ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ


RU (11) 2036155 (13) C1

(51) 6 C02F1/18, B01D24/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5065977/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.10.09 
(45) Опубликовано: 1995.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Патент США N 4540489, кл. B 01D 27/02, 1973. 2. Патент США N 3780867, кл. B 01D 27/02, 1985. 
(71) Заявитель(и): Кондратенко А.В.; Трофимов Н.Н.; Морин Б.П.; Филин Ю.В.; Маслюков А.П.; Доброхотов С.Э.; Рахманин Ю.А. 
(72) Автор(ы): Кондратенко А.В.; Трофимов Н.Н.; Морин Б.П.; Филин Ю.В.; Маслюков А.П.; Доброхотов С.Э.; Рахманин Ю.А. 
(73) Патентообладатель(и): Кондратенко Андрей Владимирович 

(54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ 

Сущность изобретения: фильтр состоит из префильтра, выполненного из волокнистого керамического материала с плотностью 0,10-0,50 г/см3, пористостью - 77-95,5%, и размером пор 5-30 мкм, и активированного углеродного войлока с удельной поверхностью не более 2000 м2/г и соотношением макро-, мезо- и микропор, равным 1:0,3:1-1:0,6:2, при этом объемное соотношение префильтра и углесодержащего материала равно (1:1)-(1:3). 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Техническое решение относится к получению доброкачественной питьевой воды, а именно к фильтру для доочистки, водопроводной воды или воды, взятой из других источников, и может быть использовано в таких областях техники, как микроэлектроника, фармацевтика, медицина, пищевая промышленность.

Питьевая вода, поступающая потребителю, несмотря на постоянное совершенствование технологии водоочистки на городских водопроводных станциях, содержит ряд вредных для здоровья человека примесей. Это, например, нефтепродукты, ПАВ, химические соединения, образующиеся при контакте воды с внутренней поверхностью трубопроводов, такие, как коллоидные мелкодисперсные частицы железа, свинца, меди, магния и др. металлов. Одновременно вода, подвергаемая на станциях водоочистки хлорированию, содержит хлорзамещенные углеводороды, которые относятся к группе канцерогенных соединений.

Таким образом, питьевая водопроводная вода требует перед употреблением дополнительной очистки.

Известен фильтр для доочистки водопроводной воды, состоящий из бумажного префильтра (5 мкм), складчатого бумажного фильтра, включающего частицы активированного угля и керамического фильтра (0,5 мкм). При этом бумажный префильтр отделяет крупные частицы примесей, складчатый бумажный фильтр с частицами активированного угля служит для очистки от хлора и его производных, а расположенный последним по ходу воды керамический фильтр осуществляет бактерицидную очистку воды [1]

Такой фильтр не эффективен для задержания коллоидных мелкодисперсных частиц металлов, поскольку бумажный префильтр забивается этими частицами и ограничивает пропускную способность фильтра.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является фильтр для двухстадийной очистки водопроводной воды, содержащий диатомитовую землю, расположенную между двумя сетчатыми рукавами и поддерживаемую двумя слоями волокнистого материала (полипропиленовые волокна), которая осуществляет первую стадию очистки, т.е. воду от мелкодисперсных частиц, ржавчины. Вторая стадия очистки от хлора, хлорпроизводных осуществляется частицами активированного угля, помещенного в специальную оболочку с отверстиями для прохождения воды. На выходе воды имеется войлок для предотвращения потери угля [2]

При работе фильтра частицы диатомитовой земли имеют тенденцию к набуханию и слеживанию вследствие большой пористости и адсорбционной способности, что ведет к образованию проходов для воды и понижению эффективности работы фильтра. С другой стороны, по этой же причине скорость прохождения воды через фильтр быстро падает, что уменьшает пропускную способность (ресурс) фильтра.

Кроме того, специфика зернистого материала диатомитовой земли и частиц активированного угля требует поддерживающих конструкций и средств для улавливания частиц на выходе из фильтра, что усложняет его конструкцию.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в том, чтобы изготовить фильтр простой конструкции, состоящий из префильтра и углеродсодержащего материала, эффективный для удаления из воды таких примесей, как мелкодисперсные коллоидные частицы металлов, ПАВ, нефтепродукты или галогены и галогенсодержащие соединения при увеличении пропускной способности фильтра.

На чертеже схематично изображен фильтр для очистки воды.

Фильтр состоит из корпуса 1, расположенного в нем префильтра 2, выполненного из волокнистого керамического материала с плотностью 0,10-0,50 г/см3, пористостью 77,0-95,5% объемных и размером пор 5,0-30,0 мкм и последовательно расположенного за ним слоя 3 из активированного углеродного войлока с удельной поверхностью не более 2000 м2/г и соотношением макро-, мезо- и микропор, составляющем 1,0:0,3-0,6:1,0-2,0. Слой расположен на поддерживающей сетке 4.

Фильтр работает следующим образом.

Загрязненная вода поступает на префильтр 2, предварительно очищается, затем проходит через следующий слой 3 и окончательно очищенная поступает потребителю.

Оптимальность количественных признаков была определена экспериментально следующим образом.

П р и м е р 1. Воду с исходной загрязненностью галогенсодержащими (ГГС) 1200 мкг/л, ПАВ 15,0 мг/л, нефтепродуктами 3,0 мг/л, тяжелыми металлами Fe 2,50 мг/л 0,20 мг/л (90% металлов находится в составе коллоидных частиц пропускали через префильтр 2, представляющий собой ультравысокопористый волокнистый керамический материал (УВКМ), волокна которого на 99,9% состоят из SiO2.

Плотность 0,50 г/см2

Пористость 77%

Средний размер пор 5 мкм. Затем воду пропускали через активированный углеродный войлок (АУВ) с удельной поверхностью 1000 м2/г, соотношением макро-, мезо- и микропор 1:0,3:1.

При этом объемное соотношение УВКМ и АУВ составляло 1:1, а 50 мм, h1 20 мм, h2 20 мм.

Пропускная способность фильтра 50 л, начальная скорость прохождения воды 5000 мл/мин при Р 1 атм.

Для излучения качества воды использовали следующие методики испытаний:

1. Плазменно-спектрометрический метод и атомно-адсорбционный для определения в воде ионов тяжелых металлов.

2. Метод по ГОСТ 4386-81 для определения фтора и метод по ГОСТ 18 190-72 для определения остаточного хлора.

3. Метод, изложенный в "Справочнике по свойствам, методам анализа и очистки воды" под редакцией А.А.Кульского, Наукова думка, 1980, ч.1, 2 для определения нефтепродуктов и ПАВ.

Показатели качества очищенной воды представлены в таблице.

П р и м е р 2. Плотность УВКМ 0,1 г/см3, пористость 95,5% средний размер пор 30 мкм.

Удельная поверхность АУВ 2000 м2/г, соотношение макро-, мезо- и микропор 1:0,6:2, объемное соотношение УВКМ и АУВ составляет 1:3.

При этом а 50 мм, h1 20 мм, h2 60 мм. Пропускная способность фильтра 800 л, начальная скорость прохождения воды 150000 мл/мин.

П р и м е р 3. Плотность УВКМ 0,20 г/см3, пористость 91% средний размер пор 12 мкм.

Удельная поверхность АУВ 1750 м2/г, соотношение макро-, мезо- и микропор 1:0,4:1,5.

Объемное соотношение УВКМ и АУВ составляет 1:2, при этом а 50 мм, h1 20 мм, h2 40 мм.

Пропускная способность фильтра 200 л, скорость прохождения воды 47000 мл/мин.

Приведенные результаты экспериментов показывают, что предлагаемый фильтр позволяет очистить воду от таких примесей, как мелкодисперсные коллоидные частицы металлов, ПАВ, нефтепродукты, галогены и галогенсодержащие соединения до количеств, меньших предельно допустимых концентраций при высокой исходной загрязненности воды. При этом фильтр имеет высокую пропускную способность, простую конструкцию и малые габариты. Эффективное удаление коллоидных частиц также способствует бактериологической очистке воды. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащий префильтр и слой углеродсодержащего фильтрующего материала, отличающийся тем, что префильтр выполнен из волокнистого керамического материала с плотностью 0,10 0,50 г/см3, пористостью 77,0 95,5 об. и размером пор 5,0 30,0 мкм, а слой углеродсодержащего материала из активированного углеродного войлока с удельной поверхностью не более 2000 м2/г и соотношением макро-, мезо- и микропор, составляющим 1,0 0,3 0,6 1,0 2,0.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что объемное соотношение волокнистого керамического материала и активированного углеродного войлока выполнено составляющим 1,0 1,0 3,0.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru