СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА Российский патент 1997 года по МПК C02F1/64 

Изобретение относится к способам очистки природной воды от соединений железа, предназначенной для производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Известны способы обезжелезивания воды аэрацией и фильтрованием, заключающиеся в том, что вода обогащается воздухом при аэрации и фильтруется через загрузку. В качестве загрузки используется кварцевый песок, дробленый антрацит, керамзит и другие материалы [1]
Недостатками этих способов очистки являются образование на поверхности загрузки плотного слоя соединений железа, невозможность регенерации загрузки и необходимость периодической замены отработанной загрузки на новую. Способы характеризуются большой трудоемкостью, связанной с необходимостью замены фильтрующей загрузки (песка и др.).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ очистки воды от железа фильтрованием через пористый материал, спеченный из порошка титана с размером пор 5-40 мкм, используемый в виде трубы или пластины с толщиной стенки 0,9-10,0 мм [2]
Недостатками этого способа очистки являются зависимость содержания железа в фильтрате от общего содержания железа в исходной воде и толщины стенки фильтрующего материала. Так, при содержании железа более 3 мг/л в исходной воде не достигается его снижение в фильтрате до норм ПДК по ГОСТ 2874-82 на питьевую воду (0,3 мг/л).

Цель изобретения повышение степени очистки воды от соединений железа с обеспечением ее качества по требованиям ГОСТ на питьевую воду.

Поставленная цель достигается тем, что аэрированная вода фильтруется через полупроницаемую полимерную мембрану, используемую в виде трубчатых ультрафильтров типа БТУ 05/2 (ТУ 6-05-2010-86).

Примеры.

Аэрация природной воды осуществляется барботированием сжатого воздуха в приемник, откуда центробежным насосом вода циркулируется при давлении 0,08. 0,35 МПа и линейной скорости 2.5 м/сек над мембраной из ацетата целлюлозы площадью фильтрации 0,036 м². Фильтрат, пройдя через мембрану, собирается в пластмассовом кожухе и отводится в приемник фильтрата. Основные параметры процесса приведены в таблице (пример 1, 2, 3).В примерах 1, 2 в качестве объекта исследования использована вода из скважины г. Дзержинска Нижегородской области (Тепловский водозабор). В примере 3 использован имитат, приготовленный введением сернокислого железа (FeSO₄•7H₂O) в водопроводную воду. В примерах 4, 5 вода была взята из скважины г. Ноябрьска Тюменской области (Городской водозабор). В этих примерах вода подавалась на колонну, заполненную керамзитом, а затем на мембранный блок аналогично вышеприведенным примерам при давлении 0,08.0,15 МПа и линейной скорости над мембраной 2.3 м/сек при производительности по фильтрату до 200 л/час.

Мембранный блок состоял из двух трубчатых ультрафильтров БТУ 05/2 с мембраной из полисульфона общей площадью фильтрации 1 м².

Следует отметить, что снижение давления ниже 0,08 МПа и скорости потока над мембраной ниже 2 м/сек приводит к резкому уменьшению производительности по фильтрату, а повышение давления выше 0,35 МПа и скорости потока над мембраной выше 5 м/сек к увеличению энергозатрат.

Согласно данным таблицы обезжелезивание природной воды предлагаемым способом обеспечивает необходимые качественные показатели воды для питьевого и производительного снабжения.

Использование: очистка воды от железа. Сущность изобретения: обезжелезивание ведут аэрацией с последующим фильтрованием через полупроницаемые полимерные мембраны (например, из ацетата целлюлозы или полисульфона) с циркуляцией воды при давлении 0,08 -0,35 МПа и скорости потока над мембраной 2. ..5 м/сек. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ очистки воды от железа, включающий аэрацию с последующим фильтрованием через пористый материал, отличающийся тем, что фильтрование ведут через полупроницаемые полимерные мембраны с циркуляцией воды, подаваемой под давлением 0,08 0,35 МПа и скорости потока над мембраной 2 5 м/с. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мембраны выполнены из ацетата целлюлозы или полисульфона.