Фильтрующий слой Советский патент 1990 года по МПК B01J20/28 B01D39/02 

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 слои для очистки воды, размещенный на дренажной основе, поперечное сечение.

Фильтрующий слой, расположенный на дренажной осноне 1, содержит гранулы 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 катио- нитов и анионитов могут использоваться высокодисперсные порошки ионообменных материалов, полученные путем тонкого помола исходных зерен ионитов с диаметром частиц катионита и анионита преимущественно менее,0,7 мкн,

СП

Јь 4 4ь

О

смесь которых в воде создает высокопористую структуру, объем которой значительно превышает сумму объемов исходных частиц.5

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

Пример. Фильтрующий слой поучают следующим образом. Водную сус- 15 пензию, содержащую 0,46 г порошкообразного катионита КУ-2 с преимущественным диаметром частиц 0,7 мкн смешивают с водной суспензией, содержащей эквивалентное количество 0,4b г 20 порошкообразного анионита АВ-17 с частицами такого размера. Частица катионита и анионита при совмещении суспензий гетерокоагулирук)т 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 раз больше диаметра частиц ионита, а 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 -j гранул полиэтилена сливают на дренажную сетку из полипропилена фильтрующей колонки с сечением 5 см2 с образованием структурированного фильтрующего слоя, в котором порошкообразный 40 ионит распределен между гранулами по-, лиэтилена.

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

Производительность фильтрующего слоя устанавливали по количеству соединений железа, улавливаемых фильт50

рующим слоем в единицу времени и рассчитывали по формуле

U (СИСХ-С6Ь11(

)-v,

СИс% - концентрация ионов железа

в исходном растворе, мкг/л; С 6Ь,Х - концентрация ионов железа в очищенном растворе, мкг/л;

Q

5 0 5 о 0

0

V - объемная скорость фильтрации раствора через фильтр, л/мин.

Эффективность очистки воды от растворенных примесей рассчитывали по формуле

э ш-1Јш..100%.

МСХ

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 порошкообразного 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 растворенных 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 эффективность очистки воды от растворенных примесей на 6 - 15 %.

i

Формула изобретения

Фильтрующий слой для очистки воды от коллоидно-дисперсных и растворенных примесей, содержащий смесь частиц порошкообразных катионита и анионита и гранул наполнителя, отличающийся 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.

CJIXA

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.