Спосіб отримання сорбенту для очистки природних вод від фтору

Спосіб отримання сорбенту для очистки природних вод від фтору, що включає обробку твердого матеріалу алюмінійвмісним розчином, який відрізняється тим, що як твердий матеріал використовують клиноптилоліт, обробку проводять 3 8 %-вим розчином пдрооксисульфату алюмінію, причому всі стадії обробки відбуваються по замкненому колу шення реагентного господарства і проведення всіх стадій процесу (регенерація, відмивка, фільтрування) в замкненому колі, підвищення ефективності знефторювання, збільшення тривалості фільтроциклу та зменшення надходження в оброблювану воду ІОНІВ алюмінію Поставлена задача досягається тим, що в способі отримання сорбенту для очистки природних вод від фтору, що включає обробку твердого матеріалу алюмшійвміщуючим розчином, згідно даного винаходу, в якості твердого матеріалу використовують клиноптилоліт, обробку проводять 38%-вим розчином пдрооксисульфату алюмінію, при чому всі стадії обробки відбуваються в замкненому колі ВІДПОВІДНО ДО запропонованого способу об робку клиноптилоліту проводять безпосередньо у фільтрі, по схемі бак для розчину - фільтр - бак для розчину При проходженні розчину AI(OH)SO4 крізь товщу зерен клиноптилоліту відбуваються процеси іонного обміну ІОНІВ Na , К , Са на іони АІ 3+ Під час фільтрування фторвміщуючої води крізь таке завантаження на поверхні зерен модифікованого клиноптилоліту відбуваються процеси утворення алюмінієвих комплексів та сорбція на них ІОНІВ фтору Залишки регенеруючого розчину в товщі сорбенту відмиваються вхідною водою, а перші порції фільтрату (з концентрацією ІОНІВ алюмінію вищою ГДК ) повертаються на початок циклу і примішуються до вхідної води Концентрації у ВХІДНІЙ ВОДІ ІОНІВ фтору - 2,5мг/дм , ІОНІВ алюмінію 0,02мг/дм3, сульфат-юнів - 32,5мг/дм3, рН вхідної води 8,2 00 ю 00 00 ю 58858 Приклад 1 В два фільтри однакових розмірів завантажують дроблений природний цеоліт Висота фільтруючого шару 40см, розмір зерен 1 - Змм Площа перерізу фільтру 6,25см2 Завантаження модифікують 5%-вими розчинами сульфату алюмінію та пдрооксисульфату алюмінію Регенеруючий розчин подають зверху вниз зі швидкістю 2м/год по замкненому колу Час модифікації ЗОхв Фторвміщуючу воду подають на фільтри зі швидкістю 5м/год Кожну порцію фільтрату об'ємом 250см3, що дорівнює об'єму фільтруючого завантаження, відбирають в КОНІЧНІ колби і для кожної проби визначають концентрації фтору, алюмінію, сульфатів та рН Показники роботи двох модифікаторів приведені в таблиці 1 В результаті досліджень встановлено, що пдрооксисульфат алюмінію забезпечує кращий ефект знефторювання ніж сірчанокислий алюміній, а також зменшує надходження у фільтрат сульфат-юнів та ІОНІВ алюмінію порівняно з AbfSC^b Приклад 2 В два фільтри однакових розмірів завантажують дроблений природний цеоліт ( клиноптилоліт ) Висота фільтруючого завантаження 40см, розмір зерен 1 -Змм Завантаження модифікують 5%-вими розчинами пдрооксисульфату алюмінію та сульфату алюмінію, пропускаючи розчин зверху вниз зі швидкістю 2м/год Час модифікації - ЗОхв Фторвміщуючу воду подають на фільтри зі швидкістю 5м/год Перші порції фільтрату, в яких концентрації ІОНІВ алюмінію перевищують ГДК, відводяться в окремий бак, а потім примішуються до вхідної води Це забезпечує промивку завантаження без додаткової витрати води В кожній порції фільтрату по 250см3 вимірюють концентрації фтору та алюмінію Для кожного завантаження кінець фільтроциклу фіксують при досягненні в фільтраті концентрації фтору, що дорівнює верхній межі ГДК (1,5мг/дм3) Після закінчення фільтроциклу подачу води припиняють і проводять регенерацію фільтруючого завантаження 5%-вим розчином пдрооксисульфату алюмінію за схемою, по якій проводиться модифікація Тривалість регенерації ЗОхв Результати досліджень приведені в таблиці 2 Встановлено, що ефект знефторювання вищий у клиноптилоліту, модифікованого пдрооксисульфатом алюмінію (Е=87,6%), ніж у клиноптилоліту, модифікованого сульфатом алюмінію (Е=74,4%) Клиноптилоліт, модифікований пдрооксисульфатом алюмінію, забезпечує значно більшу тривалість фільтроциклу (Тф=1,84год) в порівнянні з сульфатом алюмінію (Тф=1,12год) Крім того, на відмивання фільтруючого завантаження від пдрооксисульфату алюмінію витрачається менше води (0,75дм3), ніж на відмивання від сульфату алюмінію (2,25дм3) Таким чином, запропонований спосіб дозволяє видалити фтор з природних вод до рівня ГДК за наступних умов проведення процесу швидкість фільтрування 5м/год, концентрація фтору у ВХІДНІЙ ВОДІ 2,5мг/дм3, тривалість фільтроциклу 1,84год, ефект знефторювання 87,6% Таблиця 1 Об'єм пропущеної води, дм Концентрація ІОНІВ F, 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 01 014 0 25 0 29 0 32 0 57 0 69 0 85 0 90 0 98 1 21 1 39 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00 0 08 01 0 09 010 012 015 0 24 0 36 0 42 0 56 0 69 0 83 3 мг/дм Концентрація ІОНІВ АҐ + , мг/дм3 Клиноптилоліт + AbfSC^b 07 0 85 0 50 0 62 0 58 0 41 0 43 0 57 0 65 0 45 0 32 015 Клиноптилоліт + AI(OH)SO4 0 62 0 64 0 45 014 0 045 0 06 0 05 011 0 08 01 0 09 012 рН Концентрація ІОНІВ SCV, МГ/ДМ3 40 418 5 65 6 07 6 50 6 69 6 78 6 71 6 92 6 88 714 7 25 688 43 384 24 148 09 180 11 132 08 140 09 11207 128 25 92 06 108 07 11536 124 87 5 28 6 39 6 59 6 96 7 06 718 7 22 7 35 719 7 56 7 33 7 62 312 19 136 08 156 10 136 08 96 06 72 13 64 04 152 09 125 60 11830 95 91 105 20 58858 Таблиця 2 Показники Об'єм профільтрованої води, дм'5 Ефект знефторювання Еф, % 5 Початкова концентрація ІОНІВ фтору, CF", МГ/ДМ' Концентрація ІОНІВ фтору в останній порції фільтрату, CFK, МГ/ДМ'5 C Усереднена концентрація ІОНІВ фтору в фільтраті, CF , МГ/ДМ Концентрація АҐ в останній порції фільтрату, мг/дм'5 Тривалість роботи фільтру, год Об'єм води на відмивання фільтруючого завантаження, дм'5 Комп'ютерна верстка М Мацело AI2(SO4)3 3,5 74,4 2,5 1,51 0,64 0,42 1,12 2,25 Підписано до друку 05 09 2003 AI(OH)SO4 5,75 87,6 2,5 1,50 0,32 0,14 1,84 0,75 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна