Фильтрующий слой

 

Изобретение относится к ионообменным порошкообразным материалам, которые используются в системах водоподготовки для очистки воды от коллоидно-дисперсных и растворенных примесей, и позволяет увеличить производительность и эффективность очистки воды от растворимых примесей. Фильтрующий слой содержит смесь частиц порошкообразных катионита и анионита и гранулы наполнителя, размер которых в 100-35000 раз больше размера частиц порошкообразного катионита и анионита. Соотношение объемов, занимаемых смесью порошков ионитов в воде и гранул наполнителя, составляет 1:0,05÷0,7. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЕНИЯ ) г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4208389/31-26 (22) 11.03.87 (46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. A.В.думанского (72) А,Т,Пилипенко, В.Л.Гребенюк, M,È.ÏoíoìàðåB, О.P.Øeíäðèê, T.A.boãoñëîâñêàÿ и В.И.Писарук (53) 663.632.48(088,8) .(56) Авторское свидетельство СССР

Ф 812735, кл. В 01 D 15/04, 1979, Аширов А. Токообменная очистка сточных вод, растворов и газов, Л.: Химия, 1983, с. 98,258-259.

Изобретение относится к ионообменным порошкообразным материалам, применяемым для очистки воды от коллоидно-дисперсных и растворенных примесей, и может быть использовано для систем водоподготовки в химической промышленности, теплоэнергетике и микроэлектронике.

Цель изобретения — увеличение производительности и эффективности очистки воды от растворенных примесей.

На чертеже схематически показан фильтрующий слой для очистки воды, размещенный на дренажной основе, поперечное сечение, Фильтрующий слой, расположенный на дренажной основе 1, содержит гра-!

ÄÄSUÄÄ 1544476 А 1 (51) 5 В 01 J 20/28, В 01 D 39/02

2 (54) ФИЛЬТР УЮИ1ИЙ СЛОЙ (57) Изобретение относится к ионообменным порошкообраэным материалам, которые используются в системах водоподготовки для очистки воды от коллоидно-дисперсных и растворенных примесей, и позволяет увеличить производительность и эффективность очистки воды от растворимых примесей. Фильтрующий слой содержит смесь частиц порошкообразных катионита и анионита и гранулы наполнителя, размер которых в 100-35000 раз больше размера частиц порошкообразного катионита и анионита. Соотношение объемов, занимаемых смесью порошков ионитов в воЯ де и гранул .наполнителя, составляет

1;0,05-0,7. 1 ил., 1 табл. нулы наполнителя 2, между которыми равномерно распределена смесь 3 частиц порошкообразных катионита и анионита, при этом размеры гранул наполнителя в 100-35000 раз больше размера частиц порошкообразных катионита и анионита, при этом соотношение объемов, занимаемых смесью порошков катионита и анионита в воде и гранул наполнителя, составляет 1:0 05 — 0,7.

В качестве порошкообразных катионитов и анионитов могут использовать ся высокодисперсные порошки иондобменных материалов, полученные путем тонкого помола исходных зерен ионитов с диаметром частиц катионита и анионита преимущественно менее, 0,7 мкн, 1544476 смесь которых в воде создает высоко= пористую структуру, объем которой значительно превышает сумму объемов исходных частиц.

В качестве наполнителя в фильтрующем слое могут использоваться любые гранулированные материалы, например шары, цилиндры, зерна или гранулы из стекла, резины или полиэтилена, а так- 0 же зерна или гранулы ионообменных материалов, например катионита КУ-2 или анионита АВ-17.

Пример. Фильтрующий слой получают следующим образом, Водную суспенэию, содержащую 0,46 r порошкообразного катионита КУ-2 с преимущественным диаметром частиц 0,7 мкн смешивают с водной суспензией, содержащей эквивалентное количество 0,46 г 20 порошкообразного анионита АВ- 17 с частицами такого размера. Частица катионита и анионита при совмещении суспензий гетерокоагулируют с образованием объемных структур — флокул. Оса- 25 док скоагулированных в воде частиц ионитов в дальнейшем смешивают с гранулированным полиэтиленом, средний размер гранул которого в 4300 раэ больше диаметра частиц ионита, а соот-30 ношение объема, занимаемого смесью порошков ионита в воде, к объему, который занимают гранулы полиэтилена, составляет 1:0,4. Образовавшуюся смесь из частиц порошкообразных ионитов и гранул полиэтилена сливают на дренаж,ную сетку из полипропилена фильтрующей колонки с сечением 5 смх с образованием структурированного фильтрующего слоя, в котором порошкообраэный 40 ионит распределен между гранулами по-, лиэтилена.

Работу фильтрующего слоя проверяли по очистке воды от растворенных сое- 45 динений железа при фильтрации ее через фильтрующий слой в течение 1 ч.

Производительность фильтрующюго слоя устанавливали по количеству соединений железа, улавливаемых фильтрующим слоем в единицу времени и рассчитывали по формуле ч Сисх С ьы„) V где С,„— концентрация ионов железа в исходном растворе,мкг/л;

С, — концентрация ионов железа в очищенном растворе, мк г/л;

V — объемная скорость фильтрации раствора через фильтр, л/мин, Эффективность очистки воды от растворенных примесей рассчитывали по формуле

Э=- —,— — - - 100Х.

Сисх Сех

Сисх

Результаты испытаний фильтрующего слоя с различным соотношением размеров частиц порошкообразного ионита и гранул наполнителя, а также с различным соотношением объемов порошков ионитов в воде к объему гранул наполнителя приведены в таблице. Как следует из представленных в таблице данных фильтрующий слой, содержащий гранулы наполнителя размером в 100"

35000 раз больше диаметра частиц порошкообраэного катионита и анионита при соотношении объема, занимаемого смесью порошков катионита и анионита в воде, к объему гранул наполнителя, в пределах 1:0,05"0,7, обеспечивает наиболее высокую производительность и эффективность очистки воды от раствореннык примесей по сравнению с фильтрующим слоем, у которого соотношения размеров и объемов частиц ионитов и наполнителя находятся за пределами указанных оптимальных значений.

Применение фильтрующего слоя позволяет по сравнению с известными увеличить производительность очистки воды в 1,3-3,14 раза и увеличить э4 фективность очистки воды от растворенных примесей на 6 — 15 /.

1 формула из обретения

Фильтрующий слой для очистки воды от коллоидно-дисперсных и растворенных примесей, содержащий смесь частиц порошкообразных катионита и анионита и гранул наполнителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увели-. чения производительности и эффективности очистки воды от растворенных примесей, гранулы наполнителя выполнены в 100-35000 раз превышающий диаметр частиц порошкообразных катиони- та и анионита, при этом соотношение объемов, занимаемых смесью порошков катионита и анионита в воде и гранул наполнителя, составляет 1:0,05-0,7, 1544476

Эффективность. очистки раствора, i

Производительность фильтра по количеству

Соотношение

Соотношение

Состав фипьтрующего слоя концентрации келеэа в нсПаполнитель

Порошхообраэные повиты днст. воде и наполнителя

КУ-2+ЭДЭ-10П

Крупномолотый ионит

ЭДЭ- 1 ОП

0,7 !0>

1,0 10 I:0,4

1:0,4

1200 195

1200: 128

39,2

53,0

84

Il

КУ-2+AB-17

Гранулированный полн4,3 10

8,0.10

l:0,4

1300: 30

1200:24

66,0

98 этилен

Стеклянные

КУ-2+ЭДЭ-IОП

КУ-2+АВ-17

1:0,4

48,1

1, 14 10

1,2 10

1:0,4

940: IS !

200:36

45,0

КУ-2+ЭДЭ- I OII

КУ-2+АЗ-1 7

1:0,4

50,0

97 1,5 10

1,8 ° 10 98

1:0>4

940:24

1200:36

45,1

КУ-2+ЭДЭ-IОП

1:0,4

49,0 цилиндры

Резиновые, ° I

2,9 10

35 !О

3,9 .10

1200: 150 !

200: 150

1200: 186

1:0,4

1:0,4

1:0,4

88

88

84,5

50,5

50,5

48,7 цилиндры ! °

КУ-2+ЭДЭ-IОП

Гранулированный полиэтилен 4,3 !О

° I

It

II ! °

КУ-2+ЭДЭ- 1 ОП

Стеклянные цилиндры

1>2 10

1:0,7

1:0,75

1200:120

1200: 120

51,8

51,0

Составитель Э >Дружинин

Техред Л.Сердюкова Корректор М.лароши

Редактор Л.Зайцева

Заказ 454 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 цилиндры

Гранулированный вопит АВ-l7

Стеклянные цилиндры

Гранулированный ионит KY-2

Стеклянные размеров частиц наполнителя и порошкообразного ионита

Соотношение объемов, занимаемых смесью порошкообраэных понитов в

t:0,01

1:0,05

1:0>1

1:0,2

1:0,3

I!v,ч ходном растворе: концентрация келеза в очищенном растворе, мкг/л

1200: 180

1200: 114

1300:27

1300:28

1300:29 !

ЗОЕЙ:3!I калева, улавливаемому в единицу времени, Q мкг/мин

48,9

49,9

47,0

45,0

42 >0

66,0

90,5

98

98

98