СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2136599 (13) C1

(51) 6 C02F1/28, B01J20/20 

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

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

(21) Заявка: 98113594/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.07.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.07.20 
(45) Опубликовано: 1999.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Судникова В.Г. и др. Применение природных ионообменников для очистки стоков. - Цветная металлургия, 1984, N 12, с.30 - 31. SU 1204577 А, 15.01.86. SU 1560483 А, 30.04.80. US 4113015 А, 12.09.78. US 4619911 А, 28.10.86. EP 0047134 А1, 10.03.82. DE 1212904 А, 17.03.66. JP 55-43187 А, 30.10.81. JP 57-6991 А, 08.02.82. DE 4009249 А1, 26.09.91. 
(71) Заявитель(и): Иркутский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Леонов С.Б.; Богданов А.В.; Миронов А.П.; Иванова М.А. 
(73) Патентообладатель(и): Иркутский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 664074, Россия, Иркутск, ул.Лермонтова, 83, Ир ГТУ, Отдел интеллектуальной собственности 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Изобретение относится к сорбционной очистке сточных вод и может быть использовано на предприятиях целлюлозно-бумажного производства, нефтехимии, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Для осуществления способа в качестве сорбента используют золу, полученную при сжигании шлам-лигнина, являющегося отходом целлюлозно-бумажного производства, содержащую, вес. %: С 14,0 - 16,0; Fe2O3 4,0 - 6,0; CaO 2,5 - 3,5; SiO2 6,8 - 7,2; Al2O3 68,0 - 72,0. Способ обеспечивает повышение степени очистки сточных вод сложного химического состава, а также позволяет удешевить процесс сорбции. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к способам очистки сточных вод с помощью сорбентов и может быть использовано на предприятиях целлюлозно-бумажного производства, нефтехимии, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки сточных вод, где в качестве сорбентов используют следующие соединения: алюмосиликаты, содержащие до 40% Al2O3 [Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И. П.Кнунянц. - М.: Сов.энциклопедия, 1983, - 792 с. ] , цеолиты [Судникович В.Г., Скобеев И.К., Лебедева В.Т., Егорова И.В. Применение природных ионообменников для очистки стоков от флотореагентов //Цветная металлургия. - 1984. - N 12. - С. 90-91.], шлаки [заявка N 2-32950 Япония, оп. 90.07.24 N 2-824].

Однако приведенные сорбенты обладают рядом существенных недостатков, основные из которых - низкая избирательность и малая емкость. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод с использование в качестве сорбента цеолитов следующего состава (вес.%):

SiO2 - 68,87; Al2O3 - 12,5; Fe2O3 - 0,83; TiO2 - 0,011;

FeO - 0,1, Na2O - 1,85; CaO - 1,95; K2O - 2,88;

MgO - 1,5, Pb2O - 0,018, MnO - 0,05; P2O5 - 0,01;

Li2O - 0,006; H2O - 9,425.

крупностью - -2,5+1,25 мм и -1,25+0,63 мм [Судникович В.Г., Скобеев И.К. , Лебедева В.Т., Егорова И.В. Применение природных ионообменников для очистки стоков от флотореагентов //Цветная металлургия. - 1984. - N 12. - С. 30-31].

Однако требуемая степень очистки сточных вод до ПДК такого сложного состава, как: высокоцветные-лигносульфонатные, нефтесодержащие, с высокой степенью жесткости, с большим содержанием ионов железа и ртути не достигается.

Изобретение направлено на повышение степени очистки сточных вод сложного химического состава и удешевление технологического процесса сорбции.

Поставленная задача достигается путем обработки сточных вод сорбентом, в качестве которого используют золу, полученную при сжигании шлам-лигнина, являющегося отходом целлюлозно-бумажного производства и имеющего следующий состав (вес.%):

C - 14,0 - 16,0; SiO2 - 6,8 - 7,2;

Fe2O3 - 4,0 - 6,0; CaO - 2,5 - 3,5;

Al2O3 - 68,0 - 72,0.

Эффективность очистки сточных вод сложного состава путем их обработки золой объясняется наличием в ней не только широкого спектра соединений, каждое из которых проявляет сорбционные свойства различного типа и обладающих высокой степенью сродства к различному классу соединений, но и синергетическим эффектом. Использование золы вышеприведенного состава в качестве сорбента является новым и следовательно предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию "новизна".

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Условия экспериментов по динамической сорбции и определению остаточных концентраций веществ в фильтрате в статическом режиме сохранялись постоянными во всех примерах и проводились по стандартной методике (Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. //Химический анализ производственных сточных вод. - М., изд-во: Химия, 1974 - 335 с.; Парфит Г.К., Рочестр Г. Адсорбция из растворов на поверхности твердых тел. Москва: Мир, 1986; Ерохова Т.В., Распопова Г.А. Эффективность адсорбционной очистки промышленных и сточных вод. Материалы 1 Научной Конференции, Энгельс, апр. 1993).

Пример 1.

В бюретку, объемом 50 мл помещают 5 г предлагаемого сорбента - золы, и фильтруют приготовленную модельную воду - раствор сульфатного лигнина с pH 7, цветностью 2500o ХКШ, ХПК = 500 мг/л. Фильтрацию через слой сорбента проводят до "проскока" ДОЕ и до установления постоянного показателя цветности в фильтрате ПДОЕ, определяем остаточное содержание ХПК мг/л.

Пример 2.

Проделывают те же операции, что и в примере 1, только в качестве сорбента используют Al2O3.

Пример 3.

Проделывают те же операции, что и в примере 1, только в качестве сорбента используют цеолиты, химический состав которых приведен выше.

Пример 4.

Проделывают те же операции, что и в примере 1, только в качестве сорбента используют шлак ТЭЦ, класс крупности которого - от -0,5 до +2 мм.

Пример 5.

В бюретку, объемом 50 мл помещают 5 г предлагаемого сорбента - золы, через который фильтруют приготовленную модельную воду - раствор, содержащий ионы Ca2+, концентрация CaCl2 3000 мг/л. Фильтрацию через слой сорбента проводят до "проскока" ДОЕ и до установления постоянной концентрации ионов Ca2+ в фильтрате, определяют остаточную концентрацию ионов Ca2+.

Пример 6.

Проделывают те же операции, что и в примере 5, только в качестве сорбента используют цеолиты, химический состав которых приведен выше на странице 2.

Пример 7.

Проделывают те же операции, что и в примере 5, только в качестве сорбента используют Al2O3.

Пример 8.

Проделывают те же операции, что и в примере 5, но в качестве сорбента используют шлак ТЭЦ, класс крупности - от -0,5 до +2 мм.

Пример 9.

В бюретку, объемом 50 мл помещают 5 г предлагаемого сорбента - золы, через который фильтруют приготовленную модельную воду - раствор, содержащий ионы Hg2+ с концентрацией - 0,01 мг/л. Фильтрацию через слой сорбента проводят до "проскока" ДОЕ и до установления постоянной концентрации ионов Hg2+ в фильтрате, определяют остаточную концентрацию Hg2+.

Пример 10.

Проделывают те же операции, что и в примере 9, только в качестве сорбента используют цеолиты, химический состав которых приведен на стр. 2.

Пример 11.

Проделывают те же операции, что и в примере 9, только в качестве сорбента используют Al2O3.

Пример 12.

Проделывают те же операции, что и в примере 9, но в качестве сорбента используют шлак ТЭЦ, класс крупности от -0,5 до +2 мм.

Пример 13.

В бюретку, объемом 50 мл помещают 5 г предлагаемого сорбента - золы, через который фильтруют приготовленную модельную воду - раствор, содержащий ионы Fe2+, концентрация FeCl2 3000 мг/л. Фильтрацию через слой сорбента проводят до "проскока" ДОЕ и до установления постоянной концентрации ионов Fe2+ в фильтрате, определяют остаточную концентрацию Fe2+.

Пример 14.

Проделывают те же операции, что и в примере 13, только в качестве сорбента используют цеолиты, химический состав которых приведен на стр.2.

Пример 15.

Проделывают те же операции, что и в примере 13, только в качестве сорбента используют Al2O3.

Пример 16.

Проделывают те же операции, что и в примере 13, но в качестве сорбента используют шлак ТЭЦ, класс крупности которого от -0,5 до +2 мм.

Пример 17.

В бюретку, объемом 50 мл помещают 5 г предлагаемого сорбента - золы, через который фильтруют приготовленную модельную воду - раствор, содержащий нефтепродукты. Концентрация нефтепродуктов 100 мг/л. Фильтрацию через слой сорбента проводят до "проскока" ДОЕ и до установления постоянной концентрации нефтепродуктов в фильтрате, определяют остаточную концентрацию нефтепродуктов.

Пример 18.

Проделывают те же операции, что и в примере 17, только в качестве сорбента используют цеолиты, химический состав которых приведен выше (стр. 2).

Пример 19.

Проделывают те же операции, что и в примере 17, только в качестве сорбента используют Al2O3.

Пример 20.

Проделывают те же операции, что и в примере 13, только в качестве сорбента используют шлак ТЭЦ, класс крупности от -0,5 до +2 мм.

Полученные экспериментально данные приведены в таблице.

Из представленных результатов очевидно, что используемая в качестве сорбента зола вышеприведенного состава значительно превосходит как по емкостным, так и по качественным показателям процесса сорбции сравниваемых сорбентов для всех исследуемых сорбатов, так:

1. Для лигносульфанатных вод ДОЕ предлагаемого сорбента в 7,3; 8,5; 17 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. ПДОЕ предлагаемого сорбента в 3,1; 2,4; 7,9 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. По остаточному показателю значения ХПК предлагаемого сорбента в 2; 2; 1,5 раз меньше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно.

2. По извлечению ионов Ca2+ ДОЕ в 1,7; 2; 5 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. ПДОЕ предлагаемого сорбента в 1,2; 1,4; 2,9 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаками соответственно. Остаточная концентрация Ca2+ ниже ПДК по жесткости и составляет 350 мг/л.

3. По извлечению ионов Hg2+ ДОЕ в 7,5; 5; 1,25 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. ПДОЕ предлагаемого сорбента в 5,7; 1; 2,8 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно.

Остаточная концентрация Hg2+ ниже ПДК и составляет 0,0002 мг/л.

4. По извлечению ионов Fe2+ ДОЕ в 1,5; 1,9; 2,3 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. ПДОЕ предлагаемого сорбента в 1,3; 1,6; 3,4 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. Остаточная концентрация Fe2+ ниже ПДК и составляет 0,3 мг/л.

5. По извлечению нефтепродуктов ДОЕ в 1,75; 1; 7 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. ПДОЕ предлагаемого сорбента в 1,33; 1,14; 1,78 раз больше по сравнению с цеолитами, оксидом алюминия, шлаком соответственно. Остаточная концентрация нефтепродуктов ниже ПДК и составляет 0,02 мг/л.

Кроме повышения степени очистки до норм ПДК предлагаемый способ является экономически более выгодным в сравнении с приведенными примерами, так как применяемые в этих случаях сорбенты должны пройти определенную технологическую обработку, к тому же они являются добываемым сырьем, предлагаемый же сорбент является отходом целлюлозно-бумажного производства. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточных вод путем обработки их сорбентом, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют золу, полученную при сжигании шлам-лигнина, являющегося отходом целлюлозно-бумажного производства, содержащую вес.%:

C - 14 - 16

Al2O3 - 68,0 - 72

Fe2O3 - 4,0 - 6,0

CaO - 2,5 - 3,5

SiO2 - 6,8 - 7,2




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