Фильтрующий материал для очистки суспензий Советский патент 1977 года по МПК B01D39/02 

1

Изобретение относится к фильтрующим материалам для очистки разбавленных тонкодисиерсных суспензий и может найти применение в целлюлозио-бумажной и других отраслях промышленности для удаления тонкодисперсных и коллоидных частиц из сточных и оборотных вод.

в настяош,ее время для очистки тонкодисиерсных суспензий широко используют вспомогательные фильтруюш,ие материалы,-которые наносят на опорную фильтруюшую перегородку. Если размер частиц суспензий меньше размера пор фильтруюш.его материала, то эффективно задерживаются только частицы суспензии, имеющие знак е-потенциала, противоположный знаку -потенциала частиц фильтрующего материала.

Известен фильтрующий материал, состоящий из двух разноименнозаряженных компонентов 1. Компоненты представляют из себя полимерные вещества и имеют как различную химическую природу, так и механическую структуру и предназначены для отделения жидких частиц аэрозолей, имеющих размер обычно 1 -10 мкм.

Для осветления воды, содержащей разноимеинозаряженные частицы суспензий известен фильтрующий аппарат (двусекционный кварцевый фильтр), имеющий два фильтрующих слоя, одному из которых придается положительный заряд, а другому - отрицательный заряд от внешнего источника постоянного тока 2. Фильтрование осуществуляют последовательно через два фильтрующих слоя.

Известны фильтрующие материалы на основе перлита и диатомита, частицы которых имеют отрицательное значение -потенциала и, следовательно, способны задерживать твердые частицы, имеющие положительное значение |-потенциала.

Для обеспечения возможности задержания твердых частиц суспензий с отрицательным значением -потенциала, был предложен фильтрующий материал на основе перлита,

которому был придан положительный заряд. Положительный заряд част1щам материала придают предварительной обработкой последних растворами солей поливалентных металлов 3.

Описанный фильтрующий материал позволяет очищать суспензию, содержащую лншь одноимениозаряженные частицы, в частности отрицательно заряженные. Целью изобретения является обеспечение

возможности очистки суспензий, содерлсащих разноименнозаряженные твердые частицы.

Это достигается тем, что фильтрующий материал для очистки суспензий на основе перлита дополнительно содержит перлит, обработайный раствором катионоактивного поли электролитй, при следующем соотношении компонентов, вес. %: Перлит40-60 Перлит, обработанный раствором катионоактивного нолиэлектролнта40-GOВ результате обработки катионоактивным полиэлектролитом частицы нерлита приобретают положительный заряд. Фильтрующий материал, состоящий из смеси положительно и отрицательно заряженных частиц перлита позволяет очищать мелкодисперсные суспензии, содержащие разноименнозаряженные частицы размером менее 0,5 мкм. Использование предлагаемого фильтрующего материала значительно повыщает эффективность очистки суспензий, сокращает время их очистки, так как процесс протекает в одну стадию. Предлагаемый фильтрующий материал готовят следующим образом. В качестве компонента с отрицательным зарядом берут исходное фильтрующее вещество - перлит, имеющий значение |-потенциала (-65 МБ) и готовят водный раствор суспензии определенной концентрации. Для получения компонента с положительным зарядом к приготовленному водному раствору суспензии перлита добавляют при постоянном неремещивании водный раствор катионоактивного полиэлектролита. Приготовленные растворы суспензий перлита смещивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани для получения на ней фильтрующего слоя, содержащего разноименнозаряженные компоненты. Пример 1. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита. Частицы перлита имеют отрицательный заряд, равный -65 мв. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита. К водной суспензии при перемещивании в количестве 1 % по отнощению к перлиту добавляют 1%-ный раствор полиэлектролита ВА-2. Молекулы полиэлектролита сорбируют на поверхности частиц нерлита, за счет чего последние приобретают положительный заряд, равный +60 мв. Приготовленные суспензии смешивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают на ней фильтрующий слой, содержащий 50 вес.% ноложнтельно заряженных частиц и 50 вес.% отрицательно зарялсенных частиц перлита. Пример 2. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита, имеющего значение g-noтенциала, равное 65 мв. Готовят 150 мл 3%-ной водной суспензии перлита. Аналогично примеру 1, получают суспензию с положительным зарядом частиц, равным +60 мв. Приготовленные суспензии смешивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают фильтрующий слой, содержащий 40 вес.% отрицательно заряженных частиц и 60 вес.% положительно заряженных частиц перлита. Пример 3. Готовят 150 мл 3%-ной водной суспензии перлита, имеющего отрицательное зпачсипе потенциала, равное - 65 мв. Готовят 100 мл 3%-ной водной суспензии перлита. Аналогично примеру 1, пол чают суспензию с положительным зарядом частиц, равным +60 мв. Приготовленные суспензии смещивают и смесь фильтруют через подложку из фильтрующей ткани. Получают фильтрующий слой, содержащий 60 вес. % отрицательно заряженных частиц и 40 вес. % положительно заряженных частиц перлита. Через приготовленные фильтрующие слои пропускают осветляемую суспензию, содержащую положительно и отрицательно заряженные частицы пигмента, например, железоокисного. Размер частиц пигмента 0,5-0,6 мкм, их концентрация в суспензии 1 вес. %, оптическая плотность суспензии 0,15, а размер пор фильтрующего слоя 1,5-3 мкм. В процессе эксперимента определяли оптическую плотность фильтрата и скорость фильтрования. Предварительно проводили опыты по фильтрованию этой же суспензии через слои, состоящие только из отрицательно (скорость фильтрования нринята за 1) или положительно заряженных частиц перлита. Результаты опытов представлены в таблице 1. Как следует из таблицы, эффект осветления суспензии при пропускании ее через фильтрующий слой, содержащий разноименнозаряженные. частицы фильтрующего материала, возрастает в 3-4 раза, а скорость фильтрова5мия суспензии в 1,3-1,4 раза превосходит скорость фильтроваиия той же сусиепзии через слой одноименно заряженных частиц. Все это объясняется повышеиной задержиБающей способностью и уменьшеиным гидрав-5 лическим сопротивлением фильтрующего слоя. Указаииые свойства фильтрующий слой приобрел в результате смешения разиоимепио заряженных частиц перлита, чего не наблюдалось у слоев из одноименно заряженных ча-Ю стиц. К иреимуществам осветления разбавленных суспензий с помощью предлагаемого фильтрующего материала следует отнести: возможность очищать суспензии, содержа-15 шие разноименнозаряженные твердые частицы;6 возмол ность осуществления очистки таких суспензий в одну стадию; )шеличение скорости фильтрования. , Формула изооретения Фильтрующий материал для очистки суспензий на основе перлита, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности очистки суспензий, содерлсащих разноименно заряженные твердые частицы, он дополнительио содержит перлит, обработанный раствором катиопоактивного полиэлектролита, при следующем соотнощениии компонентов, вес. %: Перлит 40-60 Перлит, обработанный раствором катионоактивного полиэлектролита 40-60