Способ сорбционной очистки питьевой воды от железа

 

Использование: очистка питьевой воды от железа природными сорбентами. Сущность изобретения: последовательно осуществляют фильтрование через два слоя измельченных минералов: сначала через минерал гематит, а затем - чрез минерал цеолит. Размер частиц сорбентов составляет 2 - 5 мм. Расход воды 1,2 - 1,5 л/мин при отношении объемов сорбентов к часовому объему воды 1:36 - 45 и равном массовом соотношении сорбентов. Способ обеспечивает обезжелезивание воды в кислой области значения pH в интервале 3,0 - 6,0. 1 табл.

Изобретение относится к очистке питьевой воды от железа природными минеральными сорбентами.

Известен способ удаления железа на подземных вод с использованием вакуумно-эжекционного аппарата для окисления двухвалентного железа до трехвалентного с дальнейшим фильтрованием через зернистую загрузку [1] Однако в этом способе выпадение твердой фазы (гидроокиси железа) происходит в гомогенном растворе, в результате чего образуется взвесь твердых частиц гидроокиси железа III крайне малых размеров, которые не укрупняются и весьма неэффективно фильтруются в дальнейшем зернистой загрузкой. В результате этого вода, содержащая эту мелкую взвесь ("рыжая вода"), может быть эффективно очищена только путем длительного отстаивания в емкостях отстойниках или с применением специальных фильтров (типа полипропиленовых и др.) Наиболее близким к предлагаемому является способ ее сорбционной очистки питьевой воды [2] включающий последовательное фильтрование через измельченных магнетитовый кварцит и дробленый цеолит при расходе воды 1,2 1,5 л/мин при отношении объемов сорбентов к часовому объему воды 1:36 45 и равном массовом соотношении сорбентов.

Этот способ может применяться для доочистки питьевой воды от железа, однако недостатком его является незначительный диапазон исходной обезжелезиваемой воды по значению кислотности, т.е. величине водородного показателя pH.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в известном способе сорбционной очистки питьевой воды, включающем последовательное фильтрование через два слоя измельченных минералов, второй из которых цеолит, причем фильтрование ведут при расходе воды 1,2 1,5 л/мин при отношении объемов сорбентов к часовому объему воды 1:36 45 и равном массовом соотношении сорбентов, новым является то, что в качестве первого минерала используют минерал гематит.

Задача изобретения создание высокоэффективного способа сорбционной очистки питьевой воды от железа.

Технический результат, достигаемый при этом, состоит в расширении диапазона исходной обезжелезиваемой воды по значению кислотности.

В таблице представлены результаты исследований эффективности обезжелезивания исходной воды, содержащей железа II в растворе на минеральных загрузках из гематита и магнетитового кварцита (размер зерен минеральной загрузки и высота слоя загрузки в обоих случаях одинаковы).

Из таблицы видно, что загрузка из гематита эффективно обезжелезивает воду в кислой области значений pH в интервале 6,0 3,0, причем эффективность обезжелезивания на протяжении этого интервала практически постоянна. Загрузка же из магнетитового кварцита, уже начиная с pH5,0, теряет эффективность по обезжелезиванию, которая с уменьшением значения pH (увеличением кислотности) ухудшается. Этот эффект можно объяснить большой химической стойкостью в кислой среде гематитового минерала по сравнению с известным-магнетитовым кварцитом.

Способ сорбционной очистки питьевой воды от железа осуществляют следующим образом.

Очищаемую воду последовательно пропускают через два слоя измельченных минералов. Размер частиц используемых сорбентов составляет 2 5 мм. В качестве первого сорбента используют минерал гематит, в качестве второго - минерал цеолит. Расход устанавливают 1,2 1,5 л/мин, при отношении объемов сорбентов к часовому объему воды 1:36 45 и равном массовом соотношении сорбентов.

Устройство для осуществления способа представляет собой, например, фильтр, состоящий из двух спаренных корпусов цилиндрической формы и соединительных шлангов. Первый корпус заполнен измельченным гематитом, а второй шунгитом. Перед работой фильтра один из шлангов надевают на водопроводный кран, через второй шланг очищенная вода поступает потребителю. Оптимизация расходных характеристик работы фильтра (расход воды 1,2 1,5 л/мин отношение объемов сорбентов к часовому объему воды 1:36 45, равное массовое соотношение сорбентов) была проведена исходя из обязательности соблюдения требований ГОСТ 2874-82 для профильтрованной воды.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность сорбционной очистки питьевой воды от железа.

Формула изобретения

Способ сорбционной очистки питьевой воды, включающий последовательное фильтрование через два слоя измельченных минералов, второй из которых - цеолит, причем фильтрование ведут при расходе воды 1,2 1,5 л/мин, при отношении объемов сорбентов к часовому объему воды 1 36 45 и при равном массовом соотношении сорбентов, отличающийся тем, что в качестве первого сорбента используют минерал гематит.

РИСУНКИ

Рисунок 1