SU1701638A1 - Способ получени сорбента дл очистки природных вод от фтора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  сорбентов дл  водоподготовки и может быть использовано в очистке фторсо- держащих природных вод. Способ осуществл ют обработкой ракушечника 2,5-10 %- ным раствором сульфата алюмини  при соотношении соли алюмини  и ракушечника 1:3-10. Целью изобретени   вл етс  упрощение и удешевление процесса получени  сорбента при сохранении высокой степени очистки от фтора. Способ позвол ет обеспечить удаление фтора из природных вод до уровн  ПДК, отсутствие в очищенной воде алюмини , сокращение времени подготовки сорбента с 60 до 2-5 мин при исключении стадии отмывки сорбента. 4 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам получени  сорбентов дл  водоподготовки и может быть использовано в хоз йственно- питьевом-и производственном водоснабжении дл  очистки от фтора.

Целью изобретени   вл етс  упрощение и удешевление процесса при сохранении высокой степени очистки от фтора.

Дл  осуществлени  способа твердый материал - природный ракушечник обрабатывают 2,5-10 %-ным раствором сульфата алюмини  при массовом соотношении соли алюмини  и ракушечника 1:(3-10).

Ракушечник, обработанный сульфатом алюмини , используют дл  очистки природных вод от фтора с рН 6,5-8,5.

Дефторирование воды определ етс  характером взаимодействи  ракушечника и сульфата алюмини , при котором про вл етс  полифункциональность свойств ракушечника . При этом ракушечник нейтрализует кислые растворы А12(504)з до слабокислой

реакции с образованием основных солей либо гидроксида алюмини , про вл ющих большую активность к фтор-иону, чем (50)з. Кроме того, ракушечник выполн ет функцию носител , на котором закрепл ютс  образованные более сорб- ционно-активные к фтору гидроксосоли алюмини .

В отличие от известного способа, где необходима дополнительна  операци  - промывка Al-модифицированного сорбента дистиллированной водой до слабокислой среды, в предложенном способе ракушечник обеспечивает нейтрализацию сульфата алюмини , исключает необходимость дополнительной промывки водой и закрепл ет гидролизованные формы алюмини  на своей поверхности. Взаимодействие последних с фтор-ионами приводит к образованию Al-фторидных комплексов, которые остаютс  на поверхности обработанного ракушечника .

VI о

(

IGO

оо

Обработку ракушечника i,c следующим образом.

Навеску крошки ракушечника IIP ют с 2 5- 10 %-ным раствором А1г(304}з при соотношении со м алюмини  и рчку ьечни- ка 1.(3-10). Суспензию перемешивают j -е- чение 2-5 мин. При этом рН суспензии устанавливаетс  5,5-6,0, Поэтому ст ди  от мывки суспензии до слабокислой реакции з отличие от прототипа исключаетс .

Фтсфсодержащугс природную ьомУсмг шивают с суспензией, полученной при взаимодействии рркуирчн /ка с раствором сульфата алюмини , перемеш еа сл м оставл ют до полного осветлени  лиРс гр- фильтровывают.

П р и м е р 1. К 1 дм исходной воды с содержанием фтора 9,3 иг/дм п рН 6 8 прибавл ют суспензию обработанного ракушечника (2 г ракушечника и 0,35 г AlfSC b) перемешивают в течение 15 мин р стзор фильтруют, в Фильтрате определ ют содержание фтора и алюмини : (,53 мг/рм ; А10ст не обнаружен; рН 7,1.

Примеры 2-4. Показывают возмож- ность очистки от фтора природной воды opt раздельном использовании AiaCSQ b ракушечника и при ИСПОЛЬЗОРЗИИИ ракуше чи- ка, обработан ноге сульфатом ал пмини 

Полученные результаты представлены з табл.1

Таким образам, положительный офбгкт достигаетс  только в исполчговани  дл  обе фторировани  суспензии рачушеч- ьикэ, обработанного раствором сульфата алюл ичич,

Примеры 5 -7 мллюи.рлр« кл оыбор оптимального количества и/льфэгэ алюмини .

При мер 5, К 1 дм ьод с соцсожанием фтора l)J мг/дм13 и рН 0,9 прибавл ют 2 г ракушечника, обработанного 200 мг AhfbQ-ib перемешивают Е. win Анзлпги- руют на остаточное содержание фтора

Пример G. Bfcsnonf пют no nput iepy 5, мо ракушечник оЬраб т ыва от 300 MI А12(504)з

Пример, Выполн ю по гримеру 5, но ракушечник обрабатываю 350 мг

(804)з

П р и м е р ы 8-11. l/iiinioorpi ipy f вли ние времени перемешиаанм  сСрабогаш го ракушечника с очигиэемиг раствор в Примеры 8-11 осуществл ют по примеру 7 но врем  перемешивани  составл ет 5, 10 15, 25 мин соответственно.

П р и t, s р is 12-15, Ип;1юстрирую5 вли ние времени обрабэ1 и ракушечника растворогл сульфата алюминии. 12-15 гсуществл ют по примеру о, по в качеогве фторпоглощающей смеси используют суспензию обработанногх) ракушечника, полученную при взаимодействии 2 г ракушечника с 350 мг AlaCSOdb в течение 2, 3, 5, (О мин соответственно.

Примеры 16-17. Иллюстрируют применимость предложенного способа к с истке растворов с разным содержанием фтора; осуществл ют го примеру 1, но в качестве исходной используют еоду . содержанием фтора 4, 48, 18,62 мг/дм 3.

Полученные результаты представлены в табл.2

Пример18. К1 дм3 исходной воды с содержанием фтора 9,3 мг/дмЗ и рН 6,4 прбавл ют суспензию обработанного шечника (1,5 г ракушечника и раствор соли алюмини , содержащей 0,35 г сульфата алюмини  перемешивают в течение 15 мин Воду сЬильтруют. в фильтрате определ ют содержание сртооа и алюмини - ,84 мг/цм3, рН 5,5; не обнаружен

Вли ние соотношени  соли алюмини  и ракушечника показано в табл. 3.

Прим а р 19. Выполн ют по примеру 18, но в качестве суспензии обработанного ракушечника беру смесь, полученную при взаимодействии 5 г ракушечника и раствори со, о 0,35 г (504)з (т. е сиожошение А12(5О4)з:ракушечник 1.3}

f и м е р 20. Выполн ют по примеру 13, , о в качестве суспензии обработанного ракушечника беру смесь, полученную при взаимодействии 3,5 г ракушечника с 0,35 г А1(50ф, г о. соотношение А12(504)з ргку- шйчник равно 1:10.

П р и м е р 21. Выполн ют по примеру 18, но в качестве суспензии обработанного ракушечника используют смесь, полученную при взаимодействии 0,77 г ракушечни- Кс и 0.35 г (504)з.

П р м м е р 22 Выполн ют по примеру 1i, но в качестве суспензии обработанного р к/шечника используют смесь, получен- н ю при взаимодействии 3,85 г ракушечни- кЈ с 0,35 г (SO-q)3.

Полученные результаты показывают, что при соотношении (504)з ракушеч- еще обеспечиваетс  выполнение и обретени , хот  остаточное содержание ф-ора в воде составл ет 1,44 мг/дм3, т. е г7 )ибтижаетс  к верхнему пределу ПКД по iiiopy. При увеличении расхода ракушеч- н 1ка (примеры 7- 17,19) остаточное содержание фтора существенно ниже ПДК При з чснии соотношени  (504)з:ракушеч- и IK 1:10 (пример 20) степень обесфтори- п iHMi. высока, однако в очищенной ооде п )чсл ютс  пзвешенные частицы ракушечника , поэтому дальнейшее увеличение расхода ракушечника нецелесообразно.

Модифицированный сорбент после насыщени  фтором легко регенерируетс  последовательной обработкой растворами соды, сульфата алюмини  и водой.

Пример 24. Показывает возможность многократного использовани  сорбента после регенерации.

Пример 24. Выполн ют в динамиче- ских услови х: в колонку помещают 5 г модифицированного сорбента и пропускают через него фторсодержашую природную воду . Фильтрат отбирают з мерные колбы емкостью 100 мл, где определ ют остаточное содержание фтср«з. Фильтрацию прекращают , когда остаточное содержание фтора в очередной порции фильтрата превышает ПКД. Затем сорбент в колонке регенерируют и используют в следующем цикле очист- ки.

Результаты представлены в табл. 4.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет удалить фтор из природных .вод до уровн  ПДК при следующих параметрах проведени  процесса: расход сульфата алюмини  19-60 мг/мг удал емого фтора; соотношение сульфат алюмини  ; ракушечник 1:{3-10). Врем  обработки ракушечника 2-5 мин. Врем  контакта обработанного

ракушечника с водой 5-15 мин. При этбм в очищенной воде отсутствует алюминий, количество сульфат-ионов не превышает ПДК, значение рН воды лежит в пределах, допустимых по ГОСТу 2874-82.

По сравнению с известным способом при сохранении высокой степени очистки предлагаемый способ позвол ет сократить врем  проведени  процесса, упростить процесс за счег исключени  стадии отмывки сорбента от избытка сульфата алюмини , исключить расход воды на отмывку сорбента , г также понизить стоимость очистки за счет замены дорогосто щего и дефицитного активного угл  на отход природного материала - ракушечника.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  сорбента дл  очистки природных вод от фтора, включающий обработку твердого материала раствором сульфата алюмини , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и удешевлени  способа при сохранении высокой степени очистки от фтора, в качестве твердого материала используют природный ракушечник , обработку ведут 2,5-10 %-ным раствором сульфата алюмини  при массовом соотношении соли алюмини  и ракушечника :(3-10).

   Таблица 1

   Таблица 2

   Продолжение табл.2

   Таблица 3

   Таблица 4