Фильтрующий материал для очистки питьевой воды Советский патент 1993 года по МПК B01D39/02 C02F1/28 

Изобретение относится к водоочистке сорбционным методом, в частности к составам сорбирующе-фильтрующих материалов, используемых в качестве загрузки бытовых фильтров

Известен состав материала фильтра для очистки воды, содержащий песок, ионообменную смолу, активный уголь и уголь, импрегнированный серебром СО , Однако при удовлетворительной очистке воды от органических примесей и взвешенных веществ, известный состав не обеспечивает очистку воды от цветных металлов и радионуклидов до ПДК при присутствии последних| в водах, j

Известен состав фильтрующего материала, используемый в кондиционерах питьевой воды для домашних целей

Известный состав загрузки содержит слой дешевого природного сорбента и слой из смеси катионообменной и анионообменной смол при соотношении объемов сорбента и смолы 1:5

Однако известный состав не обеспечивает бактерицидной очистки воды, а степень очистки по органическим примесям и цветным металлам недостаточна

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату

оо

О

ел ел

является фильтрующая загрузка патрона для индивидуального получения очищенной воды, состоящая из активного угля, кораллового песка и ионообменной смолы

Недостатком известного состава является недостаточная степень очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам

Целью изобретения является повышение степени очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам,.

Это достигается фильтрующим материалом для очистки питьевой воды, содержащем несколько слоев компонентов, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: активный уголь, смесь фосфата элемента IV группы с микропористым силикагелем, содержащем оксид алюминия или отдельные слои этих компонентов и вновь активный уголь, при этом компоненты содержатся в следующем соотношении, обД:

осфат элемента

IV группы15-30

Микропористый си5-15 - Остальное

жащий А1е03

Активный уголь

Предложено при этом фосфат элемента IV группы использовать в перок сидной форме, микропористый силика- гель, содержащий и Na и/или Са форме, в качестве элемента IV группы используются Ti, Zr, Sn или их смеси, а все компоненты фильтра должны иметь гранулированный состав 0,5-2 ммс

Количество компонентов подобраны эксперимента льно и установлено, что при выходе за заявленные пределы степень очистки воды также повышается по сравнению с прототипом, однако в реальных условиях требуемые ГОСТом содержания примесей, а также ГОСТи- рованный макросостав питьевой воды достигается лишь в заявленных пределах содержания компонентов загрузки„

П р.и м е р 1С Через фильтр для очистки питьевой воды объемом 1 дм3, содержащий слой гранулированных сорбентов (0,5-2,0 мм): 30 обД угля КАУ (слой № 1) - смесь фосфата циркония (30 обД) в Не02 форме и силика- геля в Na, Са форме (15 обД) слой Vs 2 и 25 обД угля КАУ (слой Г 3) пропускают 500 л модельного раство

0

5

0

5

0

5

0

5

0

ра, иметирующего загрязненную питьевую воду со скоростью 50 л/ч, Модельный раствор готовили введением в водопроводную воду (исходное содержание Са - 0 мг/л, Mgz+ - 10 мг/л) ионов свинца (0,15 мг/л - 5.ПДК), изотопов () и фенола (0,5 мг/л) 0

Результаты испытаний приведены в табл0 1 о

Пример 20 Все операции аналогичны описанным в примере 1 (V 1„1) с тем отличием, что используют фосфаты элементов IV группы, обработанные или не обработанные

Результаты испытания свойств приведены в таблс 2о

Пример Зо Все операции аналогичны описанным в примере 1 ( 101) с тем отличием, что силикагель используют в ионной форме

Результаты испытаний приведены в табЛоЗо

Пример о Последовательность слоев сорбентов в фильтре аналогична описанной в пр0 1 ( № 1„1) при их объемном содержании, представленным в табло „lo Через фильтр пропускают 000 л модельного раствора о

Результаты испытаний представлены в табло Ь и 5о

Пример 5о Все операции аналогичны описанным в примере 1 (№ 1„1) с тем отличием, что в качестве активного угля используют уголь БАУ, а в качестве фосфата элемента IV группы - фосфат титана Степень очистки модельного раствора таким фильтром: по РЪа+ 90%, Csirr 95%, по фенолу 60%0

Пример б„ Последовательность слоев сорбентов в фильтре аналогично описанной в примере 1 (К 101) с тем отличием, что через фильтр пропускают 50 л реальной водопроводной воды. В табл0 б приведены данные о количестве поглощенных переходных металлов и суммарной

активности отработанного фильтра,, i

Формула изобретения

1. Фильтрующий материал для очистки питьевой воды, содержащий активированный уголь и кремнеземсодержащий объект, отличающийся

51 тем, что, с целью повышения степени очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам, он дополнительно содержит .сорбент на основе фосфата элемента IV группы, в качестве кремне- земсодержащего сорбента он содержит микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия, при следующем соот- ношениии компонентов, об.%: Сорбент на основе Фосфата элемента IV группы 15-30 Микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия . Активированный уголь Остальное при этом фильтрующий материал сформирован слоями, активированный уголь расположен в первом и последнем слое по ходу воды, а сорбент на основе фосфата элемента IV группы и микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия, расположены между ними в виде отдельных слоев или в смеси друг с другом.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержи фосфат элемента IV группы в пероксид ной форме.

3. Материал по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве фосфата-элемента IV группа, он содержит фосфат титана, циркония, олова или их смеси.

П1551. 6

|. Материал по п. 1 , отличающийся тем, что он содержит микропористый силикагель в Na- и/или Са-форме.

5. Материал по пп. 1-, отличающийся тем, что он содержит компоненты с .размером гранул G,5 2 мм.

10

Таблица 1

20

25

30

ЬЦ и С Г не перемешивали о Обозначение 2, - последовательность ФЦ - .СГ; - СГ - Ц0

Использование: очистка питьевой воды от тяжелых металлов, радионуклидов и примесей органической природы. Сущность изобретения: фильтрующая загрузка состоит из нескольких слоев компонентов, расположенных в следующей последовательности по ходу очищаемой воды: активированный уголь, слой фосфата элемента IV группы, слой микропористого силикагеля, содержащего, оксид алюминия или смесь второго и третьего компонентов и вновь активированный уголь, при этом компоненты содержатся в следующих соотношениях, об„ %: фосфат элемента IV группы 15-30, микропористый силикагель, содержащий А120Э - 5-15, активированный уголь - остальное Изобретение позволяет осуществлять одновременную комплексную очистку питьевой воды от ионов тяжелых металлов, радионуклидов, токсичных органических соединений и микроорганизмов ft з0По ф-лы, 6 табл„ ел с

Таблица 2

2СГ- Na959995

3СГ- са969995

kСГ- н909795

КАУ

Фосфат циркония - Н2Пг30

Силикагель - Са15

КАУ2

Таблица

35 35

20 20

Прототип

30

5

30

15

5

60

15

5

60

Таблица 5