SU997793A1

SU997793A1 - Method of modification of filtering material /its versions/

Info

Publication number: SU997793A1
Application number: SU813361211A
Authority: SU
Inventors: Юрий Анатольевич Бренчуков; Борис Исаакович Ревут; Виктор Михайлович Шапченко
Original assignee: Специализированное Пуско-Наладочное Управление По Очистке Промстоков И Водоподготовке В Г.Ленинграде
Priority date: 1981-12-05
Filing date: 1981-12-05
Publication date: 1983-02-23

Description

Изобретение относитс к очистке природных и СТО.ЧНЫХ вод и может быть использовано при очистке воды от взвеси фильтрованием через зернистый материал.The invention relates to the purification of natural and HUNDRED. WATER waters and can be used in the purification of water from suspended matter by filtration through granular material.

Известно применение в качестве фильтрующей загрузки дробленного керамзита дл очистки воды от взеси 1.It is known to use as a filtering charge crushed claydite for water purification from slurry 1.

Недостатком указанного способа вл етс низка адгезионна активность фильтрующего материала мала его гр зеемкрсть.The disadvantage of this method is the low adhesive activity of the filtering material, which is low for its impairment.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату . вл етс способ модификации фильтрующего материала путем обработки его раствором хлорида металла, при этом в качестве фильтрующего материала берут керамзит и обработку ведут раствором хлорида кальци в присутствии бикарбоната натри при рН 9,5-10,0 21.The closest to the technical dryness and the achieved result. is a method of modifying the filtering material by treating it with a solution of metal chloride, while haydite is taken as the filtering material and the treatment is carried out with a solution of calcium chloride in the presence of sodium bicarbonate at pH 9.5-10.0 21.

Недостатком способа вл етс низка гр зеемкость филь,труюией загрузки в ней гральных и слабокислых растворах, какими вл ютс многие природные и сточные воды, так как образующа с пленка карбонатаThe disadvantage of this method is the low filterability of the filter, the flow of the load in it of the gravel and weakly acid solutions, which are many natural and waste waters, since the carbonate film forming

кальци неустойчива в нейтральных и слабокислых средах.Calcium is unstable in neutral and weakly acidic environments.

Целью изобретени вл етс увеличение гр зеемкости фильтра.The aim of the invention is to increase the filter capacity.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу модификации фильтрующего материала, включающек обработку кремнезема раствором соли металла, в качестве соли металла ис10 пользуют 0,1-0,5% сернокислого алюьшнй с последующей обработкой 0,51% раствором щелочи, либо 1-3% раствор силиката щелочного металла с последующей обработкой продукта 0,515 1,5% раствором 0,5-1,5%минеральной Кислоты. . The goal is achieved by the fact that according to the method of modifying the filtering material, which includes processing the silica with a metal salt solution, 0.1-0.5% aluminum sulphate is used as the metal salt, followed by a 0.51% alkali solution, or 1-3% alkali metal silicate solution followed by treatment of the product 0.515 with 1.5% solution of 0.5-1.5% mineral acid. .

в первом варианте модификации в результате обработки фильтрующего материала сернокислым алюминием in the first variant of modification as a result of processing the filtering material with aluminum sulphate

20 происходит адсорбци его на гранула} фильтрующего материала, котора обусловлена высокой энергией адсорбции ионов ализмини , имеющих положительный знак зар да на отрицательно за25 р женной поверхности фильтрующей загрузки - кварцевого песка,керамзита и т.п. Последующа обработка раствором щелочи приводит к образо- . ванию на гранулах фильтрующего ма30 териала тонкой рыхлой пленки гидроокиси алюмини , распредел ющейс равно мерно по всей толщине загрузки, что и определ ет значительное увеличение гр зеемкости фильтрующего мат риала и его фильтроцикла. Кроме того, образовавша с пленк гидроокиси алюмини обладает высокой адгезионной активностью, позвол ющей энергично извлекать при фильтрации частицы примесей, что и обуславливает интенсификацию процесса очистки природных и сточных вод. Во втором варианте при обработке гранул фильтрующего материала раствором силиката натри или кали происходит адсорбци его на гранулах , в результате чего образуетс тонка пленка, равномерно покрывающ частицы фильтрующего материала, а последующа обработка этих частиц раствором минеральной кислоты приво дит к образованию активированной кремнекислоты, локализующейс непосредственно на указанных частицах Механизм образовани равномерной устойчивой пленки на гранулах загрузки основан на известном влении кристаллизации, происход щем, прежде всего, на изоморфных материалах, В соответствии с этим влением пленка кремнекислоты с большой скоростью образуетс на гранулах кварцевого песка, керамзита и т.п. материалах, имеющих изоморфную структуру с кремн кислотой. Создание устойчивой пленки на гранулах кварцевого песка равномерно по всей толщине загрузки позвол ет существенно повысить гр зеемкость фильтрующего слогЗ и увеличить длительность его защитного действи . Кроме того (Образующа с пленка кремнекислоты обладает повышенной адгезионной активностью, снижающей отрицательный зар д частиц промываемых загр знений и тем самым способствует энергичному их прилипанию, что, в свою очередь, существенно интенсифицирует процесс очистки сточных и природных вод. Пример 1. Фильтрующий материал - кварцевый песок или керамзит с фракцией 0,5-2,0 мм - загружают в фильтр и обрабатывают 0,3%-ным раствором сернокислого алюмини в течение 12 мин, послечего раствор удал ют из фильтра. Затем фильтр заполн ют 0,7%-ным раствором едкого натра и выдерживают в течение 7 мин после чего раствор удал ют. Фильтрование природной воды через модифицированный фильтрующий материал провод т обычным способом. Полученный фильтрующий материал испытан при фильтровании воды реки Северна Двина. Результаты фильтровани через модифицированную загрузку приведены в сравнении с известным способом модификации фильтрующего материала путем обработки его раствором хлорида Ксшьци в присутствии бикарбоната натри . Качество фильтрованной волы характеризовалось следующи.ми показател ми: мутность, цветность, содержанием алюмини . Дл определени гр зеемкости, котора характеризуетс длительностью защитного действи загрузки, показатели качества очищенной воды контролировались трижды: через 30,90 и 150 мин. Полученные результаты приведены в табл.I. Таким образом, сравнительные результаты свидетельствуют об увеличении почти вдвое времени защитного действи модифицированной загрузки по сравнению с контрольной, что вл етс пр мым следствием увеличени гр зеемкости фильтрующего материала . Кроме того, показатели качества очищенной воды модифицированной загрузкой превышают контрольную в 3-4 раза, что характеризует значительную интенсификацию процесса очистки. П р и м е р 2. Фильтрующий материал - кварцевый песок или керамзит с фракцией 0,5-2,0 мм - загружают в фильтр и обрабатывают в течение 10 мкн 1%-ным раствором силиката натри . После этого раствор силиката натри удсш ют из фильтра и заполн ют 1%-ным раствором серной кислоты . Раствор выдерживают в течение 5 мин, после чего удгит ют. Фильтрование природной воды через модифицированный фильтрующий материал провод т бычным способом. Полученные при. фильтровании воды реки Северна Двина результаты фильтровани через модифицированную загрузку приведены в сравнении с спо-собом модификации фильтрующего материала путем обработки его раствором хлорида кальци в присутствии бикарбоната натри . Качество фильтрованной воды характеризовалось следующими показател ми: мутность, цветность, содержание алюмини . Дл определени гр зеемкости, котора характеризуетс длительностью защитного средства загрузки, показатели определ ли трижды: через 30, 90 и 150 мин. Полученные результаты приведены в табл.2. Таким образом, сравнительные результаты свидетельствуют об увеличении почти вдвое времени защитного действи модифицированной загрузки по сравнению с контрольной, что в- .20, it is adsorbed onto a granule} of filtering material, which is due to the high energy of adsorption of alizmini ions, which have a positive charge sign on the negatively charged surface of the filter charge — quartz sand, expanded clay, etc. The subsequent treatment with an alkali solution leads to a process. A thin loose aluminum hydroxide film on the granules of the filter material of the material is distributed equally over the entire thickness of the load, which determines a significant increase in the heat capacity of the filter material and its filter cycle. In addition, the aluminum hydroxide formed from the film has a high adhesive activity, which makes it possible to vigorously extract impurity particles during filtration, which causes an intensification of the process of purification of natural and waste waters. In the second embodiment, when the granules of the filter material are treated with a solution of sodium silicate or potassium, it is adsorbed on the granules, as a result of which a thin film is formed, uniformly covering the particles of the filter material, and the subsequent treatment of these particles with a solution of mineral acid leads to the formation of activated silicic acid located directly on These particles The mechanism for the formation of a uniform stable film on loading granules is based on the well-known crystallization phenomenon that occurs First of all, on isomorphic materials. In accordance with this phenomenon, a film of silica acid is formed at high speed on granules of quartz sand, expanded clay, etc. materials having an isomorphous structure with silicic acid. The creation of a stable film on the granules of quartz sand evenly throughout the entire thickness of the load makes it possible to significantly increase the heat capacity of the filter slate and increase the duration of its protective action. In addition (Formed silicic acid film has an increased adhesive activity, which reduces the negative charge of the particles of the washed pollutants and thereby contributes to their vigorous sticking, which, in turn, significantly intensifies the process of purification of waste and natural waters. Example 1. Filter material - quartz sand or expanded clay with a fraction of 0.5-2.0 mm is loaded into the filter and treated with a 0.3% aluminum sulphate solution for 12 minutes, after which the solution is removed from the filter. Then the filter is filled with a 0.7% races thief of caustic soda and kept for 7 minutes after which the solution is removed. Filtering natural water through modified filtering material is carried out in the usual way. filtering material by treating it with a Kszci chloride solution in the presence of sodium bicarbonate. The quality of the filtered ox was characterized by the following indicators: turbidity, color, aluminum content. To determine the gravity capacity, which is characterized by the duration of the protective effect of the load, the quality indicators of the purified water were monitored three times: after 30.90 and 150 minutes. The results are shown in Table I. Thus, the comparative results indicate an increase in almost two times the protective effect of the modified load compared to the control, which is the direct result of an increase in the heat capacity of the filter material. In addition, the quality indicators of purified water with modified loading exceed the control one by 3-4 times, which characterizes a significant intensification of the cleaning process. PRI mme R 2. Filter media — quartz sand or expanded clay with a fraction of 0.5-2.0 mm — is loaded into a filter and treated for 10 microns with a 1% sodium silicate solution. After this, the sodium silicate solution is removed from the filter and filled with 1% sulfuric acid solution. The solution is held for 5 minutes, after which it is dried. The filtration of natural water through the modified filtering material is carried out in the ordinary way. Obtained at. filtering the water of the Severnaya Dvina river; the results of filtration through modified loading are given in comparison with the method of modification of the filter material by treating it with calcium chloride solution in the presence of sodium bicarbonate. The quality of filtered water was characterized by the following parameters: turbidity, color, aluminum content. To determine the gravity capacity, which is characterized by the duration of the protective means of loading, the indicators were determined three times: after 30, 90 and 150 minutes. The results are shown in table 2. Thus, the comparative results indicate an increase of almost twice the protective action time of the modified load compared to the control one, which is -.

л еФс пр мым следствием увеличени гр зеемкости фильтрующего материашад,The direct effect of an increase in the filth capacity of the filter media,

Кроме того, показатели качества очишенной воды модифицированной загрузки превышают контрольную в 3-4 раза, что характеризует значительную интенсификацию . процесса очистки .In addition, the quality indicators of the purified water of the modified load exceed the control one by 3-4 times, which characterizes a significant intensification. cleaning process.

Таблица 1Table 1

Claims

Claim

1. A method of modifying a filter material, comprising treating silica with a solution of a metal salt, characterized in that, in order to increase the filter's filter capacity, aluminum sulfate is used as a metal salt, followed by treatment of the product with an alkali solution.

2. The method according to claim 1, characterized in that the use of aluminum sulfate concentration

Oh, 1-0.5%, and the alkali solution - 0> 5-1%.

3. A method of modifying a filter material, comprising treating silica with a solution of a metal salt, characterized in that, in order to increase the dirt capacity of the filter, alkali metal silicate is used as a metal salt, followed by treatment of the product with mineral acid.

4. The method according to claim 3, characterized in that 4Ό use a solution of alkali metal silicate with a concentration of 1-3%, and a solution of mineral acid - 0> 5-1.5%.