Фільтруючий матеріал для очистки питної води

1. Фильтрующий материал для очистки литьевой воды, содержащий активированный уголь и кремнеземсодержащий сорбент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит сорбент на основе фосфата элемента IY группы, в качестве кремнеземсодержащего сорбента ои содер Изобретение относится к области водоочистки сорбционным методом, в частности, к составам сорбирующе-фильтрующих ма жит микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия при следующем соотношении компонента (в об. 0 /!: сорбент на основе фосфата элемента IY группы 15-30 микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия 5-15 • активированный уголь остальное, при этом фильтрующий материал сформирован слоями, активированный уголь расположен -в первом и последнем слое по ходу воды, а сорбент на основе фосфата элемента IY группы и микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия, расположены между ними в виде отдельных слоев или в смеси друг с другом. 2. Фильтрующий материал по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит фосфат элемента (Y группы в пероксидной форме. 3. Фильтрующий материал по п п 1,2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве фосфата элемента IY группы он содержит фосфат титана, циркония, опоеа или их смеси. 4. Фильтрующий материал по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит микропористый силикагель в N3 и/или Сз форме. 5. Фильтрующий материал по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он содержит компоненты с размером гранул 0,5 2 мм, териалов, используемых о качестве загрузки бытовых фильтров. з 4581 Известен состав материала фильтра для очистки воды, содержащий песок, монообменную смолу, активированный уголь и уголь, импрегнировянный серебром [1]. Однако, при удовлетворительной очистке воды 5 от органических примесей и взвешенных веществ, известный состав не обеспечивает очистку воды от цветных метзппов и радионуклидов до ПДК при присутствии последних в водах, 10 Известен состав фильтрующего материала. используемый в кондиционерах питьевой воды для домашних целей по патенту США [2]. Описанный в патенте состав загрузки 15 содержит слой дешевого природного сорбента и слой из смеси катионообменной и анионообменной смол при соотношении обьемов сорбента и смолы 1:5. Однако известный состав не обеспечи- 20 вает бактерицидной очистки воды, а степень очистки по органическим примесям и цветным металлам недостаточна. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является 25 фильтрующая загрузка патрона для индивидуального получения очищенной воды, сос т о я щ а я из а к т и в и р о в а н н о г о у г л я , кораллового песка и ионообменной смолы [3]. Недостатком этой загрузки является не- 30 достаточная степень очистки воды по тяжелым металлам и радионуклидам Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание состава фильтрующего материала для очистки пить- 35 евой воды путем дополнительного включения сорбента на основе фосфата элемента (Y группы в известный состав, содержащий активированный уголь и кремнеземсодержащий с о р б е н т . При этом в качестве 40 кремнеземсодержащего компонента использован микропористый силикагель, содержащий оксид алюминия. Включение упомянутых компонентов в известный фильтрующий материал, а также 45 расположение материала слоями в определенной последовательности по ходу воды дает возможность получить технический результат, заключающийся а повышении степени очистки по тяжелым металлам и 50 радионуклидам. Для увеличений фильтрующей способности по отношению к тяжелым металлам и радионуклидам известный состав фильтрующего материала на основе активированного 55 угля и кремнеземсодержащего сорбента в соответствие с заявляемым изобретением, дополнительно содержит сорбент на основе Фосфата элемента IY группы, а в качестве кремнеземсодержащего компонента он со держит микропористый силикагель, содержащий оксид апюминия. При этом материал расположен тремя слоями при следующей последовательности по ходу очищаемой воды: первый слой - активированный уголь, второй слой - смесь фосфата элемента IY группы с микропористым силикэгелем, содержащим оксид-алюминия, и третий слой активированный уголь. При этом компоненты содержатся в следующем соотношении (% об.): фосфат элемента IY группы 15-30 микропористый силикагель, содержащий АІ2Оз 5-15 активированный уголь остальное Предложено при этом фосфат элемента IY группы использовать в пероксидной форме, микропористый силикагель, содержащий АІзОз в Na и/или Са форме, в качестве элемента IY группы используются ТІ, Zr, Sn или их смеси, а асе компоненты фильтра должны иметь гранулированный состав 0,5-2 мм. Количества компонентов подобраны экспериментально и установлено, что при выходе за заявленные пределы степень очистки воды также повышается по сравнению с прототипом, однако в реальных условиях допускаемые ГОСТом содержания примесей, а также ГОСТированный микросостав питьевой воды достигается лишь в заявленных пределах содержания компонентов загрузки. П р и м е р 1. Через фильтр для очистки питьевой воды объемом 1 дм . содержащий слой гранулированных сорбентов (0,5-2,0 мм): 30 об.% угля КАУ (слой №. 1) - смесь фосфата циркония {30 об %) в Н2О2 форме и силикагеля в Na, Са форме (15 об.%) (слой Ы?2)и25об.% угля КАУ(слой №3) пропускают 500 л модельного раствора, имитирующего загрязненную питьевую воду со скоростью 50 л/час. Модельный раствор готовили введением в водопроводную воду (исходное содержание Са + - 40 мг/л. Мд 2 - 10 мг/л) ионов свинца (0,15 мг/л - 5 ПДК), изотопов Cs137 (1 -Ю"9 Ки/л) и фенола-0,5 мг/л. Результаты испытаний приведены в табл. 1. П р и м е р 2. Все операции аналогичны описанным в примере 1 (N? 1.1) с тем отличием, что используют фосфаты элементов IY группы, обработанные или не обработанные Н2О2. Результаты испытания свойств приведены в табл. 2. П р и м е р 3. Все операции аналогичны описанным е примере 1 (N? 1.1) с тем отличием, что силикагель используют в ионной форме. 4581 Результаты испытаний приведены в табл. 3. П р и м е р 4. Последовательность слоев сорбентов в фильтре аналогична описанной а пр, 1 (Ns 1,1) при их объемном содержании, представленном в табл. 4. Через фильтр пропускают 4000 л модельного раствора. Результаты испытаний представлены в табл. 5. П р и м е р 5. Все операции аналогичны 10 описанным в примере 1 (Ns 1.1.) с тем отличием, что в качестве активированного угля используют уголь БАУ, а в качестве фосфата элемента IY группы - фосфат титана Степень очистки модельного раствора таким фильтром: по РЬ 2 + - 90%, Cs137 - 95%, по фенолу- 60%. П р и м е р б . Последоеательность слоев сорбентов в фильтре аналогично описанной в примере 1 (№ 1.1) с тем отличием, что через фильтр пропускают 50 л реальной водопроводной воды. В таблице 6 приведены данные о количестве поглощенных переходных металлов и суммарной активности отработанного фильтра. Т абли ца1 Последовательность слоев сорбента в фильтре 1 2 3* 4* 5 1-2-3 2-1-3 1-2а-3 1-26-3 фильтр, приготовленный по способу-прототипу Степень очистки в % по РЬ 2+ noCs 1 3 7 по фенолу 97 50 95 95 99 60 99 70 95 90 95 95 10 25 70 * ФЦ и СГ не перемешивали. Обозначение 2 а - последовательность ФЦ- СГ; 2 - СГ - ФЦ. Та бл и ц а 2 Слой фосфата элемента 1У группы 1 2 3 4 5 ФЦ-Н2О2 ФЦ ФТ-Н2О2 ФЦ ФЦ-5пР(20%)Н 2 О2 рН Степень очистки в % по РЬ 2+ по Csl37 99 99 99 99 99 95 95 95 95 95 6.9 6.9 7.2 7,2 6,6 2,5 16 0.9 12 1,0 по фенолу 97 97 92 92 90 ІСолииндекс ФЦ - фосфат циркония, ФТ - фосфат титана, ФО - фосфат олова 4581 Таблица 3 г* Сорбент Степень очистки в % по РЬ СГ-Na, Ca СГ-Na СГ-Са СГ-Н 1 2 3 4 2+ noCs 97 95 96 90 137 по фенолу 99 99 99 97 95 95 95 95 Таблица № фильтра Сорбент 1 3 4 30 30 15 25 КАУ ФЦ-Н2О2 СГ-Са КАУ 2 35 15 35 30 5 30 20 15 5 60 15 35 6 5 20 прототип 15 5 60 Таблица 5 Степень очистки в % Номер фильтра по РЬ2+ по Cs 1 3 7 по фенолу 97 94 96 93 94 99 99 99 98 96 25 95 95 95 97 94 70 1 2 3 4 5 6 10 Таблица 6 Ион Поглощено фильтром мг/дм Исходн. содерж. в воде мг/л Fe Zn Си Pb Cd N1 Активи. нКи/дм 390 400 50 25 3 7 9.0 0,04 0,11 0,01 0,01 0,01 0,01 1-2хЮ3 4581 Упорядник Замовлення 589 Техред М.Моргентзл Коректор № Ткач • Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл.( 8 Виробничо видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101