Спосіб одержання сорбенту для очистки стічних вод

Спосіб одержання сорбенту для очистки стічних вод від органічних домішок, який включає об 32830 З метою обгрунтування граничних значень співвідношень Na2CO3:КЗ=(0,1-0,4):1 по сухій речовині та Na2CO3:AlCl3=(3-4):1 в переліку на катіон на прикладі аніонного барвника прямого бордо здійснено досліди, які ідентичні згаданому вище прикладу конкретного виконання. У всіх прикладах, що наведені, витрата сорбенту становить 1 г/л. В табл. 1 показана залежність ступені очистки та сорбційної ємності від умов одержання модифікованого сорбенту. Дані, що наведені в табл. 1, свідчать про те, що максимальна сорбційна ємність та ступінь очистки спостерігаються за таких умов одержання модифікованого сорбенту: масове співвідношення Na2CO3:КЗ=(0,1-0,4):1 по сухій речовині; масове співвідношення Na2CO3:AlCl3=(3-4):1 в переліку на катіон. Ступінь очистки води від барвника при масовому співвідношенні (Na2CO3:КЗ)0,4 практично не поліпшує очистку води від барвника, проте це веде до перевитрачання карбонату натрію. Модифікований сорбент, який одержано при співвідношеннях (Na2CO3/AlCl3)4 також має негативний вплив на ступінь очистки та сорбційну ємність внаслідок того, що недостача модифікатору AlCl3 не забезпечує оптимальної поруватої структури сорбенту. В табл. 2 наведені порівняльні дані очистки забарвлених водних розчинів запропонованим та відомими сорбентами. Запропонований спосіб має такі переваги. В якості частинок неорганічного матеріалу використовують летку вугільну золу – відходи енергетичної промисловості, висока ступінь дисперсності якої не потребує додаткового подрібнення і відбору необхідної фракції. Послідовна обробка золи у її водній суспензії розчинами карбонату натрію та солі алюмінію веде до підвищення ефективної поверхні неорганічного матеріалу, тому що при взаємодії цих розчинів виділяється вуглекислий газ, що сприяє перемішуванню системи, при цьому підвищується ефективна поверхня золи. Така послідовна обробка веде до більшої сорбційної ємності модифікованого сорбенту та підвищенню ступеню очистки води від органічних домішок. Спосіб робить більш простим процес одержання сорбенту і скорочує тривалість його одержання, тому що дає змогу усунути багатостадійність процесу. Джерела інформації. 1. Рязанцев А.А. Сорбент для очистки сточных вод от анионных красителей // Химия и технология води. – 1994. – 16, № 1. – С. 99-10. 2. А. с. СССР № 1426949, МКИ С 02 F 1/20, 1978. Опубл. 30.09.88, № 36. протягом 30 хвилин. Просвітлену воду декантують чи центрифугують. Сорбційна ємність сорбенту становить по відношенню до вивчених прямих і кислотних барвників 2,5-10 мг/г. До недоліків цього способу слід віднести необхідність попереднього подрібнення вихідної сировини та відбір фракції з розмірами частинок 1-10 мкм; необхідність використання підвищених температур (до 80оС) протягом 1 години для нагріву суміші з метою підвищення ступені полімеризації гідроокису Al, а також необхідність промивки осадку, який потім використовується як сорбент. Ці недоліки призводять до підвищення трудових, енергетичних витрат та збільшенню тривалості одержання сорбенту. В основу винаходу поставлено задачу створення способу одержання сорбенту для очистки стічних вод, при цьому спрощується технологічна схема та знижуються трудові витрати за рахунок усування операцій, що пов’язані з необхідністю попереднього подрібнення вихідної сировини і відбору певної фракції; промивки осадку, який потім має бути використаний як сорбент; забезпечується зниження енергетичних витрат за рахунок усування операції, пов’язаних з необхідністю використання підвищених температур протягом тривалого часу; скорочується час готування сорбенту; утилізуються промислові відходи за рахунок використання леткої вугільної золи – відходу енергетичної промисловості і за рахунок цього одержують матеріал, що здатний коагулювати та сорбувати, для ефективної очистки забарвлених стічних вод. Задача, що поставлена, вирішується тим, що в способі одержання сорбенту, який включає обробку частинок неорганічного матеріалу розчином карбонату натрію та сіллю трьохвалентного металу, згідно з винаходом, в якості неорганічного матеріалу використовують летку вугільну золу, на поверхню якої у водній її суспензії спочатку наносять розчин карбонату натрію при масовому співвідношенні Na2CO3/зола=(0,1-0,4):1 по сухій речовині, а потім розчин AlCl3 при масовому співвідношенні Na2CO3/AlCl3=(3-4):1 в переліку на катіон. Приклад здійснення заявленого винаходу. Летка вугільна зола Кураховської ДРЕС Донецького регіону (КЗ), що відібрана на ділянці після електрофільтрів, має такий фракційний склад: фракція 0-45 мкм – 69,5%; фракція 45-90 мкм – 11,1%; фракція 90-340 мкм – 15,6%; фракція понад 340 мкм – 3,8%. 0,5 г КЗ ретельно перемішують в 2,5 мл дистильованої води до утворення однорідної суспензії, додають 0,5 мл 20%-ного розчину Na2CO3 (співвідношення Na2CO3:КЗ дорівнює 0,2), перемішують і додають 0,5 мл 30%-ного розчину AlCl3 (співвідношення Na2CO3:AlCl3 дорівнює 3,3). До 500 мл водного розчину прямого бордо концентрації 250 мг/л додають одержану суспензію сорбенту, перемішують на лабораторному струшувачі типу М-К протягом 1 години (до досягнення адсорбційної рівноваги), відстоюють, просвітлену воду відокремлюють від осадку декантацією. Концентрацію барвника в просвітленій воді визначають методом спектрофотометрії на фотоелектроколориметрі КФК-2. У наведеному прикладі ступінь очистки становить 94,0%, адсорбційна ємність – 235 мг/г. 2 32830 3. Заявка Франции № 350303, кл. С 02 F 1/20, 1978 (прототип). 4. Изучение возможности регенерации бурого угля после адсорбции красителя / Богатирева Г.М.; Донец. ун-т. – Донецк, 1996. – 10 с. – Деп. в ГНТБ Украины 18.01.96, № 304-Ук96. Таблиця 1 №№ досліду 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Співвідношення Na2CO3:КЗ Na2CO3/AlCl3 0,05 3,3 0,1 3,3 0,2 3,3 0,3 3,3 0,4 3,3 0,5 3,3 0,1 2,0 0,1 3,0 0,1 4,0 0,1 5,0 0,1 6,0 Сорбційна ємність, мг/г 75,0 197,0 218,0 235,0 242,0 243,0 245,0 200,0 234,0 240,0 230,0 205,0 Ступінь очистки, % 30,4 79,0 87,2 94,0 96,7 97,0 98,0 80,1 95,5 96,0 92,0 82,0 Таблиця 2 Барвник Прямий бордо Прямий чорний Прямий коричневий Кислотний зелений Кислотний чорний Сорбент, одержаний за способом відомому запропонованому Сорбційна Ступінь очис- Витрата сор- Сорбційна Ступінь очис- Витрата сорємність, мг/г тки, % бенту, г/л ємність, мг/г тки, % бенту, % 4,5 50 2 240 96 1,0 4,5 88 4 4,5 92 6 248 99,6 1,0 245 98 1,0 2,5 2,5 2,5 10 10 10 50 80 90 50 92 97 2 4 6 2 4 6 210 84 1,0 240 96 1,0 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3