патент
.docx2. Способ по п.1, отличающийся тем, что волокна диспергируют в воде в количестве 40-150 мг/дм 3.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что композиционный материал выводят из обработанной воды при содержании в нем фосфата алюминия 50-300 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозных волокон.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть флотошлама возвращают в процесс очистки.
Классы МПК: B01D39/06 ..неорганические, например асбестовое волокно, стеклянные шарики или стекловолокно
B01J20/02 .содержащие неорганические материалы
C02F1/00 Обработка воды, промышленных или бытовых сточных вод
Автор(ы): Антонова Наталья Александровна (RU), Домашенко Юлия Евгеньевна (RU)
Патентообладатель(и): Антонова Наталья Александровна (RU),
Домашенко Юлия Евгеньевна (RU)
Адрес для переписки: 346400, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Маяковского, 65, кв.5, Ю.Е. Домашенко
Приоритеты: подача заявки:
24.11.2011
начало действия патента:
24.11.2011
публикация патента:
20.11.2013
Яндекс.ДиректМногоступечатая очистка воды
4-этапное фильтрование BRITA – простой способ быстро очистить воду!
Кувшины для очистки воды·
Картриджи для фильтров·
Контакты
brita.net Белый кварцевый песок
Для промышленного и питьевого водоснабжения
batolit.ru
Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод, характеризуется тем, что при его получении в качестве наполнителей и заполнителей используют продукты переработки горелых пород терриконов: отсев с размером 0,3-5 мм, отсев с размером 10-50 мм, муку из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов. В качестве вяжущего используют эпоксидную смолу или полиэфирную смолу. Фильтрующий элемент выполнен в форме правильного шестиугольника. Технический результат: увеличение фильтрующей поверхности, тем самым улучшение эффекта очистки природных вод. 3 табл., 1 пр.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Изобретение относится к области фильтрования, в частности к очистке природных вод в фильтрах различной конструкции с помощью фильтрующих элементов.
Известен способ очистки природных мутных вод [2055630, B01D 25/26, опуб. 1996.03.10] на скором фильтре. Сущность изобретения: скорый (безнапорный) фильтр содержит корпус, на дне которого установлены фильтроблоки, изготовленные из пористого полимербетона, закрепленные стяжками, лотки для отвода промывных вод и выпуска фильтрата и вход для подачи жидкости на фильтр.
Недостатками этого способа является применение в конструкции скорого фильтра фильтроблоков, на основе полимербетона, при производстве которого используются дорогостоящие компоненты - песок, цемент.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению являются полимербетонные фильтры для очистки промстоков и технической воды в системах оборотного водоснабжения предприятий от механических примесей (песок, окалина, волокна и др.), а также питьевой воды в системах хозяйственно-питьевого. водоснабжения [ООО "Эколот", http://www.ecolot.ru]. Основная деталь фильтров - цилиндрические фильтроэлементы из пористого полимербетона. Предлагаемая технология позволяет получать пористый полимербетон оптимального состава. В качестве наполнителя используется кварцевый песок - зерна размером 0,6-1,2 мм, имеющие форму близкую к сферической (скатанные).
Недостатками этой конструкции являются: высокая стоимость кварцевого песка, используемого для получения фильтроэлементов; трудоемкость выделения необходимой фракции кварцевого песка, что увеличивает затраты на получения 1 м3 очищенной воды.
Задачей изобретения является создание технического решения возможной утилизации отходов угольной промышленности при изготовление фильтрующего элемента, применяемого в сфере очистки природной воды; снижение стоимости фильтрующего элемента; снижение стоимости очистки природной воды; улучшения экологической ситуации угледобывающих районов за счет применения горелой породы терриконов при производстве фильтрующих элементов.
Поставленная задача достигается за счет замены кварцевого песка и каменного щебня, входящих в основной состав нового фильтрующего элемента, на нерудные материалы, выделенные из горелых пород терриконов - отходов угольной промышленности. В качестве заполнителей применяется - отсев с размером 0,3-5 мм и отсев 10-50 мм, наполнителей - мука из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов, вместо кварцевого песка и каменного щебня, вяжущего - эпоксидная смола или полиэфирная смола; применения новой формы фильтрующих элементов - правильный шестиугольник.
Фильтрующий элемент с использованием нерудных материалов, выделенных из горелых пород терриконов, позволяет снизить стоимость очистки природной воды; повысить качество очистки природной воды; улучшить экологическую ситуацию угледобывающих районов за счет применения горелой породы терриконов при производстве фильтрующих элементов.
Фильтрующий элемент получают классическим способом (СН 525-80 "Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них"), но заменяют кварцевый песок и каменный щебень на нерудные материалы, выделенные из горелых пород терриконов - отходы угольной промышленности, в частности в качестве заполнителей применяется - отсев с размером 0,3-5 мм и отсев 10-50 мм, наполнителей - мука из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов, вяжущих - эпоксидная смола или полиэфирная смола; применяется новая форма фильтрующих элементов - правильный шестиугольник.
Технический результат достигается за счет использования горелых пород терриконов вместо каменного щебня и кварцевого песка, при этом в качестве заполнителей применяется - отсев с размером 0,3-5 мм и отсев 10-50 мм, наполнителей - мука из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов, вяжущего - эпоксидная смола или полиэфирная смола; при этом фильтрующий элемент выполнен в форме правильного шестиугольника, позволяющей увеличить фильтрующую поверхность на 30%, тем самым улучшить эффект очистки природных вод. Выбранный диапазон размеров частиц наполнителя и заполнителя основывается на требованиях, предъявляемых к исходным материалом, необходимых для выполнения технологии изготовлении материала. (Патуроев В.В. Полимербетоны. НИИ бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1987. 286 с. ISBN 5-247-00089-4).
ПРИМЕР. Очистка природной воды производится на напорном фильтре известной конструкции в двух ступенчатой схеме, при предварительной обработке алюмосодержащими коагулянтами.
По известному способу очистка производится на напорном фильтре известной конструкции с применением фильтрующего элемента из полимербетона известной конструкции и состава.
По предлагаемому способу очистка производится на напорном фильтре известной конструкции с применением фильтрующего элемента в форме правильного шестиугольника, включающего в себя горелые породы терриконов. Известно, что при обработке воды алюмосодержащими коагулянтами природная вода становится химически активная. В табл.1 приведены основные химические вещества, входящие в состав известного и нового фильтрующих элементов, которые могут вступить в реакцию при фильтровании природной воды.
Таблица 1
Состав Химический состав заполнителя и наполнителя, %
фильтрующих элементов SiO2 Fe2O3 Al2 O3 CaO MgO Na2O, K2O
Новый
фильтрующий 66,5 8,2 18,5 2 0,7 0,49
элемент
Известный
фильтрующий 98,2 0,028 0,29 0,13 0,15 0,13
элемент
Применение нового фильтрующего элемента позволяет очищать природные воды с эффективностью до 80-95% и получать после очистки воду, по основным показателям соответствующую питьевой воде (СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Основные требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»). Значения основных показателей природной воды до и после обработки с использованием предлагаемого фильтрующего элемента отражены в табл.2.
Таблица 2
До обработки После обработки
Мутность, мг/дм 3 Цветность, град AL3+, мг/дм3 Са 2+, мг/дм3 Mg2+ , мг/дм3 pH Мутность, мг/ дм3 Цветность, град Al3+, мг/дм3 Са2+, мг/дм3 Mg2+, мг/дм3 pH
Новый До 50 До 120 0,13 55 65 7,2 5 6 0,15 55 65 6,8
Старый До 50 До 120 0,13 55 65 7,2 7,5 12 0,13 55 65 6,8
Развитая структура поровых каналов нового фильтрующего элемента существенно увеличивает удельную поверхность фильтрования, что позволяет увеличить скорость фильтрования, не уменьшая эффективность очистки. В то же время больший диапазон по содержанию взвешенных веществ в очищаемой воде не значительно влияет на интенсивность промывки и фильтроцикл.
Новая форма фильтрующих элементов позволяет разместить их более компактно и значительно увеличить площадь поверхности фильтрации. Так в фильтры диаметром 3 м возможно установить 43 колонны новых фильтрующих элементов диаметром 0,5 м и высотой 2 м каждая, площадь фильтрации при этом составит 103,2 м2. Фильтрующие элементы новой формы позволяют снизить затраты на очистку 1 м3 очищаемой воды, увеличить поверхность фильтрования.
Сравнительная характеристика напорных фильтров с применением фильтрующих элементов известного и нового состава и формы представлена в табл.3
Таблица 3
Напорный фильтр известной конструкции Напорный фильтр новой конструкции
Эффективность очистки, % 80-90 80-95
Удельная поверхность фильтрования, см2/г 21-50 8-156
Скорость фильтрования 6,6 5-8
интенсивность промывки, л/с·м 2 3,5-5,5 4,5-7
Диапазон по взвешенным, мг/л 10-40 5-50
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод, характеризующийся тем, что при его получении в качестве наполнителей и заполнителей используют продукты переработки горелых пород терриконов, соответственно отсев с размером 0,3-5 мм, отсев с размером 10-50 мм, муку из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов, вяжущее - эпоксидную смолу или полиэфирную смолу, при этом фильтрующий элемент выполнен в форме правильного шестиугольника.
Классы МПК: B01D15/04 .с ионообменными материалами в качестве адсорбентов
B01J47/10 .с подвижным ионообменным материалом; с ионообменным материалом в форме суспензии или псевдоожиженного слоя
Автор(ы): Мингазетдинов Идгай Хасанович (RU), Кудрявцева Елена Сергеевна (RU), Чижевский Андрей Анатольевич (RU), Кулаков Алексей Алексеевич (RU)
Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (RU)
Адрес для переписки: 420111, г.Казань, ул. К. Маркса, 10, ФГБОУ ВПО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ", Отдел интеллектуальной собственности и информационно-патентного обслуживания
Приоритеты: подача заявки:
04.10.2012
начало действия патента:
04.10.2012
публикация патента:
20.11.2013
Яндекс.ДиректРукавные фильтры. Фильтроэлементы
Комплектующие для промышленных фильтров Donaldson. В наличии. Звоните!
Адрес и телефон donaldsonfilter.ru Фильтр силоса от 42 000 рублей
Фильтра силосов цемента в комплекте с переходным фланцем от 42 000 рублей.
Адрес и телефон bsy-s.ru
Изобретение относится к конструкциям аппаратов ионообменной очистки сточных вод и может быть использовано в гальванических, химических производствах, системах водоподготовки. Ионообменный рукавный фильтр представляет собой цилиндрический корпус 1 с перфорированными верхним 7 и нижним 11 днищами. Внутри корпуса 1 имеется ротор 2 с двухзаходным перфорированным шнеком 3, выполненный с возможностью вращения. Ионитная засыпка 13 помещается в сетчатые рукава (отдельно для анионита и для катионита), образующие бесконечную кольцевую ленту. Каждый сетчатый рукав проходит по винтовому пространству шнека 3, оборудован системой подвижных роликов и имеет привод в виде ведущего ролика в паре с обжимным роликом. В магистрали каждого рукава 14 имеется ванна регенерации соответственно с кислым раствором для катионита и щелочным раствором для анионита, а перед входом в ротор имеется диффузор-рассекатель. Таким образом, в одном аппарате происходит одновременная очистка загрязненной жидкости от растворенных анионов и катионов в непрерывном режиме. Технический результат: высокая надежность, повышение качества очистки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Изобретение относится к конструкциям аппаратов, в которых протекают процессы ионообменной очистки сточных вод, в частности аппаратов для охраны окружающей среды, и может быть использовано в гальваническом, химическом производстве для очистки сточных вод, в системах водоподготовки.
Известны ионообменные установки и фильтры, в которых в зависимости от вида технологического процесса и особенностей химического состава загрязняющих веществ используют либо только катиониты, либо только аниониты. В качестве ионитов (катионитов или анионитов) чаще всего используют синтетические смолы различного гранулированного состава, которые обладают большой обменной емкостью, механической прочностью и долговечностью. Ионообменные процессы являются обратимыми, и иониты после завершения рабочего процесса подвергаются регенерации в различных средах: катиониты регенерируют в (2÷8)% растворах кислот, а отработанные аниониты - в (2÷6)% растворах щелочей. Схема ионообменной очистки приводится в кн. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков». Учебн. пособие. / Д.А.Кривошеин, П.П.Кукин, В.А.Лапин и др. - М.: Высшая школа, 2003. - 344 с. (рис.6.24, 6.25, 6.26, стр.193÷195). В приведенных схемах осуществляется многоступенчатая очистка в нескольких колоннах, которые работают периодически. На практике, в большинстве случаев, в сточных водах различных производств присутствуют загрязняющие вещества сложного состава, и для их очистки требуются иониты обоих классов.
Известно устройство «Колонный противоточный ионитный фильтр» (патент на изобретение № 2318574, Бюл. № 7, 10.03.2008), в котором реализуется в одном ионитном фильтре одновременная очистка с использованием гранулированных анионитов и катионитов, которые не перемешиваются за счет того, что каждый ионит находится в пространстве двухзаходного шнека, образованного перфорированными непровальными перегородками, установленного на вращающемся роторе. Данное устройство принято за прототип.
Недостатки прототипа следующие: значительные трудности в продвижении ионита через пространство шнека, обусловленное тем, что ионит в рабочем пространстве разбухает, сложности в регулировании режима очистки в зависимости от исходной концентрации загрязняющего вещества.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности работы ионитного фильтра и достижения более качественной очистки от загрязняющих веществ.
Технический результат достигается тем, что в ионообменном рукавном фильтре, содержащем цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, ротор с двухзаходным перфорированным шнеком, новым является то, что в каждой полости двухзаходного шнека установлен сетчатый рукав, в одной полости заполнен катионитом, в другой полости - анионитом, при этом сетчатый рукав образует бесконечную кольцевую ленту и выполнен с возможностью перемещения по винтовой линии. Каждый сетчатый рукав оборудован системой подвижных роликов и приводом в виде ведущего ролика в паре с обжимным роликом. В магистрали каждого рукава имеется ванна регенерации (соответственно с кислым раствором для катионита и щелочным раствором для анионита). Перед входом в ротор имеется диффузор-рассекатель, а перфорированный двухзаходный шнек выполнен подвижным, с возможностью вращения.
Сущность заявляемого изобретения поясняется на фиг.1.
Фиг.1 - Ионообменный рукавный фильтр.
Здесь: 1 - корпус; 2 - ротор; 3 - шнек двухзаходный; 4 - подводящий бункер; 5 - диффузор-рассекатель; 6 - патрубок подвода; 7 - верхнее днище; 8 - подвижные ролики; 9 - ванна регенерации I (для катионита), II (для анионита); 10 - сливной бак; 11 - нижнее днище; 12 - патрубок отвода; 13 - ионитная засыпка (соответственно I - катионит и II - анионит); 14 - сетчатый рукав.
Предлагаемое устройство представляет собой цилиндрический корпус 1, внутри которого имеется ротор 2, установленный с возможностью вращения. На роторе 2 расположен двухзаходный шнек 3 из перфорированного материала. Верхнее 7 и нижнее 11 днища корпуса 1 выполнены перфорированными. В верхней части корпуса 1 установлен подводящий бункер 4. В бункере 4 расположен патрубок подвода загрязненной жидкости 6 с раструбом 5 на конце. Внутри корпуса 1 в винтовых каналах шнека 3 расположены сетчатые рукава 14, в которых находятся ионитная засыпка 13 (соответственно I - катионит и II - анионит). Сетчатые рукава 14 с ионитной засыпкой 13 образуют бесконечную кольцевую тороидальную ленту и перемещаются по системе подвижных роликов 8. Некоторые из роликов имеют привод от внешнего источника. В магистрали сетчатых рукавов 14 с ионитной засыпкой 13 имеется две ванны регенерации 9 с регенерирующим раствором (соответственно I для катионита и II для анионита). В нижней части корпуса установлен сливной бак 10 с патрубком 12 отвода очищенной жидкости.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В патрубок подвода 6 начинает подаваться загрязненная жидкость и, одновременно, начинают от приводящих роликов 8 перемещаться сетчатые рукава 14. Жидкость, истекая из раструба 5, проходит через перфорированное верхнее днище 7, заполняя все пространство корпуса 1, и, контактируя со слоями ионита 13 (соответственно катионита I и анионита II), очищается от загрязняющих веществ. Очищенная жидкость сливается в сливной бак 10 через перфорированное днище 11 и отводится через патрубок отвода 12. Одновременно с движением жидкости в полости корпуса 1 происходит движение рукавов 14 в противотоке за счет вращения тянущих роликов 8 и подающих роликов. Движение рукавов 14 с ионитной засыпкой происходит без больших усилий и трения за счет того, что движение их внутри корпуса 1 происходит при одновременном вращении подвижного ротора 2. Рукава 14 вместе с ионитной засыпкой 13, которая впитала в себя загрязнители, по системе роликов поступают в ванны регенерации (соответственно I для катионитов и II для анионитов). После процесса регенерации очищенный ионит вместе с соответствующим рукавом опять поступает в полость корпуса 1.
Таким образом, в одном аппарате происходит одновременная очистка загрязненной жидкости от растворенных анионов и катионов, и процесс очистки происходит непрерывно, с постоянной регенерацией отработанных ионитов. Ионообменный рукавный фильтр работает надежно, без закупориваний и залипаний ионитной засыпки внутри ротора, что обеспечивает более качественную очистку от загрязняющих веществ.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Ионообменный рукавный фильтр, содержащий цилиндрический корпус с верхним и нижним перфорированными днищами, ротор с двухзаходным перфорированным шнеком, ионитную засыпку - катионит и анионит в каждом заходе шнека, отличающийся тем, что в каждой полости двухзаходного шнека установлен сетчатый рукав, в одной полости заполнен катионитом, в другой полости - анионитом, при этом сетчатый рукав образует бесконечную кольцевую ленту и выполнен с возможностью перемещения по винтовой линии.
2. Ионообменный рукавный фильтр по п.1, отличающийся тем, что каждый сетчатый рукав оборудован системой подвижных роликов и приводом в виде ведущего ролика в паре с обжимным роликом.
3. Ионообменный рукавный фильтр по п.1, отличающийся тем, что в магистрали каждого рукава имеется ванна регенерации (соответственно с кислым раствором для катионита и щелочным раствором для анионита).
4. Ионообменный рукавный фильтр по п.1, отличающийся тем, что перед входом в ротор имеется диффузор-рассекатель.
5. Ионообменный рукавный фильтр по п.1, отличающийся тем, что перфорированный двухзаходный шнек выполнен подвижным с возможностью вращения.