Изобретение относится к способам водоподготовки питьевой воды, а именно к очистке воды от марганца и железа, и может быть использовано на доочистке скважинной воды. Фильтрующий материал для очистки воды от Mn и Fe содержит в качестве основы зернистый материал природного происхождения, на которой образован каталитически активный слой из смеси оксидов MnO, Mn2O3 и MnO2 при их массовом соотношении, соответственно равном (5-6):(3-2):(2-1). Такой материал получают обработкой основы...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области водоочистки, а именно очистки питьевой воды от соединений марганца.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен метод очистки питьевой воды путем фильтрации через слой "черного песка" или сорбента окислительного минерального (СОМ), представляющего собой песок, зерна которого покрыты пленкой двуокиси марганца, каталитически ускоряющей окисление соединений марганца, растворенных в воде, до нерастворимых окислов Mn+3 и Mn+4, осаждающихся на СОМе. При этом валентность марганца в поверхностной пленке на зернах песка снижается и каталитическое действие прекращается. Отработанный таким образом слой может быть регенерирован промывкой раствором KMnO4.
После слоя сорбента очищенную воду обеззараживают обычно путем введения хлора или гипохлорита натрия для подачи в водопроводную сеть.
Недостатком этого способа является невысокая длительность действия сорбента, использование дефицитной и дорогостоящей соли марганца при регенерации, загрязнение отходящей при регистрации воды соединениями марганца.
Задачей изобретения является увеличение длительности очистки воды от соединений марганца фильтром, загруженным таким сорбентом, а также исключение загрязнения окружающей природы соединениями марганца, входящими в состав регенерирующего раствора.
Указанная задача решается тем, что хлорирующий агент, преимущественно гипохлорит натрия, вводят в очищаемую воду перед слоем СОМа-1, а регенерацию сорбента после истощения слоя производят также раствором гипохлорита натрия.
Гипохлорит натрия увеличивает сорбционно-каталитическую способность СОМа-1 при его концентрации, близкой к используемой при хлорировании воды (1-2 мг/л). При увеличении концентрации гипохлорита до 10-15 г/л ( в расчете на активный хлор) его окислительное действие возрастает настолько, что обработанному такой водой истощенному слою сорбента возвращаются его каталитические свойства, происходит регенерация.
Пример 1.
В лабораторных условиях через слой СОМ-1 в стеклянной трубке пропускали водопроводную воду, в которую добавляли хлорид марганца. Концентрация его в воде для сокращения длительности опыта устанавливалась 5 мг/л (в расчете на Mn2+), т.е. более высокая, чем имеет место в некоторых подземных источниках питьевой воды (0,2 - 1,5 мг/л) Mn2+); часть испытаний - при 1 мг/л Mn2+. Концентрация гипохлорита натрия, добавляемого в очищаемую воду - 4-5 мг/л (при концентрации Mn2+ 5 мг/л) и 1,5 - 2 мг/л (при концентрации Mn2+ 1 мг/л). Замеряли время до появления за слоем сорбента концентрации Mn2+, равной 0,1 мг/л (санитарная норма).
Часть опытов для сравнения проводили без добавления гипохлорита натрия.
Диаметр слоя сорбента - 2 см
Высота слоя - 20 см
Скорость пропускания воды - 5 м/час
Длительность очистки при Co=5 мг/л Mn2+ составила с добавлением гипохлорита - 64 часа, без добавления - 12 часов. При начальной концентрации Co= 1 мг/л Mn2+ длительность очистки без добавления гипохлорита натрия - 42 часа, а с добавлением - марганец не был обнаружен в течение 120 часов, опыт прекращен без "проскока". Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 2.
Образец СОМ-1, истощенный после очистки воды в течение 64 часов, заливают раствором гипохлорита натрия концентрации 10-15 г/л. Для ускорения процесса раствор подогревали до 40oC. Через 2 часа раствор сливали, сорбент заливали новой порцией также на 2 часа. Затем слой СОМ-1 промывали водой до нейтральной среды и испытывали в условиях примера 1. Время защитного действия слоя практически имело ту же величину, что и в примере 1. Результаты испытаний приведены в таблице.
Результаты испытаний способа очистки воды приведены в таблице.
Пример 3.
Полученный в примере 2 истощенный после испытания слой сорбента повторно регенерировали указанным выше способом и использовали для очистки воды при тех же условиях. Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 4.
Полученный в примере 3 истощенный слой сорбента регенерировали третий раз указанным выше способом и использовали для очистки воды при тех же условиях. Результаты испытаний приведены в таблице.
Пример 5.
Испытания проводились в производственных условиях водопроводной станции на стендовой установке.
Через слой СОМ-1 диаметром 7 см и высотой 35 см со скоростью 4-5 м/час пропускали очищаемую воду, содержание марганца в которой составляло в среднем 0,35 мг/л. При точности определения 0,05 мг/л марганец в очищенной воде не был обнаружен. Через 1200 часов были обнаружены следы Mn концентрацией менее 0,1 мг/л (начало проскока). После этого в воду добавили гипохлорит натрия до содержания его в воде 1,5 мг/л. Следы марганца исчезли. До "проскока" слой проработал еще 1000 часов, т.е. общее время отработки составило 2200 часов. Результаты всех описанных в примере испытаний приведены в таблице.
Таким образом, с добавлением гипохлорита натрия в питьевую воду перед слоем СОМ-1 длительность работы слоя многократно увеличивается, а добавление этого же вещества в большой концентрации при промывке фильтра позволяет многократно регенерировать слой сорбента.
Это создает возможность не только длительного использования сравнительно дорогого сорбента, но и получения новых технических решений, например использования сорбента СОМ-1 в более коротких слоях, что позволит, например, загружать слой сорбента вместе со слоем песка в кварцевые фильтры, которые имеются практически на всех станциях водоподготовки.
Формула изобретения
Способ очистки питьевой воды от соединений марганца, включающий обработку воды фильтрацией через слой окислительного сорбента с последующей его регенерацией, отличающийся тем, что хлорирование воды, преимущественно гипохлоритом натрия, производят перед подачей ее на фильтр и дозу хлорирующего агента устанавливают такую, чтобы обеспечить содержание активного хлора в очищенной воде на уровне санитарной нормы, а слой сорбента после его истощения регенерируют раствором гипохлорита натрия.
Имя изобретателя: Белозовский А.Б.; Глушанков С.Л.; Олонцев В.Ф.; Галева Н.П.; Петров А.Н.; Сидоров В.В.; Томасов В.В.; Зеленин Е.Н. Имя патентообладателя: Научно-исследовательский технологический институт углеродных сорбентов Почтовый адрес для переписки: 614113, Пермь, ул.Гальперина 8, НИТИУС, Заместителю директора Б.А.Боярко Дата начала отсчета действия патента: 1998.12.07
Разместил статью: search
Дата публикации: 28-07-2003, 23:34
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к технике водоподготовки и может быть использовано для обеззараживания, осветления и дезодорирования воды. Установка содержит входную водную магистраль, подающую воду в контактный бассейн, последовательно соединенные компрессор, систему подготовки воздуха, блок генерации озоно-воздушной смеси, к выходу которого подключена, по крайней мере, одна газоразводящая труба. К выходу газоразводящей трубы подключен диспергатор,...
Способ предназначен для интенсификации технологических процессов с участием водных растворов широкого спектра химических веществ и соединений. Предварительно дистиллированную воду обрабатывают постоянным электрическим током в электрическом поле, создаваемом в анодной и катодной зонах электролизера, разделенных диафрагмой, при этом электрическое поле создают с неравномерной напряженностью, величина которого убывает от анода к катоду, формируют также скачок напряженности поля, локализуя этот...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя