Способ очистки питьевой воды

(56) Цицишвили Г.В. Природные цеолиты.М.; Химия, 1985,Тарасевич Ю,И. Природные цеолиты впроцессах очистки воды. - Химия и технология воды, 1988, т.10, М 3,ПИТЬЕВОИистка воды в: очищаемуюслоя загруцеолита соой имеет выервого и пос, а среднего ВОДЫ быту, воду ки из скорооту 60 ледне- ,5-1,0 Изобретение относится к способу очистки питьевой воды, в частности к бытовым малогабаритным фильтрам,Цель изобретения - повышение степени очистки питьевой воры и экономичность.На фиг,1 представлено продольное сечение фильтра цеолитового для очистки питьевой воды; на фиг.2 - зависимость изменения содержания железа при фильтровании с различными скоростями от времени фильтрования; на фиг,3 - зависимость потерь напора от времени.Фильтр цеолитовый для очистки питьевой воды содержит корпус 1, крышку корпуса 2 с заливным отверстием 3, решетку фильтра 4 с отверстиями 0,5 мм для стока очищенной воды в камеру водосборника 5 и сливного патрубка 6 для отбора воры. Цеолитбвая фильтрующая загрузка 7 состоит иэ трех слоев дробленого цеолита (а, б. в), высотой 60 мм, каждый слой, Слои "а" и "в" состоят из частиц цеолита размером 1,5 - 2,0 мм, а слой "б" - из частиц 0,5-1,0 мм. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ (57) Использование; оч Сущность изобретения пропускают через три дробленого природного стью 5 - 8 м/ч, Каждый сл мм, а крупность частиц и го составляет 1,5 - 2,0 мм мм. 3 ил., 1 табл,Пример осуществления способа, Исходная питьевая вода заливается струйкой в отверстие 3 и проходит сквозь фильтрующую цеолитовую загрузку со скоростью 5-8 м/час, накапливается в водо- сборнике 6 и вытекает очищенной из патрубка 6 в приемную емкость.Для определения основных параметров фильтра проведена серия экспериментов в фильтровальных колонках, загруженных дробленым цеолитом с крупностью частиц 1,0 мм с различной высотой слоя, при скоростях фильтрования от 5 м/ч до 10 м/ч (обычно применяемые в практике работы открытых скорых фильтров). В ходе экспериментов определялось содержание железа и аммония в исходной воде и в фильтрате, Фильтрование заканчивали по достижении высоты напора - 0,7 м водяного столба, Результаты экспериментов (см, фиг,2,3) показали, что положительный эффект очистки воды получен при скоростях фильтрации 5 8 м/ч. Фильтрование со скоростью 10 м/чне дало положительного результата, так как в фильтрате содержание железа и аммония превышало санитарные нормы и фильтроцикл мал. Фильтрование с низкими скоростями (менее 5 м/ч) в бытовых условиях не приемлемо. Максимально допустимая скорость фильтрации определяласьв 8 м/ч, что соответствует минимальному времени контакта очищаемой воды с цеолитом, при удовлетворительном качестве очистки воды,80 с, Следовательно минимальный слой цеолита в фильтре при скорости 8 м/ч и времени контакта 80 с равен 18 см, Приготовленные экспериментальные фильтры, снаряженные одним слоем цеолита 18 см с крупностью частиц 0,5 - 1,0 мм имеют рабочую скорость фильтрации менее 5 м/ч, что неприемлемо, а такие же фильтры с цеолитом крупностью 1,5-2,0 мм имеют рабочую скорость выше 8 м/ч, что не соответствует расчетам, Следовательно необходимо снаряжать фильтр из слоев цеолита различной крупности, для обеспечения расчетной скорости фильтрования 5 - 8 м/ч. Известно, что при фильтровании воды взвеси задерживаются в основном в верхней части слоя, в глубь проникают мало, а при фильтровании воды в направлении уменьшения крупности зерен, загрузки взвеси проникают глубже в слой и очистка (грязеемкость) увеличивается в 2,5 раза по сравнению с однослойной зернистой загрузкой,С учетом этих факторов более мелкая фракция цеолита 0,5-1,0 мм помещена в среднюю часть фильтра, а более крупная фракция цеолита 1,5 - 2,0 мм в верхней и нижней части соответственно по 60 мм каж- дый слой,Опытные образцы фильтра соответствуют расчетной скорости фильтрации 5 - 8 м/ч и показали высокую степень очистки воды от аммонийного агата, железа, цинка, меди, стронция и урана, Результаты анализов проб воды показаны в таблице, Предлагаемый способ очистки питьевой воды подтвержден результатами испытаний на изготовленных автором образцах, фильтра, Результаты анализа проб воды (поверхностной, подземной и радиоактивной воды) профильтрованные через фильтр выполнены центральной аналитической лабораторией ПГО "Таежгеология".Как видно из таблицы 1 степень очистки воды в 1 фильтре, состоящем из трех слоев цеолита по 60 мм каждый (общая высота 180 мм); средний слой крупностью 0,5-1,0 мм, а верхний и нижний 1,5 - 2,0 мм отвечает требованиям ГОСТ 2874-82.При уменьшении высоты фильтрующейзагрузки (второй фильтр) до 10 мм, расположенных в три слоя аналогично первому фильтру концентрация ионов железа и аммония остается высокой до 5 мг/л и 0,8 мг/л, что значительно превышает предельно до- "0 пустимые концентрации (ПДК) согласноГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" - по железу - 0,3 мг/л по аммонию - 0,5 мг/л, В третьем фильтре с однослойной загрузкой цеолита высотой 180 мм, крупностью 1,5 - 2,0 мм.показало, что происходит быстрое засорение фильтрующей загрузки, снижение фильтроцикла - неудовлетворительная очистка воды.Следовательно, принимается фильтр 1 с20трехслойным расположением цеолита по 60 мм в каждом слое, общей высотой 180 мм, выполненный согласно приведенных вышерасчетов,Преимуществами заявленного способаочистки питьевой воды является следующее;1, Использование фильтра цеолитовогопозволяет повысить очистку питьевой воды в комплексе от аммонийного азота, железа,30меди, цинка в пределах ПДК и значительно снизить радиоактивность вод.2. Простота изготовления и удобная эксплуатация цеолитового фильтра, обуславливает возможность их применения в быту для35доочистки воды, а также в сельской местности, на дачах, участках, где нет водоочистных сооружений иэ поверхностных и подземных водоисточников3. Цеолит - дешевое природное сырье40(стоимость 1 т дробленого цеолита была 50 руб.) позволяет йзготавливать недорогие фильтры цеолитовые для широкого их применения,Ф о р мула из обре те н и я45 Способ очистки питьевой воды, включающий пропускание очищенной воды через загрузку из дробленого природного цеолита, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки и экономично 50 сти, воду пропускают со скоростью 5 - 8 м/ччерез три слоя загрузки высотой 60 мм каждйй и с крупностью частиц цеолита в первом и последнем слоях, составляющей 1,5 - 2,0 мм, а в среднем - 0,5-1,0 мм,556 1813069 Результаты анализов проб воды, профильтрованные через фильтр цеолитовый, выполненные центральной аналитической лабораторией ПГО "Таежгеология"До очистки воПосле очистки еолитовым ильт ом Содержание элементов вильтильтильт ды воде при высоте высота 180 ммдый) мм Ьыстрое засорение фильтру 1. Железо двухвалент 4-5 мг/л 10 мг/л 0 ное ющей 2. Железо трехвалентное 1 мг/л 0,8 мг/л(70) очистка 30 х 1 0(80%) 150 х 10 8. Стронций очистка 0,03 мг/л 4,9 мг/л1,49 мг/л 9, Цинк 10, Медь отс.- входит в ПДК согласно ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" 3. Аммонийный азот4. Сероводород5. Мутность6. Рн высота слоя 180 мм (три слоя цеолита по 60 мм каж 0,3 мг/л 0,2 мг/л нет запаха 1,0 мг/лфильтрующей загрузки 100 мм (три слоя цеолита по 33 загрузки, снижение фильтроцикла до 4часов1813069 РС Т,час 2 Редактор оставитель В.Бреховехред М,Моргентал Корректор М, Т и ГКНТ ССС Производс о-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1588 ВНИИПИ Госуда Тиражвенного комитета113035, Москва, Ж Подоисноезобретениям и открытиямРаущская наб 4/5