Способ обработки природных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/52 

Изобретение относится к обработке воды, в частности к осветлению и обесцвечиванию воды коагулянтами, и может быть использовано для очистки природных вод.

Целью изобретения является повышение степени очистки.

Для этого обрабатываемую воду пропускают через алюминиево-медную загрузку (засыпную), в которой соотношение площадей поверхности меди и алюминия составляет от 1 : 4 до 1 6, продолжительность контакта воды с загрузкой 2 - 3 ч.

Предлагаемый способ отличается тем, что обработку воды осуществляют гидрокси- дом алюминия, получаемым из ионов алюминия, которые переходят в обрабатываемую воду при прохождении ее через медно-алюминиевую загрузку при определенном соотношении площадей поверхности меди и алюминия.

Данные об эффективности процесса очистки представлены на фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 кривая 1 показывает зависимость концентрации алюминия в обрабатываемой воде, а кривая 2 - мутность очищенной воды от соотношения площадей поверхности меди и алюминия при времени контакта с загрузкой 2,5 ч.

На фиг. 2 (кривая 3) представлена зависимость растворения алюминия с 1 см2 площади поверхности, на кривой 4 - изменение мутности воды от времени контакта воды с загрузкой при соотношении площадей поверхности меди и алюминия 1 : 5.

Как видно из графиков, именно в заявляемых пределах соотношения площадей в раствор переходит наибольшая концентрация алюминия с 1 см2 площади поверхности (0,077 мг/л).

Способ реализуют следующим образом. Химическую цепь AI - Си используют для получения коагулянта, при этом медь является распространенным и недорогим металлом, обладающим достаточным электроположительным потенциалом для создания необходимой для растворения алюминия разности потенциалов. Кроме того, медь применяют в качестве металла, об(Л

С

х| СЛ 00 О

ладающего антимикробными свойствами, и его микроколичества, переходящие в раствор в результате катодного растворения.

Перед пропусканием воды через загрузку металлы активируют активной щелочью КОН и промывают дистиллированной водой Обрабатываемую воду подают в резервуар с загрузкой, причем, задаваясь площадью поверхности алюминиевой загрузки и объемом обрабатываемой воды, можно дозировать коагулянта необходимой концентрации.

Способ позволяет дозировать коагулянт непосредственно в обрабатываемую воду без затрат электроэнергии.

Заявляемое соотношение площадей поверхности меди и алюминия, а также время контакта воды с загрузкой выбраны из условий, обеспечивающих наиболее эффективный процесс хлопьеобразования, что приводит к очистке воды от взвешенных частиц не уровне ПДК (табл. 1, примеры 1 - 9).

Задаваясь площадью поверхности алюминиевой загрузки и временем контакта обрабатываемой воды с загрузкой, дозируют коагулянт в необходимой концентрации.

Как видно из табл. 1 при запредельном соотношении площадей поверхности Си и AI (примеры 10.11)мутность воды превышает допустимую ГОСТом. Время контакта обрабатываемой воды вне завяленных пределов также либо снижает эффективность обработки (пр, 12), либо не изменяет ее, несмотря на увеличение времени контакта (13).

Пример. Воду мутностью 8 мг/л пропускают через медно-алюминиевую загрузку при соотношении поверхностей 1 : 5

и выдерживают в течение 2 ч. Мутность обработанной воды определяют по фотоэлек- тр околориметру. Она отвечала 2 мг/л.

Мутность обрабатываемой воды 8 мг/л,

концентрация алюминия 3 мг/л. 2,9 мг/л (объем обрабатываемой воды 1,33 л при площади поверхности алюминиевой загрузки 50 см2).

Для определения эффективности известного способа при очистке природных вод от мутности был проведен сравнительный эксперимент с использованием известной гальванической пары железо - медь и предложенной алюминий - медь. Для сравнительного эксперимента обе гальванические пары берут в соотношении 5 : 1 (как наиболее оптимальное по заявляемому способу). Медь, алюминий и железо имеют форму цилиндрических частиц (d 3 мм, h 6 мм).

Объем обрабатываемой воды 1 л, время контакта 2 часа, мутность исходной воды 8 мг/л. Как следует из данных табл. 2, гальванический элемент, включающий алюминий, осветляет природную воду мутностью 8 мг/л в

1,4 раза эффективнее, чем гальваническая пара, включающая железо. Кроме того, в Предлагаемом способе отсутствуют затраты электрической энергии (на вращение барабана) и нет необходимости в соответствующем электрическом обеспечении.

Формула изобретения Способ обработки природных вод коагуляцией с применением гальванического элемента, отличающийся тем, что, с

целью повышения степени очистки, в качестве гальванического элемента используют пару А1 - Си при соотношении площадей поверхности Си и AI 1 : (4 - 6).

Сущность изобретения: обрабатывав мую воду пропускают через алюминиево- медную загрузку (засыпную), в которой соотношение площадей поверхности меди и алюминия составляет от 1 : 4 до I : 6, продолжительность контакта воды с загрузкой 2 - 3 ч. Использование гальванической пары AI - Си позволяет осветлять природную воду с мутностью, например 8 мг/л, в 1,4 раза эффективнее, чем при использовании известной гальванической пары Fe - Си. 2 ил

Т а б л и ц а 1

№)

ю

CAI (Г/смг)

Фиг.1 г.

1i3

Продолжение табл,1

Таблица2

1-7 1:9

/ г з k 5 в 7 8 r,v.

Фиг. 2