Патент на изобретение №2181700
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ФТОРИРОВАНИЯ ВОДЫ
(57) Реферат: Изобретение относится к обработке природных вод с недостаточным содержанием фтора. Способ заключается в добавлении осадка MgOHF в раствор сернокислого алюминия и последующем дозировании этого раствора в обрабатываемую воду в соответствии с предложенной формулой расчета. Способ обеспечивает упрощение технологии фторирования воды, повышение безопасности и уменьшение эксплуатационных затрат. 2 табл. Изобретение относится к области обработки воды, коагулируемой сульфатом алюминия, и может быть использовано в процессах водоподготовки для питьевых и технических целей. Известны способы фторирования воды с применением фторсодержащих реагентов: кремнефтористого натрия Na2SiF6, фтористого натрия NaF и кремнефтористого аммония (NH4)2SiF6, [1] заключающиеся в загрузке реагента через вакуумную систему в сатуратор, где путем побудительного перемешивания и растворения в течение не менее 5 часов готовится насыщенный раствор реагента, который затем отстаивается в течение не менее 2 часов и дозируется в обрабатываемую воду [2]. Основными недостатками этих способов являются: 1. Высокая токсичность реагентов, что усложняет их хранение и дозирование. 2. Сложность и длительность (не менее 7 часов) приготовления раствора. 3. Высокая стоимость реагентов. 4. Большие эксплуатационные затраты. Наиболее близким к изобретению является способ фторирования воды фтористым натрием NaF, заключающийся в растворении его в растворе сернокислого алюминия и последующем дозировании этого раствора в обрабатываемую воду [3]. Этот способ также обладает рядом недостатков: 1. Малая растворимость в растворе сернокислого алюминия [5]. 2. Обладает токсичностью [4]. Целью изобретения является упрощение технологии фторирования воды, повышение безопасности и уменьшение эксплуатационных затрат. Указанная цель достигается тем, что в качестве фторсодержащего реагента используется осадок оксифторида магния MgOHF, доза которого определяется по формуле ![]() где а – необходимое содержание фтора в обработанной воде, г/м3[1]; F– – содержание фтора в исходной воде, г/м3; ![]() Р – концентрация раствора сернокислого алюминия, %; К – содержание фтора в осадке MgOHF, %. Оксифторид магния MgOHF получается при дефторировании природных вод оксидом магния MgO [6] . Сведений об использовании MgOHF для фторирования воды в технической и патентной литературе авторами не обнаружено. Стоимость осадка MgOHF, при его использовании для фторирования воды, является минимальной, так как включает в себя только его сбор и транспортировку. Это снижает эксплуатационные затраты. Возможность относительно быстрого растворения оксифторида магния в растворе сернокислого алюминия позволяет упростить технологию фторирования, так как для реализации этой технологии не требуется устройство дополнительных сооружений, а могут быть использованы традиционно применяемые растворные и расходные баки для приготовления раствора сернокислого алюминия и дозаторы, вводящие расчетную дозу Al2(SO4)3 в обрабатываемую воду. Оксифторид магния MgOHF представляет собой кристаллический порошок белого цвета или сероватого оттенка. В соответствии с периодической системой химических элементов Д.И.Менделеева реакция оксифторида магния в растворе сернокислого алюминия соответствует формуле Al2(SO4)3+6MgOHF=2AlF3+3(MgOH)2SO4. Молекулярная масса MgOHF составляет 60,3 мг/моль, в которой содержится 19 мг фтора, что соответствует содержанию фтора в порошке в количестве 32% [3]. Расчет дозы добавляемого оксифторида магния MgOHF в зависимости от дозы добавляемого в воду коагулянта также способствует упрощению технологии, так как обеспечивает возможность точного дозирования фторсодержащего реагента с использованием сооружений реагентного хозяйства, предназначенных для коагуляции воды. Формула для расчета дозы осадка, вводимого в раствор сернокислого алюминия, выведена следующим образом: – известна формула для определения дозы фторсодержащего реагента [1]. Доза оксифторида магния зависит от количества фтора в исходной воде, необходимой концентрации фтора в обработанной воде, дозы вводимого коагулянта (сернокислого алюминия) и концентрации раствора Al2(SO4)3. Формула расчета дозы фторсодержащего реагента [1] содержит в себе все имеющиеся величины, кроме Сф – содержания чистого фторсодержащего вещества в техническом продукте (осадок оксифторида магния). Содержание чистого фторсодержащего вещества в техническом продукте в данном случае зависит от дозы сернокислого алюминия по безводному продукту, концентрации раствора сернокислого алюминия и содержания фтора в осадке ![]() Все эти величины можно представить в виде зависимости ![]() где Сф – содержание чистого фторсодержащего вещества в техническом продукте; К – содержание фтора в оксифториде магния, %; ![]() Р – концентрация раствора сернокислого алюминия, %. Отсюда следует ![]() 1. СНиП 2.04.02 – 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985 – с.44, 106-108. 2. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. – Киев: Вища школа, 1981 – с.203. 3. Руденко Г.Г., Гороновский И.Т. Удаление примесей из природных вод на водопроводных станциях. – Киев: Будiвельник, 1976 – с.208. 4. Указания по организации органам санитарно-эпидемической службы контроля за фторированием питьевой воды на водопроводных станциях. – М., изд. МЗ СССР, 1968 – с.120. 5. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. – Ленинград: Химия, 1977 – с.367. 6. Прончева Л. Е. Разработка новой технологии дефторирования природных вод /Сборник научных трудов Вологодского политехнического института. – Вологда, 1998 – т.2, с.290. 7. Клячко В.А, Апельцин И.З. Очистка природных вод – М., 1971 – с.312. 8. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1977 – с.288. Формула изобретения
![]() где а – необходимое содержание фтора в обработанной воде, г/м3; F– – содержание фтора в исходной воде, г/м3; ![]() Р – концентрация раствора сернокислого алюминия, %; К – содержание фтора в осадке MgOHF, %. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 12.07.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004
Извещение опубликовано: 10.06.2004
|
||||||||||||||||||||||||||