RU1791400C

RU1791400C - Method of purification of liquids

Info

Publication number: RU1791400C
Application number: SU904847310A
Authority: RU
Inventors: Ильшат Гаязович Абдульманов; Дмитрий Михайлович Алабян; Евгений Александрович Лапин; Владимир Вячеславович Критилин; Николай Александрович Бизяев
Original assignee: Московский Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1993-01-30

Abstract

Сущность изобретени : дл очистки жидкостей от дисперсных и ионных примесей осуществл ют фильтрование через пористый полимерный материал, содержащий 50-70% неорганического катионообменни; ка природного цеолита крупностью 10-500 мкм. Способ может быть использован дл очистки сбросных или оборотных сточных вод предпри тий при необходимости удалени из них механических примесей и катионов т желых, цветных и радиоактивных металлов. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.SUMMARY OF THE INVENTION: to purify liquids from dispersed and ionic impurities, filtering is carried out through a porous polymeric material containing 50-70% inorganic cation exchange; natural zeolite with a grain size of 10-500 microns. The method can be used to treat waste or recycled wastewater of enterprises if it is necessary to remove mechanical impurities and cations of heavy, non-ferrous and radioactive metals from them. 1 wpp, 3 tab.

Description

1зобретение относитс к области очистки жидкостей от механических и ионных примесей, может быть использовано дл очистки воды от дисперсных примесей и катион зв цветных, т желых и радиоактивных мета 1лов.The invention relates to the field of purification of liquids from mechanical and ionic impurities, can be used to purify water from dispersed impurities and non-ferrous, heavy and radioactive metal cations.

I ель изобретени - повышение эффек- тивн )сти очистки путем удалени ионных прии/есей.An object of the invention is to increase the efficiency of purification by removing ionic impurities.

Г оставленна цель достигаетс тем, что в спс собе очистки жидкости от дисперсных и ионн ix примесей при помощи фильтрации и ионо бмена фильтрование жидкости ведут черег пористый полимерный материал, со- держ щий в себе неорганический катионооб- мет ик. Содержание неорганического катис нообменника в пористом полимерном мате 1иале 50-70 мас.%, а его крупность от 10 да 500 мкм. В качестве неорганического катианообменника используют природный цеолит.This goal is achieved by the fact that in the process of purifying a liquid from dispersed and ionic impurities by means of filtration and ion exchange, a porous polymeric material containing an inorganic cation exchange inducts is used to filter the liquid. The content of inorganic cathodic exchanger in porous polymer mat 1 ial is 50-70 wt.%, And its fineness is from 10 to 500 microns. As an inorganic cation exchanger, natural zeolite is used.

Введение в структуру пористого полимерного материала неорганического кати- оноорменника позвол ет придать ему ионообменные свойства, при сохранении фильтрационных и прочностных характеристик . Очистка жидкостей проводитс не только на мельчайшем дисперсном, но и на I/) ионном уровне.Г™The introduction of an inorganic catechumen-enamel into the structure of a porous polymeric material allows it to be given ion-exchange properties while maintaining filtration and strength characteristics. Liquid purification is carried out not only at the finest dispersed, but also at the I /) ion level. G ™

Количественное содержание цеолита е микропористом полимерном материале чрезвычайно важно; С одной стороны - высокое содержание цеолита позвол ет говорить о значительной удельной ионообменной емкости фильтрациейного материала и су- щественной экономии полимера, с другой О стороны - избыточное содержание цеоли- - та приводит к снижению прочностных ха- Јь, рактеристик фильтрационного материала и ухудшению процесса задерживани дис- Ј персных частиц из очищаемой жидкости. ,. Экспериментальные данные показали, что полимерный материал сохран ет свои проч- -А ностные и фильтрационные характеристики при содержании цеолита до 50-70 мас.% (при крупности 10 мкм).The quantitative content of zeolite and microporous polymeric material is extremely important; On the one hand, a high zeolite content allows one to speak of a significant specific ion-exchange capacity of the filtration material and significant polymer savings, on the other hand, an excess zeolite content leads to a decrease in strength characteristics, characteristics of the filtration material and deterioration of the retention process particulate matter from the liquid being cleaned. ,. Experimental data showed that the polymeric material retains its strength and filtration characteristics with a zeolite content of up to 50-70 wt.% (At a particle size of 10 μm).

Через фильтрационный материал с различным содержанием цеолита пропускают модельный раствор с механическими примес ми и катионами металлов (табл.1 и 2).A model solution with mechanical impurities and metal cations is passed through filtration material with different zeolite contents (Tables 1 and 2).

Результаты экспериментов показывают , что при очистке жидкости от дисперсныхThe experimental results show that when cleaning liquid from dispersed

примесей и вредных катионов на пористом полимерном материале, содержащем в себе неорганический катионообмей ик (природный цеолит)наиболее эффективным вл етс содержание последнего 50-70 мас.%. При изменении скоростных режимов фильтрации (содержание неорганического катионообменника 80% массы) наблюдаетс вымывание цеолита из пористого материала , что также говорит об неоптимальности ингредиентов фильтра.impurities and harmful cations on a porous polymeric material containing inorganic cationic ich (natural zeolite) the most effective is the content of the latter 50-70 wt.%. When changing the flow conditions of filtration (inorganic cation exchanger content is 80% by weight), the zeolite is washed out from the porous material, which also indicates the non-optimal filter ingredients.

Крупность, неорганического катионообменника , вводимого в пористый полимерный материал, чрезвычайно важна. С одной стороны, цеолит должен быть максимально измельчен дл обеспечени наибольшей поверхности контакта жидкой и твердой фаз; с другой стороны, следует помнить о том, что при определенном размере частиц (близком к 10 мкм дл цеолита) наблюдаетс ухудшение ионообменных свойств неорганического катионообменника вследствие нарушени зар дных характеристик элементарной чейки катионообменника.The size of the inorganic cation exchanger introduced into the porous polymeric material is extremely important. On the one hand, the zeolite should be crushed as much as possible to provide the largest contact surface between the liquid and solid phases; on the other hand, it should be remembered that at a certain particle size (close to 10 microns for zeolite), the ion-exchange properties of the inorganic cation exchanger deteriorate due to disruption of the charge characteristics of the unit cell of the cation exchanger.

Экспериментально был определен ин- тёрвал оптимально-разумной крупности цё- . Ьл йтгк вводимого в пористый полимерный материал. Модельный раствор пропускалс через образцы фильтрукж его материала с содержанием цеолита 60% и его различны- ми .классами крупности (табл.3).The interval of optimally reasonable coarseness was experimentally determined. Ltrc introduced into the porous polymeric material. The model solution was passed through samples of filter material of its material with a zeolite content of 60% and its various fineness classes (Table 3).

По итогам экспериментов можно сделать вывод о наилучшей крупности от 10 до 500 мкм.According to the results of the experiments, we can conclude that the best particle size is from 10 to 500 microns.

Введение в пористый полимерный ма- тёрмал в качестве неорганического катионообменника природного цеолита св зано с тем, что этот алюмосиликат обладает уникальными ионообменными свойствами и, будучи испытан нар ду с другими мине- ральными неорганическими сорбентами (вермикулит, тальк и др.),показал наиболь- ший спектр вбзможно удал емых катионов и суммарную ионообменную емкость. Кроме того, было прин то во внимание широкое распространение цеолитов, их большие за- nacbi, доступность и дешевизна. Из известных Природ нйх цеолитов предполагаетс йспользова ть высококремнистые цеолиты - клйнрптилрлйт, модёрнит, эрионит, как об- л адающиё необходимыми дл промышленного использовани свойствами (термостойкость , химическа и радиационна устойчивость ). Особое внимание следует уделить возможности извлечени радиоактивных элементов природным цеолитом (радий-226) (см. табл.1,3).The introduction of a natural zeolite into the porous polymer material as an inorganic cation exchanger is due to the fact that this aluminosilicate has unique ion-exchange properties and, being tested along with other mineral inorganic sorbents (vermiculite, talc, etc.), showed the most the widest range of possibly removed cations and the total ion exchange capacity. In addition, the widespread occurrence of zeolites, their large pro-nacbi, availability and low cost, were taken into account. Of the known Natural zeolites, it is proposed to use high-silica zeolites - kleinrptylrilite, modernite, erionite, as possessing properties necessary for industrial use (heat resistance, chemical and radiation resistance). Particular attention should be paid to the possibility of extracting radioactive elements by natural zeolite (radium-226) (see Table 1.3).

Предлагаемый способ при необходимости обеспечивает и регенерацию пористого полимерного материала, содержащего неорганический катионообменник после его использовани в Процессе очистки жидкостей . Удаление задержанных дисперсных примесей осуществл ют путем кратковременной обратной промывки фильтрующего материала, а восстановление -ионообменной емкости может быть обеспечено тем, что эту промы вку провод т достаточно концентрированными растворами сол ной кислоты или поваренной соли. В первом случае содержащийс в пористом полимерном материале цеолит будет переведен в Н-форму, во втором - в Na-форму, что вл етс рабочими формами цеолита, так как-и ион Н+ и ион Na+ по термодинамическим характеристикам легко замещаютс на кэтионробмен- ных центрах р дом вредных катионов, например Cs, Rb, Sr, МЬЦ, Pb, Ba и др.The proposed method, if necessary, also provides for the regeneration of a porous polymeric material containing an inorganic cation exchanger after its use in the Liquid Purification Process. The removal of delayed dispersed impurities is carried out by short-term backwashing of the filter material, and the restoration of the -ion exchange capacity can be ensured by the fact that this washing is carried out with sufficiently concentrated solutions of hydrochloric acid or sodium chloride. In the first case, the zeolite contained in the porous polymer material will be converted to the H-form, in the second to the Na-form, which are the working forms of the zeolite, since both the H + ion and the Na + ion are easily replaced by thermodynamic characteristics for cation exchange centers near a number of harmful cations, for example, Cs, Rb, Sr, MLC, Pb, Ba, etc.

Способ очистки жидкостей от дисперсных и ионных примесей при очевидной простоте осуществлени и технологичности позвол ет произвести очистку жидкостей на дисперсном и монном уровне за одну операцию . The method of purification of liquids from dispersed and ionic impurities with obvious ease of implementation and manufacturability allows the purification of liquids at a dispersed and monolithic level in one operation.

Способ может быть широко использован дл очистки сбросных или оборотных сточных вод предпри тий (цехов) при необходимости удалени из них механических примесей и катионов т желых, цветных и радиоактивных металлов.The method can be widely used to treat waste or recycled wastewater of enterprises (workshops) if it is necessary to remove mechanical impurities and cations of heavy, non-ferrous and radioactive metals from them.

Claims

1. A method of purifying liquids by filtration through a porous polymer material with a filler, characterized in that, in order to increase the cleaning efficiency by removing ionic impurities, a natural cation exchange material is used as filler - zeolite in an amount of 50-70 wt% of the charge.

2. The method according to claim 1, from l and tea and with the fact that the zeolite is used with a particle size of 10-500 microns.

Table 1

Re; actor T. Egorova

Compiled by I. Abdulmanov

Tehred M. Morgenthal Corrector A. Kozoriz

Order 131

Circulation

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discover at the USSR State Committee for Science and Technology 113035, Moscow, Zh-35, Rauska nab., 4/5

Table 3

Subscription