RU2399412C2 - Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод - Google Patents

Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод Download PDF

Info

Publication number
RU2399412C2
RU2399412C2 RU2008149427/15A RU2008149427A RU2399412C2 RU 2399412 C2 RU2399412 C2 RU 2399412C2 RU 2008149427/15 A RU2008149427/15 A RU 2008149427/15A RU 2008149427 A RU2008149427 A RU 2008149427A RU 2399412 C2 RU2399412 C2 RU 2399412C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
water
crushed
finely ground
making
Prior art date
Application number
RU2008149427/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008149427A (ru
Inventor
Нариман Мирзаевич Алыков (RU)
Нариман Мирзаевич Алыков
Юлия Евгеньевна Никитина (RU)
Юлия Евгеньевна Никитина
Original Assignee
Областное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский инженерно-строительный институт" (АИСИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Областное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский инженерно-строительный институт" (АИСИ) filed Critical Областное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский инженерно-строительный институт" (АИСИ)
Priority to RU2008149427/15A priority Critical patent/RU2399412C2/ru
Publication of RU2008149427A publication Critical patent/RU2008149427A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2399412C2 publication Critical patent/RU2399412C2/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области получения сорбентов. Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод включает смешивание 1 кг опоки, 0,2 кг тонкоизмельченного катионита КУ-2-8, 0,2 кг тонкоизмельченного анионита АВ-17, 1 кг портландцемента-500 и 1,5 кг 10%-ного раствора хлорида натрия, пропускание смеси через шнековый измельчитель, после чего полученные «колбаски» высушивают, обрабатывают острым паром при 180°С и выдерживают в проточной воде до отрицательной реакции на хлорид-ионы. Полученный сорбент обеспечивает возможность пропускания через него воды с высокой скоростью с поглощением из очищаемой воды большого ассортимента примесей. 2 табл.

Description

Изобретение относится к способам получения сорбента, который может быть использован для очистки природных подземных и поверхностных, а также техногенных слабоминерализованных и слабоокрашенных гуминовыми веществами вод.
Сорбент представляет собой опоки, измельченные до размеров до 0.001 мм в поперечнике, массой 1 кг, в которые вносят также тонкоизмельченные катионит КУ-2-8 (массой 0,2 кг), анионит АВ-17 (массой 0,2 кг), портландцемент 500 (массой 1 кг), 10%-ный раствор хлорида натрия (массой 1,5 кг) до получения тестообразной массы, пропускают массу сквозь шнековый измельчитель, полученные «колбаски» обрабатываются острым паром при ~180°С до полного схватывания. Схватившийся (затвердевший) материал помещают в проточную воду и выдерживают до тех пор, пока реакция на хлорид-ион будет отрицательной. Полученная композиционная смесь эффективно поглощает катионы, анионы, углеводороды, фенолы, альдегиды, гуминовые вещества и др.
Известны способ сорбции нефти, нефтепродуктов с поверхности воды и почвы. Область применения: очистка жидких и твердых поверхностей от нефти, углеводородов, топлив, нефтепродуктов с поверхности воды и почвы. Сущность: способ, включающий напыление сорбента на основе поливинилхлорида на нефтяную пленку, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют полистирол, полипропилен, полиэтилен, их сополимеры в любом молекулярном соотношении с полидисперсностью частиц 5-200 мкм [RU 94030825 С1].
Известно решение, которое относится к очистке сточных вод, содержащих анионные поверхностно-активные вещества (СПАВ), и может быть использовано в различных отраслях, связанных с их производственным применением. Изобретение предназначено для повышения степени очистки сточной воды от СПАВ. Для достижения в этой цели разработан способ очистки, включающий операции электрокоагуляции составляет 10-40 мин, а в качестве сорбента применяют шунгит. Целесообразно использование шунгита, прокаленного при температуре 500-550°С в течение 2-3 ч [RU 93055727 А].
Известна группа изобретений, которая относится к производству активированных углеродных материалов, используемых в качестве сорбентов для выделения нежелательных примесей из жидких или газовых сред, и может найти применение для очистки питьевой воды, сточных вод, газовых выбросов в химической и других отраслях промышленности. Волокнистый активированный углеродный материал (ВАУМ), получаемый из карбонизированных полимерных волокон (KB), наряду с кислотными содержит основные функциональные группы (ФГ), то есть материал (М) является полиамфолитным. При этом количество кислотных ФГ, характеризующееся значительным статической обменной емкости (СОЕ), не менее 0,40 мэкв/г, количество основных ФГ характеризуется значением СОЕ не менее 0,25 мэкв/г, а сорбционная активность материала характеризуется значением поглощения метиленового голубого не менее 350 мг/г. По способу получения ВАУМ, включающему активирование KB, перед активированием KB обрабатывают добавкой, в качестве которой используют соединения, разлагающиеся при температуре активирования с образованием газообразного аммиака и других газообразных продуктов, а обработку М добавкой осуществляют пропиткой М водным раствором добавки. В устройстве для непрерывного активирования углеродного волокнистого М, содержащем камеру активирования, средство подачи углеродного М в камеру активирования и средство удаления из нее активирования М, дополнительно содержится средство для пропитки волокнистого М раствором добавки, выполненное, например, в виде емкости для пропитывающего состава, расположенной со стороны подвода М в камеру активирования и сообщающейся с камерой активирования. Использование данного материала при очистке питьевой воды позволяет удалить до 99.5% фенолов, 96% нефтепродуктов, 98% пестицидов, 99% ионов тяжелых металлов [RU 2070436 С1].
Описано изобретение, которое относится к области химической технологии, конкретно к способу получения волокнистого материала из мицелиальной массы грибов. Волокнистый материал на основе хитина или его производных может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве сорбента тяжелых металлов, для микрофильтрации и диализа, в качестве основы для иммобилизации ферментов, при изготовлении катализаторов, для очистки сточных вод, в качестве носителя лекарственных материалов и т.д. Изобретение позволяет повысить эластичность и выход хитинсодержащего волокнистого материала до 76-93% за счет того, что мецилиальную массу базедиальных грибов обрабатывают раствором щелочи, промывают водой и проводят последовательную обработку смешивающимися с водой органическими растворителями в порядке понижения из точек кипения с последующей сушкой целевого продукта [SU 1575552 А1].
Описан способ доочистки производственных и бытовых сточных вод после биологической очистки от взвешенных веществ, азота аммонийного, фосфора фосфатов и органических загрязнений. Сущность способа состоит в том, что после биологической очистки сточные воды направляют на доочистку, которая заключается в использовании процессов, протекающих на развитой поверхности с применением сорбентов, работающих в строгой последовательности в соответствии с их способностью к целевому извлечению: взвешенных веществ и органических загрязнений - использованием углеродосодержащего сорбента, азота аммонийного-катионита, фосфора фосфатов - применением загрузки, на поверхности которой осуществляется хемосорбция. После доочистки сточные воды имеют следующую характеристику: БПКп 2.0-2.9 мг O2/л, взвешенные вещества 2.5-4.5 мг/л, азот аммонийный 0.15-0,49 мг/л, фосфор фосфатов 0.003-0.18 мг/л [RU 2109695 C1].
Способ очистки жидкости от различных загрязнений может найти применение в технологии очистки воды, сточных вод и различных растворов и жидких сред в некоторых процессах химической технологии, обогащения, пищевой промышленности и др. Способ заключается в смешении с реагентами и/или сорбентами и последующем возобновлении процесса фильтрования, при этом реагенты и/или сорбенты предварительно смешивают с частью подаваемой промывной жидкости и вводят в первые по ходу движения расширенные слои зернистой загрузки перед окончанием ее промывки. Изобретение позволяет повысить эффект и стабильность очистки жидкости фильтрованием и снизить расход реагентов и/или сорбентов [RU 2241681 С].
Описано изобретение, которое относится к области очистки воды для хозяйственных, питьевых и технологических целей и может найти применение для очистки природных (подземных и поверхностных) и техногенных вод от органических соединений - гуминовых и фульвокислот, обуславливающих цветность воды. Способ очистки включает контактирование загрязненной воды с сорбентом, причем в качестве сорбента используют брусит. В предпочтительном варианте осуществления способа сорбцию осуществляют путем фильтрации через слой брусита. Предусмотрено также осуществление способа путем добавления брусита крупностью менее 0.1 мм в обрабатываемую воду с последующим отделением осадка. Изобретение обеспечивает высокое качество очистки воды и удешевление процесса за счет использования природного сорбента [RU 2315003 С1].
Предлагается изобретение, которое относится к сорбционным материалам и способам их получения для широкого использования этих материалов в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, для очистки воды, растворов. Сорбент состоит из несферических частиц оксида алюминия и частиц волокнистого материала, содержит компонент с отрицательным зарядом поверхности и модификатор, выбранный из ряда оксид и гидрооксид магния, кремния или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид алюминия - не менее 20; компонент с отрицательным зарядом поверхности - 0.5-5.0; модификатор - 0.1-3.0; волокнистый материал - остальное. В качестве компонента с отрицательным зарядом поверхности используют оксид или гидрооксид кремния, железа, марганца, хрома или их смеси. Сущность способа состоит в том, что несферические частицы оксида алюминия смешивают с частицами волокнистого материала, перед смешиванием обоих компонентов к волокнистому материалу добавляют компонент с отрицательным зарядом поверхности, в процессе смешивания трех компонентов производят активацию получаемой смеси электрическим током или ультразвуком, после чего вводят модификатор, выбранный из ряда оксид или гидрооксид магния, кремния или их смеси, и снова все перемешивают. Основным техническим результатом предложенного изобретения является увеличение срока службы сорбента, сорбент эффективно работает не только в нейтральной и кислой средах, но и в щелочной среде при рН до 9.5 [RU 2242276 С1].
Описан композиционный сорбент, включающий пористый сорбционный материал с образованным в нем неорганическим сорбентом, отличающийся тем, что в качестве пористого сорбционного материала используют ионообменные смолы, или активированный уголь, или древесные опилки, а в качестве неорганического сорбента используют гидроксид железа, или гидроксид циркония, или гидроксид титана, или гидроксид олова (IV), или их смеси [RU 2003108469 А].
Предлагается научно-техническое решение, которое относится к способам водоподготовки путем фильтрации через гранулированные природные материалы и может быть использовано в системе хозяйственно-бытового и питьевого водоснабжения, в том числе для производства питьевой воды высшей категории качества. Способ включает фильтрацию воды через слой гранулированного серпентинита с размером гранул 0,15-2 мм и предварительной обработкой слоя серпентинита щелочным раствором для преобразования в анионообменный материал. В качестве щелочного раствора используют раствор гидроксида натрия калия, аммония или кальция, либо раствор карбоната натрия или калия, либо их через два или более последовательно расположенных слоев. Обработку щелочным раствором проводят его фильтрацией через слой серпентинита в направлении по ходу потока при очистке воды или в противоположном направлении. Способ обеспечивает повышение сорбционной активности серпентинита, расширяет ассортимент извлекаемых загрязняющих компонентов, гарантирует снижение потребителя высокоочищенной водой, соответствие которой установленным требованиям достигается непосредственно в процессе очистки, без усреднения ее состава и необходимости иметь для этого запас очищенной воды, при увеличении продолжительности эксплуатации загрузки гранулированного материала [RU 2316479 С1].
Значительный интерес представляет изобретение, которое относится к области сорбционной очистки вод как поверхностных, так и артезианских источников водоснабжения. Сорбционно-фильтрующая загрузка для комплексной очистки воды содержит низкоосновной анионит, импрегнированный гумусовыми веществами, уголь или песок, инертный полимерный материал с плотностью не выше плотности других компонентов загрузки, сильнокислый катионит в Na-/ или К-форме, а также низкоосновной анионит, импрегнированный железом, и высокоосновной анионит. Содержание компонентов в загрузке составляет, мас.%: песок - 4-6, инертный полимерный материал - 4-6, низкоосновной анионит - 0,2-15, низкоосновной анионит, импрегнированный гумусовыми веществами, - 0,2-15, высокоосновной анионит - 0,2-15, низкоосновной анионит, импрегнированный железом, - 0,2-15, сильнокислотный катионит - остальное. Изобретение обеспечивает высокую степень очистки от ионов металлов, особенно Fe и Mn, солей жесткости, алюминия, органических загрязнений и сероводорода. Загрузка может быть использована для очистки не менее 50000 удельных объемов воды [RU 2305001 С2].
Описано изобретение, которое относится к устройствам скорых фильтров-сорбентов для очистки сточных, питьевой, хозяйственной вод от взвесей, излишних и вредных растворенных примесей в промышленности, сельском хозяйстве, в быту. Устройство содержит сорбент из цеолита и колонки с электродами, разграничивающими слои сорбента в колонках, где положительный полюс подключен к первому от корпуса колонки электроду, к третьему и т.д. ко всем нечетным по номерам электродам, а отрицательный полюс подключен ко второму, четвертому и т.д. ко всем четным по номерам электродам. Устройство содержит одну или несколько соединенных между собой параллельно колонок со смесью активированного угля или сульфоугля и цеолита и подключенным к ним последовательно одну или несколько соединенных между собой параллельно колонок с электродами, где первую половину зазора между стенкой корпуса колонки и первым электродом заполняет слой сорбента из цеолита, далее следует разделительная перегородка в виде сетки из диэлектрического материала, а вторую половину этого зазора заполняет слой сорбента из амфотерных материалов, при этом слои между электродами имеют толщину 0,02-0,2 м, а электроды подключены к выпрямителю с постоянным напряжением 5-220 В. Технический эффект - увеличение сорбционной способности цеолита, увеличение времени непрерывной эксплуатации установки без отключения ее на очистку от загрязнений и примесей, увеличение устойчивости сорбирующей способности сорбента в колонке и пропускной способности колонки [RU 2315647 С2].
Наиболее близким к заявляемому является изобретение, в котором загрузка контактного фильтра содержит в качестве верхнего слоя фильтрующий сорбционный материал опоки дробленые модифицированные марки ОДМ-2Ф с крупностью зерен 2,3-3,5 мм и плотностью 1,35 кг/м3, в качестве среднего слоя - антрацит дробленный крупностью зерен 1,5-2,3 мм и плотностью 1,6 кг/м3 и нижний слой - песок с крупностью зерен 0,7-1,5 мм и плотностью 2,6 кг/м3. Изобретение обеспечивает получение кондиционной питьевой воды с высокой производительностью [RU 2238787 С1].
Недостатком данного варианта является то, что при фильтрации воды через опоки длительное время наблюдается опалесценция очищенной воды. Она исчезает, но после остановки и запуска установки опалесценция вновь возникает. Кроме того, при использовании данного варианта загрузки не удается длительное время удерживать в фильтре содержание токсикантов на уровне или ниже уровня требований к воде питьевого и хозяйственного назначения.
Нами предлагается способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод, включающий смешивание измельченной опоки с дополнительными компонентами и формование, отличающийся тем, что на смешивание подают 1 кг опоки, измельченной до размера 0.001 мм в поперечнике, 0,2 кг тонкоизмельченного катионита КУ-2-8, 0,2 кг тонкоизмельченного анионита АВ-17,1 кг портландцемента - 500 и 1,5 кг 10% раствора хлорида натрия, компоненты смешивают до получения тестообразной массы, массу пропускают через шнековый измельчитель, полученные «колбаски» высушивают, обрабатывают острым паром при 180°С до полного схватывания и выдерживают в проточной воде до отрицательной реакции на хлорид-ионы.
Полученная композиционная смесь эффективно поглощает катионы, анионы, углеводороды, фенолы, альдегиды, гуминовые вещества и др. Наличие крупных пор в зернах (или колбасках) сорбента обеспечивает высокую скорость прохождения воды через слой сорбента. Емкость материала при поглощении из воды ряда компонентов характеризуется следующими величинами (г/кг) (табл.1).
Таблица 1.
Емкость сорбента при поглощении из воды ряда веществ
Железо (II), железо (III) 45 Фенол 25
Свинец (II) 75 Пирокатехин 30
Цинк 50 Резорулин 15
Кадмий 70 Гидрохинон 15
Медь 50 Муравьиный альдегид 5
Никель 45 Метанол 5
Марганец (II) 50 Этанол 8
Ртуть 80 Бутанол 15
Калий 20 Пентанол 20
Натрий 10 Полимеры акриловой кислоты (в среднем) 150
Изооктан 8
Предварительно отмытый сорбент засыпается в корпус контактного фильтра, заливается водой, выдерживается одни сутки, после чего проводят промывку сорбента снизу вверх с интенсивностью, обеспечивающей 10-15%-ное расширение всего слоя загрузки.
После промывки в сорбент подается вода для очистки со скоростью фильтрации 20 м/ч. При этом мутность фильтрации находится в пределах 0.01-0.1 мг/дм3 за все время фильтроцикла, что в 20 раз ниже в сравнении с аналогами и прототипом (таблица 2).
Таблица 2.
Сравнение показателей загрузок контактных фильтров
№ п/п Загрузка контактных фильтров, мм Крупность зерен загрузки Высота слоя фильтрующего материала, см Скорость фильтрования, м/ч Интенсивность промывки, л/см Продолжи-тельность промывки, мин Содержание взвешенных веществ, мг/дм2, с учетом реагентов Содержание взвешенных веществ в фильтрате, мг/дм2
1. Антрацит дробленный 0,8-4,0 30 9 15,0 5 60 1,5
Песок кварцевый 0,7-1,5 115-135
2. Керамзит 2,3-3,3
Аглопорит 1,25-2,3 50 9 15,5 5-6 60 1,5
Песок кварцевый 0,7-1,25
3. ОДМ-2Ф 2,3-3,5 60
Антрацит дробленый 1,5-2,3 60 15 14,6 3-4 60 0,2-0,3
Песок кварцеывй 0,7-1,5 60
4. Предлагаемый сорбент 1,5-3,5 60 25 20 3-4 60 0,05-0,10

Claims (1)

  1. Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод, включающий смешивание измельченной опоки с дополнительными компонентами и формование, отличающийся тем, что на смешивание подают 1 кг опоки, измельченной до размера 0,001 мм в поперечнике, 0,2 кг тонкоизмельченного катионита КУ-2-8, 0,2 кг тонкоизмельченного анионита АВ-17, 1 кг портландцемента-500 и 1,5 кг 10%-ного раствора хлорида натрия, компоненты смешивают до получения тестообразной массы, массу пропускают через шнековый измельчитель, полученные «колбаски» высушивают, обрабатывают острым паром при 180°С до полного схватывания и выдерживают в проточной воде до отрицательной реакции на хлорид ионы.
RU2008149427/15A 2008-12-15 2008-12-15 Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод RU2399412C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149427/15A RU2399412C2 (ru) 2008-12-15 2008-12-15 Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008149427/15A RU2399412C2 (ru) 2008-12-15 2008-12-15 Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008149427A RU2008149427A (ru) 2010-06-20
RU2399412C2 true RU2399412C2 (ru) 2010-09-20

Family

ID=42682403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008149427/15A RU2399412C2 (ru) 2008-12-15 2008-12-15 Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399412C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473383C2 (ru) * 2011-01-11 2013-01-27 Елена Михайловна Евсина Сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях
RU2489204C1 (ru) * 2012-03-30 2013-08-10 Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области высшего профессионального образования "Астраханский инженерно-строительный институт" Способ получения сорбента
RU2734858C2 (ru) * 2015-09-15 2020-10-23 Дау Глоубл Текнолоджиз, Ллк Способ очистки воды

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473383C2 (ru) * 2011-01-11 2013-01-27 Елена Михайловна Евсина Сорбент для очистки воздуха от паров воды, кислых газов и микроорганизмов в салонах (кабинах) транспортных средств и в помещениях
RU2489204C1 (ru) * 2012-03-30 2013-08-10 Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области высшего профессионального образования "Астраханский инженерно-строительный институт" Способ получения сорбента
RU2734858C2 (ru) * 2015-09-15 2020-10-23 Дау Глоубл Текнолоджиз, Ллк Способ очистки воды

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008149427A (ru) 2010-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jagaba et al. Derived hybrid biosorbent for zinc (II) removal from aqueous solution by continuous-flow activated sludge system
RU2577379C1 (ru) Обработка сточной воды от коксования
CN102190345B (zh) 一种可循环再生的氢氧化镁吸附剂富集水中低浓度重金属的方法
US20030209495A1 (en) Mixtures of adsorber materials
KR20090123905A (ko) 표면 처리된 탄산칼슘 및 폐수 처리에서의 이의 용도
CN102963953A (zh) 一种处理洗煤废水的方法
CN103848469A (zh) 一种处理城市生活污水的方法
Mukhlish et al. Removal of reactive dye from aqueous solution using coagulation–flocculation coupled with adsorption on papaya leaf
Sun et al. Investigations on the mechanism, kinetics and isotherms of ammonium and humic acid co-adsorption at low temperature by 4A-molecular sieves modified from attapulgite
CN103252216B (zh) 一种吸附剂及其制备工艺并应用于净化中低浓度氨氮废水
CN102963951A (zh) 一种处理造纸废水的方法
RU2399412C2 (ru) Способ получения сорбента для очистки природных и сточных вод
Wahab et al. A novel approach to remove ofloxacin antibiotic from industrial effluent using magnetic carbon nanocomposite prepared from sawdust of Dalbergia sissoo by batch and membrane hybrid technology
Kamsonlain et al. Studies on surface characterisation and isotherm modelling: Biosorption of arsenic (III) onto low cost biosorbent derived from orange peel
JP5572785B2 (ja) 汚染水中の有害成分を効率的に除去する方法
RU2482074C1 (ru) Способ очистки сточной воды от мышьяка
JPWO2004045740A1 (ja) 廃水および汚泥水の浄化処理剤
WO2019036711A1 (en) COMPOSITIONS AND METHODS FOR REMOVAL OF SELENIUM
CN102886251B (zh) 对水土中重金属具有去除效果的滤料的制备方法
KR101927288B1 (ko) 표면이 개질된 활성탄의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 표면이 개질된 활성탄
Woskowicz et al. Hybrid processes combining microfiltration and adsorption/ion exchange for dairy wastewater treatment
KR101699349B1 (ko) 폐정수슬러지 기반 입상형 흡착여재 및 그 제조방법
Solozhenkin et al. Removal of arsenic compounds by chemisorption filtration
CN107117696A (zh) 一种新型吸附性铁盐复合絮凝剂的制备方法和应用
RU2085500C1 (ru) Способ очистки сточных вод

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101216