Суміш для комплексної водопідготовки

Реферат: Суміш для комплексної водопідготовки містить інертний полімерний матеріал - (4-6) мас. %, низькоосновний аніоніт - (0,2-15) мас. %, низькоосновний аніоніт інпрегнований - (0,2-15) мас. %, решта - сильнокислотний катіоніт, мінерал кремінь в кількості (4-6) мас. %. UA 82526 U (12) UA 82526 U UA 82526 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі водопідготовки, а саме до сорбційних, фільтруючих, іонообмінних та мінералізуючих сумішей, та може бути використана для обробки (доочищення, дознезараження, мінералізації) води питної з централізованих систем або нецентралізованого питного водопостачання, для обробки (доочищення, дознезараження, мінералізації) води поверхневих, підземних джерел водопостачання та води технічного водопостачання. Проблема питної води в Україні є досить гострою. Зношеність основних фондів в системі централізованого і нецентралізованого водопостачання, техногенне забруднення води поверхневих, підземних джерел водопостачання, все це негативно впливає на якісні показники питної води. Навіть, якщо після централізованої обробки питна вода відповідає чинним нормам, вона зазнає вторинного забруднення у старих та зношених системах водопостачання. Найбільш актуальними проблемами при підготовці питної води є корекція окислювальновідновлювального потенціалу (редокс-потенціалу) води; приведення до норми органолептичних показників зменшення забарвленості та каламутності; видалення заліза, марганцю, солей жорсткості, сірководню та органічних речовин природного походження. Окислювально-відновлювальний характеризує активність електронів в окислювальновідновлювальних реакціях. Так артеріальна кров людини має окислювально-відновлювальний потенціал в межах від -60 мВ до -50 мВ, венозна кров близько -7 мВ, вода питна водопровідна від +220 мВ до +380 мВ; вода питна природна, що не зазнала техногенного впливу від -30 мВ до +50 мВ; вода питна фасована бутильована +210 мВ до +400 мВ. Коли рідини і продукти, що мають набагато більший редокс-потенціал, ніж кров і внутрішнє середовище людини, проникають у тканини людського організму, вони віднімають електрони від клітин і тканин. В результаті цього біологічні структури організму (клітинні мембрани, органели клітин, нуклеїнові кислоти та інші) піддаються окислювальному руйнуванню. Процеси окислення ведуть до утворення вільних радикалів. З руйнівною дією вільних радикалів пов'язують в наш час розвиток багатьох небезпечних захворювань, таких як астма, артрити, рак, діабет, атеросклероз, хвороби серця, флебіти, хвороба Паркінсона, хвороба Альцгеймера, розсіяний склероз та інші. Присутність надлишку солей жорсткості у воді питній при її нагріванні призводить до утворення накипу на поверхні приладів. Надлишок заліза та марганцю у воді питній може призводити до захворювань нирок та печінки. Відомі декілька виконань багатокомпонентного адсорбційного матеріалу (RU2162010, 20.01.2001 p.), який може бути використаний для очищення питної води з водогону та прісноводних джерел, та складається з гранульованого активованого вугілля, іонообмінної смоли, іонообмінного волокна, та дозволяє досягти високого ступеня очищення від іонів жорсткості, важких металів і органічних речовин. Відоме фільтрувальне завантаження для комплексного очищення води (RU2305001, 11.07.2005), яке може бути використано для сорбційного очищення вод як поверхневих, так і артезіанських джерел водопостачання від іонів металів, особливо Fe і Мn, солей жорсткості, алюмінію, органічних забруднень і сірководню та містить у своєму складі низькоосновний аніоніт, імпрегнований гумусовими речовинами, вугілля або пісок, інертний полімерний матеріал з щільністю, не вище щільності інших компонентів завантаження, сильнокислотний катионит в Na- та/або K-формі, а також низькоосновний аніоніт, імпрегнований залізом, і високоосновний аніоніт. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, є суміш для комплексного очищення води (UA, 96784), що являє собою сорбційно-фільтруючу суміш для очищення води, яка включає природний компонент мінерального походження, інертний полімерний матеріал, сильнокислотний катіоніт, низькоосновний аніоніт, високоосновний аніоніт, для максимального видалення із води органічних речовин, заліза, марганцю, іонів твердості без зниження ступеня очистки по сірководню та алюмінію суміш додатково містить слабокислотний катіоніт, як сильнокислотний катіоніт містить сильнокислотний катіоніт макропористого типу та сильнокислотний катіоніт гелевого типу, а як природний компонент мінерального походження містить пісок та/або кальцит, та/або шунгіт. До причин, що перешкоджають одержанню технічного результату належить те, що при використанні згаданих багатокомпонентного адсорбційного матеріалу (RU2162010, 20.01.2001 p.), фільтрувального завантаження для комплексного очищення води (RU2305001, 11.07.2005 р.), суміші для комплексного очищення води (UA, 96784) проводиться сорбційне очищення води від іонів металів, особливо Fe і Мn, солей жорсткості, алюмінію, органічних забруднень і сірководню, яке не впливає на мікробіологічні властивості води та її окислювальновідновлювальній потенціал в бік поліпшення споживчих якостей води. В основу корисної моделі поставлено задачі, по-перше, розширення асортименту сумішей для водопідготовки, по-друге, вдосконалення процесу водопідготовки, а саме поєднання 1 UA 82526 U 5 10 15 20 25 30 35 40 сорбційного очищення від іонів металів, особливо Fe і Мn, солей жорсткості, алюмінію, органічних забруднень і сірководню за рахунок наявності у складі сумішей іонообмінних смол з знезараженням води та корекцією її окислювально-відновлювального потенціалу. Поставлена задача вирішується тим, що суміш для комплексної водопідготовки, що характеризується тим, що містить інертний полімерний матеріал - (4-6) мас. %, низькоосновний аніоніт - (0,2-15) мас. %, низькоосновний аніоніт інпрегнований - (0,2-15) мас. %, решта сильнокислотний катіоніт, додатково містить мінерал кремінь в кількості (4-6) мас. %. Уведення до складу суміші для комплексної водопідготовки мінералу кременю в кількості (46) мас. % забезпечує знезаражуючу дію. Наукові дослідження про роль кременю для здоров'я людей висвітлені в монографіях В. Кривенко та ін. "Літотерапія", М., 1994, Е. Міхеєвої "Цілительські властивості кременю", СПб, 2002, працях М. Воронкова та І. Кузнецова (АН СРСР, Сиб. Отд., 1984), А. Паничева, Л. Зардашвілі, Н. Семенової та ін. Механізм впливу кременю полягає в тому, що завдяки своїм хімічним властивостям він створює електричні заряджені колоїдні системи, які мають властивість адсорбувати хвороботворні мікроорганізми і віруси з водного середовища, пригнічує бактерії, що викликають бродіння і гниття. Уведення до складу суміші для комплексної водопідготовки мінералу кременю в кількості (46) мас. % забезпечує зниження окислювально-відновлювального потенціалу в межах від початкових значень +220 мВ до +380 мВ до величин від -60 мВ до -50 мВ. Суміш для комплексної водопідготовки одержують простим змішуванням усіх компонентів у звичайних умовах. Готують суміш для комплексної водопідготовки, яка складається із: інертного полімерного матеріалу, низькоосновного аніоніту, низькоосновного аніоніту інпрегнованого, сильнокислотного катіоніту та мінералу креміню. Суміш для комплексної водопідготовки завантажують в циліндричну ємність для фільтрування, встановлену вертикально та облаштовану вхідним і вихідним патрубками для пропускання води, а також верхнім і нижнім дренажами. Для очищення вихідну воду пропускають зверху вниз із лінійною швидкістю 18-20 м/г. В очищеній воді контролюють іони твердості, заліза, перманганатну окислюваність, іони алюмінію та сірководень, окислювальновідновлювальний потенціал та мікробіологічні показники. Після відпрацювання шару комплексної суміші проводять її регенерацію 10 % сольовим розчином, зверху вниз при лінійній 3 2 швидкості 18-20 м /м годину. Суміш для комплексної водопідготовки готується шляхом змішування компонентів в промислових умовах, де є можливість зберігати інгредієнти та готовий продукт. В прикладах використані іонообмінні матеріали компанії "Пьюролайт". Компоненти суміші для комплексної водопідготовки в прикладах використані із такими 3 густинами, г/см : інертний полімерний матеріал