RU2786774C1 - Sorption-filtering charge for complex water purification - Google Patents
Sorption-filtering charge for complex water purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786774C1 RU2786774C1 RU2022123419A RU2022123419A RU2786774C1 RU 2786774 C1 RU2786774 C1 RU 2786774C1 RU 2022123419 A RU2022123419 A RU 2022123419A RU 2022123419 A RU2022123419 A RU 2022123419A RU 2786774 C1 RU2786774 C1 RU 2786774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impregnated
- low
- exchange resin
- anion exchange
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 35
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000011068 load Methods 0.000 claims abstract description 63
- -1 permanganate anions Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 33
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 15
- FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 3,7,8-trihydroxy-3-methyl-10-oxo-1,4-dihydropyrano[4,3-b]chromene-9-carboxylic acid Chemical compound O1C2=CC(O)=C(O)C(C(O)=O)=C2C(=O)C2=C1CC(C)(O)OC2 FCYKAQOGGFGCMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229940095100 fulvic acid Drugs 0.000 claims abstract description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 22
- 102000037197 Anion exchangers Human genes 0.000 claims description 20
- 108091006437 Anion exchangers Proteins 0.000 claims description 20
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 6
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 37
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 16
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 13
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 7
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- SXYIRMFQILZOAM-HVNFFKDJSA-N (3R,5aS,6R,8aS,9R,10S,12R,12aR)-10-methoxy-3,6,9-trimethyldecahydro-3,12-epoxypyrano[4,3-j][1,2]benzodioxepines Chemical compound C1C[C@H]2[C@H](C)CC[C@H]3[C@@H](C)[C@@H](OC)O[C@H]4[C@]32OO[C@@]1(C)O4 SXYIRMFQILZOAM-HVNFFKDJSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 abstract description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 4
- NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N permanganate Chemical compound [O-][Mn](=O)(=O)=O NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002663 humin Substances 0.000 description 3
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 2
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1C=C CHRJZRDFSQHIFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 235000021271 drinking Nutrition 0.000 description 1
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
[01] Область техники[01] Technical field
[02] Изобретение относится к области сорбционной очистки вод, а именно к сорбционно-фильтрующим загрузкам, которые могут использоваться для очистки вод из нецентрализованных источников водоснабжения, в частности поверхностных вод, вод из родников, колодцев, а также артезианских скважин и скважин на глубокий и мелкий песок.[02] The invention relates to the field of sorption water purification, namely, sorption-filtering media that can be used to purify water from non-centralized water supply sources, in particular surface water, water from springs, wells, as well as artesian wells and wells for deep and fine sand.
[03] Уровень техники[03] State of the art
[04] Известно, что вода из нецентрализованных источников водоснабжения может содержать в своем составе органические (гумусовые вещества, которые обуславливают высокую перманганатную окисляемость воды) и неорганические примеси (железо, марганец и другие тяжелые металлы, алюминий, аммоний, сероводород (в форме гидросульфид-ионов), соли жесткости, а также механические частицы (Конынина Л.Г. Гигиена и санитария. 2016; 95 (5)). Использование воды из таких источников как для питьевых, так и для бытовых нужд требует комплексного подхода для ее очистки.[04] It is known that water from non-centralized water supply sources may contain organic (humic substances that cause high permanganate oxidizability of water) and inorganic impurities (iron, manganese and other heavy metals, aluminum, ammonium, hydrogen sulfide (in the form of hydrosulfide- ions), hardness salts, as well as mechanical particles (Konynina L.G. Hygiene and sanitation. 2016; 95 (5)). The use of water from such sources for both drinking and domestic needs requires an integrated approach for its purification.
[05] В процессе очистки воды из нецентрализованных источников водоснабжения от указанных загрязнителей, сорбционно-фильтрующие загрузки должны обеспечивать одинаковую высокую эффективность комплексного удаления всех указанных выше загрязнителей, а также любых возможных их комбинаций в сочетании с высокой производительностью установок, в которых они используются.[05] In the process of purifying water from non-centralized water supply sources from these pollutants, sorption-filtering loads must provide the same high efficiency of the complex removal of all the above pollutants, as well as any possible combinations of them, in combination with the high productivity of the installations in which they are used.
[06] Из уровня техники известны сорбционно-фильтрующие загрузки для комплексной очистки воды из смеси материалов разных типов. В частности, из патента РФ RU2084279, 20.07.1997 известна загрузка, содержащая: микрофильтрационное волокно с размером пор 1-100 мкм или смесь данного волокна с гранулированными или волокнистыми сульфо- или карбоксильными катионитами в Na+или Na+/H+ формах, или смесь данного волокна с гранулированными или волокнистыми анионитами в ОН- или полийодидной формах, или карбоксильные или сульфокатиониты в Na+или Na+/H- форме, или смесь данных катионитов и гранулированных или волокнистых анионитов в ОН- или полийодидной формах, последовательно расположенные слои модифицированного цеолита моноклинной структуры, карбоксильных катионообменников типа ВИОН-КН-1 (1М) или КБ-ЧП-2 и активных углей, часть из которого находится в бактерицидной (серебряной) форме.[06] Sorption-filtering loadings for complex water treatment from a mixture of materials of different types are known from the prior art. In particular, from the patent of the Russian Federation RU2084279, 20.07.1997, a load is known containing: microfiltration fiber with a pore size of 1-100 μm or a mixture of this fiber with granular or fibrous sulfo- or carboxyl cation exchangers in Na + or Na + /H + forms, or a mixture of this fiber with granular or fibrous anion exchangers in OH - or polyiodide forms, or carboxyl or sulfonic cation exchangers in Na + or Na + /H - form, or a mixture of these cation exchangers and granular or fibrous anion exchangers in OH - or polyiodide forms, consecutive layers of modified monoclinic zeolite, carboxyl cation exchangers of the VION-KN-1 (1M) or KB-ChP-2 type, and active carbons, some of which are in bactericidal (silver) form.
[07] Недостатком данной загрузки является низкая скорость фильтрации воды вследствие роста гидродинамического сопротивления систем на основе данной сорбционно-фильтрующей загрузки, что обусловлено наличием в составе загрузки микрофильтроционных волокон с размером пор 1-100 мкм, которые ввиду малых размер пор в процессе работы загрузки будут быстро забиваться взвешенными частицами и нерастворимыми формами железа.[07] The disadvantage of this load is the low rate of water filtration due to the increase in the hydrodynamic resistance of systems based on this sorption-filter load, which is due to the presence of microfiltration fibers with a pore size of 1-100 microns in the load, which, due to the small pore size, will be quickly become clogged with suspended particles and insoluble forms of iron.
[08] Из патента РФ RU2162010, 20.01.2001 известна сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая гранулированный активированный уголь, гранулированную ионообменную смолу, ионообменное волокно и активированное углеродное волокно. В качестве гранулированной ионообменной смолы применяются карбоксилсодержащие и сульфосодержащие или фосфорсодержащие катиониты или катионообменные и высокоосновные анионообменные иониты, в качестве ионообменного волокна в полиамфолитной форме используется модифицированный полиакрилонитрил с сорбционной емкостью по кислотным группам не менее 1 мг-экв/г, а по основным группам не менее 0,5 мг-экв/г и длиной волокон 1-50 мм. Соотношение компонентов в загрузке составляет (об.%): гранулированный активированный уголь (0-50), карбоксилсодержащие и сульфосодержащие или фосфорсодержащие катиониты или катионообменные и высокоосновные анионообменные иониты (5-70), полиамфолитное волокно на основе полиакрилонитрила (0-60), активированное углеродное волокно (0-60).[08] From the patent of the Russian Federation RU2162010, 20.01.2001, a sorption-filtering load containing granular activated carbon, granular ion-exchange resin, ion-exchange fiber and activated carbon fiber is known. Carboxyl-containing and sulphate-containing or phosphorus-containing cation exchangers or cation-exchange and highly basic anion-exchange ion exchangers are used as granulated ion-exchange resin; 0.5 meq/g and fiber length 1-50 mm. The ratio of components in the load is (vol.%): granular activated carbon (0-50), carboxyl-containing and sulphate-containing or phosphorus-containing cation exchangers or cation exchange and highly basic anion exchange ion exchangers (5-70), polyampholytic fiber based on polyacrylonitrile (0-60), activated carbon fiber (0-60).
[09] Недостатком указанной загрузки является низкая эффективность в отношении удаления солей жесткости и аммоний ионов, что обусловлено тем, что компоненты загрузки имеют разную структуру и форму: от гранул до волокон длиной 1-50 мм. Разная структура и форма не позволяет компонентам загрузки расположиться послойно в процессе эксплуатации, что приводит к пассивации поверхности карбоксилсодержащих/сульфосодержащих/ фосфорсодержащих ионитов соединениями железа. Кроме того, полиамфолитные волокнистые иониты имеют низкую эффективность удаления органических примесей.[09] The disadvantage of this load is the low efficiency in removing hardness salts and ammonium ions, due to the fact that the components of the load have a different structure and shape: from granules to fibers 1-50 mm long. The different structure and shape does not allow the components of the load to be arranged in layers during operation, which leads to the passivation of the surface of carboxyl-containing/sulphate-containing/phosphorus-containing ion exchangers by iron compounds. In addition, polyampholytic fibrous ion exchangers have a low efficiency in removing organic impurities.
[010] В патенте RU2174956, 10.10.2001 описана сорбционно-фильтрующая загрузка, которая включает дробленые природные минералы цеолит, кварц и шунгит с любым последовательным расположением по ходу фильтрации воды. Минимальный размер частиц используемых минералов составляет 2-5 мм, при этом рекомендуемы расход воды через указанную сорбционно-фильтрующую загрузку не должен превышать 0,5 л/мин при равном объемном соотношении минералов.[010] In patent RU2174956, 10.10.2001, a sorption-filtering load is described, which includes crushed natural minerals zeolite, quartz and shungite with any sequential arrangement along the water filtration. The minimum particle size of the minerals used is 2-5 mm, while the recommended water flow through the specified sorption-filtering load should not exceed 0.5 l/min with an equal volume ratio of minerals.
[011] Недостатками данного аналога является низкая скорость фильтрации воды (не более 0,5 л/мин) для достижения приемлемых показателей очистки воды, что обусловлено низкой пористостью и недостаточными адсорбционными свойствами используемых в загрузке природных компонентов.[011] The disadvantages of this analogue is the low rate of water filtration (not more than 0.5 l/min) to achieve acceptable water purification rates, due to low porosity and insufficient adsorption properties of natural components used in loading.
[012] Из патента РФ RU2462290, 27.09.2012 известна сорбционно-фильтрующая загрузка, которая содержит слой высококислотного стиролдивинилбензольного катеонита, размещенного между двумя слоями инертных материалов. В качестве инертного материала, размещенного перед слоем катеонита по ходу очищаемой воды, используют гранулированный материал, выбранный из группы полимеров, включающей полиэтилен, полипропилен, полистирол. В качестве инертного материала, размещенного после слоя катеонита, используют материал на основе кремнезема. Композиция содержит материалы при следующем соотношении (об.%): инертный материал, размещенный перед катеонитом - 4-6, катеонит - 82-88, инертный материал, размещенный после катеонита -8-12.[012] From the patent of the Russian Federation RU2462290, 27.09.2012, a sorption-filtering load is known, which contains a layer of highly acidic styrenedivinylbenzene cationite placed between two layers of inert materials. As an inert material placed in front of the cationite layer along the course of the treated water, a granular material is used, selected from the group of polymers, including polyethylene, polypropylene, polystyrene. Silica-based material is used as the inert material placed after the cationite layer. The composition contains materials in the following ratio (vol.%): inert material placed before the cationite - 4-6, cationite - 82-88, inert material placed after the cationite - 8-12.
[013] Недостатком данной загрузки является ее неэффективность в отношении удаления органических примесей и неорганических анионов, что обусловлено отсутствием в ее составе ионообменных материалов анионообменной природы.[013] The disadvantage of this download is its inefficiency in relation to the removal of organic impurities and inorganic anions, due to the absence of ion-exchange materials of an anion-exchange nature in its composition.
[014] Известна многокомпонентная сорбционно-фильтрующая загрузка (см. патент РФ RU2240857, 27.11.2004), содержащая (мас. %) низкоосновной анионит, имеющий плотность 1,03-1,1 г/см3 - 4-12%, низкоосновной анионит, импрегнированный гумусовыми веществами, имеющий плотность 1,03-1,1 г/см3 - 4-12%, материал природного происхождения с плотностью не менее 1,5 г/см3 - 5-10%, инертный полимерный материал с плотностью менее 1 г/см - 5-10%, высококислотный катеонит в Na+ и/или К+ форме, имеющий плотность 1,2-1,3 г/см3 остальное.[014] A multicomponent sorption-filtering load is known (see RF patent RU2240857, November 27, 2004) containing (wt.%) low-basic anion exchanger having a density of 1.03-1.1 g/cm 3 - 4-12%, low-basic anion exchange resin impregnated with humus substances, having a density of 1.03-1.1 g/cm 3 - 4-12%, a material of natural origin with a density of at least 1.5 g/cm 3 - 5-10%, an inert polymeric material with a density less than 1 g/cm - 5-10%, highly acidic cation exchanger in Na + and/or K + form, having a density of 1.2-1.3 g/cm 3 the rest.
[015] Недостатком данной многокомпонентной сорбционно-фильтрующей загрузки является низкая эффективность и ресурс удаления ионов железа, марганца и других тяжелых металлов, что обусловлено природой низкоосновного анионита, импрегнированного гумусовыми веществами: для импрегнирования низкоосновного анионита используются гумусовые вещества, которые представляют собой смесь высокомолекулярных соединений непостоянного состава. Гумин и гиматомилановые кислоты, входящие в состав гумусовых веществ, являются стерически объемными соединениями, при введении которых в состав низкоосновного анионита происходит образование дополнительных стерических барьеров на поверхности анионита, что препятствует эффективному удалению ионов железа, марганца и других тяжелых металлов.[015] The disadvantage of this multi-component sorption-filtering load is the low efficiency and resource of removing iron, manganese and other heavy metals ions, which is due to the nature of the low-basic anion exchange resin impregnated with humic substances: humic substances are used to impregnate the low-base anion exchange resin, which are a mixture of high-molecular compounds of unstable composition. Humin and hymatomylanic acids, which are part of humic substances, are sterically bulky compounds, the introduction of which into the composition of a low-basic anion exchanger results in the formation of additional steric barriers on the surface of the anion exchanger, which prevents the effective removal of iron, manganese and other heavy metal ions.
[016] Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является сорбционно-фильтрующая загрузка для комплексной очистки воды, описанная в патенте РФ RU 2305001, 27.08.2007. Загрузка содержит компоненты в следующем соотношении, (мас. %): низкоосновной анионит плотностью 1,03-1,1 г/см3 (0,2-15); низкоосновной анионит, импрегнированный гумусовыми веществами плотностью 1,1-1,2 г/см3 (0,2-15%), уголь или песок плотностью 1,8-2,0 г/см3 (4-6%), инертный полимерный материал с плотностью <1,0 г/см3 (4-6%); низкоосновной анионит плотностью 1,1-1,2 г/см3, импрегнированный железом (0,2-15%) и высокоосновной анионит плотностью 1,1-1,15 г/см3 (0,2-15%); сильнокислотный катионит в Na- и/или К-форме плотностью 1,2-1,3 г/см3 (остальное).[016] The closest analogue of the claimed invention is a sorption-filtering load for complex water treatment, described in RF patent RU 2305001, 27.08.2007. The download contains components in the following ratio, (wt.%): low-base anion exchange resin with a density of 1.03-1.1 g/cm 3 (0.2-15); low-basic anion resin impregnated with humic substances with a density of 1.1-1.2 g/cm 3 (0.2-15%), coal or sand with a density of 1.8-2.0 g/cm 3 (4-6%), inert polymeric material with a density of <1.0 g/cm 3 (4-6%); low-base anion resin with a density of 1.1-1.2 g/cm 3 impregnated with iron (0.2-15%) and high-base anion resin with a density of 1.1-1.15 g/cm 3 (0.2-15%); strongly acidic cation exchanger in Na- and/or K-form with a density of 1.2-1.3 g/cm 3 (the rest).
[017] Указанная сорбционно-фильтрующая загрузка при помещении ее в цилиндрическую емкость с последующим пропусканием через нее нескольких объемов очищаемой воды в направлении снизу вверх за счет оптимально подобранных плотностей компонентов загрузки сама по себе размещается послойно, причем таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность очистки воды при ее пропускании в направлении сверху вниз.[017] The specified sorption-filtering load, when placed in a cylindrical container with subsequent passage through it of several volumes of purified water in the upward direction due to optimally selected densities of the load components, is itself placed in layers, and in such a way as to ensure maximum efficiency of water purification when passing it from top to bottom.
[018] Недостатками данной сорбционно-фильтрующей загрузки является низкая эффективность и ресурс удаления ионов железа, марганца и других тяжелых металлов, а также органических примесей и неорганических анионов, что обусловлено, во-первых, тем, что она содержит в своем составе низкоосновный анионит, импрегнированный гумусовыми веществами, включая гумин и гиматомилановые кислоты, которые, как указывалось выше, способствуют образованию дополнительных стерических барьеров на поверхности анионита, и, во-вторых, низкой окисляющей способностью железосодержащего компонента (окислительно-восстановительный потенциал Fe3+→Fe2+=+0,77 В), введенного в низкоосновный анионит.[018] The disadvantages of this sorption-filtering load is the low efficiency and resource of removing ions of iron, manganese and other heavy metals, as well as organic impurities and inorganic anions, which is due, firstly, to the fact that it contains a low-basic anion exchange resin, impregnated with humic substances, including humin and hymatomylanic acids, which, as mentioned above, contribute to the formation of additional steric barriers on the surface of the anion exchanger, and, secondly, the low oxidizing ability of the iron-containing component (redox potential Fe 3+ → Fe 2+ =+ 0.77 V) introduced into the low-basic anion exchanger.
[019] Таким образом, технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является недостаточная эффективность комплексной очистки воды.[019] Thus, the technical problem to be solved by the claimed invention is the insufficient efficiency of complex water treatment.
[020] Раскрытие сущности изобретения[020] Disclosure of the Invention
[021] Технический результат изобретения заключается в повышении степени комплексной очистки воды нецентрализованных источников водоснабжения от железа, марганца, алюминия, сероводорода (гидросульфид-ионов), солей жесткости, органических примесей и механических частиц при их одновременном присутствии в очищаемой воде.[021] The technical result of the invention is to increase the degree of complex purification of water from non-centralized water supply sources from iron, manganese, aluminum, hydrogen sulfide (hydrosulfide ions), hardness salts, organic impurities and mechanical particles with their simultaneous presence in the treated water.
[022] Указанный технический результат достигается за счет того, что сорбционно-фильтрующая загрузка содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: низкоосновный анионит макропористой структуры - 5-15; низкоосновный анионит макропористой структуры, импрегнированный фульвовой кислотой или смесью фульвовой и гуминовой кислот, и/или смесью солей этих кислот - 5-15; песок - 4-8; инертный полимерный материал с плотностью не выше плотности других компонентов загрузки - 4-8; высокоосновный анионит гелевой структуры, импрегнированный перманганат-анионами или манганат-анионами - 15-25; и сильнокислотный катионит - 29-67. Размер гранул низкоосновного анионита, импрегнированного низкоосновного анионита, сильнокислотного катеонита и импрегнированного высокоосновного анионита составляет 0,4-0,6 мм.[022] The specified technical result is achieved due to the fact that the sorption-filtering load contains components in the following ratio, wt. %: low-basic anion exchange resin of macroporous structure - 5-15; low-basic anion exchange resin of macroporous structure, impregnated with fulvic acid or a mixture of fulvic and humic acids, and/or a mixture of salts of these acids - 5-15; sand - 4-8; inert polymeric material with a density not higher than the density of other components of the load - 4-8; highly basic anion exchange resin of gel structure, impregnated with permanganate anions or manganate anions - 15-25; and strongly acidic cation exchanger - 29-67. The granule size of low-base anion exchange resin, impregnated low-base anion exchange resin, strongly acid cation exchange resin and impregnated high-base anion exchange resin is 0.4-0.6 mm.
[023] В частных случаях реализации изобретения:[023] In particular cases of implementation of the invention:
[024] - в качестве солей фульвовой и/или гуминовой кислот используют их Na+ и/или K+, и/или NH4+, и/или Са2+, и/или Mg2+ соли, а соотношение фульвовой и гуминовой кислот или их солей в импрегнированном ими низкоосновном макропористом анионите составляет (100-5) ÷ (0-95);[024] - as salts of fulvic and/or humic acids, their Na+ and/or K + and/or NH 4+ and/or Ca 2+ and/or Mg 2+ salts are used, and the ratio of fulvic and humic acids or their salts in the low-basic macroporous anionite impregnated by them is (100-5) ÷ (0-95);
[025] - содержание фульвовой и гуминовой кислот и/или их солей в импрегнированном низкоосновном анионите составляет не менее 1 мас. %,[025] - the content of fulvic and humic acids and/or their salts in the impregnated low-basic anion exchanger is at least 1 wt. %,
[026] - импрегнированный высокоосновный анионит содержит перманганат-анионы или манганат-анионы в количестве до 35% от полной обменной емкости анионита,[026] - impregnated highly basic anion exchange resin contains permanganate anions or manganate anions in an amount of up to 35% of the total exchange capacity of the anion exchange resin,
[027] - в качестве инертного полимерного материала использован гранулированный материал, выбранный из группы, включающей полипропилен, полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, сополимер акрилонитрила.[027] - as an inert polymeric material, a granular material is used, selected from the group including polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, acrylonitrile copolymer.
[028] Использование низкоосновного анионита макропористой структуры, импрегнированного фульвовой кислотой или смесью фульвовой и гуминовой кислот и/или смесью солей этих кислот для удаления из воды двух- и трехвалентных ионов металлов, в том числе железа, марганца, алюминия обусловлено тем, что данный тип анионитов (по сравнению с высокоосновными анионитами макропористой или гелевой структур) имеет более высокую полную обменную емкость (полная обменная емкость низкоосновного анионита макропористой структуры составляет не менее 1,5 мг-эквл/л, (полная обменная емкость высокоосновных анионитов макропористой или гелевой структур составляет не более 1,0 мг-экв/л). Более высокое значение полной обменной емкости позволяет ввести в состав анионита требуемое для эффективного удаления указанных выше загрязнителей количество фульвовой кислоты или ее смеси с гуминовой кислотой, или смеси их солей, оставив при этом часть анионообменных групп исходного анионита в неимпрегнированном (исходном) состоянии. Это обеспечивает сохранение функциональных свойств анионита в отношении удаления органических примесей из воды.[028] The use of a low-basic anion exchange resin with a macroporous structure impregnated with fulvic acid or a mixture of fulvic and humic acids and / or a mixture of salts of these acids to remove di- and trivalent metal ions from water, including iron, manganese, aluminum, is due to the fact that this type anion exchange resins (compared to highly basic anion exchange resins with macroporous or gel structures) has a higher total exchange capacity (the total exchange capacity of a low-basic anion exchange resin with a macroporous structure is at least 1.5 mg-eql / l, (the total exchange capacity of highly basic anion exchange resins with a macroporous or gel structure is not more than 1.0 mg-eq/l). A higher value of the total exchange capacity allows you to enter into the composition of the anion exchanger the amount of fulvic acid or its mixture with humic acid, or a mixture of their salts, required for the effective removal of the above pollutants, while leaving a part of the anion-exchange groups initial anion exchanger in non-impregnated (initial) state research institutes. This ensures the preservation of the functional properties of the anion exchanger in relation to the removal of organic impurities from the water.
[029] Применение фульвовой или смеси фульвовой и гуминовой кислот и/или смеси их солей в составе анионита вместо гумусовых веществ, используемых в прототипе, обусловлено тем, что при импрегнировании гумусовыми веществами анионит наряду с фульвовой и гуминовой кислотами будет содержать гумин и гиматомилановые кислоты, что существенно снижает эффективность анионита в отношении удаления двух- и трехвалентных ионов металлов, в том числе железа, марганца, алюминия.[029] The use of fulvic or a mixture of fulvic and humic acids and / or a mixture of their salts in the composition of the anion exchanger instead of the humic substances used in the prototype is due to the fact that when impregnated with humic substances, the anion exchanger, along with fulvic and humic acids, will contain humin and hymatomylanic acids, which significantly reduces the effectiveness of the anion exchanger in relation to the removal of di- and trivalent metal ions, including iron, manganese, aluminum.
[030] Использование для импрегнирования соотношения фульвовая кислота ÷ гуминовая кислота (100-0)% позволяет сократить время импрегнирования при достижении требуемой эффективности полученного компонента в отношении удаления двух- и трехвалентных ионов металлов, в том числе железа, марганца и алюминия. При соотношении кислот (5-95) % требуется больше времени для осуществления процесса, однако это является более экономически выгодным ввиду высокой стоимости фульвовой кислоты и ее солей, а полученный материал сохраняет основные функциональных характеристик.[030] The use of the ratio fulvic acid ÷ humic acid (100-0)% for impregnation makes it possible to reduce the impregnation time while achieving the required efficiency of the obtained component in relation to the removal of di- and trivalent metal ions, including iron, manganese and aluminum. At a ratio of acids (5-95)%, more time is required for the process to be carried out, however, this is more cost-effective due to the high cost of fulvic acid and its salts, and the resulting material retains the main functional characteristics.
[031] При степени импрегнирования низкоосновного анионита менее 1% эффективность и ресурс в отношении очистки воды от двух- и трехвалентных ионов металлов, в том числе железа, марганца, алюминия будут низкими, что может сделать применение данной загрузки не совсем целесообразным ввиду недостаточного количества координационных центров на поверхности низкоосновного анионита.[031] When the degree of impregnation of the low-basic anion exchanger is less than 1%, the efficiency and resource in relation to water purification from di- and trivalent metal ions, including iron, manganese, aluminum, will be low, which may make the use of this load not entirely appropriate due to the insufficient amount of coordination centers on the surface of the low-basic anion exchanger.
[032] Содержание импрегнированного низкоосновного анионита в составе загрузки менее 5 мас. % не обеспечит требуемой эффективности и ресурса удаления двух- и трехвалентных ионов металлов, в том числе железа, марганца и алюминия. Содержание данного компонента более 15 мас. % обеспечивает требуемые эффективность и ресурс удаления указанных выше загрязнителей, но является экономически нецелесообразным.[032] The content of the impregnated low-basic anion exchanger in the composition of the load is less than 5 wt. % will not provide the required efficiency and resource for the removal of di- and trivalent metal ions, including iron, manganese and aluminum. The content of this component is more than 15 wt. % provides the required efficiency and resource for removing the above pollutants, but is not economically feasible.
[033] Использование высокоосновного анионита гелевой структуры, импрегнированного металлом-окислителем в анионной форме обусловлено тем, что данный тип анионита является более селективным в отношении импрегнирования металлом-окислителем в анионной форме, что позволяет сократить расход исходных компонентов, а также ускорить процесс импрегнирования.[033] The use of a highly basic anion exchange resin of a gel structure impregnated with an oxidizing metal in an anionic form is due to the fact that this type of anion exchange resin is more selective in terms of impregnation with an oxidizing metal in an anionic form, which allows reducing the consumption of initial components, as well as speeding up the impregnation process.
[034] Для импрегнирования высокоосновного анионита используются анионные формы соединений марганца: перманганат-анионы (MnO4 2-) или манганат-анионы (Mn(V), что обусловлено высокой окисляющей способностью данных анионов, превышающей окислительно-восстановительный потенциал Fe3+→Fe2+=+0,77 В, используемого в прототипе: окислительно-восстановительный потенциал MnO4 2-→MnO2=+2,257 В, MnO4 -→MnO2=+1,692 В, MnO4 -→Mn2+=+1,52 В. Такой высокий окислительно-восстановительный потенциал перманганат-анионов (MnO4 2-) и манганат-анионов (MnO4 -) обеспечивает более глубокое окисление органических примесей и их последующее удаление сорбционно-фильтрующей загрузкой.[034] For the impregnation of a highly basic anion exchange resin, anionic forms of manganese compounds are used: permanganate anions (MnO 4 2- ) or manganate anions (Mn(V), which is due to the high oxidizing ability of these anions, which exceeds the redox potential of Fe 3+ →Fe 2+ =+0.77 V used in the prototype: redox potential MnO 4 2- →MnO 2 =+2.257 V, MnO 4 - →MnO 2 =+1.692 V, MnO 4 - →Mn 2+ =+1 .52 V. Such a high redox potential of permanganate anions (MnO 4 2- ) and manganate anions (MnO 4 - ) provides a deeper oxidation of organic impurities and their subsequent removal by sorption-filtering loading.
[035] Высокоосновный анионит гелевой структуры в импрегнированной форме содержит пер манганат-анионы или манганат-анионы в количестве до 35% от полной обменной емкости анионита, поскольку при большем содержании может произойти выделение соединений марганца в очищенную воду.[035] The highly basic gel structure anion exchange resin in impregnated form contains per manganate anions or manganate anions in an amount of up to 35% of the total exchange capacity of the anion exchange resin, since at a higher content, release of manganese compounds into the purified water can occur.
[036] Содержание импрегнированного высокоосновного анионита в сорбционно-фильтрующей загрузке менее 15 мас. % не обеспечит требуемых эффективности и ресурса в отношении удаления органических примесей, а содержание данного компонента более 25 мас. % приведет к выделению соединений марганца в очищенную воду.[036] The content of impregnated highly basic anion exchange resin in the sorption-filter load is less than 15 wt. % will not provide the required efficiency and resource in relation to the removal of organic impurities, and the content of this component is more than 25 wt. % will lead to the release of manganese compounds into the purified water.
[037] Использование низкоосновного анионита макропористой структуры для удаления окисленных форм органических примесей обусловлено тем, что данный тип анионитов, по сравнению с высокоосновными анионитами макропористой или гелевой структур, имеет более высокую общую обменную емкость, что обеспечивает больший ресурс очистки воды от органических примесей.[037] The use of a low-basic anion exchange resin with a macroporous structure to remove oxidized forms of organic impurities is due to the fact that this type of anion exchange resin, compared to highly basic anion exchange resins with a macroporous or gel structure, has a higher total exchange capacity, which provides a longer resource for water purification from organic impurities.
[038] Содержание низкоосновного анионита макропористой структуры в составе загрузки менее 5 мас. % не обеспечит высоких значений эффективности и ресурса в отношении удаления окисленных форм органических примесей и неорганических анионов, а содержание данного компонента более 15 мас. % является экономически нецелесообразным.[038] The content of low-basic anion exchange resin of macroporous structure in the composition of the load is less than 5 wt. % will not provide high values of efficiency and resource in relation to the removal of oxidized forms of organic impurities and inorganic anions, and the content of this component is more than 15 wt. % is not economically feasible.
[039] Использование сильнокислотного катионита обусловлено его высокой эффективностью в отношении удаления солей жесткости, а также высокой эффективностью его регенерации в случае истощения его полной обменной емкости в процессе эксплуатации.[039] The use of a strong acid cation exchanger is due to its high efficiency in removing hardness salts, as well as its high efficiency of regeneration in the event of depletion of its full exchange capacity during operation.
[040] Исходная форма сильнокислотного катионита (Na+, K+ или Н+) не имеет значения, так как перед использованием сильнокислотный катионит подвергается регенерации при помощи насыщенного раствора хлорида натрия NaCl, в результате чего конечная форма сильнокислотного катионита будет Na+.[040] The original form of the strong acid cation exchanger (Na + , K + or H + ) does not matter, since the strong acid cation exchanger is regenerated with a saturated solution of sodium chloride NaCl before use, resulting in the final form of the strong acid cation exchanger being Na+.
[041] Содержание сильнокислотного катионита в составе загрузки менее 29 мас. % не обеспечит высоких значений эффективности и ресурса в отношении солей жесткости, а содержание данного компонента более 67 мас. % приведет к уменьшению содержания остальных компонентов сорбционно-фильтрующей загрузки и снижению ее эффективности и ресурса в отношении других целевых загрязнителей.[041] The content of strongly acidic cation exchanger in the composition of the load is less than 29 wt. % will not provide high values of efficiency and resource in relation to hardness salts, and the content of this component is more than 67 wt. % will lead to a decrease in the content of the remaining components of the sorption-filtering load and a decrease in its efficiency and resource in relation to other target pollutants.
[042] Использование анионитов и катионитов в заявляемой сорбционно-фильтрующей загрузке с размером гранул более 0,6 мм не позволяет добиться эффективной комплексной очистки воды от указанных загрязнителей вследствие недостаточной поверхности контакта этих материалов с очищаемой водой, а использование указанных анионитов и катионитов с размером гранул менее 0,4 мм приведет к проскоку компонентов загрузки в очищаемую воду и к возникновению дополнительного гидравлического сопротивления, что приведет к падению скорости фильтрации.[042] The use of anion exchangers and cation exchangers in the inventive sorption-filtering load with a granule size of more than 0.6 mm does not allow for effective complex water purification from these pollutants due to the insufficient contact surface of these materials with the water to be purified, and the use of these anion exchangers and cation exchangers with a granule size less than 0.4 mm will lead to a breakthrough of the loading components into the treated water and to the appearance of additional hydraulic resistance, which will lead to a drop in the filtration rate.
[043] При содержании песка в сорбционно-фильтрующей загрузке менее 4% не происходит образование удерживающего слоя в установке с сорбционно-фильтрующей загрузкой, в результате чего компоненты попадают в очищенную воду, а содержание песка более 8% приводит к росту гидравлического сопротивления и снижению скорости фильтрации.[043] When the sand content in the sorption-filter load is less than 4%, the formation of a retaining layer in the installation with the sorption-filter load does not occur, as a result of which the components enter the purified water, and the sand content of more than 8% leads to an increase in hydraulic resistance and a decrease in speed filtration.
[044] Использование инертного материала оправдано необходимостью предотвращения вымывания фильтрующей загрузки при ее регенерации, а также для взрыхления смеси во время работы для поддержания ее стабильной эффективности.[044] The use of an inert material is justified by the need to prevent washing out of the filter bed during its regeneration, as well as to loosen the mixture during operation to maintain its stable efficiency.
[045] При содержании полимера в загрузке (гранулированного полипропилена, полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида, сополимера акрилонитрила) менее 4% происходит вымывание компонентов смеси и их попадание в очищенную воду, а также недостаточное взрыхление компонентов сорбционно-фильтрующей загрузки в процессе ее регенерации. Содержание гранулированного полимера более 8% приводит к росту гидравлического сопротивления и снижению скорости фильтрации.[045] When the content of the polymer in the feed (granular polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, acrylonitrile copolymer) is less than 4%, the components of the mixture are washed out and enter the purified water, as well as insufficient loosening of the components of the sorption-filtering feed during its regeneration. The content of granular polymer more than 8% leads to an increase in hydraulic resistance and a decrease in filtration rate.
[046] Краткое описание чертежей[046] Brief Description of the Drawings
[047] Изобретение поясняется фигурой, где приведена схема установки для комплексной очистки воды с использованием заявляемой сорбционно-фильтрующей загрузки.[047] The invention is illustrated by a figure, which shows a diagram of an installation for complex water purification using the inventive sorption-filter load.
[048] Элементы обозначены на фигуре следующими позициями:[048] Elements are indicated in the figure by the following positions:
1 - электронный блок управления;1 - electronic control unit;
2 нижний сетчатый фильтр 0,2-0,3 мм;2 lower mesh filter 0.2-0.3 mm;
3 верхний сетчатый фильтр 0,2-0,3 мм;3 upper mesh filter 0.2-0.3 mm;
4 - центральная трубка;4 - central tube;
5 - сорбционно-фильтрующая загрузка;5 - sorption-filtering load;
6 солевой бак6 salt tank
[049] Осуществление изобретения[049] Implementation of the Invention
[050] Предложенная сорбционно-фильтрующая загрузка помещается в расположенную вертикально цилиндрическую емкость (см. фиг. 1), снабженную электронным блоком управления (1) для регулирования расхода воды, фильтрующего цикла и цикла регенерации. В емкости также предусмотрены нижний (2) и верхний (3) сетчатые фильтры конической формы с диаметром ячейки 0,2-0,3 мм, соединенные центральной трубкой (4) для выхода очищенной воды. Электронный блок управления (1) снабжен патрубком для подачи исходной воды, патрубком для выхода очищенной воды и дренажным патрубком для сброса дренажной воды в процессе регенерации сорбционно-фильтрующей загрузки. Насыщенный раствор хлористого натрия для регенерации сорбционно-фильтрующей загрузки подается из стоящего отдельно солевого бака (6). Через сорбционно-фильтрующую загрузку в начале эксплуатации пропускают 3-5 объемов исходной воды на 1 объем загрузки в направлении снизу вверх, а затем пропускают 5-10 объемов воды на 1 объем загрузки в направлении сверху вниз в результате чего компоненты загрузки расслаиваются вследствие оптимально подобранных насыпных плотностей компонентов загрузки. После расслоения на сорбционно-фильтрующую загрузку подается насыщенный раствор хлористого натрия с последующей промывкой загрузки исходной водой для удаления оставшегося раствора хлористого натрия.[050] The proposed sorption-filtering load is placed in a vertically arranged cylindrical container (see Fig. 1), equipped with an electronic control unit (1) to control the water flow, the filter cycle and the regeneration cycle. The tank is also provided with lower (2) and upper (3) mesh filters of conical shape with a cell diameter of 0.2-0.3 mm, connected by a central tube (4) for purified water outlet. The electronic control unit (1) is equipped with a pipe for supplying raw water, a pipe for the outlet of purified water and a drain pipe for discharging drainage water during the regeneration of the sorption-filtering load. A saturated solution of sodium chloride for the regeneration of the sorption-filtering load is supplied from a separate salt tank (6). At the beginning of operation, 3-5 volumes of source water are passed through the sorption-filtering load per 1 load volume in the direction from the bottom up, and then 5-10 volumes of water are passed per 1 load volume in the top-down direction, as a result of which the load components are stratified due to optimally selected bulk densities of the loading components. After stratification, a saturated solution of sodium chloride is supplied to the sorption-filtering load, followed by washing of the load with source water to remove the remaining sodium chloride solution.
[051] Далее приведены примеры заявляемой сорбционно-фильтрующей загрузки.[051] The following are examples of the claimed sorption-filtering load.
[052] Пример 1 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[052] Example 1 - Sorption-filter loading containing wt. %:
[053] Пример 2 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[053] Example 2 - Sorption-filter loading containing wt. %:
[054] Пример 3 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[054] Example 3 - Sorption-filter loading containing wt. %:
[055] Пример 4 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[055] Example 4 - Sorption-filter loading containing wt. %:
[056] Пример 5 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[056] Example 5 - Sorption-filter loading containing wt. %:
[057] Пример 6 - Сорбционно-фильтрующая загрузка, содержащая в мас. %:[057] Example 6 - Sorption-filter loading, containing in wt. %:
[058] В сорбционно-фильтрующей загрузке можно использовать ионообменные смолы и компоненты других производителей при соблюдении заявленных соотношений.[058] In the sorption-filtering load, ion-exchange resins and components from other manufacturers can be used, subject to the stated ratios.
[059] Предложенная сорбционная загрузка обеспечивает эффективную комплексную очистку воды из нецентрализованных источников водоснабжения при следующих пороговых концентрациях загрязнителей в воде при условии ее периодической регенерации:[059] The proposed sorption load provides effective integrated water purification from non-centralized water supply sources at the following threshold concentrations of pollutants in water, subject to its periodic regeneration:
Перманганатная о кисляемость (ПО), мгО/л - не более 30 мгО/л;Permanganate acidity (PO), mgO/l - no more than 30 mgO/l;
Общая жесткость (ОЖ) - не более 20° Ж;General hardness (OZH) - no more than 20 ° W;
Feобщ - не более 15 мг/л;Fe total - no more than 15 mg/l;
Mnобщ - не более 5 мг/л;Mn total - no more than 5 mg/l;
Alобщ - не более 1 мг/л;Al total - no more than 1 mg/l;
HS- - не более 5 мг/л;HS - - no more than 5 mg/l;
NH4+- не более 5 мг/л;NH 4+ - no more than 5 mg/l;
Мутность не более 25 ЕМФ.Turbidity is not more than 25 NMF.
[060] В таблицах 1 и 2 приведены параметра исходной и очищенной воды с использованием заявленной сорбционно-фильтрующей загрузки по примерам 1-6 и загрузки согласно ближайшему аналогу (прототипу).[060] Tables 1 and 2 show the parameters of the source and purified water using the declared sorption-filter load according to examples 1-6 and load according to the closest analogue (prototype).
[061][061]
[064] Как следует из результатов лабораторного анализа проб исходной воды и очищенной воды, заявляемая сорбционно-фильтрующая загрузка обеспечивает комплексную очистку воды из нецентрализованных источников водоснабжения от органических (снижение перманганатной окисляемости воды) и неорганических примесей (железо, марганец, алюминий, аммоний, сероводород (в форме гидросульфид-ионов), солей жесткости, а также механических частиц. Перманганатная окисляемость снижается со значений 12-14 мгО/л до <0,05 мгО/л; общая жесткость снижается с 7,4-9,8оЖ до <0,1-0,92оЖ; содержание общего железа с 13,8-14,2 мг/л до <0,05 мг/л; содержание марганца с 4,1-5,1 мг/л до <0,01 мг/л; содержание алюминия с 0,5-0,6 мг/л до <0,05 мг/л; содержание гидросульфид-ионов с 2,4-3,4 мг/л до <0,002 мг/л; содержание аммоний ионов с 1,4-1,5 мг/л до <0,04 мг/л; содержание механических частиц (мутность) с 18,4-22,1 ЕМФ до <1,0 ЕМФ; оценка запаха снижается с 5-3 баллов до 0-1 баллов при производительности 1,8-2,0 куб. м/ч.[064] As follows from the results of laboratory analysis of samples of source water and purified water, the claimed sorption-filtering load provides comprehensive purification of water from decentralized water sources from organic (reduction of permanganate oxidizability of water) and inorganic impurities (iron, manganese, aluminum, ammonium, hydrogen sulfide (in the form of hydrosulfide ions), hardness salts, as well as mechanical particles.Permanganate oxidizability decreases from 12-14 mgO/l to <0.05 mgO/l; <0.1-0.92 o F; total iron content from 13.8-14.2 mg/l to <0.05 mg/l; manganese content from 4.1-5.1 mg/l to <0 0.01 mg/l, aluminum content from 0.5-0.6 mg/l to <0.05 mg/l, content of hydrosulfide ions from 2.4-3.4 mg/l to <0.002 mg/l; content of ammonium ions from 1.4-1.5 mg/l to <0.04 mg/l, the content of mechanical particles (turbidity) from 18.4-22.1 NUF to <1.0 NUF, the odor score decreases from 5 -3 points to 0-1 points with a capacity of 1.8-2.0 cubic meters /h
Claims (10)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2786774C1 true RU2786774C1 (en) | 2022-12-26 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271837A (en) * | 1992-04-22 | 1993-12-21 | Discepolo Carl G | Drinking water filtration system |
| RU2240857C2 (en) * | 2002-04-05 | 2004-11-27 | Татьяна Евгеньевна Митченко | Filter charge for integrated treatment of water |
| RU2305001C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-08-27 | Татьяна Евгеньевна Митченко | Filtering loading for the complex purification of the waters |
| RU2328333C2 (en) * | 2006-04-06 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма Альт Групп" | Polyfunctional filtrating composition |
| UA96784C2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-12-12 | Торопчин Олег Володимирович | Mixture for complex water treatment |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5271837A (en) * | 1992-04-22 | 1993-12-21 | Discepolo Carl G | Drinking water filtration system |
| RU2240857C2 (en) * | 2002-04-05 | 2004-11-27 | Татьяна Евгеньевна Митченко | Filter charge for integrated treatment of water |
| RU2305001C2 (en) * | 2005-07-11 | 2007-08-27 | Татьяна Евгеньевна Митченко | Filtering loading for the complex purification of the waters |
| RU2328333C2 (en) * | 2006-04-06 | 2008-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма Альт Групп" | Polyfunctional filtrating composition |
| UA96784C2 (en) * | 2009-07-27 | 2011-12-12 | Торопчин Олег Володимирович | Mixture for complex water treatment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Velazquez-Jimenez et al. | Water defluoridation with special emphasis on adsorbents-containing metal oxides and/or hydroxides: a review | |
| Celik et al. | Removal of ammonia by natural clay minerals using fixed and fluidised bed column reactors | |
| Wasay et al. | Adsorption of fluoride, phosphate, and arsenate ions on lanthanum‐impregnated silica gel | |
| Naja et al. | Treatment of metal-bearing effluents: removal and recovery | |
| AU2013204708B2 (en) | Water Treatment Process | |
| WO2013062989A2 (en) | Porous composite media for removing phosphorus from water | |
| CN101696066A (en) | Method for removing organic pollutants from water by drinking water enhanced treatment | |
| CN111936229A (en) | Adsorbents from iron-and aluminium-rich starting materials | |
| RU2297389C2 (en) | Method of the drinking water purification and the installation for its implementation | |
| CA3210304A1 (en) | Fiber-based materials for water treatment | |
| Oliveira et al. | Copper and lead removal by peanut hulls: Equilibrium and kinetic studies | |
| RU2786774C1 (en) | Sorption-filtering charge for complex water purification | |
| US10046986B2 (en) | Composite material | |
| US10752522B2 (en) | Compositions and methods for selenium removal | |
| CA2912832A1 (en) | System and process for removing ammonium, soluble bod and suspended solids from a wastewater stream | |
| RU2282494C2 (en) | Porous filter element (variations) | |
| RU2399412C2 (en) | Method of making sorbent for purifying natural and waste water | |
| CN102050501B (en) | Microfiltration film-forming processing device and microfiltration film-forming processing method thereof | |
| Aryal et al. | Synergistic effect of biological activated carbon and enhanced coagulation in secondary wastewater effluent treatment | |
| RU2328333C2 (en) | Polyfunctional filtrating composition | |
| JP2003019404A (en) | Arsenic adsorbent and removal treatment method for arsenic using the same | |
| RU2186036C1 (en) | Method and apparatus for purifying sewage water from metal salts | |
| CN105217713A (en) | A kind of calcining spathic iron ore degree of depth removes the method for phosphorus in water | |
| RU2099292C1 (en) | Method of removing sulfides from waste waters | |
| RU2305001C2 (en) | Filtering loading for the complex purification of the waters |