168503 (768045), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Нетканые синтетические материалы изготовляются из волокон нитрона, капрона, полипропилена, поливинилхлорида, вискозы. Динамическая сорбционная способность волокон определялась на модельной установке [78], и составила 2 – 3 г/г (грамм нефтепродукта на грамм сорбента) при фильтровании со скоростью 10 м/ч. Исследование качества очистки сточных вод от нефтепродуктов в зависимости от высоты слоя при плотности загрузки 0,04 г/см3 и скорости фильтрования 10 м/ч показал, что оптимальная высота слоя загрузки составила 15 см, т. к. «Дальнейший рост высоты загрузки приводит к росту сопротивлению фильтровального слоя без увеличения эффекта очистки…»[78,стр.12]. В качестве метода регенерации эластичных синтетических материалов предлагался отжим.
ФМ производится по предложению заказчика с одним, двойным, тройным градиентом плотности. Плотность фильтрующего материала в зависимости от фильтрационного рейтинга находится в пределах от 0,03 до
0,3 г/см3, чем рейтинг меньше – тем больше плотность ткани. Производятся
фильтрующие ткани со следующими фильтрационными рейтингами, в мкм: 0,3; 0,5; 10; 15; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 75; 100. Кроме фильтрующих элементов фирма производит готовые к применению бытовые фильтры для очистки воды от механических примесей.
Свойства и перспектива использования полипропиленовых (ПП) фильтрующих материалов
Большую научно – исследовательскую работу по свойствам ПП и использованию на их основе ФМ провели в государственном университете технологии и дизайна г. Киев [9]. В данном разделе мы отметим их наиболее важные полученные результаты и выводы по применению ПП.
Основной структурной единицей разработанных ФМ являются ультратонкие волокна с уникальной структурой поверхности: каждое волокно микронных размеров покрыто но всей поверхности тончайшими микрофибриллами, отходящими от основного волокна [11|. В результате получаете чрезвычайно развитая поверхность и обеспечиваются высокие сорбционные свойства и грязеёмкость. Таких волокон нет в природе, и они не могут быть получены по традиционным технологиям. К настоящему времени разработаны и уже широко используются фильтры из полипропиленовых (ПП) микроволокон с тонкостью очистки 1; 0,45; 0,3 мкм. Применение для этих целей ПП придает ФМ На рис. 1 показана увеличенная структура ФМ с различным размером пор, с рекомендованным размещением по потоку очищаемой жидкости.
Рис. 1. Структура ФМ по ТУ У 54008400.001
химическую инертность и устойчивость к агрессивным средам. В результате токсикологических испытаний тонковолокнистые ПП фильтры рекомендованы для очистки питьевой воды в бытовых условиях, лекарств, которые вводятся инъекционно в кровь. В настоящщее время созданные фильтры уже широко используются в медико-биологической, пищевой, радио-электронной промышленностях. Это такие предприятии, как: ОАО "Днепрфарм"
(г. Днепропетровск), ХГФ "Здоровье" (г. Харьков), фармацевтическая фирма "Дарница'' (г.Киев), "Белмедпрепараты" (г. Минск), АО "Фармак" (г.Киев) и много других предприятий.
Освоены производства ФМ типа полипропилен, полиэтилен по ТУ У 16512587.002-2001 и аналогичным техническим условиям производителя и выпускаются следующими предприятиями: ЗАО « Укрфильтр» г. Чернигов, ООО «Пневмотехника» г. Симферополь, ООО «Трикорд» г. Днепропетровск, ЗАО «Фильтр» п. Товарково Калужской обл., ООО «Калан» г. Санкт – Петербург и др.
Совместно с международной ассоциацией "Вода и здоровье" были выполнены санитарно-химические и микробиологические исследования по оценке эффективности очистки питьевой воды в установках "ВИН - 5" и "Крыничка", в которых используются фильтры из НИ микроволокон, а также комбинированные с углеродной тканью фильтры. Получено разрешение Центральной санитарно - эпидемиологической станции Минздрава Украины на очистку питьевой воды с помощью указанных установок. Показано (табл.6), что полипропиленовый и комбинированный фильтры, кроме собственно фильтрующего действия, коренным образом улучшают качество питьевой воды: в 3 – 3,5 раза уменьшается содержание аммиака, нитратов, цинка, меди, железа, марганца. Остаточный хлор и свинец поглощаются из воды полностью, в 2 - 10 раз уменьшается содержание солей тяжёлых металлов. Установленное объясняется рядом физико-химических процессов, которые имеют место при прецизионной фильтрации через тонковолокнстые фильтры: адсорбция, эффект касания, броуновская диффузия, электростатическое взаимодействие.
Исследования по изменению микрофлоры питьевой воды (до и после фильтра) и микрофлоры на поверхности фильтрующего материала были
Таблица 6 -
Результаты лабораторных исследований элементов ФМ [].
№№ п/п | Название ингредиентов | НД метод контроля | Водопро-водная вода, мг/л | Вода после фильтра, мг/л | ГОСТ 2874-82, мг/л |
1 | Запах | ГОСТ 3351 - 74 | 16 | 16 | 26 |
2 | Привкус | ГОСТ 3351 - 74 | 16 | 16 | 26 |
3 | Мутность | ГОСТ 3351 - 74 | 0,85 | 0,4 | 1,5 |
4 | Цветность | ГОСТ 335 1- 74 | 20 | 15 | 20 |
5 | Жесткость | ГОСТ 4151 - 72 | 4,5 | 4,0 | 7,0 |
6 | Азот нитратов | ГОСТ 18826 - 74 | 1,2 | 1,0 | 45,0 |
7 | Азот нитритов | ГОСТ 4191-82 | 0,03 | 0,031 | 3,3 |
8 | Хлориды | ГОСТ 4245 - 72 | 22,5 | 20,0 | 350,0 |
9 | Сульфаты | ГОСТ 4389 - 72 | 69,0 | 60,0 | 500,0 |
10 | Фтор | ГОСТ 4386-81 | 0,4 | 0,4 | 1,5 |
11 | рН | 7,1 | 7,2 | 6,0-9,0 | |
12 | Цинк | ГОСТ18293 - 72 | 0,1 | 0,05 | 5,0 |
13 | Медь | ГОСТ 4388 -72 | 0,08 | 0,003 | 1,0 |
14 | Кадмий | СанПИН 4630-82 | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
15 | Железо | ГОСТ 4011-72 | 0,18 | 0,09 | 0,3 |
16 | Остаточный хлор | ГОСТ 18190-72 | 0,1 | не обнар. | 0,3-0,5 |
17 | Азот амониевый | ГОСТ 4192-72 | 0,2 | 0,1 | 2,0 |
18 | Сухой остаток | ГОСТ 18164 -72 | не обнар. | не обнар. | 1000 |
проведены на центральной санитарной станции г. Киева но стандартным методикам. В табл. 7 представлены характеристики различных микроорганизмов.
Таблица 7 –
Характеристики патогенных микроорганизмов
Наименование | Болезни, вызываемые микроорганизмами | Размеры микро-организмов, мкм | Сроки выживания в воде, сутки |
сальмонелла | сальминеоз, брюшной тиф | до 2 | 2 - 93 |
щигеллы | дизентирия | 2 - 4 | 15- 27 |
холерный эмбрион | холера | длина 2 – 3, ширина 0,5 | 4 - 28 |
эширихии | эширихиозы | 0,5 - 2 | - |
БГКП | кишечные инфекции | длина 0,6 - 6 ширина 0,3 – 1,5 | - |
Плесневые грибы не являются санитарно показательными и не нормируются ГОСТ-ом "Вода питьевая". Однако их наличие существенно влияет на органолептические свойства и химический состав воды. Исходя из данных табл.7, можно было предположить, что ФМ с тонкостью очистки (1; 0,45; 0,3) мкм будут эффективно задерживать микроорганизмы, находящиеся в воде, а, следовательно, будут изменять микрофлору питьевой воды. В экспериментах питьевую водопроводную воду непрерывно в течение 8 часов
Таблица 8 Изменение микрофлоры питьевой воды и ФМ после 10-т и 15-ти дней эксплуатации
№№ п\п | Наименование пробы | Общее число микроорга-низмов | Кол-во БГКП | К-во патогенных микроорг. | К-во плесневых грибов |
1 | Вода питьевая - до фильтра - после фильтра - через 10 дней - после ФМ через 15 сут | 2 н/о 500 4000 | 4 н/о 3 3 | н/о н/о н/о н/о | н/о н/о н/о 30 |
2 | Фильтрующий материал: - пов-ность до эксплуатации - пов-ность после эксплуатации - смывная вода через 10 дней - смывная вода через 15 дней | 18 250 | н\о н\о 3 3 | н/о н/о н/о н/о | н/о н/о |
3 | Норма по ГОСТ 2874-82 «Питьевая вода» | 100 | 3 | отсутствие | - |
рабочего дня фильтровали через ФМ из ПП микроволокон. Процесс фильтрации прерывался на ночь и на выходные дни. Общая продолжительность работы фильтров составила 10 и 15 дней, то есть после этого времени делался анализ воды на микрофлору (до и после фильтра), а также анализ микрофлоры на поверхности ФМ. В отобранных пробах определяли: общее число микроорганизмов, БГКП, патогенные микроорганизмы и количество плесневых грибов. Полученные результаты (табл.8) сравнивали с показателями ГОСТ 2874-82 «Питьевая вода».
Важнейший вывод, вытекающий из анализа данных табл.8, заключается в том, что на поверхности ФМ отсутствуют все вилы микроорганизмов даже после 15 дней эксплуатации, то есть на ФМ из ультратонких ПП микроволокон не размножаются никакие микроорганизмы.
Таблица 9 –
Содержание микроорганизмов (колоний/мл) в фильтрате
№ об. | В исходной воде | Фильтрат | После термостатирования 6 сут | По ГОСТ 2874-82 | |||||
первая порция | после 15-ти минутной промывки | Исх. вода | Первая порция | После 15-ти мин. промывки | |||||
1 | 0 | - | 1,7 | 60 | 80 | 40 | 100 | ||
2 | 0 | - | 4,2 | 60 сплошное обрастание | 100 |
Значит такой ФМ не обрастает бактериями в процессе эксплуатации. Появление микроорганизмов в смывной жидкости, а также наличие большой) «к количества в фильтрате после 10 и 15 дней эксплуатации обусловлено размножением и накоплением их на поверхности комплектующих фильтра, в застойных зонах фильтродержателя, в соединительных трубопроводах. Эти микроорганизмы представляют собой грам-положительные палочки и их споры, размер которых колеблется в широких пределах: ширина 0,3-2,2 мкм, длина - 1,7 - 7мкм. Мельчайшие из них проходят через поры ФМ, накапливаются и размножаются на различных поверхностях и смываются током воды. Чтобы показатели воды по микрофлоре соответствовали ГОСТ 'у "Вода питьевая", фильтрационную систему необходимо периодически подвергать стерилизации.
Придание ФМ функций бактерицидности