Изобретение относится к способам очистки природной воды фильтрованием и может быть использовано, например, в малогабаритных носимых или возимых водоочистных устройствах.
Известен способ очистки воды с целью ее осветления путем обработки высокомолекулярными катионными флокулянтами Т1ипа ВА-2 с последующим отстаиванием 1.
Однако для завершения процесса флокуляции требуется не менее 60 .минут.
Известен также способ очистки жидкостей от механических примесей с применением фильтровальноло полотна из волокнистых материалов. Рабочая поверхность полотна имеет полимерное покрыт1ие, например, из полиамида 2.
Однако и этот способ непригоден для очистки природных вод из-за низкой степени осветления (20-30%) и обесцвечивания (-10%) воды, а также коротких фильтроциклов (30-40 мин).
Целью изобретения является повышение степени осветления и обесцвечивания природных мутных и цветных вод.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе очистки природную воду фильтруют через войлок из синтетического волокна толш;иной 7-10 мм, объемной массой 0,3-0,5 г/см, пропитанный
во.дорастворимым катнонным полиэлектролитом в смеси с поливиниловым спиртом при соотношении (вес. %) 35-50 : 50-65, а фильтрацию осуществляют со скоростью 5 0,2-0,5 м/час.
Для пропитки войлоков используют полиэлектролиты, содержащие группы четвертичного аммониевого основания, например: ВА-2-поли-4-венил-М-бензилтриметил аммонийхлорнд, ППС-поли-2-метил-5-виннлпири10дин, ал1килированный диметилс льфатом, ВА-212-четвертичная аммонийная соль полимерных амнноэфпров метакриловой кислоты.
15
11спользование смеси водорастворимых катионных полиэлектролитов с поливиниловым спиртом для пропитки является необходимым условием получения фильтрующего материала, пригодного для эффект ивно20 го осветления и обесцвечивания во.ды. Иропитка одним водорастворимым полиэлектролитом не дает требуемого положительного эффекта, поскольку даже после термообработки полиэлектролит вымывается из 25 волокнистого материала через 15-20 мин.
Поливиниловый сиирт в процессе термообработки образует плотную структурную сетку, обеспечивающую закрепление гибких макромолекул полиэлектролита в фильт30рующем материале.
Способ осуществляют следующим образом.
Природную воду мутностью 200±1()мг/л и цветностью 80±5 град, при температуре 18-20° нодают на дисковый фильтр, снаряженный войлоком, обработанным катионным полимером и поливиниловым спиртом. Пробы воды для анализа отбирают через 5,30 мин от начала фильтрования и далее через каждый час. Мутность и цветность определяют фотометрически и по полученным данным рассчитывают степень осветления и обесцвечивания.
Полученные данные по оптимизации процесса фильтрования воды (потеря напора в зависимости от объемной массы войлока и времени) (табл. 1), степень осветления в зависимости от объемной массы
войлока, скорости и времени фильтрования (табл. 2), потеря напора в зависимости от толщины войлока и времени фильтрования (табл. 3), степень осветления в зависимоСИ от толщины войлока и времени фильтрования (табл. 4) приведены в соответствуюиих таблицах.
Т а б л и ц а 1
iПотери иа.пора, кгс/с.и
Объемная при скорости фильтрования 0,5 масса,, ;
1
4,8
3,3
4,2 3,2 2,8 2,5
20
Г,75 3,0 2,6 2.1
1,3 .1,85
1,5
0,8
Таблица 2
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ обесцвечивания природных вод | 1979 |
|
SU833569A1 |
| СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ УСЛОВНО-ЧИСТЫХ ВОД ФИЛЬТРОВАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ СТАНЦИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ ОБРАБОТКОЙ ПОЛИМЕРКОЛЛОИДНЫМ КОМПЛЕКСНЫМ РЕАГЕНТОМ | 2014 |
|
RU2547114C1 |
| Способ обесцвечивания природных вод | 1977 |
|
SU655650A1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ МУТНЫХ ВОД ОБРАБОТКОЙ КАТИОННЫМ ФЛОКУЛЯНТОМ В ПОДАЮЩЕМ ТРУБОПРОВОДЕ | 1995 |
|
RU2083504C1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И КОМПЛЕКСНЫЙ ФЛОКУЛЯНТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА | 2004 |
|
RU2253625C1 |
| СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ | 2002 |
|
RU2228304C1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ | 2013 |
|
RU2549420C2 |
| СПОСОБ ОСВЕТЛЕНИЯ И ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ ПРИРОДНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2016 |
|
RU2618076C1 |
| Способ очистки концентрированного сахаросодержащего раствора | 1986 |
|
SU1425205A1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД | 1994 |
|
RU2090517C1 |
Толщина волокна
Из данных таблиц следует, что оптимальными условиями проведения процесса очистки являются объе/мная масса войлока 0,3-0,5 г/см, скоррсть фильтрования 0,2-0,5 м/ч, а толщина войлока № 3000-7- 10 мм.
Пример 1. Природную воду мутностью 200±10 мг1л и цветностью 80±5 град при температуре 18° фильтруют со скоростью 0,5 м1час через войлок из синтетического волокна № 3000, толщиной 8 мм, объемной
Потере напора,, кгс/слР при скорости Q,5 ж/ч
Т а- б л и ц а 4
массой 0,4 г/см, обработанный смесью 10%-ных растворов катионного полиэлектррлита ВА-2 и поливинилового спирта (ПВС) при соотношении (вес. %): 5:95, 35 : 65, 75 : 25. Полученные величины степени осветления и обесцвечивания составляют соответственно (в %) 68 и .15, 96 и 90, 75 и 50 в среднем за 5 часов фильтрования. Пример 2. Природную воду той же характеристики, что и в примере 1 фильтруют через войлок, обработанный смесью 10%-ных pacTBOpiOB катионного полиэлектролита ППС и ЛВС при соотношении компонентов (вес. %) 10:90, 40:60, 60:40. Полученные Величины степени осветления и обесцвечивания составляют соответственно (в %) 66 и 20, 85 и 82, 72 и 60, в среднем за 5 часов фильтрования. П р и м е р 3. Природную воду также как и в примере 1 фильтруют через войлок, обработанный смесью 10%-ных растворов катионного полиэлектролита ВА-212 л ПЕС, в различных соотношениях. Оптимальное соотношение для этой смеси полимеров (вес. %) |50 : 50, при этюм за 5 часов фильтрования степени осветления и обесцвечивания получают при яснользовании войлоков, пропитанных полимерами при следующих соотношениях (вес. %): ВА-2:ПВС -35:65; ППС:ПВС 40:60; ВА-212: ПВС 50 :60. При сравнении предлагаемого способа, использующего пропитку войлока смесью полиэлектролитов в оптимальных соотнощениях с известным споообом, в котором волокнистый материал покрыт полиамидом были получены следующ ие результаты (см. табл. 5): Таблица 5 Следовательно из полученных экспериментальных данных следует, что предлагаемый способ очистки природных мутных и цветных вод, основанный на фильтровании с использованием войлока, протитанного полиэлектролитом катионного типа в смеси с поливиниловым спиртом в сравнении с известным способом с использованием волокнистого материала с полиамидным пакрытпем (прототипом) является более эффективным и обеспечивает следующие преимущества: повыщение эффективности очистки по осветлению в 2,-3 раза, по обесцвечиванию в 8-9 раз, а также интенсифи кацию работы водоочистных средств за счет более быстрого и качественного процесса очистки воды и уменьшения объема водоочистной аппаратуры. Формула изобретения Способ очистки природных мутных и цветных вод фильтрацией через волокнистый материал, отличающийся тем, что, с целью повышения степени осветления и обесцвечивания, в качестве волокнистого материала используют войлок из синтетического волокна толщиной 7-10 мм, объемной массой 0,3-0,5 г/см, пропитанный водорастворимым катионным полиэлектролитом в смеси с поливиниловым спиртом при соотнощении (вес. %) 35-50:50-6i, причем фильтрацию осуществляют со скоростью 0,2-0,5 м/час. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторакае свидетельство СССР № 173138, кл. С 02 В 1/20, заявл. 09.05.64. 2.Авторское свидетельство СССР № 466899, кл. В 01 D 39/00 заявл. 02.01.73 (прототип).
