Склад сорбенту для очистки води від органічних речовин

Изобретение относится к области очистки промышленных и бытовых сточных води может быть использовано на предприятиях легкой промышленности, органического синтеза и др. предприятиях для очистки сточных вод, содержащих органические вещества типа красителей, ПАВ, оптических отбеливателей, закрепителей и др. Известен гидрофильный гелеобразный сорбент для сорбции из воды красителей и ПАВ, представляющий собой полимер на основе агарозного геля типа Сефароза-СЛ2Б (1). Недостатком известного сорбента является отсутствие сорбционной емкости по отношению к органическим веществам катионной природы, в том числе некоторым типам красителей и поверхностно-активных веществ. Выполненные нами эксперименты показали, что удельная сорбционная емкость этого сорбента по отношению к органическим веществам катионной природы составляет 0,01-0,02 мг/г. Известен гидрофильный гелеобразный сорбент для сорбции из воды органических веществ, представляющий собой полиакриламидный гель типа Биогель-Р (2) Недостатком сорбента является малая сорбционная емкость по отношению к органическим веществам катионной природы. Выполненные нами эксперименты показали, что удельная сорбционная емкость сорбента по отношению к органическим веществам катионной природы составляет 6-8 мг/г. Этот сорбент является наиболее близким по технической сущности к заявляемому составу и поэтому данный сорбент выбраными в качестве прототипа. Задачей изобретения является создание сорбента для очистки воды от органических веществ, в котором путем подбора компонентов повышается сорбционная емкость сорбента по отношению к органическим веществам катионной природы. Поставленная задача решается тем. что состав сорбента для очистки воды от органических веществ, включающий полимер, согласно изобретению в качестве, полимера содержит полианионное органическое соединение с катионами щелочного или щелочноземельного металла и дополнительно включает гидроксид поливалентного металла при следующем соотношении компонентов. мас.%: Отличительным признаком предложенного сорбента является использование полианионного органического соединения с катионами щелочного или щелочноземельного металла совместно с гидроксидом поливалентного металла. В качестве полианионного органического соединения с катионами щелочного или щелочноземельного металла используются соединения на основе акриламида с различной степенью гидролиза и различной молекулярной массы, сополимеры акриламида и акрилатов натрия, кальция и др. катионов, гидролизованного полиакрилонитрила, соединения сополимеров метакриламида с метакрилатом натрия, соли полимерсульфокислот, нейтрализованной метакриловой кислоты и ее солей, солей полиметакрило-вой и полиакриловой кислот различного способа получения, карбоксиметилцеллюлозы, метасиликата натрия, альгината натрия и др Органические анионы используемых соединений способны образовывать разветвленную полимерную структуру, имеющук сродство к органическим веществам. Вторым компонентом предлагаемого сорбента является гидроксид поливалентного металла, в качестве которого используются гидроксид железа (II), железа (III) алюминия или их смесь, а также гидрофильные гидроксиды других металлов. Используемые соединения благодаря высокое гидрофильности. взаимодействуя с поли анионным органическим соединением с катионами щелочного или щелочноземельной металла, образуют разветвленную трехмерную структуру, легко проницаемую для воды и способную удерживать органические вещества. Таким образом, второй компонент состава сорбента выполняет роль регулятора проницаемости гелевой структуры сорбента и его активности по отношению к органическим веществам. Пример осуществления изобретения. Предлагаемый сорбент готовим следующим образом: Берем навески компонентов в следующем массовом и процентном соотношении Компоненты состава тщательно перемешиваем в течение 3-5 мин до получения однородной гелевой массы сорбента. Для испытания сорбционного действия предлагаемого состава вводим полученный гель в емкость с раствором красителя основного желтого К в объеме 1,0 л и перемешива м в течение 10 мин до окончания процесса сорбции. После окончания процесса сорбции отделяем гель с поглощенным красителем от очищенной воды путем центрифугирования на центрифуге типа Т-24 при 1000 об/мин в течение 5 мин. В воде фотометрически определяем остаток красителя на спектрофотометре типа СФ-16 по оптической плотности. где ν - объем раствора, дм3, g - количество сорбента, г, Сисх, С - исходная и конечная концентрация сорбированного вещества в растворе, мг/дм , соответственно. Получено, что a= 19,1 мг/г. Для сравнения испытываем на этом же растворе красителя действие сорбента-прототипа. Для этого идентичную навеску сорбента-прототипа (4,0 г) вводим в емкость с раствором красителя и перемешиваем в течение 10 мин. Аналогично описанному выше, определяем остаточную концентрацию красителя и рассчитываем удельную сорбционную емкость, которая составила: а= 4,6 мг/г. Следовательно, по отношению к данному красителю удельная сорбционная емкость предлагаемого сорбента в 4,15 раза больше, чем у прототипа. Для обоснования граничных значений содержания компонентов предлагаемого состава были выполнены испытания, аналогичные вышеописанному примеру. В таблице 1 представлены величины удельной сорбционной емкости а при различных процентных содержаниях и компонентном соотношении в сорбенте. Как следует из данных, приведенных в . таблице 1, при содержании компонентов в заявляемых пределах (примеры № 1-19) обеспечиваются высокие значения сорбционной емкости для предлагаемого состава. Отклонение соотношения компонентов сорбента от заявляемых (примеры № 20, 21) ухудшает действие сорбента. Так, понижение содержания анионного полимерного соединения с катионами щелочного или щелочноземельного металла, возможное при одновременном повышении содержания гидроксида поливалентного металла < (пример № 20) значительно уменьшает удельную сорбционную емкость сорбента по отношению как к красителям, так и ПАВ. При запредельном увеличении содержания анионного полимерного соединения, возможном при одновременном запредельном понижении содержания гидроксида поливалентного металла (пример №21), хотя и не ' происходит сильного уменьшения удельной сорбционной емкости по отношению к красителю, однако наблюдается значительное уменьшение сорбции катион ного ЛАВ до уровня прототипа. Сравнительная характеристика улольной сорбционной емкости предлагаемого сорбента и составапрототипа (таблица 2) показывает, что предлагаемый состав в заявляемом количественном соотношении компонентов имеет более высокие показатели по сорбции основных красителей и катионных поверхностноактивных веществ, чем сорбент-прототип. В частности, приведенные примеры показывают, что удельная сорбционная емкость по отношению к красителям и ПАВ для предлагаемого сорбента в 3,8-4,6 раза больше, чем для прототипа. Таким образом, предлагаемый сорбент имеет ряд преимуществ по сравнению с прототипом: - обладает более высокой (в 3,8-4,2 раза) удельной сорбционной емкостью по отношению к красителям основного типа и более высокой (в 4,2-4,6 раза) удельной сорбционной емкостью по отношению к катионным поверхностно-активным веществам; - сорбирует не только основные красители, но также другие красители и вещества органической природы, находящийся в мицеллярном, ассоциированном и мономерном состоянии, например, полиэлектролиты и ПАВ; - позволяет расширить класс веществ, от которых можно производить очистку воды при их совместном нахождении в очищаемой воде; допускает использование в качестве компонента смеси солей поливалентных металлов, что удешевляет используемые реагенты; - компоненты сорбента не требуют высокой степени очистки для получения сорбента с заявочными сорбционными свойствами.