 13.0, and the second stage of filtration with a pH of 0 - 2.0, and hydrophobic sorption materials are used as filter media. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что установление рН очищаемой воды осуществляют добавлением кислоты перед первой стадией фильтрации и щелочи перед второй стадией фильтрации. 2. The method according to claim 1, characterized in that the pH of the water to be purified is carried out by adding acid before the first stage of filtration and alkali before the second stage of filtration. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что установление рН очищаемой воды осуществляют пропусканием воды через катионит в H+-форме перед первой стадией фильтрации и через анионит в OH---форме перед второй стадией фильтрации.3. The method according to claim 1, characterized in that the pH of the water to be purified is achieved by passing water through a cation exchange resin in the H + form before the first filtration step and through anion exchange resin in the OH - form before the second filtration step. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что установление рН очищаемой воды осуществляют пропусканием воды через анодную камеру электролизера перед первой стадией фильтрации и через катодную камеру электролизера перед второй стадией фильтрации. 4. The method according to claim 1, characterized in that the pH of the water to be purified is achieved by passing water through the anode chamber of the electrolyzer before the first stage of filtration and through the cathode chamber of the electrolyzer before the second stage of filtration. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение рН регенерационных вод осуществляют способом, соответствующим способу изменения рН воды на стадии очистки. 5. The method according to claim 1, characterized in that the change in pH of the regeneration water is carried out by a method corresponding to the method of changing the pH of the water at the stage of purification.
RU98118167A 1998-10-01 1998-10-01 Method of water purification from hums substances and iron RU2158231C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118167A RU2158231C2 (en) 1998-10-01 1998-10-01 Method of water purification from hums substances and iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98118167A RU2158231C2 (en) 1998-10-01 1998-10-01 Method of water purification from hums substances and iron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98118167A RU98118167A (en) 2000-07-20
RU2158231C2 true RU2158231C2 (en) 2000-10-27

Family

ID=20210977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98118167A RU2158231C2 (en) 1998-10-01 1998-10-01 Method of water purification from hums substances and iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2158231C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492147C2 (en) * 2011-12-09 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of purifying underground water from stable forms of iron
WO2020229727A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Allwatec Oy Method and apparatus for removing iron from humus-rich water
RU2818213C2 (en) * 2019-05-10 2024-04-25 Аллватек Ой Method and device for removal of iron from water with high content of humus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 2-1919 B-4, 28.02.86. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492147C2 (en) * 2011-12-09 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of purifying underground water from stable forms of iron
WO2020229727A1 (en) * 2019-05-10 2020-11-19 Allwatec Oy Method and apparatus for removing iron from humus-rich water
CN113811515A (en) * 2019-05-10 2021-12-17 阿尔瓦泰克有限公司 Method and apparatus for removing iron from humus-rich water
RU2818213C2 (en) * 2019-05-10 2024-04-25 Аллватек Ой Method and device for removal of iron from water with high content of humus
US12122700B2 (en) 2019-05-10 2024-10-22 Allwatec Oy Method and apparatus for removing iron from humus-rich water

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Al Abdulgader et al. Hybrid ion exchange–Pressure driven membrane processes in water treatment: A review
Naja et al. Treatment of metal-bearing effluents: removal and recovery
US4676908A (en) Waste water treatment
US3408289A (en) Method for waste water renovation
AU2015261726B2 (en) Method for the treatment of water comprising a step of adsorption on ion-exchanging resin and a step of ballasted coagulation/flocculation and of separation, and corresponding plant
CN104583134B (en) Method for treating water
CA2856588A1 (en) Coking wastewater treatment
US11220448B2 (en) Process and apparatus for enriching silicate in drinking water
CN105800846A (en) Method used for reverse osmosis concentrated water treatment and zero discharge, and apparatus thereof
Gregory et al. Wastewater treatment by ion exchange
CN110759570A (en) Treatment method and treatment system for dye intermediate wastewater
Verdickt et al. Applicability of ion exchange for NOM removal from a sulfate-rich surface water incorporating full reuse of the brine
RU2158231C2 (en) Method of water purification from hums substances and iron
RU2377194C1 (en) Method of water treatment
Alkhudhiri Integrated/hybrid treatment processes for potable water production from surface and ground water
Mamchenko et al. Combined Technology of Water Softening, Desalination, and Deionization
RU2316479C1 (en) Water pre-conditioning method
RU2399412C2 (en) Method of making sorbent for purifying natural and waste water
JP2002086160A (en) Treatment method of fluorine-containing waste water
Hlavay et al. Ammonia and iron removal from drinking water with clinoptilolite tuff
JPH07232161A (en) Method for removing phosphorus in water
KR101748778B1 (en) Multi-level eco-friendly sewage treatment system
RU2019521C1 (en) Method of water purification
Sidorova et al. New spatial-globular structure polymer for pre-treatment in reverse osmosis membrane filtration
RU2712538C2 (en) Method of purifying natural water from organic water-soluble substances

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071002