СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОАГУЛЯНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОАГУЛЯНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД 


RU (11) 2122974 (13) C1

(51) 6 C01F7/74, C02F1/52 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 1998.12.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 97121248/25 
(22) Дата подачи заявки: 1997.12.23 
(45) Опубликовано: 1998.12.10 
(56) Аналоги изобретения: Ткачев К.В., Запольский А.К., Кисиль Ю.К. Технология коагулянтов. - Л.: Химия, 1978, с.82 - 83. SU 1006377 A, 1983. SU 1204564 A, 1983. RU 2019520 C7, 1994. RU 2039711 C1, 1995. RU 2095312 C1, 1997. RU 94026839 A1, 1996. FR 2254518 A, 1975. FR 2623489 A1, 1989. DE 3738888 A1, 1989. WO 80/02137 A1, 1980. EP 0018339 A1, 1980. EP 0364754 A2, 1990. 
(71) Имя заявителя: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" 
(72) Имя изобретателя: Патанов В.А.; Беспалов В.П.; Смирнов В.А.; Маддисон С.В.; Титова Л.Ф.; Кофман Л.Ю.; Бажанов Ю.В. 
(73) Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОАГУЛЯНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД 

Изобретение относится к области приготовления коагулянтов для очистки природных и сточных вод на основе сульфата алюминия. Способ осуществляют путем взаимодействия гидроксида алюминия, серной кислоты и воды, в качестве которой используют промывную воду - отход производства ионитного формованного катализатора. Процесс проводят при температуре 110-120oC. Способ обеспечивает повышение эффективности коагулянта и снижение токсичности очищенной воды. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области приготовления коагулянтов, в частности, на основе сульфата алюминия для очистки природных и сточных вод.

Известны способы получения сульфата алюминия в качестве коагулянта для очистки природных и сточных вод, основанные на взаимодействии алюминийсодержащего сырья, серной кислоты и воды. В качестве алюминийсодержащего сырья используют гидроксид алюминия, нефелиновый концентрат, каолины, алуниты и др. (К. В. Ткачев, А.К.Запольский, Ю.К.Кисиль. Технология коагулянтов.- Л.: Химия. Ленинградское отделение, 1978; А.К.Запольский, А.А.Баран. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды.- Л.:Химия, Ленинградское отделение, 1987).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ получения сульфата алюминия взаимодействием гидроксида алюминия, серной кислоты и воды (К.В.Ткачев, А.К.Запольский, Ю.К. Кисиль, Технология коагулянтов.- Л.:Химия, Ленинградское отделение, 1978, с. 82-83).

Согласно способу реакционную массу нагревают до 100-105oC, после чего начинается химическое взаимодействие с выделением тепла, и температура повышается до 110-120oC. После варки, длящейся до 1,5 ч, плав сульфата алюминия кристаллизуют при охлаждении, подвергают грануляционной сушке или разбавляют и в виде раствора используют для очистки воды.

Несмотря на то, что сульфат алюминия является наиболее крупнотоннажным коагулянтом во многих странах мира, его качество в связи с ужесточением требований к очистке воды не всегда удовлетворяет требованиям потребителей.

Для повышения качества очистки воды в дополнение к коагулянту используют разные добавки, из которых наиболее эффективны высокомолекулярные синтетические органические флокулянты, такие, как полиэтиленоксид, полистиролсульфокислота, соли полиакриловой и полиметакриловой кислот, полиэтиленимин и др. (Ю.И.Вейцер, Д.М.Минц Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод.- М.: Стройиздат, 1984).

Изобретение направлено на повышение эффективности коагулянта, а также защиту окружающей среды.

Указанный результат достигается способом приготовления коагулянта для очистки природных и сточных вод путем взаимодействия воды, гидроксида алюминия и серной кислоты при температуре 110-120oC, согласно которому в качестве воды используют промывную воду - отход производства ионитного формованного катализатора.

Промывная вода представляет собой слабую серную кислоту (до 3%) с незначительным количеством (до 0,4 г/л) органических соединений.

Ионитный формованный катализатор (КИФ) используется в производстве метилтретичнобутилового эфира (МТБЭ) - нетоксичного высокоэффективного компонента автомобильных бензинов и представляет собой композицию сульфированного тройного сополимера стирола (винилбензола) (90%), дивинилбензола (8%) и акрилонитрила (2%). (С.Ю.Павлов. Выделение и очистка мономеров для синтетического каучука.- Л.: Химия, Ленинградское отделение, 1987, с. 139). При получении катализатора КИФ вследствие окислительных свойств серной кислоты в незначительной степени происходит разрыв углеродных связей -C-C-, вследствие чего образуются соединения типа CH3-(CH2-CH2)2-10-SO3H (сульфированный полиэтилен) и



(ароматическая сульфокислота).

Эти соединения при обработке исходных полимеров серной кислотой в процессе сульфирования переходят в серную кислоту, а остаточные количества этих органических соединений попадают в промывные воды.

Очистка данных промывных вод крайне затруднительна, слив в канализацию без очистки невозможен из-за их коррозионной активности и содержания органических соединений (ХПК до 300 мг/л).

Использование слабой серной кислоты - промывных вод получения катализатора КИФ в производстве сульфата алюминия позволит уменьшить расход серной кислоты, а также увеличить эффективность коагулянта, т.к. присутствующие в промывных водах органические соединения по составу совпадают или близки к высокомолекулярным флокулянтам.

Пример 1. В стеклянный реактор емкостью 0,8 л, укомплектованный герметичной крышкой, мешалкой и обратным холодильником для конденсации паров воды, заливается 130 мл промывной воды производства катализатора КИФ с содержанием серной кислоты 2,3 мас.% и органических соединений 0,3 мас.%. При включенной мешалке в реактор загружается 60 г гидроксида алюминия. Пульпа гидроксида алюминия нагревается до температуры 90oC и после этого в реактор в течение 15 минут подается 62,1 мл серной кислоты с концентрацией 92,4 мас.%. Температура в реакторе поднимается за счет химической реакции до 113oC. После этого реакционная масса выдерживается при перемешивании в течение 1 часа. При этом температура снижается до 105oC. По окончании выдержки в реактор заливается 224 мл воды на разбавление.

После охлаждения до 20oC получается готовый коагулят со следующими физико-химическими показателями:

Содержание Al2O3 - 8,28 мас.%

Содержание свободной H2SO4 - 0,67 мас.%

Плотность - 1,345 г/см3

Пример 2. Процесс получения коагулянта ведут аналогично примеру 1, однако промывная вода производства катализатора КИФ содержит 3,0 мас.% серной кислоты и 0,4 мас.% органических соединений.

Готовый коагулянт характеризуется следующими физико-химическими показателями:

Содержание Al2O3 - 8,35 мас.%

Содержание свободной H2SO4 - 0,71 мас.%

Плотность - 1,347 г/см3

Пример 3. Процесс получения коагулянта ведут аналогично примеру 1, однако промывные воды содержат 1,6 мас.% серной кислоты и 0,33 мас.% органических соединений.

Готовый коагулянт характеризуется следующими физико-химическими показателями:

Содержание Al2O3 - 8,17 мас.%

Содержание свободной H2SO4 - 0,69 мас.%

Плотность - 1,340 г/см3

Полученные образцы коагулянта использовались в лабораторных условиях для очистки воды р. Волга и промышленных стоков Тутаевского моторного завода. Оптимальная доза коагулянта составила 9 мг (в пересчете на Al2O3) на 1 л воды.

Результаты лабораторных испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Из приведенных данных видно, что использование промывной воды производства катализатора КИФ для приготовления сульфата алюминия позволяет улучшить очищающую способность коагулянта, сэкономить до 3% серной кислоты, и, что самое важное, квалифицированно утилизировать сточные воды производства катализатора КИФ.

Кроме того, проведены исследования токсичности воды, очищенной коагулянтом, приготовленным с использованием промывных вод производства катализатора КИФ. В соответствии с рекомендациями МЗ РФ токсичность воды исследовалась в опытах на лабораторных животных в хроническом эксперименте в течение 6 месяцев. В опыте использовались 2 группы животных (крыс) - подопытные и контрольные по 24 животных в группе.

Ни по одному из снимаемых показателей (динамика массы тела, суммационно-пороговый показатель, клинические анализы крови, моча, биохимические показатели, жизнедеятельность лабораторных животных достоверных различий у подопытных животных не выявлено.

Изменений показателей внутренних органов подопытных животных по сравнению с контрольными также не выявлено.

Дополнительные токсикологические исследования также показывают, что промывные воды производства катализатора КИФ могут быть использованы в приготовлении коагулянта для очистки природных и сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ приготовления коагулянта для очистки природных и сточных вод путем взаимодействия воды, гидроксида алюминия и серной кислоты при температуре 110 - 120oC, отличающийся тем, что в качестве воды используют промывную воду - отход производства ионитного формованного катализатора.





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