сорбирующе-фильтрующий материал бытового фильтра "ифкуш"

Формула изобретения

Сорбирующе-фильтрующий материал бытового фильтра, содержащий слой активного угля, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки воды от солей тяжелых металлов и радиоактивного цезия, материал после слоя активного угля дополнительно содержит слой клиноптилолита в Na-форме фракции 1 2 мм, активный уголь используют фракции 0,25 1 мм, при этом отношение объема слоя угля и объема слоя клиноптилолита составляет 0,8 1,2 5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке воды путем сорбции и может быть использовано для очистки питьевых вод, в том числе в районах с повышенным радиационным фоном.

Известны материалы для очистки природных и сточных вод, содержащих Cs¹³⁷ и Sr⁹⁰, такие как глауконит, вермикулит, фосфорит, пироиозит, торф, клиноптиловый и др.

Недостатком известных материалов является их высокая динамическая емкость и резкое снижение их селективности при извлечении радионуклидов из вод с повышенным содержанием калия, аммония и тяжелых металлов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является материал, активный уголь, используемый в фильтрах для очистки воды.

Недостатком такого материала является невысокая степень очистки воды от тяжелых металлов и неудовлетворительная очистка воды от радионуклидов.

Целью изобретения является повышение степени очистки воды от солей тяжелых металлов и радиоактивного цезия.

Предлагаемый материал содержит в качестве первого слоя по ходу очищаемой воды активный уголь фракции 0,25-1 мм и в качестве второго слоя клиноптилолит в Na-форме фракции 1-2 мм при отношении объемов слоя угля к объему слоя клиноптилолита, равным (0,8-1,2):5.

Предложенная последовательность слоев материала, соотношение их объемов, гранулометрический состав и применение клиноптилолита в Na-форме подобраны экспериментально на основе изучения влияния конкурирующих ионов, присутствующих в воде, на сорбцию радионуклидов Cs. Так, например, необходимость в качестве первого слоя загрузки использования угля продиктована тем, что при наличии ионов, Cu⁺ и К⁺ в воде резко снижаются показатели сорбции Cs¹³⁴. Конкретное соотношение объемов слоев, их гранулометрический состав, а также использование клиноптилолита именно в Na-форме обусловлено тем, что при отклонении от этих рекомендаций не удается на выходе из фильтра получить питьевую воду, соответствующую ГОСТу.

П р и м е р 1. Через бытовой фильтр, содержащий 1 см³ активного угля фракции 0,25-1,0 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм, пропущено 300 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A=410^-8 Ku/л/, со скоростью 1 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки представлены в табл.1.

П р и м е р 2. Через бытовой фильтр, содержащий 0,8 см³ активного угля фракции 0,25-1 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм пропущено 600 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A=610^-8 Ku/л/ со скоростью 4 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Через фильтр, содержащий 1,2 см³ активного угля фракции 0,25-1 мм и 5 см³ Na-клиноптилолита фракции 1-2 мм, пропущено 1500 мл воды, содержащей Cs¹³⁷/A= 510^-9 Ku/л/ со скоростью 2 мл/мин. Характеристики воды до и после очистки приведены в табл.3.

Таким образом, предложенный материал позволяет очистить воду до ПДК, при этом оптимально один объем сорбента очищает 800 объемов воды при скорости фильтрации 10-12 л/ч и высоте загрузки 20 см.