CH295384A - Verfahren zur Filtration von Flüssigkeiten, wie z. B. Bakterien, Säuren und organische Stoffe enthaltenden Wässern. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Filtration von Flüssigkeiten, wie z. B. Bakterien,
Säuren und organische Stoffe enthaltenden Wässern.



   Die vorliegende   Erfindimg    betrifft ein Verfahren zur Filtration von Flüssigkeiten, wie z. B. Bakterien, Säuren und organische Stoffe enthaltenden Wässern, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine schwerlösliche aktive Filtermasse verwendet, welche erhalten wurde durch Umsetzung mindestens einer Flüssigkeit, welche vorher in Berührung mit einem aktiven Filtermaterial ge  braucht    worden war, bei dessen Herstellung mindestens in einer Stufe zur Aktivierung ein elektrisches Wechselfeld der Frequenz zwischen   3. 102    und 105 Hertz verwendet worden war, mit einem Stoff, welcher mit dieser Flüssigkeit ein schwerlösliches Produkt bildet.



   Die Stärke des für die Aktivierung des benutzten aktiven Filtermaterials verwendeten elektrischen Wechselfeldes beträgt vorteilhaft mindestens 2 Volt/cm. Vorteilhaft werden Niederschläge aus den aktivierten Flüssigkeiten in der Wärme ausgefällt. Fixiert man nun einen derartig aktivierten Niederschlag auf einem zum Beispiel als Träger dienenden, als Filter geeigneten Material, so erhält man eine Filtermasse mit bedeutend erhöhtem Wirkungsgrad, welcher die Folge eines durch die Berührung der genannten Flüssigkeiten mit dem aktiven Filtermaterial erzielten bedeutend erhöhten Verteilungszustandes der aktivierten Materialien ist. Diese Niederschläge sind demzufolge in heterogener Phase reaktionsfähiger und besitzen eine erhöhte
Absorptionsfähigkeit.



   Das oben genannte, als Filter geeignete
Material kann entweder nur als Träger der aktivierten Niederschläge dienen, oder es kann mit den in den Flüssigkeiten gelösten aktivier ten Substanzen so reagieren, dass schwerlös liche   Umsetzungsprodukte    gebildet werden.



   Die in den zur Aktivierung der Flüssig keiten verwendeten aktiven Filtermaterialien enthaltene Oberflächenenergie wird bei der
Berührung der Filtermaterialien mit Flüssig keiten, z. B. beim Passierenlassen dieser Flüs sigkeiten durch diese Filtermaterialien in noch nicht bekannter Weise auf die Moleküle dieser Flüssigkeiten zum Teil übertragen. Der
Effekt hat sich dabei als ausreichend erwiesen.



   Auf diese Weise aktivierte Flüssigkeiten eig   nen sich ausgezeichnet zur je Herstellimg neuer    aktiver Filtermassen, indem die darin enthal tenen aktivierten Bestandteile mit Stoffen zur
Umsetzung gebracht werden, welche mit die sen Flüssigkeitsbestandteilen schwerlösliche
Produkte bilden, z. B. durch Ausfällen auf einem als Filter geeigneten Material. Die Aus    fällung    eines aktiven Anteils der Flüssigkeit geht nnter chemischer Umsetzung vor sich.



   Dabei kann die aktivierte Flüssigkeit ent weder auf feste, als Filter geeignete Stoffe einwirken gelassen werden, die mit ihr so reagieren, dass eine schwerlösliche Filtermasse  entsteht, oder aber die aktiven Bestandteile einer in Filterstoffe überführbare Substanzen enthaltenden Lösung können durch Um  setznng    mit einem mit den Bestandteilen dieser   Lösnng    reagierenden Reaktionsmittel umgesetzt und so auf einem als Filterstoff geeigneten Material in schwerlöslicher Form niedergeschlagen werden, zwecks   Bildnng    der erfindungsgemäss verwendeten aktiven Filtermassen.

   Dieses als Filterstoff geeignete Material kann dabei entweder nur als Träger dienen und zum Beispiel aus Bimsstein, Baumwolle usw. bestehen, oder oberflächlich mit den aktivierten Substanzen so reagieren, dass diese in schwerlöslicher Form auf diesem Material niedergeschlagen werden. Die dabei verwendete   Reaktionsmfttellösung    kann ebenfalls, z. B. durch Behandlung in einem elektrischen Wechselfeld oder durch Filtration über eine aktive Filtermasse, aktiviert sein.



   So kann zum Beispiel ein sehr schwacher Elektrolyt, wie reines Wasser, durch ein aktives Filtermaterial geführt werden und hernach, mit    Aktiviernngsenergie     versehen, mit einem Erdalkalioxyd zur Umsetzung gebracht werden, wobei ein aktives Erdalkalihydroxyd entsteht.   Aktive    Filtermassen, bestehend aus Erdalkaliphosphaten und Erd  alkallearbonaten,    die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendbar sind, können hergestellt werden, indem man zum Beispiel eine durch Filtration über ein aktives Filtermaterial aktivierte Ammonphosphat- bzw.



  Ammoncarbonatlösung mit aktivem Erdalkalihydroxyd zur   Umsetznng    bringt.



   Die von den zur Aktivierung bestimmten Flüssigkeiten (wie Wasser oder Lösungen be  stimmte    Salze und dergleichen) bei der Berührung mit dem aktiven Filtermaterial aufgenommene Energie wird auf noch nicht ganz abgeklärte Weise, wahrscheinlich durch Atomoder Ionenaustausch, auf diese Plüssigkeiten übertragen   nnd    verleiht dann den nach der   Umsetznng      (Ausfälllmg)    gebildeten Produkten eine erhöhte Wirksamkeit als Filter. Die gebildeten schwerlöslichen Produkte werden demzufolge als    aktiviert     bezeichnet. In der Hauptsache besteht diese Aktivieruiig in einem stark erhöhten   Verteilungszustand    (Feinkörnigkeit) der gebildeten Massen.



   Als   Berührungszeit    der Flüssigkeiten mit dem aktiven Filtermaterial genügt eine Zeitspanne von einigen, z. B. 2 bis 5, Sekunden (Durchlaufzeit). Der erzielte erhöhte Vertei  llmgszustand    der erhaltenen Massen hat einen direkten Einfluss auf die   Wirksamlçeit    derselben als Filter, und zwar sowohl was chemische Reaktionsfähigkeit als auch was physikalische   Wirksamkeit,    wie Adsorptionsvermögen, anbelangt.



   Das erfindungsgemässe Verfahren sei an folgenden Beispielen erläutert:
Beispiel 1: Eine Palladiumsalzlösung wird während 5 Sekunden einer Behandlung in einem elektrischen Wechselfeld der Frequenz 500 Hertz unterworfen. Man   tränkt    hierauf mit dieser Lösung einen porösen Filterkörper wie Asbest. Mit Hilfe eines Reduktionsmittels, z. B. Ameisensäure, die ebenfalls durch Be  handlung    im Wechselfeld aktiviert wurde, reduziert man nun das Palladiumsalz zu metallischem, aktiviertem Palladium, das sieh auf dem Asbest niederschlägt. Die erhaltene Masse stellt ein   hochaktives    Filtermaterial dar.



     Durch    Kalzinieren von Calciumkarbonat gewonnenes   Calciumoxyd    wird hierauf mit Wasser hydratisiert, das vorher durch das oben erhaltene aktive Asbest-Palladium-Filtermaterial filtriert nnd dadurch aktiviert worden war. Das entstehende Calciumhydroxyd ist bedeutend reaktionsfähiger als ein mit gewöhnliehem, niehtaktiviertem Wasser hergestelltes Hydroxyd   und    wird als aktive Filtermasse für die Filtration saurer Wässer in der   Wasserreinigungsteehnik    verwendet.



   Beispiel 2: Wie nach Beispiel 1 wird ein aktives Asbest-Palladium-Filtermaterial hergestellt.



   Hierauf wird Magnesiumoxyd mit Wasser hydratisiert, das durch Filtration über dieses Filtermaterial aktiviert worden war. Dann behandelt man das entstandene Hydrat mit einer durch dasselbe Asbest-Palladium-Filtermaterial filtrierten und so aktivierten gesät  tigten wässerigen   Ammoniaklösung    und leitet kontinuierlich Kohlensäuregas ein.. Apparativ verfährt man dabei am besten so, dass man die aktivierte Lösung und die Kohlensäure   s von    unten in einen Behälter eintreten lässt, in dem sich das Magnesiumoxyd befindet, da mit dieses in Schwebe gerät, so dass die festen Partikelchen allseitig mit der Lösung in Reaktion treten können.



   Die Reaktion ist in der Kälte in etwa 15 bis 20 Minuten beendet.



   Es spielen sich bei der Verwendung von so aktivierter Ammonkarbonatlösung die folgenden Reaktionen ab:
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Das Ammoniumkarbonat ist also gewissermassen   nun    ein Überträger für die Kohlensäure.



  Da in der Praxis immer mit einem Kohlen  säureüberschuss    gearbeitet wird, wird das Ammoniumkarbonat in das Bikarbonat umgewandelt, ebenso wie die Kohlensäure das entstehende Ammoniak in Ammoniumkarbonat umwandelt oder sogar in Ammoniumbikarbonat bei genügendem Kohlensäureüberschuss.



  Das gleiche gilt auch, wenn ursprünglich die Reaktion mit Ammoniak allein eingeleitet wurde.



     (NH4)2C03      +    CO2   +      H20    =   2NH4HCO3   
Diese Vorgänge spielen sich in der Kälte in der praktisch gewünschten Weise nur dann ab, wenn mit hochaktiven Lösungen gearbeitet wird, wie dies nach Filtration über aktive Filtermaterialien möglich ist, um spontan die Umwandlungsreaktionen herbeizuführen. Ist dies nicht der Fall, tritt ein zu hoher Materialverlust auf. Ausserdem bilden   sieh    auf der   Oberfläche    der Körner Niederschläge, die ein Eindringen der Flüssigkeit in das Korn verhindern usw.   

Claims (1)

1. Das gebildete Magnesiumkarbonat wird als aktive Filtermasse in der Wasserreinigungstechnik verwendet, z. B. zur Entfernung von im Wasser gelöster Kohlensäure PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Filtration von Flüssigkeiten, wie z. B. Bakterien, Säuren und organische Stoffe enthaltenden Wässern, dadurch gekennzeichnet, dass man eine schwerlösliche aktive Filtermasse verwendet, welche erhalten wurde durch Umsetzung mindestens einer Flüssigkeit, welche vorher in Berührung mit einem aktiven Filtermaterial gebracht worden war, bei dessen Herstellung mindestens in einer Stufe zur Aktivierung ein elektrisches Wechselfeld der Frequenz zwischen 3.102 und 105 Hertz verwendet worden war, mit einem Stoff, welcher mit dieser Flüssigkeit ein schwerlösliches Produkt bildet.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren gemäss Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man eine Filter masse verwendet, die durch Umsetzung einer durch das genannte aktive Filtermaterial hin durchfiltrierten Flüssigkeit mit einem Stoff erhalten wurde, der mit der genannten Flüs sigkeit chemisch so reagiert, dass durch Fäl lung eine schwerlösliche aktive Filtermasse entsteht.

   2. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine nichtelektrolytische Flüssigkeit über das genannte aktive Filtermaterial fil tariert.

   3. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man chemisch reines Wasser über das genannte aktive Filtermaterial - fil- triert.

   4. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1, 2 und 3, dadurch ge - kennzeichnet, dass man das durch die genannte Filtration über das aktive Filtermaterial er haltene Wasser auf ein Erdalkalioxyd ein wirken lässt, wobei schwerlösliches aktives Erdalkalihydroxyd als zu verwendende Fil termasse entsteht.

   5. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man als Flüssigkeit eine Lösung verwendet, welche man in Berührung mit dem genannten aktiven Filtermaterial bringt.

   6. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Ammonium- und Carbonationen enthaltende Lösung über das genannte aktive Filtermaterial filtriert und die erhaltene aktivierte Lösung auf ein aktives Erdalkalihydroxyd einwirken lässt, wobei ein aktives Erdalkalicarbonat als schwerlösliche Filtermasse entsteht.

   7. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Ammonium- und Phos phationen e. nthaltende Lösung über das genannte aktive Filtermaterial filtriert und die erhaltene aktivierte Lösung auf ein aktives Erdalkalihydroxyd einwirken lässt, wobei ein aktives Erdalkaliphosphat als schwerlösliche Filtermasse entsteht.

   8. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man eine solche Lösung zur Aktivierung mit dem genannten Filtermaterial in Berührung bringt, welche in Filterstoffe überführbare Substanzen enthält, und dass man die in der Lösung gebildeten aktivierten Substanzen auf einem als Filter geeigneten Material in schwerlöslicher Form als aktivierte Filterstoffe ausfällt, wobei die zu verwendende Filtermasse entsteht.

   9. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als als Filter geeignetes Material ein solches verwendet, das mit mindestens einer der gelösten aktivierten Substanzen derart in Reaktion tritt, ¯dass diese Substanz in schwerlöslicher Form auf dem genannten Material unter Bildung einer aktiven Filtermasse niedergeschlagen wird.

   10. Verfahren gemäss Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausfällung der schwerlöslichen aktivierten Stoffe aus der genannten, durch Berührung mit dem aktiven Filtermaterial aktivierten Lösung mittels einer ebenfalls aktivierten Reaktionsmittellösung erfolgt.