RU2054315C1

RU2054315C1 - Method for production of sorbent for sewage from organic substances

Info

Publication number: RU2054315C1
Authority: RU
Inventors: Б.И. Масленников; А.Е. Соболев; Е.И. Ильмер
Original assignee: Тверской политехнический институт
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: sewage treatment. SUBSTANCE: sewage is filtered through a paste-like adsorbent produced by mixing aqueous suspensions of peat and fibers in specified relations. Additions to the paste-like adsorbent are also the salts of bivalent and trivalent metals. EFFECT: higher efficiency. 6 tbl

Description

Изобретение относится к получению фильтрующих материалов, которые можно использовать для очистки сточных вод. The invention relates to the production of filter materials that can be used for wastewater treatment.

Известен способ модификации керамзита путем обработки его раствором хлорида кальция в присутствии бикарбоната натрия при рН 9,5-10,0, причем растворы хлорида кальция и бикарбоната натрия используют в концентрации 0,2-0,5 н при равных объемных соотношениях [1]
Недостатком этого способа является то, что полученный материал после обработки используют только для очистки водных растворов от взвешенных примесей, но он не задерживает примеси, содержащиеся в растворах в виде катионов и анионов.A known method of modifying expanded clay by treating it with a solution of calcium chloride in the presence of sodium bicarbonate at a pH of 9.5-10.0, and solutions of calcium chloride and sodium bicarbonate are used in a concentration of 0.2-0.5 N with equal volume ratios [1]
The disadvantage of this method is that the obtained material after processing is used only for cleaning aqueous solutions of suspended impurities, but it does not delay the impurities contained in solutions in the form of cations and anions.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения сорбента для очистки сточных вод, включающий модифицирование природного цеолита сополимером на основе четвертичных солей диаллилалкиламмоний хлорида и/или фосфата, причем модифицирование ведут при 70-80^оС, после чего продукт смешивают с торфом, предварительно модифицированным при 70-80^оС, сополимером на основе четвертичных солей диаллилалкиламмония, при этом смешение ведут при следующем соотношении компонентов, мас. модифицированный цеолит 15-30; модифицированный торф 70-85 [2]
Недостатком этого способа является сложность его получения, так как требуется повышенная температура до 70-80^оС.The closest in technical essence is a method for producing a sorbent for purification of waste water comprising a copolymer modification of natural zeolite based on quaternary salts diallilalkilammony chloride and / or phosphate, wherein the modification is carried out at 70-80 ^{° C,} whereupon the product is mixed with peat, previously modified with 70-80 ^about With a copolymer based on quaternary salts of diallylalkylammonium, with the mixture being carried out in the following ratio of components, wt. modified zeolite 15-30; modified peat 70-85 [2]
The disadvantage of this method is the difficulty of obtaining it, since it requires an elevated temperature of 70-80 ^about C.

Цель изобретения заключается в том, что полученный сорбент пастообразный и за счет этого увеличивается поверхность контакта очищаемой воды с ним. Из-за заявляемого способа получения сорбента его поверхность состоит из нескольких последовательных адсорбирующих слоев. Во-первых, адсорбент получен на основе природного торфа, который выполняет функцию адсорбента вследствие своей структуры. На его поверхности образуется слой гидроокиси кальция, а затем слой, состоящий из комплексов трехвалентных металлов. За счет этого адсорбирующая поверхность увеличивается в несколько раз. Расположение этих поверхностей позволяет очищать воду от органических соединений в результате прохождения окислительно-восстановительных процессов, процессов комплексообразования и просто коагуляции на частицах торфа. Происходят также процессы разрушения органических соединений, содержащихся в сточных водах. Это позволяет очищать сточные воды от алкилсульфатов жирных спиртов, жирных кислот, алкиламинов, солей металлов и т.д. The purpose of the invention is that the resulting sorbent is pasty and due to this, the contact surface of the purified water with it increases. Due to the inventive method for producing the sorbent, its surface consists of several successive adsorbing layers. Firstly, the adsorbent is obtained on the basis of natural peat, which acts as an adsorbent due to its structure. A layer of calcium hydroxide is formed on its surface, and then a layer consisting of complexes of trivalent metals. Due to this, the adsorbing surface increases several times. The location of these surfaces makes it possible to purify water from organic compounds as a result of the passage of redox processes, complexation processes, and simply coagulation on peat particles. The processes of destruction of organic compounds contained in wastewater also occur. This allows you to clean waste water from alkyl sulfates of fatty alcohols, fatty acids, alkylamines, metal salts, etc.

Цель достигается в результате того, что способ получения сорбента для очистки сточных вод включает в себя процесс смешения водной суспензии низинного торфа (50-60% влажности) с рН 7-9, обработанного флокулянтом, причем в качестве флокулянта используют соли кальция, алюминия или железа с водной суспензией природного или синтетического волокна с рН 5-5,5, также обработанного флокулянтом солями алюминия. Смешение водных суспензий ведут при соотношении, мас. торф:волокно, равном 1:(0,01-0,5) в пересчете на сухое вещество. Соли кальция добавляют в водную суспензию торфа при рН 11-12, добавляют соли Al⁺³ или Fe⁺³ до достижения раствором рН 7-9.The goal is achieved as a result of the fact that the method for producing a sorbent for wastewater treatment involves the process of mixing an aqueous suspension of lowland peat (50-60% humidity) with a pH of 7-9 treated with a flocculant, and calcium, aluminum or iron salts are used as a flocculant with an aqueous suspension of natural or synthetic fiber with a pH of 5-5.5, also treated with aluminum salts flocculant. A mixture of aqueous suspensions is carried out at a ratio, wt. peat: fiber equal to 1: (0.01-0.5) in terms of dry matter. Calcium salts are added to the aqueous suspension of peat at a pH of 11-12, salts of Al ⁺³ or Fe ⁺³ are added until the solution reaches a pH of 7-9.

После этого сточные воды фильтруют через этот пастообразный сорбент, причем процесс фильтрации (очистки) и получение сорбента совмещены. After that, the wastewater is filtered through this pasty sorbent, and the filtration (purification) process and sorbent production are combined.

По сравнению с прототипом использование пастообразного адсорбента, полученного заявляемым способом, а именно смешением водных суспензий низинного торфа с добавками и водной суспензии волокна при строго определенных соотношениях, является новым. Compared with the prototype, the use of a pasty adsorbent obtained by the claimed method, namely the mixing of aqueous suspensions of lowland peat with additives and an aqueous suspension of fiber at strictly defined ratios, is new.

Предлагаемый способ получения сорбента очень прост; сорбент мгновенно получают в водном растворе, его поверхность достаточна для достижения высокой степени очистки сточных вод от многих видов органических соединений. The proposed method for producing the sorbent is very simple; the sorbent is instantly obtained in an aqueous solution, its surface is sufficient to achieve a high degree of wastewater treatment from many types of organic compounds.

П р и м е р. Берут низинный торф (влажностью 50-60%) и готовят водную суспензию. В суспензию добавляют соли кальция и алюминия (трехвалентного железа). В результате проведенных опытов установлено, что соотношение между торфом и смесью солей (кальция и алюминия или железа) должно быть 2,5:1 (мас. в пересчете на сухое вещество) (табл. 1). PRI me R. Take lowland peat (humidity 50-60%) and prepare an aqueous suspension. Calcium and aluminum salts (ferric iron) are added to the suspension. As a result of the experiments, it was found that the ratio between peat and a mixture of salts (calcium and aluminum or iron) should be 2.5: 1 (wt. In terms of dry matter) (table. 1).

Такое соотношение (торф:смесь солей2,5:1) дает возможность получить рН раствора торфяной суспензии 7-9, при этом образуются комплексные соединения, необходимые для очистки от органических веществ сточных вод. Если рН будет меньше 7, то комплексные соединения не образуются; если рН будет больше 9, то будут преимущественно образовываться гидроокиси металлов. В обоих этих случаях степень очистки понижается (табл. 2). This ratio (peat: salt mixture 2.5: 1) makes it possible to obtain a pH of a solution of peat slurry 7-9, while the formation of complex compounds necessary for purification of organic substances from wastewater. If the pH is less than 7, then complex compounds are not formed; if the pH is greater than 9, metal hydroxides will predominantly form. In both of these cases, the degree of purification decreases (table. 2).

Отдельно готовят водную суспензию волокна диспергированием. В эту суспензию добавляют соли алюминия до рН 5-5,5. После 15-20 мин перемешивания обе водные суспензии сливают вместе; однако надо иметь ввиду, что соотношение между торфом и волокном, в качестве которого используют как синтетические, так и природные волокна, должно соблюдаться в пределах торф:волокно 1: 0,01-0,5 (мас. в пересчете на сухое вещество). Выход за заявляемые пределы приводит к ухудшению результатов (табл. 3-5). Separately, an aqueous suspension of the fiber is prepared by dispersion. Aluminum salts are added to this suspension to a pH of 5-5.5. After 15-20 minutes of stirring, both aqueous suspensions are poured together; however, it must be borne in mind that the ratio between peat and fiber, which is used both synthetic and natural fibers, must be observed within the peat: fiber 1: 0.01-0.5 (wt. in terms of dry matter). Going beyond the claimed limits leads to a deterioration of the results (tab. 3-5).

П р и м е р. Для очистки использовали сточные воды, содержащие 68-69 мг/л органических соединений. В состав этих органических соединений входят: алкилбензолсульфаты, сульфат полиоксиэтиленового эфира жирного спирта, алкилсульфонаты, конденсат жирных кислот с белковыми веществами, карбоксиметилцеллюлоза и т.д. PRI me R. Wastewater containing 68-69 mg / l of organic compounds was used for purification. These organic compounds include: alkylbenzenesulfates, fatty alcohol polyoxyethylene ether sulfate, alkyl sulfonates, fatty acid condensate with protein substances, carboxymethyl cellulose, etc.

Берут 100 г влажного древесно-тростникового торфа (влажность 82,2%) Емельяновского торфопредприятия, добавляют 5-5,5 г СаО, диспергированной в 100-120 мл воды. Перемешивают суспензию и добавляют 30-40 мл 5%-ного раствора сульфата алюминия до рН суспензии торфа 7-9. 4,5 г капрона диспергируют в 150 мл воды, добавляют сульфата алюминия до рН 5-5,5 и смешивают обе водные суспензии. Образовавшийся пастообразный адсорбент наносят на каркас фильтра и пропускают сточные воды через этот пастообразный адсорбент. Полученные данные приведены в табл. 3-6. Take 100 g of wet wood cane peat (humidity 82.2%) of the Yemelyanovsk peat enterprise, add 5-5.5 g of CaO dispersed in 100-120 ml of water. Stir the suspension and add 30-40 ml of a 5% solution of aluminum sulfate to a pH of a suspension of peat 7-9. 4.5 g of capron are dispersed in 150 ml of water, aluminum sulfate is added to pH 5-5.5, and both aqueous suspensions are mixed. The resulting paste-like adsorbent is applied to the filter frame and waste water is passed through this paste-like adsorbent. The data obtained are given in table. 3-6.

Данный способ получения сорбента легко реализуется в промышленных условиях за счет того, что не требует сложной аппаратуры и дорогостоящих реагентов. This method of producing sorbent is easily implemented in an industrial environment due to the fact that it does not require sophisticated equipment and expensive reagents.

Пастообразный сорбент работает без регенерации длительное время. The pasty sorbent works without regeneration for a long time.

Claims

METHOD FOR PRODUCING SORBENT FOR WASTE WATER TREATMENT FROM ORGANIC SUBSTANCES, comprising mixing peat treated with a flocculant with an additive treated with a flocculant, characterized in that a suspension of lowland peat treated with calcium, aluminum or iron salts to a pH of 7-9 is fed into the mixture. and an aqueous suspension of natural or synthetic fiber treated with aluminum salts to a pH of 5.0 to 5.6, with a peat: fiber ratio of 1: (0.01 to 0.5), calculated on the dry matter.