СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ


RU (11) 2039012 (13) C1

(51) 6 C02F1/42, C02F1/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5051191/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.06 
(45) Опубликовано: 1995.07.09 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Зверев М.П. Хемосорбционные волокна. - М.: Химия, 1981, с.192. 2. Авторское свидетельство СССР N 1656836, кл. C 02F 1/28, 1989. 
(71) Заявитель(и): Попова Г.Л.; Хайдаров Р.А. 
(72) Автор(ы): Попова Г.Л.; Хайдаров Р.А. 
(73) Патентообладатель(и): Попова Галина Леонидовна 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 

Изобретение относится к сорбционным способам очистки воды и может быть использовано для очистки промышленных стоков и питьевой воды от нефтепродуктов, органических пестицидов, ионов тяжелых металлов. Исходную воду контактируют сначала с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина, а затем с углеродным волокнистым сорбентом, предварительно термообработанным при температуре 180 200°С в течение 2 4 ч. Для очистки воды, содержащей тяжелые фракции нефтепродуктов, воду предварительно контактируют с хлопковой целлюлозой со степенью полимеризации 25 75 и длиной волокна 6 12 мм. Коэффициент очистки по пестицидам Ko=0,8103-0,9103. 1 з. п. ф-лы, 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сорбционным способам очистки воды и может быть использовано для очистки промышленных стоков и питьевой воды от нефтепродуктов, органических пестицидов, ионов тяжелых металлов.

Известен способ очистки воды, основанный на контактировании воды с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина [1] Недостатком данного способа является возможность его применения только для очистки воды от ионов металлов. Кроме того, способ не позволяет производить очистку воды в присутствии поверхностно-активных веществ и от комплексных соединений металлов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки воды, включающий контактирование воды последовательно с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина- и тетрафторэтиленом, предварительно обработанным этиловым спиртом [2] Недостатками способа являются низкая сорбционная емкость по пестицидам, составляющая 0,8-3,0 мг/г тетрафторэтилена [2]

Технической задачей изобретения является обеспечение возможности очистки воды от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов, органических пестицидов как при их совместном присутствии, так и по отдельности, повышение степени очистки и увеличение объема очищенной воды.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки воды, включающем контактирование воды с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-вилин-2-метилпиридина, согласно изобретению, воду затем дополнительно контактируют с углеродным волокнистым сорбентом, предварительно термообработанным при температуре 180-200оС в течение 2-4 ч. Для очистки воды в присутствии тяжелых фракций нефтепродуктов воду предварительно контактируют с хлопковой целлюлозой со степенью полимеризации 25-75 и длиной волокна 6-12 мм.

Ни один из данных сорбентов самостоятельно по отдельности не обеспечивает эффективную очистку воды. Например, при очистке воды от легких нефтепродуктов, органических пестицидов и ионов металлов только волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина коэффициент очистки Ко= 1,01-1,05 по легким фракциям нефтепродуктов и пестицидам, Ко= (1,2-6,5) .102 по ионам металлов, углеродным волокнистым сорбентам Ко= (2,4-7,1) .102 по легким фракциям нефтепродуктов и пестицидам, Ко=1,05-1,1 по ионам металлов. Только исследование и последовательное контактирование воды с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина и с углеродным волокнистым сорбентом обеспечивает высокий коэффициент очистки Ко=9,3.102 1,9.103. Аналогичным образом, при очистке воды в присутствии нефтепродуктов только волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина коэффициент очистки Ko=16-25 по ионам металлов, углеродным волокнистым сорбентам Ко= (1,1-1,6) .101 по нефтепродуктам и пестицидам, хлопковой целлюлозой Ко=(3,4-4,8) . 101 по нефтепродуктам. Только использование и последовательное контактирование воды с хлопковой целлюлозой, волокнистым хемосорбентом-сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина и с углеродным волокнистым сорбентом обеспечивает высокий коэффициент очистки Ко=(0,9-2,1) .103 по всем компонентам. Невысокая степень очистки по пестицидам при контактировании воды только с углеродным волокнистым сорбентом, по-видимому, обусловлена тем, что в воде, как правило, присутствуют продукты распада пестицидов, которые уменьшают сорбцию пестицидов. И только последовательное контактирование с сополимером акрилонитрила и углеродным волокнистым сорбентом обеспечивает высокий коэффициент очистки. Недостаточно высокий коэффициент очистки от ионов некоторых металлов при контактировании только с сополимером акрилонитрила, по-видимому, связан с присутствием в воде органических комплексных соединений. Аналогичным образом присутствие в воде тежелых фракций нефтепродуктов резко понижает сорбционную способность волокнистого хемосорбента и углеродного волокнистого сорбента по легким фракциям нефтепродуктов, пестицидам и ионам металлов. И только дополнительное контактирование воды с хлопковой целлюлозой обеспечивает высокий коэффициент очистки.

Последовательное контактирование воды с волокнистым хемосорбентом из сополимера акрилонитрила и с углеродным волокнистым сорбентом обеспечивает очистку от ионов металлов и радионуклидов, в частности железа, никеля, меди, свинца, ртути, кобальта, стронция и т.п. от широкого класса пестицидов, в частности хлор-, сера, азотсодержащих органических пестицидов, амидов и амидидов жирных кислот (неперсистентные пестициды и др.) от фенола, легких фракций нефтепродуктов (бензины, керосины). Предварительное контактирование с хлопковой целлюлозой обеспечивает очистку вод в присутствии тяжелых фракций нефтепродуктов. Выбор степени полимеризации хлопковой целлюлозы равным 25-75 и длины волокна 6-12 мм, а также предварительная термообработка углеродного волокнистого сорбента при температуре 180-120оС в течение 2-4 ч обеспечивает максимальный коэффициент очистки, скорость очистки и максимальный объем очищаемой воды.

Последовательность контактирования воды с сорбентом, интервалы степени полимеризации хлопковой целлюлозы и длины волокна, определены режимы термообработки углеродного волокнистого сорбента экспериментальным путем. Для этого воду, содержащую нефтепродукты с концентрацией 0,5 мг/л, ионы металлов кобальта и цезия с концентрацией по 0,4 мг/л, пестициды типа бентазан с концентрацией 0,2 мг/л, пропускают через колонки диаметром 15 мм, дополненной хлопковой целлюлозой, волокнистым хемосорбентом из сополимера акрилонитрила и углеродного волокнистого сорбента по 2 ч.

В табл. 1 приведены значения коэффициентов очистки Ко в зависимости от разной последовательности расположения сорбентов. Высокие значения коэффициентов очистки достигаются только при контактировании в последовательности хлопковая целлюлоза сополимер акрилонитрила углеродной волокнистый сорбент.

В табл. 2 приведены значения коэффициентов очистки Ко в зависимости от степени полимеризации хлопковой целлюлозы.

При понижении степени полимеризации ниже 25 и увеличении выше 75 наблюдается понижение коэффициента очистки.

В табл. 3 приведены значения коэффициентов очистки и скорости истечения воды от длины волокна хлопковой целлюлозы.

При увеличении длины волокна выше 12 мм коэффициент очистки понижается, при уменьшении длины волокна ниже 6 мм наблюдается быстрое уменьшение скорости истечения.

В табл.4 приведена зависимость объема очищенной воды от нефтепродуктов и пестицидов от температуры и продолжительности термообработки углеродного волокнистого сорбента. При температуре ниже 180оС и времени термообработки менее 2 ч объем очищенной воды резко уменьшается. Обработка при температуре выше 200оС и продолжительности более 4 ч экономически невыгодна.

П р и м е р 1. Воду, содержащую пестициды типа базагран и пропанил с концентрациями по 0,37 мг/л, ионы кобальта и цезия с концентрациями по 0,3 мг/л, пропускают через колонку диаметром 15 мм с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина и с углеродным волокнистым сорбентом массой по 1 г, рН 7. Углеродный волокнистый сорбент предварительно термообрабатывают при температуре 180оС в течение 2 ч. Коэффициент очистки по пестицидам Ко=0,8 . 103, по ионам металлов 1,9x x103, объем пропущенной воды 600 л.

П р и м е р 2. Воду, содержащую пестициды типа бутифос с концентрацией 0,41 мг/л, фенол с концентрацией 0,15 мг/л, бензин 0,18 мг/л, ионы железа и свинца с концентрациями 0,6 мг/л и 0,1 мг/л соответственно пропускают через колонку диаметром 15 мм с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина и с углеродным волокнистым сорбентом массой по 1 г, рН 6. Углеродный волокнистый сорбент предварительно термообрабатывают при температуре 200оС в течение 4 ч. Коэффициент очистки по бутифосу Ко=0,9 . 103, по бензину Ко= 0,8 . 103, по фенолу 0,4 .103, по железу и свинцу (1,7-1,8) 103, объем пропущенной воды 320 л.

П р и м е р 3. Воду, содержащую нефтепродукты с концентрацией 2,6 мг/л, ионы меди и железа 0,3 мг/л и 0,6 мг/л, пропускают через колонку диаметром 15 мм с хлопковой целлюлозой, волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина и с углеродным волокнистым сорбентом массой по 1 г, рН 6. Углеродный волокнистый сорбент предварительно термообрабатывают при температуре 180оС в течение 2 ч. Хлопковую целлюлозу выбирают со степенью полимеризации 25 и длиной волокна 6 мм. Коэффициент очистки по нефтепродуктам Ко=1,2 .103, по железу и меди (1,6-18) . 103. Объем пропущенной воды 330 л.

П р и м е р 4. Воду, содержащую нефтепродукты с концентрацией 36 мг/л, ионы железа 0,6 мг/л, пропускают через колонку диаметром 15 мм с хлопковой целлюлозой, волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпирина и с углеродным волокнистым сорбентом массой по 1 г, рН 7. Углеродный волокнистый сорбент предварительно термообрабатывают при температуре 180оС в течение 2 ч. Хлопковую целлюлозу выбирают со степенью полимеризации 75 и длиной волокна 12 мм. Коэффициент очистки по нефтепродуктам Ко=1,3 . 103, по железу 1,7 .103. Объем пропущенной воды 340 л.

Использование предлагаемого способа для очистки промышленных стоков и питьевой воды от нефтепродуктов, органических пестицидов, ионов тяжелых металлов позволяет по сравнению с известным способом достигнуть полной очистки воды от широкого класса загрязняющих веществ. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ, включающий контактирование воды с волокнистым хемосорбентом сополимером акрилонитрила и 5-винил-2-метилпиридина, отличающийся тем, что воду затем дополнительно контактируют с углеродным волокнистым сорбентом, предварительно термообработанным при 180 200oС в течение 2 4 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воду, содержащую тяжелые фракции нефтепродуктов, предварительно контактируют с хлопковой целлюлозой со степенью полимеризации 25 75 и длиной волокна 6 12 мм.




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