RU2429069C1 - Сорбент для очистки сточных вод - Google Patents
Сорбент для очистки сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429069C1 RU2429069C1 RU2009149661/05A RU2009149661A RU2429069C1 RU 2429069 C1 RU2429069 C1 RU 2429069C1 RU 2009149661/05 A RU2009149661/05 A RU 2009149661/05A RU 2009149661 A RU2009149661 A RU 2009149661A RU 2429069 C1 RU2429069 C1 RU 2429069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- heat
- cotton
- treated
- waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод. Предложен сорбент для очистки сточных вод, включающий целлюлозосодержащие отходы растительного происхождения, имеющие пространсвенно-каркасную структуру в виде слоя, выполненного из термообработанной шелухи пшеницы, который размещен между слоями, выполненными из термообработанного хлопкосодержащего пуха. Изобретение обеспечивает эффективную очистку воды от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод. Может использоваться в нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности, на машиностроительных и автомобилестроительных предприятиях, на гальванических производствах, при очистке стоков на автомобильных мойках и станциях технического обслуживания. Может использоваться в качестве загрузки патронного промышленного фильтра.
Существует сорбент из шелухи вызревших семечек подсолнечника, для чего шелуху измельчают в муку, затем гидролизуют в растворе кислоты 9-12 н., в соотношении 1(8-10) по весу в течение не менее 35-45 дней при комнатной температуре, после чего промывают дистиллированной водой и сушат. В результате такой обработки получают сорбент для извлечения ионов железа и кальция. Технология получения сорбента может варьироваться, например, сорбент подвергают кислотной гидролизации как соляной, так и серной кислотой. Гидролиз серной кислотой может быть проведен при температуре 100°C в течение не менее 3-6 часов. Промывка от следов кислоты также может проходить сначала дистиллированной кислотой комнатной температуры, а затем нагретой до 80°C. Авторами патента предлагается проводить дополнительную обработку сорбента перед сушкой этиловым спиртом. В результате образуется черный порошок, без вкуса и запаха, нерастворимый в воде, щелочах и кислотах (патент РФ 2060818, 1996.05.27).
Недостатком данного сорбента является множество технологических операций, использование дорогих реагентов, что влечет за собой высокую стоимость сорбента.
Существует сорбент для очистки пластовых и промысловых вод, состоящий из слоя горелой породы и слоя хлопкосодержащего сорбента (патент РФ 2179953, 27.02.2002).
Недостатком данного способа является селективность очистки сточных вод только от нефтепродуктов.
Известен трехслойный сорбент для очистки сточных вод от загрязнения нефтью и нефтепродуктами - прототип, содержащий хлопоксодержащие отходы прядильного производства и целлюлозосодержащие отходы сельского хозяйства растительного происхождения, имеющие пространственно-каркасную структуру, предварительно просушенные и измельченные, для развития пористой структуры сорбента при следующем соотношении компонентов, мас%: хлопоксодержащий отход 40-70, целлюлозосодержащий отход 30-60, причем хлопоксодержащие и целлюлозосодержащие отходы сорбент содержит в виде трехслойного пакета, внешние слои которого содержат хлопоксодержащие отходы, а внутренние - целлюлозосодержащие отходы. В качестве целлюлозосодержащих отходов сорбент содержит соломенную или камышовую сечку, древесные опилки (патент РФ 2091159, 1997.09.27).
Недостатком данного трехслойного сорбента является то, что он способен очищать сточные воды только от нефтепродуктов и не сорбирует тяжелые металлы.
Задачей предлагаемого нами изобретения является разработка сорбента, обладающего высокой эффективностью очистки воды от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов; сокращение количества технологических операций изготовления материала при сохранении высокой очистки от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов; использование отходов производства, которые приведут к снижению стоимости данного материала.
Для решения поставленной задачи сорбент для очистки сточных вод, включающий целлюлозосодержащие отходы растительного происхождения, имеющие пространсвенно-каркасную структуру в виде слоя между слоями хлопкосодержащего отхода производства. В качестве целлюлозосодержащего отхода растительного происхождения используют термообработанную при температуре от 250 до 300°C шелуху пшеницы, а в качестве хлопкосодержащего отхода используют хлопкосодержащий пух, термообработанный при температуре от 350 до 450°C, при следующем соотношении компонентов:
термообработанный хлопкосодержащий пух - от 20 до 30%;
термообработанная шелуха пшеницы - от 80 до 70%.
Данные по эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов для сорбента в зависимости от соотношения термообработанного хлопкосодержащего пуха и термообработанной шелухи пшеницы представлены в таблице 1.
В качестве сорбента предлагается использовать сорбционно-фильтрующий материал с нечетным количеством слоев. Достаточным является фильтр из 3-х слоев с соотношением термообработанных хлопоксодержащих отходов и шелухи пшеницы 20-80%, поскольку в этом случае достигается максимальная эффективность очистки сточных вод. При изменении соотношения эффективность очистки уменьшается. Для изготовления сорбента его укладывают таким образом, чтобы слой хлопоксодержащих отходов, термообработанных при температуре от 350 до 450°C, создавал в объеме фильтра механический каркас и обеспечивал хорошую фиксацию слоя из обработанной при температуре от 250 до 300°C шелухи пшеницы (чтобы шелуху пшеницы не уносило потоками очищаемой воды). Из хлопоксодержащих отходов укладывают верхний и нижний слой для механической фиксации сорбционно-фильтрующего материала. Температурный диапазон определяется тем, что при данных температурах образуется карбонизированный слой на поверхности частиц шелухи пшеницы и волокон хлопкосодержащего пуха, который обладает высокой пористостью и сорбционной емкостью по отношению к нефтепродуктам и ионам тяжелых металлов.
Для изготовления сорбционно-фильтрующего материала используют отходы производства - хлопкосодержащий пух, который образуется в процессе ткачества хлопчатобумажных тканей при переплетении нитей утка и основы на Ткацкой фабрике г.Энгельса Саратовской обл. Пух представляет собой тонкое волокно с низкой плотностью. Диаметр волокна - от 10 до 15 мкм, плотность - от 10 до 15 гр/дм3.
Шелуха пшеницы является многотоннажным отходом сельхозпереработки. Для исследований использовалась шелуха пшеницы - отход на мукомольном заводе г.Красный Яр Саратовской обл. Основной состав пшеничной лузги составляют клетчатка и целлюлоза. Целлюлоза - природный полимер, элементарные звенья которого - C6H10O5 - соединяются в длинные линейные макромолекулы с помощью глюкозитной связи или кислородного мостика -O-. Характерной особенностью целлюлозы является наличие в каждом элементарном звене трех гидроксильных групп -OH-. Функциональная гидроксильная группа способна взаимодействовать с ионами тяжелых металлов, удерживая их в порах и на поверхности сорбента, также в поры-сорбенты способны сорбироваться макромолекулы нефтепродуктов.
Использование отходов производства снижает себестоимость сорбционно-фильтрующего материала.
При исследовании сорбционно-фильтрующего материала на эффективность очистки воды от нефтепродуктов использовали смесь нефтепродукта и дистиллированной воды. В качестве нефтепродукта использовали машинное масло (ρ=0,86 г/см3) объемом 428 мл в 1 литре дистиллированной воды. При этом начальная концентрация машинного масла в смеси составила 244 г/л. Конечную концентрацию определяли на приборе «Концентратомер нефтепродуктов МК-2Н».
Для анализа очистки от ионов тяжелых металлов использовали модельный раствор, содержащий в смеси ионы кадмия, цинка и свинца с концентрациями по 10 мгг/л. Остаточную концентрацию определяли вольтамперометрическим методом на приборе АКВ-07 МК, изготовленным фирмой «Аквилон». Измерения проводили по аттестованным методикам ПНД Ф 14.1:2:4.69-96 «Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди и цинка в питьевых, природных, морских и очищенных сточных водах» методом инверсионной вольтмаперометрии». По конечным (Скон) и начальным (Снач) концентрациям рассчитывали эффективность (Э) очистки модельных сточных вод по формуле
Эффективность очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов повышается, что подтверждается данными из таблицы 2.
В таблице 1 представлены данные по эффективности очистки сточных вод от нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов для сорбента от соотношения термообработанного хлопкосодержащего пуха и термообработанной шелухи пшеницы.
В таблице 2 представлены сравнительные данные по эффективности очистки предлагаемого сорбента в соотношении компонентов: термообработанный хлопкосодержащий пух (ТХП): термообработанная шелуха пшеницы (ТШП) 20:80% и прототипа.
| Таблица 1 | ||||||
| Соотношение (мас.%) | Эффективность очистки от ионов кадмия | Эффективность очистки от ионов цинка | Эффективность очистки от ионов свинца | Эффективность очистки от ионов меди | Эффективность очистки от нефтепродуктов (%) | |
| ТХП | ТШП | |||||
| 35 | 65 | 88,0 | 99,3 | 88,2 | 91,8 | 99,0 |
| 30 | 70 | 88,2 | 99,6 | 88,3 | 92,0 | 99,1 |
| 25 | 75 | 88,2 | 99,6 | 88,3 | 92,1 | 99,2 |
| 20 | 80 | 88,2 | 99,7 | 88,4 | 92,1 | 99,2 |
| 15 | 85 | 79,9 | 99,5 | 88,1 | 91,7 | 98,9 |
| Таблица 2 | ||
| Сорбент | предлагаемый | Прототип |
| Эффективность очистки от ионов кадмия, (%) | 88,2 | 60,5 |
| Эффективность очистки от ионов цинка, (%) | 99,7 | 80,2 |
| Эффективность очистки от ионов свинца, (%) | 88,4 | 70,4 |
| Эффективность очистки от ионов меди, (%) | 92,1 | 40,2 |
| Эффективность очистки от нефтепродуктов, (%) | 99,2 | 90% |
| Себестоимость 1 кг сорбента, руб. | 20 | 40 |
Claims (1)
- Сорбент для очистки сточных вод, включающий целлюлозосодержащие отходы растительного происхождения, имеющие пространственно-каркасную структуру в виде слоя между слоями хлопкосодержащего отхода производств, отличающийся тем, что в качестве целлюлозосодержащего отхода растительного происхождения он содержит термообработанную при температуре от 250 до 300°С шелуху пшеницы, а в качестве хлопкосодержащего отхода используют хлопкосодержащий пух, термообработанный при температуре от 350 до 450°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
термообработанный хлопкосодержащий пух 20-30 термообработанная шелуха пшеницы 80-70
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009149661/05A RU2429069C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Сорбент для очистки сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009149661/05A RU2429069C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Сорбент для очистки сточных вод |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009149661A RU2009149661A (ru) | 2011-07-10 |
| RU2429069C1 true RU2429069C1 (ru) | 2011-09-20 |
Family
ID=44740086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009149661/05A RU2429069C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Сорбент для очистки сточных вод |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2429069C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537004C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." | Сорбент для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов |
| RU2757811C2 (ru) * | 2020-03-16 | 2021-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Композиционный магнитосорбент для удаления нефти, нефтепродуктов и масел с поверхности воды |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108952631A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-07 | 徐浩然 | 一种用于高矿化地热井的除垢系统及其工艺 |
-
2009
- 2009-12-30 RU RU2009149661/05A patent/RU2429069C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537004C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." | Сорбент для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов |
| RU2757811C2 (ru) * | 2020-03-16 | 2021-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Композиционный магнитосорбент для удаления нефти, нефтепродуктов и масел с поверхности воды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009149661A (ru) | 2011-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Functionalized agricultural biomass as a low-cost adsorbent: Utilization of rice straw incorporated with amine groups for the adsorption of Cr (VI) and Ni (II) from single and binary systems | |
| Wahab et al. | Synthesis, characterization, and applications of silk/bentonite clay composite for heavy metal removal from aqueous solution | |
| Sehaqui et al. | Enhancing adsorption of heavy metal ions onto biobased nanofibers from waste pulp residues for application in wastewater treatment | |
| Chen et al. | Carboxymethylated-bacterial cellulose for copper and lead ion removal | |
| Nagy et al. | Isotherm and thermodynamic studies of Cd (II) removal process using chemically modified lignocellulosic adsorbent | |
| KR101506094B1 (ko) | 바이오숯-알긴산 캡슐을 이용한 중금속 흡착제, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 수용액 중의 중금속 제거방법 | |
| CN101829545B (zh) | 一种利用蛋壳膜作为基体的重金属生物吸附剂及其制备方法 | |
| CN101759809A (zh) | 一种二硫代氨基甲酸基改性多孔淀粉的制备方法 | |
| CN104492386A (zh) | 一种草酸改性柚子皮生物吸附剂的制备方法 | |
| CN110975821A (zh) | 一种二氧化硅和海藻酸钙复合金属离子吸附剂、制备方法及应用 | |
| RU2429069C1 (ru) | Сорбент для очистки сточных вод | |
| CN115055170A (zh) | 一种具有高吸附性能的木材基改性纳米纤维素净水材料及其制备方法和应用 | |
| Sihem et al. | Preparation and characterisation of an natural adsorbent used for elimination of pollutants in wastewater | |
| CN103801265B (zh) | 一种重金属球形炭吸附剂的制备方法 | |
| EP2955159A1 (en) | Filter for the treatment of liquids with magnetite nanoparticles and corresponding methods | |
| Guo et al. | N-doped carbon fibers in situ prepared by hydrothermal carbonization of Camellia sinensis branches waste for efficient removal of heavy metal ions | |
| CN117550675A (zh) | 一种可有效去除草甘膦废盐中磷的改性活性炭的制备方法 | |
| CN101912767A (zh) | 一种改性糠醛渣重金属吸附剂的制备方法 | |
| CN111672479B (zh) | 一种海藻酸基金属光催化还原材料、制备方法及应用 | |
| Oh et al. | Silk sericin-polyethyleneimine hybrid hydrogel with excellent structural stability for Cr (VI) removal | |
| Eri et al. | Adsorption kinetics of edamame soybean peel activated carbon in reducing the level of phosphate | |
| CN111604036A (zh) | 聚多巴胺/氧化石墨烯蓬松态纳米纤维吸附剂的制备方法 | |
| RU2735837C1 (ru) | Способ получения углеродного сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов | |
| EP3272416A1 (en) | Filtration aid and filtration treatment method | |
| CN113952940A (zh) | 一种选择性去除Sb离子的表面印迹微球吸附材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130523 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201231 |