Спосіб очистки стічних вод від органічних речовин відходами виробництва буровугільних гуматів

Спосіб очищення води від органічних речовин відходами виробництва буровугільних гуматів, 3 36355 фосфорної кислоти, карбаміду і рідкого скла, яка при термообробці за рахунок газовиділення забезпечує додаткову поризацію вугільної маси і зміцнення гранул. Початкову ши хту піддають піролізу у відновній атмосфері, що запобігає окисленню піровуглецю, що утворюється на поверхні і в масі сорбенту. Вихід гранульованого сорбенту марки KD складає 49,1-52,3% від маси шихти. Сорбент KD - гранули круглої форми, діаметр 2-5мм (зміст фракції 71%); насипна щільність (ρ) - 0,24г/см 3; сумарний об'єм пір (VS) - 1,40см 3/г; питома поверхня (SB3T) 90,3м 2/г, рН водної витяжки 7,01. Початкова вода, яка містила адсорбати, - бензол або гексан або їх суміш, контактувала в динамічному режимі сорбції з отриманим сорбентом KD протягом тимчасового відрізка 0,1-0,5 години, ви 4 значення початкового і залишкового змісту органічних речовин (бензолу, гексана або їх суміші) здійснювали методом газорідинної хроматографії. Приклад 1 Воду об'ємом 100см 3, яка містить 0,5мг/дм 3 бензолу, пропускають протягом 0,2ч. через колонку, заповнену сорбентом KD при об'ємному співвідношенні води до сорбенту рівному 4. Ступінь очищення води від бензолу складає 93,2%. По аналогічній методиці, описаній в прикладі 1, були проведені випробування, які відрізняються тим, що початкова вода містила різні концентрації бензолу, гексана або їх суміші, варіювали співвідношення вода - сорбент і час контакту. Результати сорбційного очищення представлені в табл. 1. Таблиця 1 Сорбційна очистка води від органічних домішок №№ прикладів п/п 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Концентрація адсорбатів у воді, Ступінь сорбційної Об'ємне відномг/дм 3 Об'єм сорЧас контактуочистки, % 3 шення вода Початкової Очищеної бента, см вання, год сорбент Бензол Гексан Бензол Гексан Бензол Гексан 500 – 34,0 – 25 4 0,15 93,2 – – 110 – 9,0 25 4 0,2 – 91,8 500 110 27,5 6,4 25 6 0,2 94,5 94,2 500 110 47,0 8,8 25 8 0,5 90,6 92,0 50 11 1,6 0,7 25 4 0,5 96,8 93,8 50 11 1,0 0,3 25 4 0,15 98,0 97,5 25 11 0,6 0,3 25 4 0,2 97,5 97,4 25 11 0,4 0,3 25 4 0,15 98,5 97,3 25 11 1,3 0,4 25 1 0,15 95,0 96,1 25 11 2,2 1,1 25 1 0,1 91,1 90,2 По способу прототипа з сорбентом К-1 25 11 3,75 1,848 25 4 0,15 85,0 83,2 З порівняння експериментальних даних прикладів 1-10 очевидні наступні закономірності. За рахунок гранульованої форми сорбенту знижується час контакту води і сорбенту з 0,5-1,5ч (прототип) до 0,1-0,5ч (приклади 1-10). При об'ємному співвідношенні вода - сорбент рівному 8, ступінь очищення знижується до 90,6% і 92,0% для бензолу і гексану, відповідно (приклад 4), тоді як при об'ємному співвідношенні рівному 6 цей показник достатньо задовільний (94,5% і 94,2%, відповідно, приклад 3). Дані результатів очищення по бензолу і гексану прикладу 4 дозволяють визначити верхню межу оптимального співвідношення вода - сорбент, як рівну 8. при цьому співвідношенні в умовах рівного часу контакту (0,5год) ступінь очищення по бензолу зменшується на 6,2% по гексану на 1,8% (порівняння даних прикладів 5 і 4). При зменшенні об'ємного співвідношення вода – сорбент до 1 ступінь очищення по бензолу знижується на 3,5%, по гексану на 1,2% (з порівняння даних прикладів 8, 9). Скорочення часу контакту вода - сорбент до 0,1год знижує ступінь очищення по бензолу на 3,9%, по гексану на 5,9%, відповідно (з порівняння даних прикладів 9 і 10). Виходячи з даних експериментів (приклади 9, 10), обґрунтова но граничне значення нижньої межі об'ємного співвідношення вода - сорбент і межа нижнього значення часу сорбційного контакту. Верхня межа оптимального часу контакту вода - сорбент визначена як 0,5год (приклад 5), при цьому ступінь очищення від бензолу і гексана не відрізняється, практично, від цих показників в прикладах 6-9. оптимальні дані по сорбції отримані при об'ємному відношенні вода - сорбент рівному 4 і часу контакту 0,15год (приклад 8). В цих умовах експерименту ступінь очищення по бензолу складає 98,5% і гексану 97,3%, а зміст їх в очи щеній воді нижче за норми гранично допустимих концентрацій (ГДК) у воді [4]: ГДК бензолу 0,5мг/дм 3, клас небезпеки 2; ГДК гексана 0,5мг/дм 3, клас небезпеки 2. Для порівняння було проведено сорбційне очищення води сорбентом К-1 (прототип), приклад 11. Ступінь очищення з цим сорбентом істотно нижчий, див. табл. 1. На закінчення слід зазначити, що створений на основі відходів виробництва буровугільних гуматів сорбент KD є е фективним сорбентом в середовищі водного адсорбтіва. Процес сорбції відбувається двома шляхами: сорбція на поверхні і об'ємне заповнення мікропор. Ступінь очищення в 5 36355 динамічному режимі знаходиться в межах 90,698,5%. На підставі отриманих даних очевидно, що спосіб очищення води від ароматичних і аліфатичних вуглеводнів новим сорбентом KD забезпечує високий ступінь очищення і може бути рекомендований для сорбційної концентрації, особливо при очищенні від низько концентрованих вуглеводневих адсорбатів. Джерела інформації, які використані при складанні заявки: Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 6 1. Кульский Л.А. Теоретические основы и технологии кондиционирования воды. - Киев: Наукова думка, 1983. - С.195-197. 2. Пат RU №2042633, МПК С02F1/28, 1/58. Опубл. 27.08.95. Бюл. №24. 3. Пат UA, №68876, МПК С02F1/28. Опубл. 16.08.2004. Бюл. №8, 2004р. (Прототип). 4. Безопасные уровни содержания вредных веществ в окружающей среде. Справочное пособие. - Северо-Донецк: Гос. НИИ техники безопасности химических производств, 1994. - 572с. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601