Способ очистки воды от железа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА(71) Заявитель НПО Белорусский научноисследовательский институт мелиорации и луговодства(73) Патентообладатель НПО Белорусский научноисследовательский инсититут мелиорации и луговодства(57) 1. Способ очистки воды от железа путем аэрации и фильтрования через полимерный волокнистый материал, отличающийся тем, что при фильтровании используют рулонный полимерный волокнистый материал, причем фильтрование осуществляют вдоль оси рулона. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимерного волокнистого материала используют нетканое иглопробивное полипропиленовое полотно. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что рулон обжимают с уменьшением его диаметра по направлению движения воды. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что рулону при обжатии придают конусность, значение которой не превышает 0,3. Изобретение относится к способам очистки подземных вод от соединений двухвалентного железа и может применяться в других технологических линиях очистки жидкостей и газов. Известен способ обезжелезивания подземных вод с помощью упрощенной аэрации и фильтрования 1, заключающийся в том, что подземная вода, содержащая двухвалентное железо, подвергается обогащению кислородом путем аэрации и подается на фильтр, в качестве которого используют загрузку из песка, керамзита,3234 1 шунгизита или других сыпучих фильтрующих материалов. При этом происходит реакция окисления двухвалентного железа и выпадение его в осадок, который заполняет поры между зернами загрузки. Недостатком этого способа является сложность эксплуатации в связи с необходимостью частой промывки (1-2 раза в сутки) фильтра от хлопьевидного аморфного осадка, отлагающегося в поверхностных слоях загрузки, свободный объем пор которой не превышает 4060 . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ фильтрования через пористую гранулометрически неоднородную загрузку из вспененного полистирола в сторону убывающей ее крупности с гранулами 0,52,0 мм 2. Недостатком его является необходимость в резервуарах большой емкости, поскольку этот способ предназначен только для сухого фильтрования. В связи с этим была поставлена задача уменьшить габариты фильтрационной установки и увеличить продолжительность фильтроциклов, т.е. рабочих периодов между промывками. Решение этой задачи предлагается осуществить путем фильтрования вдоль оси рулона, в который сворачивают полимерный волокнистый материал. В качестве полимерного волокнистого материала может быть использовано нетканое иглопробивное полипропиленовое полотно. При этом рулон полимерного материала может быть обжат, т.е. ему может быть придана конусовидная форма, с уменьшением диаметра по направлению движения воды. Такое обжатие может быть осуществлено путем установки рулона в корпус, имеющий соответствующую конусность. Конусность (степень обжатия) рулона может быть в пределах от 0 до 0,3, т.е., где- диаметр рулона на входе загрязненной воды- диаметр рулона на выходе очищенной воды Н - высота рулона. Технология способа состоит в следующем. Полотно фильтровального материала сворачивают в рулон и устанавливают в корпус установки обезжелезивания. При этом одним из вариантов использования способа является уплотнение выходной части рулона путем его обжатия при установке в корпус, которому придают конусность в пределах от 0 до 0,3. Процесс фильтрования при таком способе очистки идет с постепенным заполнением рулона осаждающимися частицами гидроокиси железа. На пути движения воды в результате реакции окисления образуются хлопья гидроокиси железа и происходит их рост до таких размеров, что они начинают застревать в пространстве между волокнами фильтрующего материала, кольматируя его поверхность. Этот процесс схематически изображен на чертеже, где показано,как хлопья гидроокиси 1, двигаясь в пространстве 2 между слоями фильтровального материала 3, выпадают в осадок 4. Поскольку плотность фильтровального материала 3 больше чем плотность укладки и взаимного проникновения волокон в межслойном пространстве 2, то при этом будет кольматироваться часть 5 поверхности материала 3 с постепенным переходом в осадок 4, а очищенная вода будет двигаться по внутреннему незакольматированному слою материала 3. Таким образом, накопление осадка будет начинаться с выходной части рулона и по мере заполнения межслойного пространства приближаться к входной и только с полным заполнением и выходом осадка на поверхность произойдет резкое увеличение сопротивления движению воды и снижение производительности,что может служить сигналом к началу промывки. Вследствие того, что площадь поверхности фильтровального материала, свернутого в рулон, в сотни раз больше площади поперечного сечения рулона, то процесс снижения производительности фильтра из-за осаждения осадка будет в значительной мере замедлен и тем самым будет увеличено рабочее время фильтроцикла между промывками. Для сокращения стадии зарядки, на которой может происходить проскок отдельных частиц взвеси в чистую воду, корпусу придают конусность в пределах от 0 до 0,3. При этом в узкой части корпуса происходит обжатие и уплотнение рулона. В этой же части в первую очередь и начинается отложение загрязнений с постепенным заполнением пор в сторону расширенной части. При таком способе фильтрования используется вся поверхность фильтровального материала, что увеличивает продолжительность фильтроциклов и позволяет уменьшить габариты установки. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.