RU1813069C - Method for purification of drinking water - Google Patents

Abstract

Использование: очистка воды в быту. Сущность изобретени : очищаемую воду пропускают через три сло  загрузки из дробленого природного цеолита со скоростью 5-8 м/ч. Каждый слой имеет высоту 60 мм, а крупность частиц первого и последнего составл ет 1,5-2,0 мм, а среднего 0,5-1,0 мм. 3 ил., 1 табл.Use: water purification in everyday life. SUMMARY OF THE INVENTION: purified water is passed through three loading layers from crushed natural zeolite at a speed of 5-8 m / h. Each layer has a height of 60 mm, and the particle size of the first and last is 1.5-2.0 mm, and the average is 0.5-1.0 mm. 3 ill., 1 tab.

Description

. . Изобретение относитс  к способу очистки питьевой воды, в частности к бытовым малогабаритным фильтрам.. . The invention relates to a method for purifying drinking water, in particular to small-sized household filters.

Цель изобретени  - повышение степени очистки питьевой воды и экономичность.The purpose of the invention is to increase the degree of purification of drinking water and to economize.

На фиг. 1 представлено продольное сечение фильтра цеолитового дл  очистки питьевой воды; на фиг.2 - зависимость изменени  содержани  железа при фильтровании с различными скорост ми от времени фильтровани ; на фиг.З - зависимость потерь напора от времени.In FIG. 1 is a longitudinal section through a zeolite filter for purifying drinking water; Fig. 2 shows the dependence of the change in iron content during filtration at various rates on the filtration time; in Fig.Z - the dependence of the pressure loss on time.

Фильтр цеолитовый дл  очистки питьевой воды содержит корпус 1, крышку корпуса 2 с заливным отверстием 3, решетку фильтра 4 с отверсти ми 0,5 мм дл  стока очищенной воды в камеру водосборника 5 и сливного патрубка 6 дл  отбора воды. Цео- литова  фильтрующа  загрузка 7 состоит из трех слоев дробленого цеолита (а, б. в), высотой 60 мм, каждый слой. Слои а и в состо т из частиц цеолита размером 1,5-2,0 мм, а слой б - из частиц 0,5-1,0 мм.A zeolite filter for drinking water purification comprises a housing 1, a housing cover 2 with a filler opening 3, a filter grate 4 with 0.5 mm openings for draining the purified water into the chamber of the water collector 5 and a drain pipe 6 for collecting water. The zeolite filter media 7 consists of three layers of crushed zeolite (a, b. C), 60 mm high, each layer. Layers a and c consist of particles of zeolite with a size of 1.5-2.0 mm, and layer b consists of particles of 0.5-1.0 mm.

Пример осуществлени  способа.An example of the method.

Исходна  питьева  вода заливаетс  струйкой в отверстие 3 и проходит сквозь фильтрующую цеолитовую загрузку со скоростью 5-8 м/час, накапливаетс  в водосборнике 6 и вытекает очищенной из патрубка 6 в приемную емкость.The initial drinking water is poured into the hole 3 and passes through the filtering zeolite charge at a speed of 5-8 m / h, accumulates in the catchment 6 and flows cleaned from the pipe 6 into a receiving tank.

Дл  определени  основных параметров фильтра проведена сери  экспериментов в фильтровальных колонках, загруженных дробленым цеолитом с крупностью частиц 1,0 мм с различной высотой сло , при скорост х фильтровани  от 5 м/ч до 10 м/ч (обычно примен емые в практике работы открытых скорых фильтров). В ходе экспериментов определ лось содержание железа и аммони  в исходной воде и в фильтрате. Фильтрование заканчивали по достижении высоты напора - 0,7 м вод ного столба. Результаты экспериментов (см. фиг.2,3) показали , что положительный эффект очистки воды получен при скорост х фильтрации 5 8 м/ч. Фильтрование со скоростью 10 м/чTo determine the main parameters of the filter, a series of experiments was carried out in filter columns loaded with crushed zeolite with a particle size of 1.0 mm with different layer heights, at filtering rates from 5 m / h to 10 m / h (commonly used in practice, open ambulances filters). In the course of the experiments, the contents of iron and ammonia in the initial water and in the filtrate were determined. Filtration was completed upon reaching a head height of 0.7 m water column. The experimental results (see Fig. 2,3) showed that the positive effect of water purification was obtained at filtration rates of 5-8 m / h. Filtration at a speed of 10 m / h

0000

со о о юwith about o

СА)CA)

не дало положительного результата, так как в фильтрате содержание железа и аммони  превышало санитарные нормы и фильтро- цикл мал. Фильтрование с низкими скорост ми (менее 5 м/ч) в бытовых услови х не приемлемо. Максимально допустима  скорость фильтрации определ лась в 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, снар женные 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 снар жать фильтр из слоев цеолита различной крупности, дл  обеспечени  расчетной скорости фильтровани  5-8 м/ч. Известно, что при фильтровании воды взвеси задерживаютс  в основном в верхней части сло , в глубь проникают мало, а при фильтровании воды в направлении уменьшени  крупности зерен, загрузки взвеси проникают глубже в слой и очистка (гр зеемкость) увеличиваетс  в 2,5 раза по сравнению с однослойной зернистой загрузкой,did not give a positive result, since in the filtrate the iron and ammonium contents exceeded sanitary norms and the filter cycle was small. Filtration at low speeds (less than 5 m / h) under domestic conditions is not acceptable. The maximum allowable filtration rate was determined at 8 m / h. which corresponds to the minimum contact time of the treated water with zeolite, with a satisfactory quality of water purification, 80 C. Therefore, the minimum zeolite layer in the filter at a speed of 8 m / h and a contact time of 80 s is 18 cm. The prepared experimental filters equipped with one 18 cm zeolite layer with a particle size of 0.5-1.0 mm have an operating filtration rate of less than 5 m / h, which is unacceptable, and the same filters with zeolite with a particle size of 1.5-2.0 mm have an operating speed above 8 m / h, which does not correspond to the calculations. Therefore, it is necessary to equip the filter from zeolite layers of various sizes to provide an estimated filtration rate of 5-8 m / h. It is known that, when filtering water, suspensions are retained mainly in the upper part of the bed, little penetrate into the depths, and when filtering water in the direction of decreasing grain size, the charge of the suspension penetrates deeper into the layer and the cleaning (dirt capacity) increases by 2.5 times with single layer granular loading,

С учетом этих факторов более мелка  фракци  цеолита 0,5-1,0 мм помещена в среднюю часть фильтра, а более крупна  фракци  цеолита 1,5-2,0 мм в верхней и нижней части соответственно по 60 мм каждый слой.Considering these factors, a finer fraction of zeolite 0.5-1.0 mm is placed in the middle of the filter, and a larger fraction of zeolite 1.5-2.0 mm in the upper and lower parts, respectively, 60 mm each layer.

Опытные образцы фильтра соответствуют расчетной скорости фильтрации 5-8 м/ч и показали высокую степень очистки воды от аммонийного агата, железа, цинка, меди, стронци  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 Таежгеологи .The filter prototypes correspond to an estimated filtration rate of 5-8 m / h and showed a high degree of water purification from ammonium agate, iron, zinc, copper, strontium and uranium. The results of the analysis of water samples are shown in the table. The proposed method for purifying drinking water is confirmed by the test results on the filter samples made by the author. The results of the analysis of water samples (surface, underground and radioactive water) filtered through a filter were made by the Central Analytical Laboratory of the Tayegegeolog PGO.

Как видно из таблицы 1 степень очистки воды в 1 фильтре, состо щем из трех слоев цеолита по 60 мм каждый (обща  высота 180As can be seen from table 1, the degree of water purification in 1 filter, consisting of three layers of zeolite 60 mm each (total height 180

мм); средний слой крупностью 0,5-1,0 мм, а верхний и нижний 1,5-2,0 мм отвечает требовани м ТОСТ 2874-82.mm) the middle layer is 0.5-1.0 mm in size, and the upper and lower 1.5-2.0 mm meet the requirements of TOST 2874-82.

При уменьшении высоты фильтрующейWith decreasing filter height

загрузки (второй фильтр) до 10 мм, расположенных в три сло  аналогично первому фильтру концентраци  ионов железа и аммони  остаетс  высокой до 5 мг/л и 0,8 мг/л, что значительно превышает предельно допустимые концентрации (ПДК) согласно ТОСТ 2874-82 Вода питьева  - 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 фильтро- цикла - неудовлетворительна  очистка воды .loading (second filter) up to 10 mm, arranged in three layers similar to the first filter, the concentration of iron and ammonium ions remains high up to 5 mg / l and 0.8 mg / l, which significantly exceeds the maximum permissible concentration (MPC) according to TOST 2874-82 Drinking water - for iron - 0.3 mg / l for ammonium - 0.5 mg / l. In the third filter with a single-layer loading of zeolite with a height of 180 mm, a particle size of 1.5-2.0 mm, it was shown that there is a quick clogging of the filter load, a decrease in the filter cycle — unsatisfactory water purification.

Следовательно, принимаетс  фильтр 1 сTherefore, a filter of 1 s is received

трехслойным расположением цеолита по 60 мм в каждом слое, общей высотой 180 мм, выполненный согласно приведенных выше расчетов,a three-layer arrangement of zeolite of 60 mm in each layer, with a total height of 180 mm, made according to the above calculations,

Преимуществами за вленного способаThe advantages of the inventive method

очистки питьевой воды  вл етс  следующее:The purification of drinking water is as follows:

1. Использование фильтра цеолитового1. Use of a zeolite filter

позвол ет повысить очистку питьевой водыallows to increase the purification of drinking water

в комплексе от аммонийного азота, железа,in a complex from ammonia nitrogen, iron,

меди, цинка в пределах ПДК и значительноcopper, zinc within the MPC and significantly

снизить радиоактивность вод.reduce water radioactivity.

2. Простота изготовлени  и удобна  эксплуатаци  цеолитового фильтра, обуславливает возможность их применени  в быту дл  доочистки воды, а также в сельской местности , на дачах, участках, где нет водоочистных сооружений из поверхностных и подземных водоисточников.2. The simplicity of manufacture and convenient operation of the zeolite filter makes it possible to use them in everyday life for water purification, as well as in rural areas, at dachas, in areas where there are no water treatment facilities from surface and underground water sources.

3. Цеолит - дешевое природное сырье3. Zeolite - cheap natural raw materials

(стоимость 1 т дробленого цеолита была 50 руб.) позвол ет изготавливать недорогие фильтры цеолитовые дл  широкого их применени .(the cost of 1 ton of crushed zeolite was 50 rubles). It is possible to produce inexpensive zeolite filters for their widespread use.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ очистки питьевой воды, включающий пропускание очищенной воды через загрузку из дробленого природного цеолита , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  степени очистки и экономичности , воду пропускают со скоростью 5-8 м/ч через три сло  загрузки высотой 60 мм каждый и с крупностью частиц цеолита в первом и последнем сло х, составл ющей 1,5-2,0 мм, а в среднем - 0,5-1,0 мм.A method for purifying drinking water, including passing purified water through a charge from crushed natural zeolite, with the exception that, in order to increase the degree of purification and economy, water is passed at a speed of 5-8 m / h through three loading layers with a height of 60 mm each and with a particle size of zeolite in the first and last layers of 1.5-2.0 mm, and on average 0.5-1.0 mm. Результаты анализов проб воды, профильтрованные через фильтр цеолитовый, выполненные центральной аналитической лабораторией ПГО Таежгеологи The results of the analysis of water samples filtered through a zeolite filter, performed by the central analytical laboratory of PGO Taizhgeologi - входит в ПДК согласно ГОСТ 2874-82 Вода питьева  - included in MPC according to GOST 2874-82 Drinking water фиг Л fig L 55  /  / 9 Фиг.29 Figure 2 /О/ABOUT /2/ 2 / f,VQC/ f, VQC