Спосіб фільтрації водного потоку та фільтр для його здійснення
Номер патенту: 81651
Опубліковано: 25.01.2008
Автори: Лі Баошенг, Стюард Джон Б., Дінг Ючжен, Джонстон Джордан М.
Формула / Реферат
1. Спосіб фільтрації водного потоку, що включає:
проходження щонайменше частини водного потоку через фільтр, який містить
фільтруючий матеріал, що містить водорозчинні нитку або джгут з полівінілового спирту; і
носій для фільтруючого матеріалу, при цьому носій містить трубчасту серцевину з проточними каналами, які проходять через бічну стінку трубчастої серцевини, причому згадані проточні канали забезпечують струмінь рідини водного потоку через трубчасту серцевину і проточні канали; при цьому водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту намотують на серцевину і зверху проточних каналів.
2. Спосіб за п. 1, в якому водний потік містить радіоактивний матеріал, який забруднює фільтр.
3. Спосіб за п. 1, в якому водний потік містить розчинений водорозчинний полімер, продукт розкладання водорозчинного полімеру, радіоактивний матеріал або їх комбінацію, які забруднюють фільтр.
4. Спосіб за п. 3, в якому розчинений водорозчинний полімер або продукт розкладання водорозчинного полімеру одержують з водорозчинного забрудненого продукту, причому вказаний водорозчинний забруднений продукт містить радіоактивний матеріал на або в предметі одягу, захисному одязі, робочому комбінезоні, взутті, масці для обличчя, рукавичках, швейному виробі, білизні, завісці, рушнику, тканині, плівці, виробі з шаруватого пластику, що містить щонайменше одну тканину або плівку, губку, мочалку, сітку, марлю, підкладку, протиральний матеріал, подушку, пов'язку або їх комбінації.
5. Спосіб за п. 4, в якому водорозчинний забруднений продукт містить водорозчинний матеріал, вибраний з групи, що включає полівініловий спирт, поліакрилову кислоту, поліметакрилову кислоту, поліакриламід, водорозчинні похідні целюлози, що містять метилцелюлозу, етилцелюлозу, гідроксиметилцелюлозу, гідроксипропілметилцелюлозу і карбоксиметилцелюлозу, карбоксиметилхітин, полівінілпіролідон, складноефірні смоли, водорозчинні похідні крохмалю, що містять гідроксипропілкрохмаль і карбоксиметилкрохмаль, водорозчинні оксиди поліетилену, лужні водорозчинні матеріали, які містять співполімер етилену з акриловою кислотою (ЕАК) і метакриловою кислотою (ЕМАК), і їх солі; і іономери, що містять акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту.
6. Спосіб за п. 5, в якому водорозчинний забруднений продукт містить водорозчинний полівініловий спирт.
7. Спосіб за будь-яким одним з пп. 2-6, в якому радіоактивний матеріал містить трансурановий елемент, продукт розпаду, природний радіоактивний елемент, продукт активації ядерного процесу, медичний ізотоп або їх комбінацію.
8. Спосіб за будь-яким одним з пп. 2-6, в якому радіоактивний матеріал виробляють в атомній промисловості.
9. Спосіб за пп. 2 або 3, який додатково містить етапи:
знищення забрудненого фільтру шляхом вміщення забрудненого фільтра у водяну баню при таких умовах, що щонайменше частина забрудненого фільтра стає розчинною; і
відділення щонайменше частини радіоактивного матеріалу від інших матеріалів у водяній бані.
10. Спосіб за пп. 2 або 3, який додатково містить етапи:
знищення забрудненого фільтру шляхом вміщення забрудненого фільтра у водяну баню, що містить реагент, який посилює розкладання полімеру, попередник реагенту, який посилює розкладання полімеру, окислювач, озон і, можливо, каталізатор, вибраний з сульфату заліза або реактиву Фентона, або будь-якої їх комбінації при таких умовах, що щонайменше частину забрудненого фільтра розкладають, утворюючи один або більше продуктів розкладання; і
відділення щонайменше частини радіоактивного матеріалу від інших матеріалів у водяній бані.
11. Фільтр, придатний для фільтрації водного потоку, який включає радіоактивний матеріал, вироблений в ядерній промисловості, що містить:
фільтруючий матеріал, що містить водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту; і
носій для фільтруючого матеріалу, при цьому носій містить трубчасту серцевину з проточними каналами, які проходять через бічну стінку трубчастої серцевини, причому згадані проточні канали забезпечують струмінь рідини водного потоку через трубчасту серцевину і проточні канали; при цьому водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту намотані на серцевину і зверху проточних каналів.
12. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 0,1 мікрона (мкм) до приблизно 2500 мкм.
13. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 0,1 мкм до приблизно 1,0 мкм.
14. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 10мкм до приблизно 100 мкм.
15. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить метал.
16. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить водорозчинний полімер або полімер, що розкладається водою.
17. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить водорозчинний полівініловий спирт.
18. Фільтр за будь-яким одним з пп. 11-17, в якому він додатково містить радіоактивний матеріал в або на фільтруючому матеріалі, причому радіоактивний матеріал вироблений в ядерній промисловості.
19. Фільтр за будь-яким з пп. 11-17, в якому він стає розчинним у воді, яка має температуру вище ніж, приблизно, 37 °С.
20. Фільтр за будь-яким з пп. 11-17, в якому він стає розчинним у воді, яка має температуру вище ніж, приблизно, 90 °С.
Текст
1. Спосіб фільтрації водного потоку, що включає: проходження щонайменше частини водного потоку через фільтр, який містить фільтруючий матеріал, що містить водорозчинні нитку або джгут з полівінілового спирту; і носій для фільтруючого матеріалу, при цьому носій містить трубчасту серцевину з проточними каналами, які проходять через бічну стінку трубчастої серцевини, причому згадані проточні канали забезпечують струмінь рідини водного потоку через трубчасту серцевину і проточні канали; при цьому водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту намотують на серцевину і зверху проточних каналів. 2. Спосіб за п. 1, в якому водний потік містить радіоактивний матеріал, який забруднює фільтр. 3. Спосіб за п. 1, в якому водний потік містить розчинений водорозчинний полімер, продукт розкладання водорозчинного полімеру, радіоактивний матеріал або їх комбінацію, які забруднюють фільтр. 4. Спосіб за п. 3, в якому розчинений водорозчинний полімер або продукт розкладання водорозчинного полімеру одержують з водорозчинного забрудненого продукту, причому вказаний водорозчинний забруднений продукт містить радіоактивний матеріал на або в предметі одягу, захисному одязі, робочому комбінезоні, взутті, масці для обличчя, рукавичках, швейному виробі, білизні, завісці, рушнику, тканині, плівці, виробі з шаруватого пластику, що містить щонайменше одну тканину або плівку, губку, 2 (19) 1 3 81651 4 полімеру, окислювач, озон і, можливо, каталізатор, вибраний з сульфату заліза або реактиву Фентона, або будь-якої їх комбінації при таких умовах, що щонайменше частину забрудненого фільтра розкладають, утворюючи один або більше продуктів розкладання; і відділення щонайменше частини радіоактивного матеріалу від інших матеріалів у водяній бані. 11. Фільтр, придатний для фільтрації водного потоку, який включає радіоактивний матеріал, вироблений в ядерній промисловості, що містить: фільтруючий матеріал, що містить водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту; і носій для фільтруючого матеріалу, при цьому носій містить трубчасту серцевину з проточними каналами, які проходять через бічну стінку трубчастої серцевини, причому згадані проточні канали забезпечують струмінь рідини водного потоку через трубчасту серцевину і проточні канали; при цьому водорозчинні нитки або джгут з полівінілового спирту намотані на серцевину і зверху проточних каналів. 12. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 0,1 мікрона (мкм) до приблизно 2500 мкм. 13. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 0,1 мкм до приблизно 1,0 мкм. 14. Фільтр за п. 11, який має номінальний розмір пор в інтервалі від приблизно 10мкм до приблизно 100 мкм. 15. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить метал. 16. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить водорозчинний полімер або полімер, що розкладається водою. 17. Фільтр за п. 11, в якому серцевина містить водорозчинний полівініловий спирт. 18. Фільтр за будь-яким одним з пп. 11-17, в якому він додатково містить радіоактивний матеріал в або на фільтруючому матеріалі, причому радіоактивний матеріал вироблений в ядерній промисловості. 19. Фільтр за будь-яким з пп. 11-17, в якому він стає розчинним у воді, яка має температуру вище ніж, приблизно, 37 °С. 20. Фільтр за будь-яким з пп. 11-17, в якому він стає розчинним у воді, яка має температуру вище ніж, приблизно, 90 °С. Даний винахід стосується, в основному фільтруючих матеріалів, виготовлених з полівінілового спирту. Протягом останніх 60 років міжнародні договори, постанови конгресу і виконавчі накази привели до ряду правил і стандартів, регулюючих всі аспекти захисту навколишнього середовища і здоров'я і практики безпеки на робочому місці. Зокрема, у великій мірі регулюється і контролюється видалення промислових відходів. Загальнонаціональні звалища були закриті, і промисловість була вимушена звернутися до використання таких альтернатив, як консервація, повторне використання, зміщення палива, закачування в глибокі свердловини і спалення. У даних умовах промисловість, в основному, зосередила зусилля на зниженні виділень небезпечних і токсичних відходів перед лицем збільшення витрат на обробку і видалення, забезпечуючи збільшення безпеки робітників і контроль виявлення. "Відповідальність від колиски до могили", яку повинна тепер нести промисловість, сильно збільшила важливість мінімізації відходів, тоді як правила безпеки на робочому місці сконцентрували увагу на контролі виявлення небезпечних і токсичних відходів, що генеруються. Така "мінімізація відходів" стає в центрі уваги багатьох галузей промисловості як засіб управління утилізацією їх небезпечних відходів при збереженні високих рівнів безпеки робочих місць і контролю за впливом. Типовим прикладом є медична промисловість, яка генерує мільйони фунтів відходів кожний рік. Велика кількість даних відходів відноситься до використання одноразових матеріалів таких, як персональний захисний одяг, оснащення і обладнання, необхідні для піклування про пацієнта, які забруднюються людськими виділеннями, людськими відходами і/або хімікатами, які роблять їх небезпечними для повторного використання. Щоб запобігти поширенню хвороби, необхідно і вимагається законом позбуватися даних матеріалів і не використовувати їх повторно безвідносно до рівня забруднення виробу. Крім того, атомна промисловість також генерує мільйони фунтів відходів кожний рік. В атомній промисловості велика частина відходів аналогічно стосується використання одноразових матеріалів таких, як персональний захисний одяг, мішки, головні убори, клапті і інші обладнання, які забруднюються навіть невеликими рівнями радіоактивних матеріалів і, отже, є небезпечними і непрактичними для повторного використання. Практика утилізації і закопування відходів в атомній промисловості ретельно регулюється, і місця для ядерних поховань стають все більш рідкими і більш дорогими. Різні інші галузі промисловості також генерують потоки відходів з аналогічними характеристиками. В пошуках альтернатив похованню і спаленню були розроблені водорозчинні продукти. В деяких випадках водорозчинні продукти можуть бути знешкоджені за допомогою звичайного обладнання для переробки води або йому подібного. Таким чином, в деяких випадках водорозчинні продукти являють собою зручну і економічну альтернативу звичайним засобам утилізації відходів. Такі вироби забезпечують засіб для відділення забруднення і зручного і дешевого видалення більшої незабрудненої частини в потоки муніципальних 5 або звичайних відходів, таким чином значно знижуючи загальний об'єм небезпечних відходів, які повинні перероблятися у відповідності до спеціальних нормативних (і дорогих) способів утилізації. Полівініловий спирт (ПВС) є матеріалом, що звичайно використовується для виготовлення одноразового персонального оснащення такого, як одяг, білизна, драпіровки, рушники, тампони, марля, начиння, клапті, швабри і інші необхідні предмети, що звичайно використовуються в промисловому оточенні. Дані предмети часто виготовляють з нетканих, тканих, в'язаних або інакше утворених термопластичних полімерних плівок, тканин і волокон з полівінілового спирту, які є водорозчинними, додаючи даним предметам описані вище переваги для утилізації. Звичайні фільтруючі матеріали, які застосовуються в промисловості, особливо при фільтруванні небезпечних або токсичних відходів, виготовлені з нерозчинних у воді матеріалів і не забезпечують переваг водорозчинних продуктів, подібних до описаних вище. Внаслідок збільшених утилізаційних витрат і постанов багато які атомні підприємства здійснюють програми зберігання фільтрів, вважаючи за краще застосовувати довготривале місцеве зберігання як альтернативу похованню. Хоча це служить розв'язанню невідкладної проблеми утилізації фільтрів в надстиснутому просторі ядерного поховання, воно має довготривалі недоліки. Звичайні фільтруючі матеріали мають тенденцію до розпаду згодом. Після декількох років зберігання дані фільтри, зрештою, повинні бути перебрані і приведені в порядок. Імовірність витоку радіоактивності через нестабільні фільтруючі матеріали збільшується з тривалістю зберігання. Інша проблема, що стосується застосування звичайних фільтруючих матеріалів, це накладні витрати, пов'язані з довготривалим зберіганням звичайних фільтруючих матеріалів. Повинні бути побудовані, підтримуватися і контролюватися спеціальні приміщення. Така процедура приводить до збільшених страхових премій. У даній галузі техніки необхідні фільтруючі матеріали, які (1) усувають одну або більше проблем, пов'язаних із звичайними фільтруючими матеріалами, (2) забезпечують одну або більше можливих переваг таких, як (а) зниження генерації небезпечних і токсичних відходів, (b) зниження витрат на переробку відходів, (с) відповідність правилам для мінімізації відходів і (d) збільшення безпеки робочих місць і персоналу і контролю за впливом. Дана заявка стосується деяких труднощів і проблем, що обговорюються вище, шляхом відкриття нових фільтруючих матеріалів, що містять полівініловий спирт (ПВС). Фільтруючі матеріали даної заявки забезпечують одну або більше переваг, включаючи в себе, але не обмежуючись цим, (а) зниження генерації небезпечних і токсичних відходів, (Ь) зниження витрат на переробку відходів, (с) відповідність правилам для мінімізації відходів і (d) збільшення безпеки робочих місць і персоналу і контролю за 81651 6 впливом. Дані фільтруючі матеріали можуть мати різноманіття конфігурацій фільтрів і можуть містити додаткові матеріали, інші ніж ПВС. В одному бажаному варіанті здійснення даного винаходу фільтруючі матеріали містять 90 процентів по масі або вище водорозчинного ПВС. В одному типовому варіанті здійснення даного винаходу фільтр придатний для фільтрації водного потоку. У даному варіанті здійснення фільтр містить (а) фільтруючий матеріал, що містить водорозчинну нитку або джгут з полівінілового спирту; і (Ь) носій для фільтруючого матеріалу, при цьому носій містить трубчасту серцевину з проточними каналами, що проходять через бічну стінку трубчастої серцевини, причому згадані проточні канали забезпечують струм рідини водного потоку через трубчасту серцевину і проточні канали; при цьому нитка або джгут намотані на серцевину і понад проточних каналів. Даний винахід також спрямований на способи виготовлення і застосування фільтруючих матеріалів, що містять ПВС матеріал. В одному типовому варіанті здійснення фільтруючі матеріали можуть бути використані для здійснення окремої мети (тобто фільтрування) і потім ліквідовані шляхом розчинення фільтруючих матеріалів. Радіоактивні відходи можуть бути відділені від водорозчинних компонентів фільтруючих матеріалів, по суті, знижуючи кількість радіоактивних відходів і об'єм відходів. Даний винахід додатково спрямований на спосіб зниження кількості радіоактивних відходів, що генеруються забрудненим фільтром, при цьому даний спосіб містить ліквідацію фільтра шляхом вміщення фільтра у водяну баню в таких умовах, що, щонайменше частина фільтра розчиняється. Бажано, якщо водорозчинний компонент фільтра містить ПВС. Даний спосіб може додатково містити один або більше додаткових етапів, включаючи в себе, але не обмежуючись цим, відділення радіоактивного матеріалу від розчинених частин фільтра у водяній бані. В одному типовому варіанті здійснення даного винаходу спосіб зниження кількості радіоактивних відходів, що генеруються забрудненим фільтром, містить (а) фільтрацію водного потоку, що містить радіоактивний матеріал, фільтром, який містить водорозчинний волокнистий матеріал з полівінілового спирту, при цьому етап фільтрації приводить до забрудненого фільтра; (b) видалення забрудненого фільтра шляхом вміщення забрудненого фільтра у водяну баню в таких умовах, що, щонайменше частина забрудненого фільтра розчиняється; і (с) відділення радіоактивного матеріалу від розчиненого матеріалу у водяній бані за допомогою технології відділення. Даний винахід також додатково спрямований на спосіб зниження кількості радіоактивних відходів, що генеруються, щонайменше, одним забрудненим продуктом, при цьому даний спосіб містить (і) ліквідацію, щонайменше, одного забрудненого продукту шляхом вміщення, щонайменше одного забрудненого продукту у 7 водяну баню в таких умовах, що, щонайменше частина даного продукту розчиняється; і (іі) фільтрування будь-якого нерозчиненого матеріалу з водяної бані з використанням, щонайменше одного фільтра, який містить водорозчинний матеріал з полівінілового спирту. У подальшій операції або етапі способу, щонайменше один фільтр, що містить водорозчинний матеріал з полівінілового спирту, може бути видалений розчиненням водорозчинних компонентів, щонайменше одного фільтра, додатково знижуючи кількість радіоактивних відходів, що генеруються в способі. Даний винахід додатково спрямований на спосіб обробки матеріалу, що містить, щонайменше, один полімер, який містить етапи (і) введення, щонайменше одного окислювального агента і матеріалу, що містить, щонайменше один полімер, у водне середовище, при цьому, щонайменше один згаданий полімер являє собою полімер, здатний перетворюватися, розкладатися або розпадатися в, щонайменше один продукт розкладання; (іі) перетворення, розкладання або розпад, щонайменше, частини, щонайменше одного полімеру в умовах, ефективних для забезпечення, щонайменше одного продукту розкладання; і (ііі) фільтрування водного середовища з використанням фільтра, який містить водорозчинний матеріал з полівінілового спирту. У подальшій операції або етапі способу фільтр, який містить водорозчинний матеріал з полівінілового спирту, може бути видалений розчиненням водорозчинних компонентів фільтра, додатково знижуючи кількість радіоактивних відходів, що генеруються в способі. У додатковому варіанті здійснення даний винахід спрямований на спосіб обробки водного середовища, що містить, щонайменше частково розчинений, потенційно радіоактивний матеріал, який складається з, щонайменше одного водорозчинного полімеру, при цьому даний спосіб містить етапи (а) забезпечення водного середовища, що містить, щонайменше частково розчинений, потенційно радіоактивний матеріал, який складається з, щонайменше одного водорозчинного полімеру; і (b) фільтрації, щонайменше частини нерозчиненого матеріалу з водного середовища з використанням, щонайменше одного фільтра, який містить водорозчинний матеріал з полівінілового спирту. Дані і інші ознаки і переваги даного винаходу стануть очевидними після розгляду подальшого докладного опису розкритих варіантів здійснення і прикладеної формули винаходу. Короткий опис креслень Фіг.1 зображає типовий фільтруючий матеріал даного винаходу, який має дизайн витого патрона; Фіг.2 зображає вигляд з торця типового фільтруючого матеріалу з фіг.1, що спостерігається вздовж лінії А-А; Фіг.3 зображає частковий розріз типового фільтруючого матеріалу з фіг.1, при цьому частина волокнистого витого матеріалу віддалена від серцевини; 81651 8 Фіг.4 зображає типовий фільтруючий матеріал даного винаходу, що має дизайн гофрованого фільтра; і Фіг.5 являє собою схему типової системи для обробки потоків відходів із застосуванням одного або більше фільтруючих матеріалів даного винаходу. Даний винахід спрямований на фільтруючий матеріал, що містить полівініловий спирт (ПВС). Даний винахід також спрямований на способи виготовлення і застосування фільтруючих матеріалів, що містить ПВС матеріал. Полівініловий спирт володіє деякими унікальними і позитивними фізичними і хімічними характеристиками для виготовлення фільтруючих матеріалів. Відмінна стійкість полівінілового спирту до хімічних реагентів, кислотних і основних, розчиннику, маслу і змазці робить ПВС відмінним матеріалом для застосування в атомних, промислових і інших середовищах. Наприклад, наступна таблиця порівнює вплив звичайних масел і розчинників на повністю гідролізовану ПВС смолу. Як показано в таблиці, ПВС смоли, по суті, не схильні до впливу більшості складних ефірів, простих ефірів, кетонів, аліфатичних, ароматичних вуглеводнів і вищих одноатомних спиртів. Нижчі одноатомні спирти здійснюють деяку набухаючу дію на смолу, але даний ефект незначний. Звичайні сорти ПВС не схильні до дії тваринних і рослинних масел, змазок і нафтових вуглеводнів. Нижче в таблиці процентне збільшення по масі литої і непластифікованої ПВС смоли було виміряно при зануренні в розчинник на 10 днів при 25-35°С. Чим нижче значення, тим краще стійкість ПВС смоли до хімікатів. Категорія Розчинники Спирти -Метанол Етанол 95% -N-бутанол Складні ефіри Етилацетат Амілацетат Прості ефіри Кетони Етиловий ефір Ацетон Вуглеводні Гептан Гас Толуол Скипидар Хлоровані вуглеводні Масла Інше ЧотирьоххлористиЙ вуглець Тетрахлорет Дихлоретилен Трихлоретилен Морське #10 масло Свинячий жир Бавовняна олія Сира льняна олія Олеїнова кислота Джерела: DuPont ELVANOL™ проспект, * Процентне збільшення по масі литого непластифікованого ПВС, зануреного на 10 днів при 25-35°С. 9 ПВС волокно для використання в даному винаході бажано отримувати з повністю гідролізованої ПВС смоли. На додаток до хімічної стійкості ПВС смоли, властивості отриманого волокна можуть бути додатково поліпшені шляхом фізичної обробки такої, як нагрівання і орієнтація волокон. Хімічна стійкість ПВС волокна навіть краще, ніж стійкість ПВС смоли. ПВС волокно не схильне до рівнів іонізуючого опромінення, що звичайно спостерігаються в ядерних фільтруючих операціях, що робить його придатним для ядерних фільтруючих операцій, як з високим, так і з низьким рівнем радіоактивності. І. ПВС фільтр - виробництво і застосування Фільтр на основі ПВС може бути отриманий, використаний і ліквідований таким же чином, як сучасні фільтри. Проте, ПВС фільтруючий матеріал має особливу перевагу, яка полягає в здатності змінювати свою форму і зменшувати об'єм під дією хімічного окислення або простого розчинення. В обох випадках компоненти перестають існувати в формі фільтра; переважніше фільтруючий матеріал потрібно перетворити в рідину і злити або відфільтрувати для видалення радіоактивності або інших забруднювачів. В ядерних і інших промислових застосуваннях це переводить відфільтроване радіоактивне або небезпечне забруднення в набагато більш стабільну і бажану форму відходів. Користувач реалізовує значні економічні переваги, оскільки положення, регулюючі утилізацію високої радіоактивності або фільтрів, які містять небезпечні матеріали, не будуть далі застосовуватися. Підприємства не будуть більше платити за утилізацію даних фільтрів в звичайній формі, зберігаючи істотну кількість грошей при обслуговуванні, пакетуванні, перевезенні і утилізації. ПВС фільтри можуть бути виготовлені для покриття широкого діапазону фільтруючих можливостей, наприклад, від приблизно ОД до приблизно 2500 мікрон. ПВС демонструє високу ефективність у видаленні і втриманні частинок. Наприклад, коли ПВС нитка використовується в кордових витих фільтрах замість звичайного матеріалу (наприклад, поліпропілену, бавовни і/або поліефіру) і скручена по тих же технічних умовах для особливого мікронного номіналу, ПВС звичайно перевищує розроблені параметри продуктивності, які очікуються для первинного матеріалу. Це відбувається через слабе розширення ПВС матеріалу під дією води, створення тугого, більше звивистого шляху для частинок, що фільтруються і, отже, поліпшеної ефективності фільтрації. Міцність ПВС волокон робить їх дуже стійкоими до руйнування під дією стрибків тиску або високого диференціального тиску в умовах високих потоків. Температура розчинення ПВС також може бути настроєна під час процесу виготовлення для забезпечення цілісності матеріалу в діапазоні температур, що спостерігаються під час роботи фільтра. Місткість і продуктивність ПВС фільтрів даного винаходу 81651 10 може бути ідентична або дуже близька до параметрів звичайних фільтруючих матеріалів. ПВС фільтри даного винаходу можуть бути використані в будь-якому застосуванні для фільтрації води або повітря, включаючи в себе ядерні застосування. Інші застосування для водних фільтрів даного винаходу включають в себе, але не обмежені ними: виробництво електронних компонентів, медицину, переробку стічних вод, питну воду, промислові системи охолоджування води і домашнє застосування. Повітряні фільтри даного винаходу включають в себе волокна, що використовуються в застосуваннях, які включають в себе, але не обмежені ними: промислову фільтрацію газу, респіратори, вентиляцію будівель/будинків і автомобільну. Інші застосування промислового використання включають в себе водну або повітряну фільтрацію азбесту або скловолокна. ПВС-утримуючі фільтри даного винаходу можуть бути виготовлені в наборі конфігурацій і дизайнів, відповідних як для рідинних, так і для газових застосувань. В одному варіанті здійснення даного винаходу фільтр має дизайн витого патрона. Такий дизайн показаний на фіг.1-3. В даному фільтруючому матеріалі 10 ПВС волокно скручене в джгут/нитку 11, яка потім звита навколо центральної несучої серцевини 12. Серцевина 12 може бути металевою, пластиковою або з іншого матеріалу. Як показано на фіг.3, серцевина 12 має отвори для забезпечення проточних каналів через фільтр 10. Даний тип фільтра є звичайним для багатьох типів існуючих дизайнів водних фільтрів таких, як для домашнього користування. Такі ж фільтри широко використовуються для фільтрування низької активності в киплячих водяних реакторах (КВР) у всій атомній промисловості. Кордові виті фільтри можуть бути виготовлені будь-якої -довжини для пристосування до будь-якого існуючого фільтрувального відділення. Фільтруюча здатність (мікронний клас) може мінятися в дуже широкому діапазоні в залежності від параметрів виготовлення таких, як щільність нитки і натягнення намотування, і характер намотування. Досяжні класи фільтрування приблизно 0,1 мікрон і нижче. При розчиненні від початкової фільтруючої зборки залишиться тільки центральна несуча серцевина. У деяких варіантах здійснення даного винаходу центральна несуча серцевина 12 може бути виготовлена з водорозчинного, такого, що розкладається водою, або диспергованого у воді матеріалу. Відповідні водорозчинні матеріали включають в себе, але не обмежені ними: полівінілові спирти, що використовуються для виготовлення фільтруючого компонента (наприклад, джгут/нитка 11 фільтруючого матеріалу 10, показаного на фіг.1-3) фільтрів даного винаходу. У такому варіанті здійснення центральна несуча серцевина 12 може бути виплавлена під тиском з ПВС матеріалу тільки або в комбінації з одним або більше матеріалів, що розкладаються водою, або диспергованих у' воді. Відповідні матеріали, що розкладаються водою або дисперговані у воді включають в себе, але не 11 обмежені ними: полімери, описані в патенті США №6162852, виданому Microtek Medical Holdings, Inc., який повністю введений сюди за допомогою посилання. У даному варіанті здійснення центральна несуча серцевина 12 також розчиняється і/або диспергує при дії лугу з температурою води вище за 37°С, додатково знижуючи кількість відходів, що отримуються з фільтруючих матеріалів. Потрібно зазначити, що хоча фільтр 10 на фіг.1-3 має циліндричний дизайн витого патрона, фільтр 10 може мати будь-яку об'ємну форму, іншу чим циліндрична форма (наприклад, конфігурацію з круглим перерізом). Відповідні конфігурації перерізів, інші чим конфігурація з круглим перерізом, для дизайну витого патрона включають в себе, але не обмежені ними: трикутну, квадратну, прямокутну, довгасту, овальну, зіркоподібну, паралелограмну, ромбічну, гексагональну і октагональну конфігурації перерізу. Додатково, площа перерізу фільтра дизайну витого патрона може бути, по суті, постійною по довжині фільтра або може мінятися по довжині фільтра. У додатковому варіанті здійснення даного винаходу фільтр, що містить ПВС матеріал, є гофрованим фільтром для використання як в повітряних, так і у водних застосуваннях. Такий дизайн показаний на фіг.4. Гофрований фільтр 40 містить фільтруючий матеріал 41 всередині корпусу 42. Дані фільтри 40 можуть мати клітчастий корпус 42, в якому фільтруючий матеріал повністю підтримується з всіх сторін (або комбінаціями більше, ніж однієї сторони), щоб гарантувати цілісність фільтра. Корпус 42 може бути металевим, пластиковим або з іншого матеріалу. Фільтруючий матеріал 41 існує у вигляді тканих, в'язаних або нетканих листів, одноабо багатошарових, які гофровані для збільшення наповнення і максимізації площі фільтруючої поверхні. Фільтруючий матеріал 41 може також існувати у вигляді екструдованого моноволокнистого дизайну. Варіації даного фільтра використовуються у високоефективних повітряних фільтрах частинок (ВЕПЧ) при вентиляції радіоактивних систем, використовуються в радіоактивних вакуумних очищувачах або інших застосуваннях, пов'язаних з радіоактивними повітряними забрудненнями. Інші варіації гофрованих фільтрів використовуються у водних застосуваннях таких, як очисні системи в реакторах, басейнах для очищення відпрацьованого ядерного палива і фільтруванні додаткової води. Гофровані фільтри звичайно використовуються в домашніх і промислових застосуваннях, подібних до перерахованих вище. У деяких варіантах здійснення даного винаходу корпус 42 може бути виготовлений з водорозчинного, такого, що розкладається водою, або диспергованого у воді матеріалу, подібним до центральної несучої серцевини 12, описаній вище. Як обговорювалося вище, відповідні водорозчинні матеріали включають в себе, але не обмежені ними: полівінілові спирти, що використовуються для виготовлення фільтруючого компонента 81651 12 (наприклад, фільтрувального матеріалу 41 гофрованого фільтра 40, показаного на фіг.4) фільтрів даного винаходу. Відповідні матеріали, що розкладаються водою, або дисперговані у воді, включають в себе, але не обмежені ними: полімери, описані в [патенті США №6162852, виданому Microtek Medical Holdings, Inc.], включеному тут у всій повноті посиланням. У даному варіанті здійснення корпус 42 також розчиняється і/або диспергує при взаємодії з лугом з температурою води вище приблизно 37°С, додатково знижуючи кількість відходів, що отримуються від фільтруючого матеріалу. Потрібно помітити, що, хоча фільтр 40 на фіг.4 має циліндричний дизайн корпусу, фільтр 40 може мати будь-яку об'ємну форму, іншу чим циліндрична форма (наприклад, конфігурацію з круглим перерізом). Відповідні перерізи з конфігураціями, іншими, ніж конфігурація з круглим перерізом для гофрованого дизайну включають в себе, але не обмежені ними: трикутну, квадратну, прямокутну, довгасту, овальну, зіркоподібну, паралелограмну, ромбічну, гексагональну і октагональну конфігурації перерізу. Додатково, площа перерізу через фільтр гофрованого дизайну може бути, по суті, постійною по довжині фільтра або може мінятися по довжині фільтра. У додатковому варіанті здійснення фільтр може бути плоским або гофрованим фільтром, що має будь-яку з вищезгаданих конфігурацій перерізу. Іншими словами, фільтр може мати трикутну, квадратну, прямокутну, довгасту, овальну, зіркоподібну, паралелограмну, ромбічну, гексагональну або октагональну форму. Фільтр може мати структурний носій в контакті з фільтром або може бути самопідтримуваним (тобто фільтр не вимагає підтримуючої структури). Такі фільтри особливо підходять для фільтрування повітря, при цьому повітря проходить через фільтр, входячи в першу основну поверхню і виходячи з другої основної поверхні. Не обмежуючий приклад такого фільтра являє собою прямокутний гофрований фільтр, що має довжину 60см, висоту 30см і товщину близько 3см. Інші конфігурації також можуть бути виготовлені із застосуванням технологій, звичайних для фахівців в галузі виробництва фільтрів. Структури монолітних фільтрів, мембранні фільтри і різні інші звичайні форми фільтрів можуть бути виготовлені з використанням ПВС як фільтруючого матеріалу замість звичайних нерозчинних у воді матеріалів. Будь-який з описаних вище фільтрів може містити 90 процентів по масі (ппм) або більше водорозчинного матеріалу такого, як ПВС. В одному варіанті здійснення даного винаходу фільтр містить, щонайменше, близько 50ппм водорозчинного матеріалу такого, як ПВС, виходячи із загальної маси фільтра. В інших варіантах здійснення даного винаходу фільтр містить більше ніж 60ппм (бажано, щонайменше близько 70ппм; більш бажано, щонайменше близько 80ппм; ще більш бажано, щонайменше близько 90ппм; навіть більш бажано, щонайменше 13 близько 95ппм; і навіть більш бажано 100ппм) водорозчинного матеріалу такого, як ПВС, виходячи із загальної маси фільтра. ПВС фільтри даного винаходу можуть містити тільки ПВС або в комбінації з іншими водорозчинними, або такими, що розкладаються водою, або диспергованими у воді матеріалами, як описано вище. Відповідні матеріали, які можуть бути використані в комбінації з ПВС, включають в себе, але не обмежені ними: поліакрилову кислоту; поліметакрилову кислоту; поліакриламід; водорозчинні похідні целюлози, що містять метилцелюлозу, етилцелюлози, гідроксиметилцелюлози, гідроксипропілметилцелюлози і карбоксиметилцелюлози; карбоксиметилхітин; полівінілпіролідон; складноефірну смолу; водорозчинні похідні крохмалю, утримуючі гідроксипропілкрохмаль і карбоксиметилкрохмаль; водорозчинні поліетиленоксиди; лужні водорозчинні матеріали, що містять етиленові співполімери акрилової кислоти (ЕАК) і метакрилової кислоти (ЕМАК) і їх солі; і іономери, що містять акрилову кислоту і/або метакрилову кислоту. В одному варіанті здійснення даного винаходу фільтруючий матеріал фільтрів містить ПВС матеріал. Бажано, коли ПВС матеріал містить полівініловий спирт з або без ацетильних груп, зшитих або не зшитих. В інших варіантах здійснення даного винаходу фільтруючий матеріал фільтрів істотним чином складається з або складається з ПВС матеріалу. У ще інших варіантах здійснення даного винаходу всі компоненти фільтра, включаючи в себе фільтруючий матеріал, істотним чином складаються з або складаються з ПВС матеріалу. II. Знешкодження (утилізація) фільтруючого матеріалу, що містить ПВС Розчинність в гарячій воді і хімічна зруйновність ПВС дозволяють фільтрам даного винаходу розпадатися в бажаних умовах, мінімізуючи повний об'єм і масу відходів. Типові способи утилізації для фільтрів даного винаходу і типові застосування для фільтрів даного винаходу описані в [патенті США № 6623643; International Publication N W003/074432 Α1; патентах США NN 5181967; 5207837; 5650219; і 5885907], предмет обговорення яких включений тут у всій повноті посиланням. Установки для утилізації фільтруючих матеріалів можуть бути будь-якого бажаного розміру. Як описано нижче, деякі способи утилізації можуть включати в себе етап окислення, в якому використовується окислювач для розкладання полімерів в потоку відходів, що обробляються. В етапах способу, описаних нижче, концентрація окислювача може мінятися, ефлюенти можуть фільтруватися чи ні і т.д. Обробка може проводитися на підприємстві клієнта або прямувати у віддалене розташування. Ефлюенти також можуть зазнавати іонного обміну чи ні. Розчинність в гарячій воді: 81651 14 У даному типовому сценарії фільтр даного винаходу вміщують в маленьку установку (60 галонів номінально). Установка може бути розташована на верху контейнера, що містить радіоактивну іонообмінну смолу, яка приготована для утилізації. Установку з фільтром наповнюють водою і нагрівають до температури розчинення фільтра. Температура розчинення може бути (і) вищою, ніж приблизно 37°С, (іі) вищою, ніж приблизно 50°С, (ііі) вищою, ніж приблизно 75°С, (iv) вищою, ніж приблизно 90°С або (ν) близькою до умов кипіння в залежності від розчинності у воді матеріалу, що використовується. Фільтруючий матеріал повністю розчиняється, залишаючи, здебільшого, тільки корпус фільтра і/або несучі структури, хоча в деяких варіантах здійснення даного винаходу корпус фільтра і/або несучі структури також можуть розчинятися. Рідка суміш, що містить розчинений рідкий ПВС, остигає по обстановці, потім зливається. В одному застосуванні ефлюент може бути направлений в посудину, що містить іонообмінну смолу. ПВС і радіоактивні ізотопи відкладаються в матриці смоли, прикріпляючись механічно в звивистому шляху або прилипаючи до іонообмінних центрів. Корпус фільтра і несучу структуру потім видаляють і утилізують як низько радіоактивні компактні відходи. Хімічне розкладання У даному типовому сценарії фільтр даного винаходу вміщують в маленьку установку (60 галонів номінально). Установка може бути розташована на верхній частині контейнера, що містить використану радіоактивну іонообмінну смолу, яка приготована для утилізації. Установку з фільтром наповнюють водою, і будь-який з наступних компонентів додають в установку: реагент, що посилює розкладання полімеру, попередник реагенту, що посилює розкладання полімеру, окислювач, озон або їх комбінацію. Бажано додавати в установку хімічний окислювач (наприклад, пероксид водню) і можливий каталізатор (наприклад, сульфат заліза або реагент Фентона). Водяна баня може бути нагріта до умов, близьких до кипіння, як описано вище. Фільтруючий матеріал повністю розчиняється, і його хімічна форма переробляється в розчинену водну суміш органічних кислот, залишаючи, здебільшого, тільки корпус фільтра і несучі структури, хоча в деяких варіантах здійснення даного винаходу корпус фільтра і/або несучі структури також можуть розчинятися. Отримана рідка суміш, що містить органічні кислоти, остигає по обстановці, потім зливається в контейнер смоли. Органічні кислоти відкладаються в матриці смоли, де радіоактивність і кислоти прикріпляються до іонообмінних центрів. Корпус фільтра і несуча структура потім віддаляються, коли застосовно, і утилізуються як низько радіоактивні компактні відходи. В обох описаних вище сценаріях потрібно зазначити, що корпус фільтра і/або серцевина можуть містити водорозчинний і/або полімерний матеріал, що розкладається водою, як описано вище. У цьому випадку вони не можуть бути 15 корпусом фільтра і/або несучою структурою, що залишається для утилізації. Гофровані патронні фільтри звичайно застосовують на атомних підприємствах для підтримки чистоти води в заправних басейнах і басейнах з відпрацьованим ядерним паливом. Дані фільтри розміщують в корпусі фільтра і вміщують у відповідний басейн. Вода прокачується через фільтр (прикладеним насосом), підтримуючи концентрацію радіоактивності на прийнятному рівні. Коли фільтр виводять з експлуатації, його видалено витягують з корпусу і вміщують в підводний контейнер утилізації. Даний контейнер витягують з басейну і фільтр переносять в контейнер високого зберігання (КВЗ) для зберігання, поки він не зможе бути оброблений для його кінцевого розміщення. Через суворі правила тільки невелике число фільтрів може бути упаковане в КВЗ, і це число основане на загальній радіоактивності, потужності дози радіоактивного опромінення і фізичній геометрії. Це залишає велику кількість невикористаного простору в посудині утилізації фільтрів, простір, корисність якого окупиться, не дивлячись ні на що. Внаслідок даних суворих правил, фільтри виводяться з експлуатації, основуючись на потужності дози радіоактивного випромінювання, а не терміні придатності, і поховання фільтрів є остаточним рішенням. Фільтруючі матеріали даного винаходу усувають багато які проблеми, пов'язані із звичайними фільтрами і способами поводження із звичайними фільтрами. Фільтруючі матеріали даного винаходу володіють іншими перевагами, що полягають в тому, що фільтри можуть бути використані до набагато великих потужностей дози опромінення. Оскільки фільтруючі матеріали даного винаходу не потребують поховання у вигляді фільтрів, верхня межа потужності дози опромінення не є необхідною. Це дозволяє підприємству використати менше фільтрів для того, щоб зробити ту ж роботу, економлячи на додаткових фільтрах і, що більш важливо, скорочуючи простій і роботу по заміні, обслуговуванню і утилізації додаткових фільтрів. III. Особливе використання в атомній промисловості Фільтруючі матеріали даного винаходу можуть бути використані в ряді застосувань, включаючи в себе, але не обмежуючись, переробку полімеру(ів) так само, як і посилюючих розкладання реагентів або їх попередників, які можуть бути присутніми у водному середовищі. Даний тип процесу описаний в [патенті США №6623643 і International Publication N W003/074432 Α1], предмет обговорення яких включений тут у всій повноті посиланням. У [патенті США №6623643 і W003/074432 А1] описані способи, в яких полімер не повністю розчиняється у водному середовищі. Нерозчинений полімер може бути видалений з середовища відповідним засобом таким, як фільтрація, і потім повернений або повторно використаний. Фільтруючі матеріали даного винаходу можуть бути використані на даному етапі 81651 16 фільтрації. Додатково, [патент США №6623643 і W003/074432 А1] описують варіанти здійснення, в яких полімер розчиняють перед введенням реагенту, що посилює розкладання, або його попередника. У даних варіантах здійснення може бути бажано відфільтровувати нерозчинений матеріал з водного розчину перед введенням реагенту, що посилює розкладання, або його попередника, використовуючи фільтруючий матеріал даного винаходу. Аналогічно, процеси, описані в [патенті США № 6623643 і W003/074432 А1], можуть включати в себе "пост-обробку" водного середовища. Певний тип пост-обробки може залежати від природи водного середовища. Звичайно, коли полімер розкладається до продукту, що включає в себе одну або більше органічних кислот, ці кислоти потім можуть бути скорочені шляхом біорозкладання органічних кислот. Якщо водне середовище повинне зазнати біорозкладання, рН потрібно відрегулювати до величини в приблизному діапазоні від приблизно 3,0 до приблизно 10,0 або, більш переважно, в приблизному діапазоні від приблизно 5,0 до приблизно 8,0 або, ще більш переважно, в приблизному діапазоні від приблизно 6,0 до приблизно 7,0. Бажано пропускати потік водних відходів через осередок зворотного осмосу після біорозкладання. Біорозкладання може включати в себе введення затравки мікроорганізмів у водний потік відходів таких, як аеробні, гетеротрофні бактерії або анаеробні бактерії. Модифіковане водне середовище або потік відходів можуть бути піддані дії аерованого зрідженого шару в біореакторі, який містить несучі матеріали такі, як пилоподібне активоване вугілля або пластикові біокульки. Модифікований водний потік відходів може також бути направлений в реактор з нерухомим середовищем або на обробку активним мулом. Звичайна розширена аерація, ступінчаста аерація, послідовні періодичні реакції і контактна стабілізація також можуть бути використані для зниження " вмісту органічного вуглецю в модифікованому водному потоку відходів. Біологічна активність мікроорганізмів може бути посилена введенням в біореактор поживної речовини, що містить азот, фосфор, калій або сліди мінералу. Кінцевий отриманий потік відходів включає в себе нейтралізовану воду, звільнену від органічного вуглецю, яка придатна для постачання на підприємство по переробці відходів або повторного використання або повернення. В альтернативному варіанті здійснення, описаному в [патенті США № 6623643 і W003/074432 А1], що стосується обробки відходів, які генеруються атомними підприємствами, фільтрація і/або іонообмінний процес можуть бути використані для видалення радіоактивного матеріалу з розчину. Наприклад, етап видалення радіоактивного матеріалу може здійснюватися шляхом фільтрування розчину через мікронний фільтр, який має номінальний розмір пор в діапазоні від приблизно 10 до приблизно 100 мікрон, для видалення радіоактивних елементів. 17 За бажанням також можуть бути використані другий фільтр для частинок з номінальним розміром пор від приблизно 0,1 мікрон до приблизно 1,0 мікрон, блок зворотного осмосу або блок іонного обміну, що складається з аніонного шару, катіонного шару або комбінації аніон/катіон шару, які знижують вміст радіоізотопів на елементарному рівні. На будь-якому з даних етапів фільтрації може бути використаний фільтруючий матеріал даного винаходу. Бажано, щоб потік відходів також міг бути відрегульований до більш високого рН. Більш бажано, щоб відрегульований по рН потік відходів також міг бути біорозкладальним для видалення органічних кислот. Якщо потік відходів є біорозкладальним, бажано нейтралізувати потік відходів доданням гідроксиду натрію до рН в приблизному діапазоні від приблизно 3,0 до приблизно 10,0, переважно, від приблизно 5,0 до приблизно 8,0, ще більш переважно, від приблизно 0 до приблизно 7,0. У варіанті здійснення, описаному в [патенті США №6623643 і W003/074432 А1], для обробки матеріалів, які приходять з джерела, в якому вони можуть зазнавати радіоактивності, потенційно радіоактивні матеріали можна фільтрувати, застосовуючи фільтруючі матеріали даного винаходу. Етап фільтрування може відбуватися в будь-якій точці способу, наприклад, перед доданням реагенту, що посилює розкладання (наприклад, окислювального агента), до потоку водних відходів, після отримання продуктів розкладання (наприклад, органічних кислот) з полімеру або після обробки продуктів розкладання, наприклад, біорозкладання органічних кислот. Забруднені продукти (тобто продукти, піддані радіоактивності) можуть включати в себе, але не обмежені, щонайменше, деякий одяг, захисний одяг, робочі комбінезони, взуття, лицьові маски, рукавички, швейні вироби, білизна, завіски, рушники, тканини, плівки, вироби з шаруватого пластику, що містять, щонайменше, одну тканину або одну плівку, губки, мочалки, сітки, сумки, марлю, підкладки, протиральні матеріали, подушки, пов'язки, фільтри даного винаходу або їх комбінації. Фільтри для видалення потенційно радіоактивних матеріалів (наприклад, трансуранових елементів, продуктів ділення, природних радіоактивних елементів, продуктів активації ядерним процесом, медичних ізотопів або їх комбінацій) включають в себе фільтри частинок згідно з даним винаходом з номінальним розміром пор від приблизно 10 до приблизно 100 мікрон і, можливо, другий фільтр частинок згідно з даним винаходом з номінальним розміром пор від приблизно 0,1 мікрона до приблизно 1,0 мікрон, через які циркулює потік відходів. Фільтрування може також містити циркуляцію потоку водних відходів через іонообмінний шар. Наприклад, в одному варіанті здійснення цей процес включає в себе: (а) фільтрування потенційно радіоактивного матеріалу з потоку водних відходів; (Ь) нейтралізацію рН потоку водних відходів після утворення органічних кислот; і (с) видалення 81651 18 органічних кислот з потоку водних відходів після нейтралізації рН. У будь-якому з описаних вище етапів способу, що вимагають фільтрації, може бути використаний фільтруючий матеріал даного винаходу. Один типовий процес, описаний в [патенті США №6623643 і W003/074432 А1], містить стадії: (1) за необхідності, введення полімеру або полімервмісного матеріалу у водний розчин; (2) за необхідності, додання реагенту, що посилює розкладання, або його попередника до розчину; (3) нагрівання водного середовища так, щоб примусити реагувати попередник з утворенням реагенту, що посилює розкладання, якщо необхідно, і взаємодія полімеру з утворенням продуктів розкладання; (4) можливо, фільтрація нерозчиненого матеріалу з водного середовища; (5) можливо, вимірювання параметра індикатора концентрації полімерного матеріалу у водному середовищі; (6) можливо, фільтрація матеріалу, наприклад, радіоактивного матеріалу, з водного середовища; (7) можливо, зміна, наприклад, нейтралізація, рН водного середовища; (8) можливо, біорозкладання отриманих продуктів розкладання у водному середовищі, наприклад, органічних кислот, з утворенням СО2, Н2О і біомаси; і (9) видалення будь-яких нерозчинних компонентів з реактора. На етапі (4) водне середовище бажано фільтрувати через стрейнер для видалення будьякого нерозчиненого полімерного матеріалу і нерозчинних у воді складових полімеру в розчині. Альтернативно, стрейнер може бути виготовлений із застосуванням описаного вище ПВС матеріалу для утворення фільтруючого матеріалу даного винаходу. У бажаному варіанті здійснення стрейнери мають розмір осередку в приблизному діапазоні від приблизно 20 до приблизно 50 меш. У більш бажаному варіанті здійснення стрейнери мають розмір осередку приблизно 30 меш. Нерозчинений матеріал, захоплений стрейнерами, може бути повернений для остаточного розчинення. У бажаному варіанті здійснення полімерний матеріал складе приблизний діапазон від більше ніж 0% до приблизно 10,0% мас. в розчині. У більш бажаному варіанті здійснення полімерний матеріал складе приблизний діапазон від приблизно 4,0% до приблизно 6,0% мас. в розчині. У ще більш бажаному варіанті здійснення полімерний матеріал присутній в кількості приблизно 5,0% мас. в розчині. Додатково, в більш бажаному варіанті здійснення температура розчину під час фільтраційного етапу способу підтримується при або вище за приблизно 150°F для запобігання осадженню ПВС з розчину до його розкладання. На етапі (6) фільтруючий матеріал даного винаходу може бути застосований для фільтрування і зниження радіоактивності в розчині. Даний етап способу є можливим і застосовним, тільки коли водорозчинний матеріал 19 містить потенційно радіоактивні відходи. Даний етап може вимагатися чи ні, наприклад, наатомному підприємстві. Якщо полімерний матеріал зазнавав радіоактивності, яка впливає на утилізаційні властивості розчину, даний етап" способу потрібно додавати. При доданні даного етапу способу створюється система управління низькорадіоактивними відходами. Дана система управління відходами може бути використана при альтернативному підході до сучасних способів переробки сухих активних радіоактивних відходів. Даний етап способу видалення радіоактивності звичайно здійснюється до біологічного розкладання. Більш детальний бажаний варіант здійснення даного етапу способу включає в себе основні етапи: (a) фільтрації розчину і (b) іонного обміну розчину. На атомних підприємствах радіоактивність може бути присутньою в робочих рідинах у вигляді як елементів, так і частинок. Фільтрація розчину видаляє радіоактивні частки. У бажаному варіанті здійснення розчин проходить через фільтр частинок з номінальним розміром пор в діапазоні приблизно від приблизно 10 до приблизно 100 мікрон. У більш бажаному варіанті здійснення розчин потім проходить через другий фільтр частинок з номінальним розміром пор в діапазоні приблизно від приблизно 0,1 мікрона до приблизно 1,0 мікрон. Як описано вище, фільтруючий матеріал даного винаходу може бути використаний на даних етапах фільтрації. В іншому типовому способі, описаному в [патенті США № 6623643 і WO03/074432 А1], спосіб містить етапи: (1) за необхідності, розчинення водорозчинного полімерного матеріалу у водному середовищі; (2) фільтрація нерозчиненого матеріалу з водного середовища; (3) додання реагенту, що посилює розкладання, або його попередника до профільтрованого середовища; (4) при використанні попередника реагенту, що посилює розкладання, реакція попередника з утворенням реагенту, який посилює розкладання, і реакція полімеру; (5) можливо, вимірювання параметра індикатора концентрації полімерного матеріалу у водному середовищі; (6) можливо, фільтрація матеріалу, наприклад, радіоактивного матеріалу, з водного середовища; (7) можливо, зміна, наприклад, нейтралізація, рН розчину; (8) можливо, біорозкладання продуктів розкладання, наприклад, органічних кислот, в розчині з утворенням СО2, Н2О і біомаси; і (9) видалення будь-яких нерозчинних компонентів з реактора. Даний спосіб відрізняється від способу, що обговорювався вище в зв'язку з етапами (1)-(5), які включають в себе розчинення полімеру до введення реагенту/попередника, що посилює розкладання, і утворення реагенту, який посилює розкладання, з попередника. Утворення реагенту, 81651 20 який посилює розкладання, з попередника може містити опромінення розчину електромагнітним випромінюванням, теплом або їх комбінацію, як пояснюється в [патенті США №6623643 і WO03/074432 А1]. Що стосується описаного вище способу, фільтруючий матеріал даного винаходу може бути використаний на етапах (2) і (6) даного способу. Відповідна система для здійснення другого способу, що обговорюється вище, представлена на фіг.5, де посилання 100 відноситься, в основному, до посудини для розчину. У бажаному варіанті здійснення посудина для розчину 100 являє собою автоклав. Посудина для розчину 100 бажано виготовлена з нержавіючої сталі або аналогічного стійкого до корозії матеріалу. Посудина для розчину 100 сполучена водопровідною лінією 102 з фільтруючою системою 104. Фільтруюча система 104 сполучена водопровідною лінією 106 з насосом 108. У бажаному варіанті здійснення водопровідна лінія 112 перетинає і з'єднує водопровідну лінію ПО з теплообмінником 114. Теплообмінник 114 сполучається водопровідною лінією 116 знов з посудиною для розчину 100, утворюючи комунікацію рециркуляції. Насос 108 сполучений водопровідною лінією ПО з фотохімічною реакційною посудиною 200. Реакційна посудина 200 бажано виготовлена з нержавіючої сталі або аналогічного стійкого до корозії матеріалу. В одному варіанті здійснення фотохімічна реакційна посудина 200 містить набір індивідуальних фотохімічних реакторів (не показані), встановлених в певному порядку в межах реакційної посудини. У даному варіанті здійснення механічний змішувач (не показаний) розташований в межах реакційної посудини 200 для забезпечення рециркуляції вмісту. Кожний реактор містить, щонайменше, один ультрафіолетовий світловий елемент високої інтенсивності. У більш бажаному варіанті здійснення фотохімічні реактори в межах реакційної посудини 200 генерують ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі між приблизно 185 і приблизно 250 нанометрів. Система введення окислювального агента 300 сполучена водопровідною лінією 302 з реакційною посудиною 200. У бажаному варіанті здійснення система введення окислювального агента 300 містить логічний регулювальник, що програмується, сенсор, самописець і розподільний механізм такий же, як добре відомий в індустріальній хімії. Фотохімічна реакційна посудина 200 сполучена водопровідною лінією 202 з насосом 204. Насос 204 сполучений водопровідною лінією 206 з посудиною для нейтралізації 400. У можливому варіанті здійснення водопровідна лінія 208 перетинає водопровідну лінію 206 і сполучається з реакційною посудиною 200, даючи можливість насосу працювати з рециркулюючим, обробленим фотохімічним розчином. Система нейтралізації рН 402 сполучена водопровідною лінією 404 з посудиною для 21 нейтралізації 400. У більш переважному варіанті здійснення система нейтралізації рН 402 містить автоматичний рН регулювальник. Посудина для нейтралізації 400 сполучена водопровідною лінією 406 з насосом 408. Насос 408 сполучений водопровідною лінією 410 знов з посудиною для нейтралізації 400, утворюючи комунікацію рециркуляції. Посудина для нейтралізації 400 сполучена водопровідною лінією 412 з біоосередками 500. Біо-осередки 500 є, переважно, фіксованого медіа аеробного типу або оброблені активним мулом. Вхідне пристосування зроблене для введення повітря, бактерій і живлення в біоосередки будь-яким способом, добре відомим в індустрії. Біо-осередки 500 сполучені водопровідною лінією 502 з насосом 504. Насос 504 сполучений водопровідною лінією 506 знов з біо-осередками 500, утворюючи комунікацію рециркуляції. Біоосередки 500 сполучені водопровідною лінією 508 з виходом. В альтернативному переважному варіанті здійснення водопровідна лінія 602 перетинає і з'єднує водопровідну лінію 206 з системою фільтрації радіоактивних матеріалів 600. Система фільтрації радіоактивних матеріалів 600 сполучена водопровідною лінією 604 знов з водопровідною лінією 206, утворюючи комунікацію рециркуляції. Можливо, що система фільтрації радіоактивних матеріалів 600 сполучена водопровідною лінією 606 знов з реакційною посудиною 200, утворюючи комунікацію рециркуляції, при якій зменшення радіоактивності може бути проведене спільно з окисленнямвідновленням розчину. Система фільтрації радіоактивних матеріалів 600 альтернативно може бути сполучена з відкритою системою в будь-якому місці між посудиною для розчину 100 і посудиною для нейтралізації 400. У той час як в описі були детально розкриті конкретні варіанти здійснення, фахівці в даній галузі при ознайомленні із згаданим вище можуть легко уявити собі варіанти, еквівалентні даним варіантам здійснення. Відповідно, об'єм даного винаходу повинен бути оцінений, як це виходить з прикладеної формули винаходу і будь-яких її еквівалентів. 81651 22 23 81651 24
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod and filter for filtration of water flow
Автори англійськоюLee Baosheng, Steward John B., Johnston Jordan M, Ding Uchjen
Назва патенту російськоюСпособ фильтрации водного потока и фильтр для его осуществления
Автори російськоюЛи Баошенг, Стюард Джон Б., Джонстон Джордан М., Динг Ючжен
МПК / Мітки
МПК: B01D 39/08, C02F 1/00
Мітки: водного, спосіб, фільтр, фільтрації, потоку, здійснення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-81651-sposib-filtraci-vodnogo-potoku-ta-filtr-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб фільтрації водного потоку та фільтр для його здійснення</a>