СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛА

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛА


RU (11) 2058265 (13) C1

(51) 6 C02F1/461 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4916659/26 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.26 
(45) Опубликовано: 1996.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 456793, кл. C 02F 1/46, 1968. 2. О каталитическом действии двуокиси марганца при электрохимическом окислении органических примесей в воде. - ДАН УССР, сер. Б, 1982, с.58-60. 
(71) Заявитель(и): Иркутский государственный университет 
(72) Автор(ы): Айданова Е.В.; Шмидт Ф.К.; Ким Е.Х.; Прибытков Л.Д. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский государственный университет 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛА 

Сущность изобретения: способ очистки сточных вод от фенола включает электрокаталитическое окисление с использованием в качестве марганецсодержащего катализатора пиролюзита с высотой насыпного слоя 1,2 - 6 см и проведение процесса в течение 40 - 80 мин в поле гальванического элемента, анодом которого движется пиролюзий, а катодом - перфорированные пластины из нержавеющей стали. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очистке сточных вод от фенолов и может быть применено в химической, фармацевтической, коксохимической, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной, горнодобывающей промышленности, в частности для доочистки низкоконцентрированных фенольных сточных вод.

Известен способ очистки сточных вод от различных примесей в поле гальванического элемента [1]

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки сточных вод, содержащих 0,25-5,0 г/л фенола, электролизом в стеклянной ячейке типа ЯСЭ-1 с платиновыми электродами [2] Процесс ведут при комнатной температуре в течение 30 мин при плотности тока 2,5 А/дм2 с использованием каталитической добавки обводненной двуокиси марганца MnO2n х H2O в количестве 40,0 г/л и электропроводных добавок сульфата и хлорида натрия в количестве 2,0 г/л. При исходной концентрации фенола 250,0 мг/л степень очистки достигает 63,0% при остаточной концентрации 40,9 мг/л.

Недостатки известного способа недостаточная степень очистки сточных вод от окисляемых веществ, а также расход электроэнергии, использование в качестве электродов дорогостоящего материала платины, значительные временные затраты на приготовление катализатора обводненной двуокиси марганца MnO2n х H2O (несколько суток).

Цель изобретения повышение степени очистки сточных вод от фенола.

Сущность изобретения заключается в том, что процесс очистки сточных вод, содержащих фенол, осуществляется с использованием в качестве марганецсодержащего катализатора пиролюзита, являющегося анодом, а катодом служат перфорированные пластины из нержавеющей стали. Фенольную сточную воду восходящим потоком пропускают через два последовательно соединенных стеклянных реактора, в которых загружен секционно уложенный марганецсодержащий катализатор окисления пиролюзит. Отдельные секции загрузки представляют собой электрохимические ячейки, в которых насыпным анодом является пиролюзит, разделенный катодами перфорированными стальными пластинами. При прохождении фенольной сточной воды через слой загрузки в реакторе возникает цепь последовательно соединенных гальванических элементов, количество которых равно числу насыпных анодов. Напряжение разомкнутой цепи гальванических элементов составляет 0,6-0,7 В. В этих условиях процесс электрокаталитической очистки сточных вод от фенола идет до образования диоксида углерода и воды. Электрокаталитическая обработка сточной воды, содержащей фенол в количестве 4-200 мг/л, в поле гальванического элемента реактора с секционной загрузкой анода катализатора пиролюзита, разделенного катодами пластинами из нержавеющей стали, позволяет в течение 1,0-1,5 ч снизить содержание фенола в воде до 0,001 мг/л, т.е. до предельно допустимой концентрации (ПДК). Время контакта сточной воды с загрузкой 1 реактора 40 мин. Высота слоя насыпного анода (1 электрохимической ячейки) 6 см. Температура протекания процесса 205оС. В качестве анода катализатора используется пиролюзит ТУ 14-19-157-48, размер гранул 1-2 мм, в качестве катода пластины из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Имитатором фенолсодержащей сточной воды служит дистиллированная вода с концентрацией фенола 4, 10, 200 мг/л и электропроводной добавкой хлорида натрия в количестве 0,5 г/л.

П р и м е р 1. Для определения оптимальной высоты слоя загрузки пропускали фенольную воду, содержащую 4 мг/л фенола, через три реактора, в которых насыпной объем загрузки был одинаковым и равным 45 мл. В первом реакторе загрузка была разделена стальными катодами на 5 равных слоев, высота 1-го слоя загрузки составила 1,2 см, число два равных слоя, число катодов равно трем, высота 1 слоя составила 3 см; в третьем реакторе высота слоя равна 6 см, число катодов равно двум. Степень обесфеноливания сточной воды в реакторах при времени контакта 15 мин приведена в табл.1.

П р и м е р 2. Сточную воду, содержащую фенол в количестве 200 мг/л и электропроводную добавку NaCl в количестве 0,5 г/л, восходящим потоком пропускают через реактор в течение 40 мин. Концентрация фенола снижается до 10-20 мг/л. После прохода через второй реактор в течение того же времени содержание фенола снижается до 4-5 мг/л. Степень обесфеноливания составляет 75-80% Содержание фенола контролировали спектрометрически на спектрофотометре СФ-46 в ультрафиолетовой области (210, 270). Затем низкоконцентрированную сточную воду, содержащую 4 мг/л фенола и электропроводную добавку 0,5 г/л NaCl, пропускали восходящим потоком через два последовательно соединенных реактора. Содержание фенола в очищенной воде контролировали в видимой области с пирамидоном при 455 и 540 нм. Результаты анализа очищенной воды приведены в табл.2.

Как видно из представленных данных, при времени контакта 40 мин содержание фенола в очищенной воде снижается до 0,16 мг/л, что удовлетворяет требованиям по использованию очищенной воды в оборотном водоснабжении. При времени контакта 80-90 мин содержание фенола снижается до 0,001 мг/л, что не превышает предельно допустимую концентрацию фенола в воде. Таким образом, предлагаемый способ позволяет достигнуть 99,97%-ной степени очистки сточной воды от фенола. Электрокаталитическое окисление фенола в сточной воде происходит без привлечения электроэнергии извне. Способ может быть применен для доочистки низкоконцентрированных фенольных сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛА, включающий электрокаталитическое окисление с использованием марганецсодержащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве марганецсодержащего катализатора используют пиролюзит с высотой насыпного слоя 1,2 6,0 см и процесс проводят в течение 40 80 мин в поле гальванического элемента, анодом которого является пиролюзит, а катодом перфорированные пластины из нержавеющей стали.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru