HUP0200307A2 - Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens - Google Patents
Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0200307A2 HUP0200307A2 HU0200307A HUP0200307A HUP0200307A2 HU P0200307 A2 HUP0200307 A2 HU P0200307A2 HU 0200307 A HU0200307 A HU 0200307A HU P0200307 A HUP0200307 A HU P0200307A HU P0200307 A2 HUP0200307 A2 HU P0200307A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- weight
- pseudoboehmite
- parts
- adsorbent
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 title 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 title 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 44
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 32
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- -1 Na 2 Ot Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241001601804 Margites Species 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical group O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 12
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 8
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 5
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 5
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 5
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 208000008316 Arsenic Poisoning Diseases 0.000 description 1
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N Arsenic acid Chemical class O[As](O)(O)=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229940024546 aluminum hydroxide gel Drugs 0.000 description 1
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K aluminum;trihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002816 nickel compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/041—Oxides or hydroxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
- B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/103—Arsenic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
A találmány tárgya víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztításáraalkalmas adszorbens. A találmány szerinti adszorbensre az jellemző,hogy olyan alumínium-oxid-hidroxid alapú pszeudoböhmit, mely 20-24tömeg% kristályvíz alakban kötött vizet, 0,01-0,4 tömeg% fémoxidot,így Na2O-t, Fe2O3-t, kívánt esetben CaO-t, MgO-t, továbbá adottesetben 0,01-0,1 tömeg% SiO2-t és a 100 tömeg%-hoz szükségesmennyiségben Al2O3-t tartalmaz, vagy ennek 110-125 °C-on hőkezeltváltozata, vagy 20-80 tömegrész előbbi pszeudoböhmit és 20-80tömegrész klinoptilolit elegye, vagy 20-80 tömegrész pszeudoböhmit,illetve hőkezelt pszeudoböhmit és adott esetben ennek klinoptilolittalalkotott keveréke és 20-80 tömegrész kavicsos kvarchomok elegye. Ó
Description
A vizek, például talajvizek, kútvizek, így ivóvizek is gyakran nehézfémekkel, arzénnel és adott esetben radioaktív izotópokkal is szennyezettek lehetnek, illetve ezek baktérium tartalma is sok esetben nagyobb a megengedettnél.
A toxikus nehézfémeket tartalmazó vegyületek, például az ólom-, kadmium vegyületek, a radioaktív izotópok, így például a cézium-, cérium-, stroncium izotópok, a vízbe, így az ivóvízbe, bejutva veszélyeztetik az élőlényeket.
Ezek a szennyezések rendszerint a talajból, a termálvizekből, a növényeken és a talajon lévő növényvédőszerekből kerülnek a talajvízbe, illetve a kutak vizébe.
Arzénes víznek nevezik a 0,7 mg As^+ arzén iont tartalmazó arzénsavak jelenlétét 1 liter ásványvízben. (Borszéki B: Ásványi- és Gyógyvizek könyv, Medicina Kiadó, 1979., 199. oldal).
A gyógyvizek, termálvizek, sok esetben egyben arzénes vizek is.
Az emberi ivóvízben 0,05-0,1 mg/1, az állatok itatására szolgáló vízben 0,05-0,2 mg/1, a növények öntöző vizébe 2-10 mg/1 koncentrációban fordulhat elő arzén vegyület.
Lappangó vagy idült arzénmérgezések is előfordulhatnak arzén-tartalmú víz rendszeres ivása során.
A talajba a kadmium sok esetben a foszfor műtrágyával együtt kerül, mivel a foszfor műtrágyák tartalmazhatnak kadmiumot.
Az ólom elsősorban az ólomtartalmú benzinek elégetésével kerül a légtérbe és innen az esővízzel a talajba, majd a kutak vízébe.
Egy nagy város légterében sok esetben a megengedettnél nagyobb az ólom koncentráció.
A szennyezett légterű városok, autópályák mellett található mezőgazdasági területek talajának ólomtartalma emiatt rohamosan nő.
A talajból a kutak vizébe kerülő ólom veszélyes az élő szervezetekre.
A szennyezett területeken lévő kutak ólomvegyületeken kívül higany-, réz-, kadmium-, nikkelvegyületeket is tartalmazhatnak.
A radioaktív izotópok a radioaktív szennyezések nem megfelelő ártalmatlanítása miatt kerülhetnek a talajba és a talajból a talajvízbe, illetve a kutak vizébe.
Komoly feladatot jelent az olyan víz, illetve ivóvíz előállítása, amely a fenti szennyeződésektől mentes.
Az ismert víztisztító adszorbensek, töltetek a fent felsorolt szennyezéseket képesek ugyan megkötni, azonban megkötő kapacitásuk sok esetben nem kielégítő.
Ugyanakkor igen nehéz olyan adszorbenst találni, amely mind az arzént, a nehézfémeket, radioaktív izotópokat, mind a baktériumokat képes felületén jó hatásfokkal adszorbeálni.
A 200 035 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás eljárást ismertet nehézfém szennyezéseket tartalmazó vizek, így ipari vizek, szennyvizek, ivóvizek kezelésére, melynek során vegyszeres kezelést alkalmaznak, majd az így megtisztított vizet aktivált zeolittal kezelik.
A 3 248 126 lajstromszámú német szabadalmi leírás olyan készüléket ismertet ivóvíz minőségének javítására, melynél töltetként baktériumölő anyagot is tartalmazó ioncserélő gyantát alkalmaznak.
A 202 454 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás komplex víztisztító berendezést ír le, amely ioncserélő gyantát tartalmazó patront és aktív szenet, valamint fertőtlenítő vegyületet tartalmazó patront tartalmaz.
A fenti eljárások és berendezések hátránya az, hogy az alkalmazott ioncserélő gyanta vagy adszorbens nem rendelkezik komplex adszorbeáló képességgel és adszorbens kapacitásuk sem mindig megfelelő.
Célul tűztük ki olyan adszorbens, illetve adszorbens elegy kidolgozását, amely töltetként alkalmazva hatékonyabban és komplexebb módon szolgálja a vizek, előnyösen ivóvizek megtisztítását a fenti szennyezésektől.
Kísérleteink során azt találtuk, hogy pszeudoböhmitet, illetve hőkezelt pszeudoböhmitet vagy ennek klinoptilolittal alkotott elegyét vagy az előbbi adszorbensek és kavicsos kvarchomok elegye kiválóan alkalmas a fenti szennyezések, valamint baktériumok eltávolítására vizekből, így ivóvizekből is.
A pszeudoböhmitet nátrium-aluminát lúgból, előnyösen timföldgyártási nátrium-aluminát lúgból állítjuk elő.
Az előállítási eljárás során nátrium-aluminát lúgba, előnyösen timföld gyártási nátrium-aluminát lúgba, szén-dioxidot vezetünk, majd a kivált terméket szűrjük, mossuk, ezután vízzel zaggyá alakítjuk és ismételten szén-dioxiddal kezeljük, majd a reakcióelegyet 80-90 C°-on hőkezeljük, a kivált terméket szűrjük és vízzel több lépésben mossuk, majd szárítjuk, így olyan alumínium-oxid-hidroxid alapú pszeudoböhmitet nyerünk, mely 20-24 tömeg% kristályvíz alakban kötött vizet, 0,01-0,4 tömeg% fém-oxidot, így Na2O-t, Fe2O3t, kívánt esetben CaO-t, MgO-t, továbbá adott esetben 0,01-0,1 tömeg% SiO2-t és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben Al2O3-t tartalmaz, majd kívánt esetben az így előállított pszeudoböhmitet 110-125 C°-on hőkezeljük.
Kiindulási anyagként célszerűen híg (100 g/1 Na20 koncentráció alatti, előnyösen 40 g/1 Na20 koncentráció alatti) nátrium-aluminát lúgot használunk.
Az így előállított pszeudoböhmit szemcsemérete előnyösen 0,001-0,1 mm, előnyösen 0,01-0,1 mm közötti.
Különösen nagy adszorpciós kapacitású adszorbens állítható elő, ha a szén-dioxid bevezetés után nyert mosott terméket még 110-125 C° -on hőkezeljük, így ugyanis az adszorbens karbonát szennyeződését elimináljuk és a termék adszorpciós kapacitását 93-95%-ra tudjuk megnövelni.
A 110-125 C°-on végzett hőkezelést célszerűen 1-6 óra hosszáig végezzük.
Az így előállított vegyület olyan alumínium-oxid-hidroxid alapú pszeudoböhmit, amely 20-24 tömeg% kristályvíz alakban kötött vizet, 0,01-0,4 tömeg% fém-oxidot, így Na2O-t, Fe2O3-t, kívánt esetben CaO-t, MgO-t, továbbá adott esetben 0,01-0,1 tömeg% SiO2-t és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben Al2O3-t tartalmaz.
A találmány szerint előállított pszeudoböhmit egy gyengén kristályos közbenső fázis az alumínium-hidroxid gél és a jól defminált mennyiségű kristályvizet tartalmazó kristályos alumínium-hidroxidok között.
Mint minden átmeneti, közbenső fázisnak, a tulajdonságai egy adott intervallumban változnak és az összetétel függ a kiindulási anyag összetételétől, a termék előállítási paramétereitől.
A fentiek szerint előállított pszeudoböhmitet önmagában vagy más anyagokkal összekevert elegyként használjuk a találmány szerinti adszorbens töltetként.
A találmány tárgya tehát víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztításra alkalmas adszorbens, amelyre az jellemző, hogy olyan alumínium-oxid-hidroxid alapú pszeudoböhmit, mely 20-24 tömeg% kristályvíz alakban kötött vizet, 0,01-0,4 tömeg% fém-oxidot, így Na2O-t, Fe2O2-t, kívánt esetben CaO-t, MgO-t, továbbá adott esetben 0,01-0,1 tömeg% SiO2-t és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben Al2O3-t tartalmaz, vagy ennek 110-125 C°-on hőkezelt változata, vagy
80-20 tömegrész előbbi pszeudoböhmit és 20-80 tömegrész klinoptilolit elegye, vagy
80-20 tömegrész pszeudoböhmit, illetve hőkezelt pszeudoböhmit és adott esetben ennek klinoptilolittal alkotott keveréke és 20-80 tömegrész kavicsos kvarchomok elegye.
A fenti adszorbenst víztisztító tartály vagy patron tölteteként alkalmazhatjuk.
A találmány szerinti adszorbens előnyei az alábbiak.
Arzént, nehézfémeket, radioaktív izotópokat és baktériumokat egyaránt képes megkötni.
Kiváló adszorpciós kapacitással rendelkezik.
Az alábbi példákkal a találmány szerinti adszorbens előállítási eljárását és a találmány szerinti adszorbens megkötő képességét mutatjuk be.
1. példa
Híg, 50 g/1 Na2O koncentrációjú, timföld gyártási nátrium-aluminát lúgot táplálunk be egy reaktorba, majd a reaktorba addig vezetünk be szén-dioxid gázt, míg gél formájú alumínium-hidroxid nem válik ki.
A kicsapott anyagot szűrjük, vízzel mossuk, majd vízzel újra zagyoljuk.
A zagyot ismét betápláljuk a reaktorba, amelybe ismét szén-dioxid gázt vezetünk, míg 6,8-7,2 pH értéket el nem érünk.
A kicsapott terméket ezután 80-90 C°-on 30 percig hőkezeljük, majd ismét szűrjük és a szűrletet mossuk.
Ezután a mosott terméket újra vízzel zagyoljuk, ezután szűrjük és mossuk.
Az előbbi lépéseket többször ismételjük, míg tiszta terméket nem nyerünk.
Az utolsó lépésben leszűrt terméket ezután porlasztva szárítjuk.
2. példa
Mindenben az 1. példa szerint járunk el, majd a porlasztva szárítás után nyert terméket hőkezelő kemencében 120 C°-on hevítjük 5 órán keresztül.
Az így nyert termék finom, laza fehér por, amely nagy fajlagos felülettel rendelkezik.
A találmány szerint előállított pszeudoböhmit kémiai összetétele az alábbi.
| Komponensek | Tömeg% |
| A12O3 | 76-80 |
| Na2O | 0,05-0,1 |
| Fe2O3 | 0,025-0,07 |
| SiO2 | 0,02-0,1 |
| H2O/Izzítási veszteség/* | 21-22 |
| Egyéb fémoxid (CaO, MgO.) | 0,1 |
| Tapadó nedvesség** | 2-10 |
*1100 C°-on mért súlyveszteség, **110 C°-on mért súlyveszteség (az oxid formájában megadott összetétel 110
C°-on szárított anyagra vonatkozik).
A pszeudoböhmit fizikai és fizikai-kémiai tulajdonságait az alábbi táblázatban ismertetjük.
| Tulajdonságok | |
| Röntgendiffrakciós fázis összetétel | pszeudoböhmit |
| Fajlagos felület m^/g (B.E.T.) | 270-340 |
| Litersúly (látszólagos sűrűség) g/1 | 110-220 |
| szemcseméret agglomerátum nagyság d50pm, datiag fim, egykristályméret pm, | 0,01-0,1 mm 6-10 10-20 1 |
| Valódi sűrűség g/cm^ | 3 |
| Porozitás Pórustérfogat cm^/g P5o Angstrom Pátiag Angstrom | 0,7-1,2 80-150 120-200 A pórusok mérte 30-600 Angstrom között van |
| Oldhatóság | -Vízben gyakorlatilag oldhatatlan -Savakban és lúgokban a pH függvényében oldódik** |
**Az alumínium-hidroxidok amfoter jellegűek, ami azt jelenti, hogy erős savakban és lúgokban oldódnak. A legnagyobb oldékonysággal az amorf anyag rendelkezik, ezt követi a pszeudoböhmit, a legkevésbé pedig a gibbsit oldódik pH 4 és pH 12-nél az amorf és a böhmites szerkezetű hidroxid gyakorlatilag feloldódik.
3. példa
Az 1. példa szerint előállított pszeudoböhmit arzén megkötő képességét vizsgáljuk.
A vizsgálat során úgy járunk el, hogy 10 ml oldathoz lg 1. példa szerinti adszorbenst adtunk, a pH értéket 7,24-re állítottuk be, az oldatokat rázattuk a maximális megkötő képesség eléréséig és mértük az adszorbens arzén megkötő képességét.
Az oldatokat As2O3 vízben való oldásával készítettük el.
A vizsgálat eredményeit az alábbi táblázatban mutatjuk be.
| Kiindulási oldat koncentráció mg As/g adszorbens | Egyensúlyi oldat koncentráció mg As/g adszorbens | Megkötött As koncentráció mg As/g adszorbens |
| 1 | 17 | 0,978 |
| 5 | 34 | 4,1 |
| 10 | 81,6 | 10,642 |
| 25 | 272,0 | 23,358 |
| 50 | 1020,0 | 42,398 |
| 100 | 3264,0 | 70,448 |
A fenti táblázatból kitűnik, hogy az adott terhelés esetén az adszorbens 70,448 mg As/g-ot képes megkötni.
4. példa
Adszorbensként a 2. példa szerinti pszeudoböhmit 80 g-nyi mennyiségének 20 g klinoptilolittal alkotott elegyét használjuk.
Vizsgáljuk az adszorbens kadmium megkötő képességét.
A kísérleti oldatokat Cd(NO3)2 4H2O vízben való oldásával készítettük.
A kísérleti oldatok 20 ml-nyi mennyiségéhez 1 g adszorbenst adtunk és az oldatot az egyensúlyi állapot eléréséig rázattuk.
Az oldat pH értéke 8,28 volt.
A kísérletek eredménye az alábbi.
| Kiindulási oldat koncentráció mg Cd/g adszorbens | Egyensúlyi oldat koncentráció mg Cd/g adszorbens | Megkötött As koncentráció mg Cd/g adszorbens |
| 0,5 | 0 | 0,5 |
| 1 | 0 | 1,0 |
| 2,5 | 0,014 | 2,499 |
| 5 | 4,516 | 4,91 |
| 10 | 102,820 | 7,9436 |
A táblázatból kitűnik, hogy az adszorbens kadmium megkötő képessége jelentős.
5. példa
Az 1. példa szerint előállított adszorbens ólom megkötő képességét vizsgáljuk.
Különböző koncentrációjú oldatokat készítettünk Pb(NO3)2 -nak vízben való oldásával.
ml különböző koncentrációjú oldathoz 1 g 1. példa szerinti adszorbenst kevertünk és az oldatokat az egyensúlyi állapot eléréséig rázattuk.
Az oldatok pH értéke 8,28 volt.
A kísérletek eredménye az alábbi.
| Kiindulási oldat koncentráció mg Pb/g adszorbens | Egyensúlyi oldat koncentráció mg Pb/g adszorbens | Megkötött As koncentráció mg Pb/g adszorbens |
| 10 | 0 | 10 |
| 20 | 0 | 20 |
| 25 | 48,33 | 24,03 |
| 50 | 503,14 | 39,93 |
| 100 | 702,72 | 57,84 |
A kísérletekből kitűnik, hogy az adszorbens kiváló ólom megkötő képességgel rendelkezik.
7. példa
Vizsgáljuk 80 g 2. példa szerinti pszeudoböhmit és 20 g klinoptilolit elegyének cézium (Cs) izotóp megkötő képességét.
12 . χ :
- a - «
Kísérleti oldatként 134-es Cs izotópot tartalmazó oldatot izotóp- tartalmú CsCl-ot használunk, melynek Cs koncentrációja 10 pg/ml.
Az oldat 50 ml-nyi mennyiségéhez 1 g adszorbenst adunk és az egyensúlyi állapot eléréséig rázatjuk az oldatot.
Vizsgáljuk az érintkeztetési idő függvényében a megkötött Cs+izotóp ion százalékát.
| Érintkeztetési idő percekben | ||||
| 1 | 20 | 45 | 90 | |
| megkötött Cs+ izotóp %-ban | 96,40 | 97,23 | 97,67 | 98,64 |
8. példa
A 7. példát ismételjük meg, azonban a vizsgálandó oldat Sr++ izotóp iont tartalmazó SrCh oldat.
A vizsgálat eredménye az alábbi.
| Érintkeztetési idő percekben | ||||
| 1 | 20 | 45 | 90 | |
| megkötött Sr++ izotóp %-ban | 93,5 | 95,90 | 96,4 | 97,8 |
8. példa
Vizsgáljuk az 50 g 2. példa szerinti adszorbens és 50 g klinoptilolit baktériumadszorpciós képességét.
A vizsgálat során egy Gram-negatív és egy Gram-pozitiv baktérium tenyészetéből készítünk szuszpenziót.
így Escherichia coli és Staphylococcus aureus 24 órás rázatott tenyészetéből centrifúgálással nyertünk sejteket.
A sejteket steril csapvízben szuszpendáltuk úgy, hogy a kapott készítmény extinkciója a csapvízhez viszonyítva 0,2 értékű legyen.
500 ml szuszpenzióhoz 1 g adszorbenst adtunk.
Az elegyet rázattuk, majd mértük a feltisztulási százalékot úgy, hogy a teljes feltisztulást 100%-nak számítottuk.
A mért eredmények az alábbiak:
| Hatás % | E. coli | St. aureus |
| 1 óra után | 36 | 85 |
| 24 óra után | 86 | 87 |
A táblázatból kitűnik, hogy a találmány szerinti adszorbens elegy jelentős baktérium megkötő hatással rendelkezik.
9. példa
Az 1. ábrán látható víztisztító 1 szűrőtartályába olyan töltetet helyezünk el, mely 300 kg kavicsos kvarchomokot és 50 kg 2. példa szerinti pszeudoböhmitet tartalmaz.
A tisztítandó víz olyan arzénes víz, amelynek As tartalma 72,85 μg/l.
A kezelendő vizet az 1 tartályban, a 2 rostán elhelyezkedő tölteten engedtük át 88 órán keresztül 12,721/perc sebességgel.
A kezelt víz összes mennyisége 67,16 volt.
A kezelt vizet a 2 vezetéken át a tisztavíz medencébe vezettük
Ezután mértük a tisztított víz arzén-tartalmát, amely 22,37 pg/l értékre csökkent.
A példából kitűnik, hogy a találmány szerinti töltet jó hatásfokkal képes a víz arzénmentesítésére.
Claims (5)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására, alkalmas adszorbens, azzal jellemezve, hogy olyan alumínium-oxid-hidroxid alapú pszeudoböhmit, mely 20-24 tömeg% kristályvíz alakban kötött vizet, 0,01-0,4 tömeg% fémoxidot, így Na2O-t, Fe2O3-t, kívánt esetben CaO-t, MgO-t, továbbá adott esetben 0,01-0,1 tömeg% SiO2-t és a 100 tömeg%-hoz szükséges mennyiségben Al2O3-t tartalmaz, vagy ennek 110-125 C°-on hőkezelt változata, vagy80-20 tömegrész előbbi pszeudoböhmit és 20-80 tömegrész klinoptilolit elegye, vagy80-20 tömegrész pszeudoböhmit, illetve hőkezelt pszeudoböhmit és adott esetben ennek klinoptilolittal alkotott keveréke és 20-80 tömegrész kavicsos kvarchomok elegye.
- 2. Az 1.igénypont szerinti víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására, alkalmas adszorbens, azzal jellemezve, hogy 100%-banpszeudoböhmitettartalmaz.
- 3. Az 1.igénypont szerinti víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására, alkalmas adszorbens, azzal jellemezve, hogy 100%-ban hőkezelt pszeudoböhmitet tartalmaz.* *
- 4. Az 1.igénypont szerinti víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására, alkalmas adszorbens, azzal jellemezve, hogy 80-20 tömegrész pszeudoböhmitet és 20-80 tömegrész klinoptilolitot tartalmaz.
- 5. Az 1.igénypont szerinti víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására, alkalmas adszorbens, azzal jellemezve, hogy 80-20 tömegrész pszeudoböhmitet és 20-80 tömegrész kavicsos kvarchomokot tartalmaz.A meghatalmazott:SZABADALMI IRODA1024 Budapest Margit krt 7
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0200307A HUP0200307A2 (hu) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens |
| AU2002302862A AU2002302862A1 (en) | 2002-01-29 | 2002-04-30 | Adsorbent for water treatment advantageously for treatment of potable water |
| PCT/HU2002/000036 WO2003068385A1 (en) | 2002-01-29 | 2002-04-30 | Adsorbent for water treatment advantageously for treatment of potable water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0200307A HUP0200307A2 (hu) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0200307D0 HU0200307D0 (en) | 2002-03-28 |
| HUP0200307A2 true HUP0200307A2 (hu) | 2004-01-28 |
Family
ID=89980106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0200307A HUP0200307A2 (hu) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2002302862A1 (hu) |
| HU (1) | HUP0200307A2 (hu) |
| WO (1) | WO2003068385A1 (hu) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2328341C1 (ru) * | 2007-01-09 | 2008-07-10 | Бадулин Николай Александрович | Сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов |
| RU2481273C1 (ru) * | 2011-09-14 | 2013-05-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) | Способ очистки бытовых сточных вод, содержащих органические загрязнения |
| CN102641725B (zh) * | 2012-05-11 | 2014-01-22 | 上海绿帝环保科技有限公司 | 一种用于吸附重金属的材料的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3268295A (en) * | 1961-10-06 | 1966-08-23 | Reynolds Metals Co | Alumina hydrate and its method of preparation |
| US3739062A (en) * | 1970-10-05 | 1973-06-12 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Direct conversion of dawsonite to pseudoboehmite |
| US4157382A (en) * | 1978-04-21 | 1979-06-05 | Aluminum Company Of America | Process for preparing low soda pseudoboehmite gel |
| CA1207630A (en) * | 1983-12-22 | 1986-07-15 | Alan Pearson | Continuous process for neutralization of aluminate solution to form gels and apparatus therefor |
-
2002
- 2002-01-29 HU HU0200307A patent/HUP0200307A2/hu unknown
- 2002-04-30 WO PCT/HU2002/000036 patent/WO2003068385A1/en not_active Ceased
- 2002-04-30 AU AU2002302862A patent/AU2002302862A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2002302862A1 (en) | 2003-09-04 |
| HU0200307D0 (en) | 2002-03-28 |
| WO2003068385A1 (en) | 2003-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hamdi et al. | Removal of phosphate ions from aqueous solution using Tunisian clays minerals and synthetic zeolite | |
| Meski et al. | Synthesis of hydroxyapatite from mussel shells for effective adsorption of aqueous Cd (II) | |
| Viraraghavan et al. | Adsorption of mercury from wastewater by bentonite | |
| US9744518B2 (en) | Method of removing strontium cations from a water stream using an amorphous titanium silicate | |
| JP6380999B2 (ja) | イオン吸着材 | |
| US5397500A (en) | Compositions for treating waste water which contains heavy metals | |
| JP2008080223A (ja) | フッ化物イオン捕捉材およびその使用方法 | |
| JP4587830B2 (ja) | 水処理剤 | |
| Siéwé et al. | Activation of clay surface sites of Bambouto's Andosol (Cameroon) with phosphate ions: Application for copper fixation in aqueous solution | |
| HUP0200307A2 (hu) | Víztisztításra, előnyösen ivóvíz tisztítására alkalmas adszorbens | |
| JP7400421B2 (ja) | 吸着剤、その製造方法及び水処理方法 | |
| WO2018230489A1 (ja) | 吸着方法 | |
| Ghonim et al. | Synthesis and application of nanoporous adsorbents based on natural resource in dye removal from water | |
| WO2004078374A1 (ja) | 土壌改良剤 | |
| JPH0429794A (ja) | Ets―10型の広い細孔の分子ふるいを使用した、競合イオンを含有する水性系からの重金属、特に鉛の除去 | |
| KR100863755B1 (ko) | 가돌리늄 산화물을 함유한 수질 정화용 촉매흡착조성물 및 이를 이용한 수질 정화 방법 | |
| WO2020255956A1 (ja) | 鉄を主成分とする水の浄化材及びその製造方法 | |
| JP7756019B2 (ja) | 重金属吸着剤 | |
| JPH1072213A (ja) | 下水汚泥焼却灰からの粒状ゼオライト及び窒素含有土壌改良材の製造方法 | |
| Fernane et al. | Sorption mechanism of copper ions on synthetic and natural dentine hydroxyapatites | |
| JPH0221941A (ja) | リン吸着剤及びその製造方法 | |
| JP2006239482A (ja) | 海水の淡水化方法,混合吸着剤及びこれを用いた海水の淡水化装置 | |
| JP4182477B2 (ja) | 砒素の除去方法 | |
| Faghihian et al. | Thorium ion uptake by zeolite a synthesized from natural clinoptilolite tuffs | |
| JP2002059001A (ja) | アニオン吸着剤 |