Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКОГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способу получения сорбентов, предназначенных для очистки питьевой воды, в частности к технологии изготовления бактериостатического сорбента, и может быть использовано в фильтрах для очистки питьевой воды в домашних условиях и в местах общественного пользования. Способ получения бактериостатического сорбента для очистки питьевой воды включает обработку активного угля путем пропитки раствором азотнокислого серебра и сульфата меди, после чего пропитанный уголь обрабатывают раствором щелочи до достижения рН 9 - 10 и промывают водой. Бактериостатический сорбент, полученный предложенным способом, позволяет обеспечить устойчивость к бактериологическому загрязнению при очистке питьевой воды. 3 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2150320
Класс(ы) патента: B01J20/20, C01B31/08, C01B31/16
Номер заявки: 98120200/12
Дата подачи заявки: 10.11.1998
Дата публикации: 10.06.2000
Заявитель(и): Закрытое акционерное общество "Сорбент-Центр Внедрение"
Автор(ы): Галкин Е.А.; Романов Ю.А.; Кузнецов Л.Н.; Нестеров С.И.
Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество "Сорбент-Центр Внедрение"
Описание изобретения: Изобретение относится к способу получения сорбентов, предназначенных для очистки питьевой воды, в частности к технологии изготовления бактериостатического сорбента, и может быть использовано в фильтрах для очистки питьевой воды в домашних условиях и в местах общественного пользования (в столовых, школах, на пассажирских судах и т.д.).
Известно, что при эксплуатации бытовых приборов для очистки питьевой воды сорбентом из активного угля происходит постепенное зарастание фильтрующего слоя микрофлорой и размножение микроорганизмов.
Чтобы избежать роста колоний микроорганизмов на фильтре, необходимо присутствие в сорбенте бактериостатического вещества, например серебра. Так, в известном устройстве для очистки воды (см. патент США N 4717476) для предотвращения роста бактерий используют сорбент, осуществляющий адсорбцию на гранулированном активном угле с присадкой серебра.
Количество серебра в активном угле фильтрующего слоя может быть различным от 0,01 до 1% (см. патенты Японии N 52-3866 [1], N 63-14676, N 63-15056).
Для воздействия на бактерии и водоросли предпочтительно использовать ионы серебра и меди соответственно.
Известен способ получения бактериостатического сорбента для очистки питьевой воды, включающий пропитку активного угля с влажностью менее 5% путем погружения его в раствор азотнокислого серебра и последующую сушку пропитанного угля [1] . Соотношение объемов пропиточного раствора и угля составляет 1:1, содержание серебра на угле 0,01-0,3%.
Недостатком способа является то, что полученный этим способом сорбент не позволяет предотвратить развитие микрофлоры на фильтре для очистки воды в случае перерыва в ее потреблении.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ получения бактериостатического сорбента для очистки питьевой воды (SU 971464, B 01 J 20/20, 1982) [2]. Способ включает пропитку активного угля БАУ-А раствором азотнокислого серебра и последующую сушку-прокаливание при температуре 450-500oC. Пропитке подвергают активный уголь влажностью 10-15%, причем раствор и уголь берут в объемном соотношении 1:3,5-3,8. Содержание серебра на угле 0,01-0,1%.
Сорбент (УАИ), полученный этим способом, подавляет развитие патогенных микроорганизмов и обеспечивает приемлемое качество фильтруемой воды по бактериологическим показателям в случае перерывов в эксплуатации фильтра на период в несколько дней.
Однако указанный бактериостатический сорбент не способен предотвратить зарастание фильтрующего слоя бытовых приборов микрофлорой при длительном их пребывании в отапливаемом помещении.
Перед изобретателями стояла задача - разработать способ получения бактериостатического сорбента, предназначенного для использования в бытовых приборах для очистки питьевой воды в домашних условиях и в местах общественного пользования, позволяющего предотвратить развитие микрофлоры и микроорганизмов.
Поставленная задача решается следующим образом. При осуществлении способа получения бактериостатического сорбента для очистки питьевой воды, включающего осаждение на активный уголь серебра в количестве 0,01- 0,1 мас.% путем пропитки раствором азотнокислого серебра, дополнительно осаждают на активный уголь медь в количестве 0,8-1,0 мас.% путем введения в раствор азотнокислого серебра сульфата меди, затем пропитанный уголь обрабатывают раствором щелочи до достижения pH 9-10 и промывают водой с последующей сушкой.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Готовят пропиточный раствор. Объем воды Vв, необходимый для приготовления раствора, рассчитывают по формуле
Vв= 2m·VΣ(см3),
где m - масса образца активного угля, г,
VΣ - суммарный объем пор, см3/г.
В воде растворяют азотнокислое серебро в количестве, необходимом для получения содержания серебра в получаемом сорбенте, 0,01-0,1%, затем добавляют в этот раствор сульфат меди в количестве из расчета содержания меди в получаемом сорбенте 0,8- 1,0%. Полученным раствором заливают активный уголь и выдерживают при периодическом перемешивании.
Пропитанный уголь обрабатывают раствором щелочи NaOH, выдерживают, доводят до значения pH 9-10.
Значение pH менее 9 не позволяет с уверенностью судить о полноте проведенных реакций ионного обмена, т.к. пропиточный раствор, содержащий соли AgNO3 и CuSO4, имеет кислую реакцию.
Значение pH более 10 приводит к необходимости значительного увеличения количества промывных вод для отмывки иона SO4-2.
После стабилизации pH пропиточный раствор сливают, а полученный сорбент промывают водой, после чего сушат.
Приводим пример осуществления предлагаемого способа.
Готовят пропиточный раствор для 200 г активного угля марки БАУ-МФ с суммарной пористостью 1,3 см3/г.
В 520 см3 воды растворяют азотнокислое серебро (AgNO3) в количестве 0,32 г из расчета содержания серебра в получаемом сорбенте 0,1% мас. Затем добавляют в этот раствор сульфат меди (CuSO4·5H2O) в количестве 7,86 г из расчета содержания меди в получаемом сорбенте 1% мас. Полученным раствором заливают навеску активного угля и выдерживают в течение 30 мин при периодическом перемешивании.
Затем приливают небольшими порциями по 15÷20 см3 раствор NaOH с концентрацией 10%, доводя pH до значения 9,5 ед. После стабилизации pH пропиточный раствор сливают, а полученный сорбент заливают водой до прежнего уровня, перемешивают суспензию и после отстаивания сливают воду. Операцию отмывки сорбента водой повторяют до тех пор, пока содержание иона SO42- в промывных водах не станет менее 500 мг/дм3.
Отмытый сорбент сушат в сушильном шкафу при температуре 110-120oC до остаточной влажности не более 10% мас.
Аналогично обрабатывают активный уголь с целью получения бактериостатического сорбента с содержанием в нем серебра в количестве 0,01% мас. и меди в количестве 0,8% мас.
В таблице 1 приведена зависимость содержания серебра и меди в профильтрованной воде от их содержания в сорбенте.
Количество содержания серебра 0,01-0,1% и меди 0,8-1,0% в активном угле позволяет придать сорбенту стабильные бактериологические свойства и получить в обрабатываемой воде концентрацию серебра на уровне 0,3·10-3 мг/дм3 и концентрацию меди 0,6·10-3 мг/дм3 что отвечает требованиям ГОСТ-2874-82 "Вода питьевая".
Понижение содержания бактериостатических добавок в сорбенте: серебра ниже 0,01% и меди ниже 0,8% приводит к снижению концентрации бактериостатиков в воде до уровня, не позволяющего осуществлять бактериостатическую обработку воды.
Увеличение содержания в сорбенте меди более 1% приводит к существенному повышению ее концентрации в воде, что ухудшает качество стандартизированной питьевой воды.
В таблице 2 приведены данные, характеризующие влияние известного сорбента УАИ, а также сорбента УА-МС (уголь активированный с медью и серебром), полученного предложенным способом, на бактериологические показатели воды.
Как видно из таблицы 2, известный бактериостатический сорбент УАИ при фильтровании водопроводной воды улучшает ее бактериологические показатели. Однако после простоя в течение одной недели фильтрующего патрона, заполненного водой, бактериологические показатели значительно ухудшаются - происходит развитие микроорганизмов.
При заполнении же фильтрующего патрона бактериостатическим сорбентом УА-МС, полученным предложенным способом, обеспечивается устойчивость к бактериологическому загрязнению, и это позволяет получать воду после простоя с бактериологическими показателями, отвечающими требованиям ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая".
В таблице 3 представлена зависимость показателя pH профильтрованной воды от сорбента, используемого для очистки воды
Из таблицы 3 следует, что показатель pH воды, профильтрованной через бактериостатический сорбент, немного ниже показателя pH исходной воды, в то время как pH воды, профильтрованной через известный сорбент "УАИ" - увеличивается.
Полученный по предлагаемому способу бактериостатический сорбент УА-МС прошел испытания в Центре государственного санитарно - эпидемиологического надзора в Пермской области и допущен к использованию для снаряжения бытовых фильтров доочистки питьевой воды типа "Родник" (гигиенический сертификат N 59 от 16.03.98 г.).
После выпуска опытной партии бактериостатического сорбента планируется перейти на снаряжение бытовых фильтров типа "Родник" этим сорбентом на промышленной основе.
Формула изобретения: Способ получения бактериостатического сорбента для очистки питьевой воды, включающий осаждение на активный уголь серебра в количестве 0,01-0,1 мас. % путем пропитки раствором азотнокислого серебра и последующую сушку, отличающийся тем, что дополнительно осаждают на активный уголь медь в количестве 0,8-1,0 мас. % путем введения в раствор азотнокислого серебра сульфата меди, затем пропитанный уголь обрабатывают раствором щелочи до достижения pH 9-10 и промывают водой.