RU2348585C1 - Способ очистки воды от органических веществ - Google Patents
Способ очистки воды от органических веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348585C1 RU2348585C1 RU2007141249/15A RU2007141249A RU2348585C1 RU 2348585 C1 RU2348585 C1 RU 2348585C1 RU 2007141249/15 A RU2007141249/15 A RU 2007141249/15A RU 2007141249 A RU2007141249 A RU 2007141249A RU 2348585 C1 RU2348585 C1 RU 2348585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- hydrogen peroxide
- organic substances
- irradiation
- aeration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам обработки воды и может быть использовано для очистки оборотных и сточных вод от органических загрязнителей различного происхождения, например синтетических поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, фенолов. Способ включает окисление пероксидом водорода, облучение УФ-лучами и применение катализатора на основе растворимых солей титана. Пероксид водорода используют в количестве 10-20 мг/л, растворимую соль титана добавляют из расчета 0,1-0,2 мг Ti на литр очищаемой воды. Аэрацию проводят при расходе воздуха 0,5-1 л/л, а последующее УФ-облучение состоит из волн длиной 253,7 нм и 185,6 нм. Способ обеспечивает упрощение процесса очистки, снижение энергозатрат, повышение степени очистки. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к технологии очистки водных растворов и может быть использовано для очистки оборотных и сточных вод от синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), нефтепродуктов, фенолов и др.
Известен способ очистки сточных вод от органических веществ путем их обработки потоком озона в барботажной колонне, использование в качестве окислителя пероксида водорода и обработку УФ-излучением при плотности мощности излучения не ниже 100 кВт/м2 (RU 2031851 С1, 1995.03.27). Этот способ энергоемкий, требующий сложного оборудования.
Известен способ очистки воды, включающий озонирование, элекрокоагуляцию, обессоливание, повторное озонирование и УФ-облучение (RU 2096342 С1, 1997.11.20). Этот метод очень сложный и энергоемкий.
Известен способ очистки сточных вод от органических примесей, заключающийся в обработке их пероксидом водорода в количестве 100 -200 мг/л в присутствии катализатора - титаната бария при его содержании от 0,01 до 1% от массы воды, обработкой озоном около 50 мг/л и УФ-излучением (US 5330661, C02F 1/32, 1994). Этот способ экономически неэффективен, т.к. требует большого количества реагентов (до 200 мг Н2О2 и 50 мг О3 на 1 л сточной воды) и применение до 10 г/л дорогого титаната бария.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности назначению и достигаемому результату является известный способ RU 2213706 С1, 2003.10.10, состоящий в том, что воду пропускают со скоростью 0,6-1 м3/ч через реакторы с импульсными ксеноновыми лампами, вырабатывающими УФ-излучение длиной волны 200-400 нм при частоте 1-1,3 Гц и плотностью потока 2-5 кВт/м2, после чего в воду вводят пероксид водорода в количестве 50-100 мг/л и пропускают через второй реактор, содержащий гетерогенный катализатор, который получают путем смешения порошка рутила (TiO2) с размерами частиц не более 0,5 мм и металлического серебра с размерами частиц не более 0,05 мм при их массовом соотношении, соответственно равном (700-1000):
1. Недостатком этого метода является его высокая энергоемкость, высокий расход пероксида водорода и применение дорогого гетерогенного катализатора.
Целью заявляемого изобретения является разработка эффективного, экологически безопасного, простого и недорогого способа очистки водных растворов от органических загрязнителей.
Поставленная цель достигается тем, что очищаемую воду обрабатывают пероксидом водорода в количестве 10-20 мг/л, затем добавляют растворимую соль титана из расчета 0,1-0,2 мг Ti на литр воды, проводят ее аэрацию, используя эжектор при расходе воздуха 0,5-1 л на литр воды, после чего облучают УФ-лучами, используя бактерицидные лампы типа ДБК-36, имеющие как излучение с длиной волны 253,7 нм, так и с длиной волны 185,6 нм при плотности потока 0,3-0,6 кВт/м2.
Введение в раствор, содержащий пероксид водорода, микроколичеств растворимых соединений титана приводит к образованию опалесцирующей взвеси микрочастиц гидроксопероксида титана, который является активным катализатором окисления органических веществ.
Использование ультрафиолетовых ламп с излучением, имеющим длину волны 185,6 нм, позволяет получать озон непосредственно в объеме очищаемой воды из кислорода воздуха, введенного туда с использованием эжектора.
Одновременная обработка загрязненного органическими веществами раствора пероксидом водорода, ультрафиолетовым излучением, озоном, образующимся в объеме раствора, и в присутствии активного катализатора на основе гидроксопероксида титана приводит к полному окислению органических веществ.
Предлагаемые параметры способа и концентрации реагентов являются оптимальными для данной технологии очистки воды.
Важно отметить, что микрочастицы катализатора на основе гидроксопероксида титана способствуют разложению избытка пероксида водорода после окончания обработки воды ультрафиолетовым излучением.
Ниже приведены примеры осуществления заявляемого способа.
Пример №1. Испытания проводили на модельном растворе фенола в водопроводной воде при исходной концентрации фенола 2 мг/л. Контроль концентрации фенола до и после обработки осуществляли газожидкостной хроматографией.
В 180 л исходного раствора вводили 10 мг/л пероксида водорода, затем сульфат титанила из расчета 0,1 мг Ti на литр раствора и перекачивали его насосом через эжектор, а потом через реактор, в котором были размещены лампы типа ДБК-36. Эжектор был отрегулирован на подачу 0,5 л воздуха на 1 л прокачиваемой воды.
В таблице 1 представлены результаты проведенных исследований в различных режимах.
| Таблица 1 | |||||
| Режимы | Концентрация Н2О2, мг/л | Концентрация Ti, мг/л | Расход воздуха, л/л раствора |
Конечная концентрация фенола, мг/л | Степень чистки, Сисх/Скон |
| 1 | - | - | - | 1,150 | 1,74 |
| 2 | 5 | 0,05 | 0,3 | 0,40 | 5 |
| 3 | 10 | 0,1 | 0,5 | 0,001 | 2000 |
| 4 | 20 | 0,2 | 1,0 | 0,001 | 2000 |
| 5 | 30 | - | 2,0 | 0,19 | 10,5 |
| 6 | 30 | 0,3 | - | 0,11 | 18,2 |
| 7 | 10 | 0,5 | 2,0 | 0,17 | 11,8 |
Из представленных данных видно, что лучшие результаты очистки воды от фенола можно получить при соблюдении величины параметров в заявленном способе (режимы 3 и 4). При отсутствии одного из параметров (режимы 1, 5 и 6) степень очистки снижается. Следует также отметить, что увеличение концентрации Ti (режим 7) приводит к образованию в растворе взвеси, которая снижает эффективность действия УФ-облучения.
Более подробно влияние длины волны ультрафиолетового излучателя на степень разрушения различных органических веществ в водных растворах приведено в примере 2.
Пример №2. Исследование проводили на водных растворах бензола, додецилсульфата натрия (АПАВ) и карбофоса в условиях примера 1. В качестве источника ультрафиолетового излучения использовали в одном варианте лампы типа ДБК-36 (имеют излучение длин волн с максимумом при 253,7 нм и при 185,6 нм), в другом варианте - лампы типа TUV (имеют излучение только с пиком 253,7 нм). Мощность обоих типов ламп 40 Вт.
Результаты экспериментов приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |||||
| Вещество | Исходная концентрация, мг/л | Конечная концентрация, мг/л | Степень очистки | ||
| TUV | ДБК-36 | TUV | ДБК-36 | ||
| Бензол | 54,3 | 0,26 | 0,02 | 208,8 | 2715 |
| Додецилсульфат | 9,2 | 0,84 | 0,01 | 10,9 | 920 |
| натрия | |||||
| Карбофос | 37,1 | 0,22 | 0,07 | 168,6 | 530 |
Как видно из приведенных в таблице 2 данных, разрушение исследованных органических веществ значительно эффективней при использовании УФ-ламп ДБК-36, поскольку имеющееся у них излучение с максимумом 185,6 нм превращает кислород воздуха, растворенный в воде, в озон, который является мощным окислителем.
Как видно из приведенных в таблице примеров, заявляемый способ позволяет проводить очистку водных растворов от различных типов органических загрязнителей независимо от их исходной концентрации. Диапазон концентраций выбранных реагентов и условий УФ-облучения является оптимальным.
Предлагаемый способ очистки воды от органических веществ является высокоэффективным, экологически безопасным, недорогим и не требующим сложного оборудования.
Claims (2)
1. Способ очистки воды от органических веществ, включающий ее обработку пероксидом водорода, ультрафиолетовым излучением при использовании катализатора на основе соединений титана, отличающийся тем, что в исходную воду последовательно вводят 10-20 мг/л пероксида водорода и раствор соли титана из расчета 0,1-0,2 мг Ti на литр воды, затем проводят ее аэрацию при расходе воздуха 0,5-1,0 л воздуха на литр воды и последующее УФ-облучение, состоящее из волн длиной 253,7 нм и 185,6 нм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что аэрацию воды проводят при помощи эжектора или барботирующего устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141249/15A RU2348585C1 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ очистки воды от органических веществ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007141249/15A RU2348585C1 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ очистки воды от органических веществ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2348585C1 true RU2348585C1 (ru) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007141249/15A RU2348585C1 (ru) | 2007-11-06 | 2007-11-06 | Способ очистки воды от органических веществ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348585C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3068259A1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-01-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de suppression, en tout ou partie, de la mousse contenue dans un milieu aqueux comprenant un ou plusieurs agents tensioactifs ou de prevention de formation d'une telle mousse dans un tel milieu aqueux |
| RU2750489C1 (ru) * | 2020-05-21 | 2021-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "КОБГАРД" | Способ очистки воды |
-
2007
- 2007-11-06 RU RU2007141249/15A patent/RU2348585C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3068259A1 (fr) * | 2017-06-29 | 2019-01-04 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de suppression, en tout ou partie, de la mousse contenue dans un milieu aqueux comprenant un ou plusieurs agents tensioactifs ou de prevention de formation d'une telle mousse dans un tel milieu aqueux |
| RU2750489C1 (ru) * | 2020-05-21 | 2021-06-28 | Общество с ограниченной ответственностью "КОБГАРД" | Способ очистки воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ghime et al. | Advanced oxidation processes: a powerful treatment option for the removal of recalcitrant organic compounds | |
| Biglari et al. | A review and investigation of the effect of nanophotocatalytic ozonation process for phenolic compound removal from real effluent of pulp and paper industry | |
| Agustina et al. | A review of synergistic effect of photocatalysis and ozonation on wastewater treatment | |
| Pacheco-Álvarez et al. | A critical review on paracetamol removal from different aqueous matrices by Fenton and Fenton-based processes, and their combined methods | |
| Wang et al. | Advanced oxidation processes for wastewater treatment: formation of hydroxyl radical and application | |
| Wang et al. | Photodegradation of humic acids in the presence of hydrogen peroxide | |
| Wu et al. | Decolorization of Procion Red MX-5B in electrocoagulation (EC), UV/TiO2 and ozone-related systems | |
| Michael et al. | Removal of pharmaceuticals from environmentally relevant matrices by advanced oxidation processes (AOPs) | |
| Zou et al. | The synergistic effect of ozonation and photocatalysis on color removal from reused water | |
| Sharma et al. | Studies on degradation of reactive red 135 dye in wastewater using ozone | |
| Collivignarelli et al. | AOPs with ozone and UV radiation in drinking water: contaminants removal and effects on disinfection byproducts formation | |
| KR100581746B1 (ko) | 수처리 장치 | |
| Chauhan et al. | A critical analysis of sono-hybrid advanced oxidation process of ferrioxalate system for degradation of recalcitrant pollutants | |
| US20030160004A1 (en) | Free radical generator and method | |
| Wang et al. | Rapid degradation of norfloxacin by VUV/Fe2+/H2O2 over a wide initial pH: Process parameters, synergistic mechanism, and influencing factors | |
| Li et al. | Sustainable and effective degradation of aniline by sodium percarbonate activated with UV in aqueous solution: Kinetics, mechanism and identification of reactive species | |
| Adishkumar et al. | Treatment of phenolic wastewaters in single baffle reactor by Solar/TiO2/H2O2 process | |
| Li et al. | Degradation of sulfamethazine by vacuum ultraviolet-activated sulfate radical-advanced oxidation: efficacy, mechanism and influences of water constituents | |
| Shajeelammal et al. | Treatment of real time textile effluent containing azo reactive dyes via ozonation, modified pulsed low frequency ultrasound cavitation, and integrated reactor | |
| Balcioglu et al. | Pre-Treatment of Antibiotic Formulation Wastewater by O 3/h 2 O 2, and O 3/UV Processes. | |
| Merouani et al. | UV/periodate advanced oxidation process: fundamentals and applications | |
| Rehman et al. | Potential degradation of norfloxacin using UV-C/Fe2+/peroxides-based oxidative pathways | |
| RU2348585C1 (ru) | Способ очистки воды от органических веществ | |
| Honrmandrad et al. | Investigating the use of ozonation process with calcium peroxide for the removal of metronidazole antibiotic from aqueous solutions | |
| Sánchez et al. | Solar activated ozonation of phenol and malic acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101107 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131120 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181107 |