CS237575B1 - Method of colloidal substances and suspended particles greater than 0,3 u removal from aqueous solutions - Google Patents

Abstract

vynález se týká způsobu odstraňování koloidnich látek a suspendovaných částic z vodných roztoků. Vynálezu se dosáhne statickým, nebo dynamickým způsobem záchytu koloidnich látek a suspendovaných částic, obsažených ve vodných roztocích vlněnými vlákny, přičemž vždy je upravená voda oddělována od vláken filtrací.the invention relates to a method of removal colloidal substances and suspended particles from aqueous solutions. The invention is attained by static or dynamic way to capture colloidal substances and suspended particles contained therein aqueous solutions with wool fibers, wherein the treated water is always separated from the fibers filtration.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování kololdních látek a suspendovaných částic z vodných roztoků pomocí vlněných vláken.The invention relates to a process for removing colloidal substances and suspended particles from aqueous solutions by means of wool fibers.

Stávající technologické postupy pro odstraňování kololdních látek a suspendovaných částic z vodných roztoků jsou založeny na fyzikálně chemických, či mechanických principech.Existing technological procedures for removal of collagen and suspended particles from aqueous solutions are based on physicochemical or mechanical principles.

Mezi základní z používaných způsobů odstraňování výše uvedených látek patří čiření, náplavná filtrace, písková filtrace, ionexová filtrace, destilace, filtrace přes lože sférických sorbentů, odstřeďování, případně kombinace těchto metod..The basic methods used for removal of the above mentioned substances include clarification, alluvial filtration, sand filtration, ion exchange filtration, distillation, filtration through a bed of spherical sorbents, centrifugation, or a combination of these methods.

VětSina způsobů, které jsou v současné době používány_zje závislá na kvalitě vstupní vody, technologické postupy jsou složité a vyžadují častou regeneraci filtračních hmot,Most of the methods that are currently used is dependent _on the quality of incoming water, processes are complex and require frequent regeneration of filter masses,

Či dávkování Činidel.Or Dosage Reagents.

Chemická úprava využívá sorpce mechanických nečistot na volném povrchu částic vločkového mraku, takže odstraňuje látky koloidní povahy, čímž je voda čiřena. Nevýhodou tohoto způsobu úpravy je zejména u nestacionárních stanic velký rozměr zařízení, dále pak náročnost na optimální dávkování činidel v závislosti na složení a vlastnostech upravované vody.The chemical treatment utilizes the sorption of mechanical impurities on the free surface of the flake cloud particles to remove colloidal substances, thereby clarifying the water. The disadvantage of this type of treatment is, in particular at non-stationary stations, the large size of the device, as well as the demand for optimum dosing of the reagents depending on the composition and properties of the treated water.

Při použití filtračních způsobů úpravy vody patří mezi hlavní nevýhody malá kapacita sorbentů, nízká účinnost odstraňování uvedených látek z vodných roztoků a v neposlední řadě i výluhy anorganických a organických látek z filtračních materiálů.When using water filtration methods, the main disadvantages are low sorbent capacity, low efficiency of removal of said substances from aqueous solutions and, last but not least, leaches of inorganic and organic substances from filter materials.

Výěe uvedené nedostatky jsou řešeny způsobem odstraňování kololdních’ látek a suspendovaných částic větších než 0,3 jum z vodných roztoků podle vynálezu tak, že vodný roztok, obsahující koloidní látky a suspendované částice, je uveden do kontaktu s vlněnými vlákny, přičemž se koloidní látky a suspendované částice inkorporují do vnitřní struktury vláken a zachycují se na povrchu vláken, načež se voda odděluje od vláken filtrací při specifickém zatížení 0,1 h^-1 až 1 000 h”¹, s výhodou 50 h^-1.·The above drawbacks are solved by a method of removing colloidal substances and suspended particles larger than 0.3 µm from aqueous solutions of the invention by contacting the aqueous solution containing the colloidal substances and suspended particles with the wool fibers, wherein the colloidal substances and suspended particles are incorporated into the internal fiber structure and retained on the fiber surface, whereupon the water is separated from the fibers by filtration at a specific load of 0.1 h ^-1 to 1000 h ^-1 , preferably 50 h ^-1 .

Způsobem dle vynálezu lze odstranit, či snížit obsah řady látek z vody, které mají nepříznivý vliv na její kvalitu. Oproti stávajícím technologickým způsobům má způsob dle vynálezu celou řadu výhod, mezi které patří hlavně kvalitativně vyšší účinnost odstranění koloidních látek a suspendovaných částic s velikostí vyšší než 0,3 psu, přičemž způsob je schopen uvedené látky separovat komplexně.With the method according to the invention it is possible to remove or reduce the content of a number of substances from water which have an adverse effect on its quality. Compared to existing technological processes, the process according to the invention has a number of advantages, which include, in particular, a qualitatively higher removal efficiency of colloidal substances and suspended particles with a size greater than 0.3 psu, the process being capable of separating said substances comprehensively.

Realizace způsobu dle vynálezu je jednoduchá, materiálně.i časově nenáročná a množství odstraněných látek je vzhledem k objemu použitého sorbentů, díky velké kapacitě vlněných vláken vykazujících velkou členitost, nepoměrně vyšší než u stávajících způsobů.The process according to the invention is simple, materially and time-consuming, and the amount of material removed is disproportionately higher than the existing processes due to the large capacity of the wool fibers exhibiting a high severity.

Postupný kontakt upravované vody s vlněnými vlákny, popsaný ve způsobu dle vynálezu, dovoluje vyšší lineární rychlost filtrace a specifické zatížení na sorbenty na bázi vlněných Vláken je rovněž vyšší.The sequential contact of the treated water with the wool fibers described in the method of the invention allows a higher linear filtration rate and the specific load on the wool fiber sorbents is also higher.

Uvedený způsob dle vynálezu lze využít v široké průmyslové, výzkumné či laboratorní praxi. Mezi mnoho možnosti využití patří i zaražení filtru využívajícího principu dle způsobu vynálezu jako předúpravu k membránovým procesům či dalším zařízením ve zdravotnictví i v průmyslu, kde je kladen vysoký nárok na kvalitu vstupní vody do technologických procesů.Said method according to the invention can be used in a wide industrial, research or laboratory practice. Among the many possibilities of use is also driving the filter using the principle according to the method of the invention as a pretreatment to membrane processes or other devices in health care and industry, where high demands are placed on the quality of input water into technological processes.

Uvedeného způsobu může být využito při úpravě vod v jaderně energetickém průmyslu, mobilních nebo stabilních úpravnách vody pro ozbrojené složky či pro potřebu civilní obrany. Další využití lze očekávat u všech stanic pro tepelné zpracování předčištěné vody, jako jsou destilační nebo demi stanice.The method can be used in the treatment of water in the nuclear power industry, mobile or fixed water treatment plants for armed forces or for civil defense needs. Further applications can be expected at all pre-treated water treatment stations, such as distillation or demi stations.

Okamžité uplatnění způsobu dle vynálezu lze očekávat v lékárnách, nemocnicích a dalších zdravotnických zařízeních, kde potřeba vstupní vody bez koloidních látek a suspendovaných částic je základní otázkou.Immediate application of the method of the invention can be expected in pharmacies, hospitals and other medical facilities where the need for colloidal and suspended particulate inlet water is a fundamental issue.

Jako sorpční materiál jsou vhodná přírodní vlákna rostlinného i živočišného původu, která mají členitou vnitřní strukturu, jako vlna, bavlna, len, celulóza a řada dalších-.Suitable absorbent materials are natural fibers of plant and animal origin, having a rugged internal structure such as wool, cotton, flax, cellulose and many others.

PřikladlHe did

V laboratorních podmínkách bylo sestaveno zařízení, ve kterém byla voda, obsahující koloidní látky a suspendované částice uvedena do kontaktu s vlněnými vlákny upravenými do tvaru dutého válce, přičemž upravená voda byla odváděna perforovanou trubkou, umístěnou vunitř válce.Under laboratory conditions, an apparatus was constructed in which water containing colloidal substances and suspended particles was contacted with wool fibers treated in the form of a hollow cylinder, wherein the treated water was discharged through a perforated tube placed inside the cylinder.

Sorbent na bázi vlny pracoval navrženým způsobem dle vynálezu v dynamických podmínkách při specifickém zatížení 40 h“^.The wool-based sorbent operated in the designed manner according to the invention under dynamic conditions at a specific load of 40 h -1.

V průběhu filtrace došlo ke snížení původních koncentrací uvedených látek ve vodě dle tabulky:During filtration, the original concentrations of these substances in water were reduced according to the table:

látka obsah látek ve vstupní vodě obsah látek v upravené vodě suspendované látky s vel. částic 0,3jum Koloidní železosubstance content of substances in input water content of substances in treated water suspended matter with particle size 0,3jum Colloidal iron

103 Ru 95 Zr103 Ru 95 Ref

141 Ce mg. 1141 Ce mg. 1

0,8 mg.l0,8 mg.l

2,8.10⁴Bq. l“J 3,8.10?Bq. 1 ; 7,8.10Bq.l^-1 2.8.10 ⁴ Bq. l “J 3.8.10? Bq. 1; 7,8.10Bq.l ^-1

OO

3,2.10?Bq.l“J 4,8.1O~Bq.l ; 8,0.lO^Bq.I^-1 3.2.10? Bq.l 'J 4.8.1O ~ Bq.l; 8.0 .10 ^ Bq.I ^-1

Příklad 2Example 2

Voda obsahující koloidní látky a suspendované částice byla uvedena do kontaktu s rozmělněnými vlněnými vlákny, přičemž styk fází byl zajištěn třepáním po dobu 2 hodin.Water containing colloidal substances and suspended particles was contacted with the crushed wool fibers, the phase contact was ensured by shaking for 2 hours.

Poté byla směs vláken a vody sfiltrována přes skleněnou f ritu, na které byla vrstva 2,5 cm bavlněných vláken.The fiber / water mixture was then filtered through a glass frit on which a 2.5 cm cotton fiber layer was placed.

Během statického způsobu sorpce došlo ke snížení původních koncentrací uvedených látek ve vodě dle tabulky:During the static sorption method, the original concentrations of these substances in water were reduced according to the table:

látka obsah látek ve vstupní vodě obsah látek v upravené vodě suspendované látky s vel. částic O,3jum koloidní železosubstance content of substances in input water content of substances in treated water suspended matter with particle size 0, 3 µm colloidal iron

103 Ru 141 Ce103 Ru 141 Ce

Zr mq. 1Zr mq. 1

0,9 mg.1~0,9 mg.1 ~

2,8.1O⁴Bq.l2.8.1O ⁴ Bq.l

7,8.1O;Bq.lBq.l

3,8.10*Bq.l3.8.10 * Bq.l

0,2 mg.l0,2 mg.l

9,0.10?Bq.I^-4 l,2.10,Bq.l , 8,0.lOBq.19.0.10? Bq.I ^-4 l, 2.10, Bq.l, 8.0.lOBq.1

Claims (1)

Způsob odstraňování koloidních látek a suspendovaných částic větSích než 0,3 jum z vodných roztoků, vyznačený tím, že vodný roztok, obsahující koloidní látky a suspendované částice je uveden do kontaktu s viněnými vlákny, přičemž se koloidní látky a suspendované částice inkorporují do vnitřní struktury vláken a zachycují se na povrchu vláken, načež se voda od vláken odděluje filtrací při specifickém zatížení v rozmezí 0,1 h^_1 až 1 000 h“¹ s výhodou 50 h^-1.Process for removing colloids and suspended particles greater than 0.3 µm from aqueous solutions, characterized in that the aqueous solution containing the colloids and suspended particles is contacted with the tinted fibers, wherein the colloids and suspended particles are incorporated into the internal fiber structure and retained on the fiber surface, after which the water from the fibers is separated by filtration at a specific load of from 0.1 h ^_1 to 1000 h ^"1, preferably of 50 h ^-1.