Портативный фильтр для очистки воды Советский патент 1993 года по МПК C02F1/18 B01D24/04 

Изобретение относится к устройствам ля очистки воды от механических и солевых примесей и может быть использовано при заправке кислотных аккумуляторов, приготовлении фотографических растворов, проведении химических анализов в полевых словиях и в других случаях, где. требуется вода, очищенная от механических и растворимых диссоциирующих примесей.

Цель изобретения - увеличение ресурса фильтра, сохранение эксплуатационных свойств при длительном хранении, а также обеспечение визуальной оценки работоспособности фильтра.

На чертеже изображен фильтр, разрез.

Портативный фильтр содержит корпус

1. присоединенный к нему впускной стакан

2. разъемно-соединенный с ним приемный стакан 3. В стакане 2 выполнено отверстие 4 с пробкой 5. В корпусе между перегород- ка.ми 6 и 7 из эластичного гидрофильного пористого материала помещен фильтрующий материал 8. В нижней части корпуса установлен штуцер 9с пробкой 10, заполненный индикаторным слоем 11, состоящим из смеси анионита, окрашенного кисл9тно- о сновным индикатором, обеспечивающим переход окраски в интервале рН от 8 до 10, и катионита в объемном соотношении соответственно :.

Для изготовления перегородок 6 и 7 может быть использовано иглопробивное полотно на основе синтетических (полиэфирных, полиамидных) гидрофильных, волокон, предпочтительно объемной плотностью 0,07-0,12 г/см3,

Впускной стакан 2 и пробки 5 и 10 имеют на наружной поверхности средства, обеспечивающие герметичность, фильтра, -например ребра герметичности 12 или уп- лотнительные прокладки, препятствующие проникновению воздуха в фильтрующий и индикаторные слои,

Корпус-1 фильтра изготавливается из прозрачного полимера, предпочтительно из бесцветного полиэтилена высокой плотности, обеспечивающей возможность визуального наблюдения за изменением окраски индикаторного слоя 11 в штуцере 9 корпуса 1 фильтра, а также достаточную ударопрочность фильтра, Впускной стакан 2, приемный стакан 3, пробка 5 и нижняя пробка 10 могут быть изготовлены как из бесцветного, так и окрашенного полимера, предпочтительно полиэтилена низкой плотности.

Фильтрующий материал выполнен из

смесисильноосновногознионита, с одёржащего гидроксид железа () в количестве

0,5-1,0 Ммоль на 1 г сухого вещества и сильнокислотного катионита в объемном соотно .тении.2:1.

Количественный состав смеси ионйтов определяется ионным составом очищаемой

воды, а также ионообменной емкостью Сильноосновного анионита и сильнокислотного катионита, При очистке водопроводной воды или воды природных водоемов, кислотность которых (величина рН 7) близка к нейтральной, для максимального использования емкости фильтра соотношение эквивалентной емкости анионита к емкости катионита должно быть, очевидно, равным 1:1, Поскольку емкость товарных сильноосновных анионитов обычно составляет величину 0,9 мпэ кв/мл, а сильнокислотных катионитов 1,8 мг экв/мл, следовательно, оптимальное объемное соотношение анионита и катионита составит 2:1, плотностью

0,07-0,12 г/см3

Портативный фильтр работает следующим образом. На дно штуцера 9 корпуса 1 помещают прокладку толщиной в 3-6 мм,

После этого Штуцер заполняют индикаторным слоем 11, объем индикаторной смеси составляет 3 см3. Корпус 1 фильтра заполняют фильтрующим материалом. Объем фильтрующего слоя 250 см3. На фильтрующий

материал 8 помещают перегородку 6. При сборке фильтрующий материал 8 через перегородку 6 поджимают впускным стаканом 2 за счет ребер герметичности 12 для предотвращения разрыва материала 8 при эксплуатации фильтра. Герметичность фильтра при длительном хранении обеспечивается наличием пробок 5 и 10 с ребрами герметичности 12..

ПОДГОТОВКУ ЛЮбОГО CffrlbHOOCHOfcHOrO

анионита фильтрующего материала 8 осуществляют следующим образом. Анионит в гидроксильной форме обрабатывают 0,1 М раствором до выравнивания концентрации на выходе и входе из колонки, после

чего анионит обрабатывают 1 М раствором NaOH. В результате выпадения И осадок в фазе анионита гидроксида железа (III) смола приобретает темно-коричневую окраску. От избытка щелочи ионит отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции. Содержание гидроксида железа (И .)в фазе ионита определяют в отдельной пробе вымыванием 1 М раствором HCI с последующим титрованием ионов железа (III)

этилендиаминтетрауксусной кислотой. Обработанный таким образом анионит содержит от 0,5 до 1,0 ммоль гидроксида железа, (III) на 1 г сухого вещества, Любой сильнокислотный катионит переводят в водород- ную форму обработкой 1 М раствором НС с

последующей отмывкой дистиллированной водой до нейтральной реакции.

Для получения обессоленной воды снимают приемный стакан 3. Вынимают проб ки 5 и 10, корпус 1 фильтра ставят на приемный стакан 3, Во впускной стакан 2 набивают порцию воды объемом 180 мл. Скорость фильтрации воды составляет 35- 40 мл в 1 мин. На выходе очищенная вода собирается в приемный стакан 3 для использования по назначению. После завершения работы фильтра пробками 5 и 10 закрывают входное и выходное отверстия в корпусе 1 фильтра, а приемный стакан 3 переводят в верхнее исходное положение.

При обеспечении фильтром нужной сте- пени очистки воды (проводимость не выше 0,6 мк См/см) индикаторный слой 11 имеет темно-синюю окраску. Моменту отработки фильтрующей смеси соответствует изменение окраски индикаторного слоя 11 на светло-желтый. Контроль качества очищаемой воды проводят кондуктометрическим методом.

Формула изобретения

1. Портативный фильтр для очистки воды, содержащий корпус, заполненный фильтрующим ионообменным материалом, присоединенный к корпусу впускной стакан и разъемно соединенный с последним приемный стакан,отличающийся тем,что, с целью увеличения ресурса, сохранения эксплуатационных свойств при длительном хранении и обеспечения визуальной оценки работоспособности фильтра, фильтрующий материал выполнен из смеси сильноосновного анионита, содержащего гидроксид железа (III), и сильнокислотного катионита и помещен в корпусе между перегородками из эластичного гидрофильного пористого материала, во впускном стакане выполнено Отверстие, снабженное пробкой, а в нижней части корпуса установлен штуцер с пробкой, заполненной индикаторной смесью, при этом впускной стакан в месте соединения с корпусом и пробки имеют средства для обеспечения герметичности.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что сильноосновной анионит содержит гидрокСид железа (III) в количестве 0,5-1,0 ммоль на грамм сухого вещества.

Изобретение относится к портативным фильтрам для очистки воды и позволяет увеличить ресурс фильтра, сохранить эксплуатационные свойства при длительном хранении и обеспечить визуальную оценку работоспособности фильтра. Корпус фильтра изготовлен из прозрачного полимера, в верхней части фильтрующего слоя находится перегородка 6 из иглопробивного полотна, поджатого впускным стаканом 2 с отверстием 4 и пробкой 5, в нижней части корпуса находится штуцер 9 с пробкой 10, заполненный индикаторным слоем 11 кати- онита и анионита, изменяющим окраску при отработке ресурса фильтра. Как фильтрующий материал 8 используют смесь сильноосновного анионита, содержащего гидроксид железа (III) в количестве 0,5-1,0 ммоль на 1 г сорбента и сильнокислотного катионита. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.