UA26554U - Method for water purification from phenol - Google Patents

Method for water purification from phenol Download PDF

Info

Publication number
UA26554U
UA26554U UAU200705783U UAU200705783U UA26554U UA 26554 U UA26554 U UA 26554U UA U200705783 U UAU200705783 U UA U200705783U UA U200705783 U UAU200705783 U UA U200705783U UA 26554 U UA26554 U UA 26554U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
phenol
oxygen
catalyst
purification
water
Prior art date
Application number
UAU200705783U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Oleksandr Oleh Samsoni-Todorov
Viktor Mykhailovych Kochkodan
Vladyslav Volodymyro Honcharuk
Original Assignee
Dumanskyi Inst Of Colloid Chem
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 Dumanskyi Inst Of Colloid Chem filed Critical Dumanskyi Inst Of Colloid Chem
Priority to UAU200705783U priority Critical patent/UA26554U/en
Publication of UA26554U publication Critical patent/UA26554U/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Method for water purification from phenol comprises UV-radiation treatment in the presence of catalyst and oxygen. Cerium hydroperoxide is used as a catalyst.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до області обробки промислових і стічних вод, а саме до фотокаталітичної 2 очистки води й може бути використана для очищення води від органічних речовин у виробництві фенолформальдегідних смол, целюлозно-паперовій та іншій областях промисловості.The useful model refers to the field of industrial and wastewater treatment, namely to photocatalytic 2 water purification and can be used to purify water from organic substances in the production of phenol-formaldehyde resins, pulp and paper and other industries.

Відомий спосіб очистки стічних вод від органічних сполук шляхом обробки цих вод ультрафіолетовим опромінюванням суцільного спектра в присутності каталізатора (диоксида титану) імпульсними джерелами випромінювання із тривалістю імпульсу 10 79-107Зс і щільністю потужності імпульсного випромінювання на то одиницю поверхні оброблюваної води не менш 100кВт/м2 (патент 5 Моб264802 В1, МПК СО07С1/100,. НКИ 204/158.2 із пріоритетом 16.02.1999 р., опубл. 24.07.2001 р.) 11.There is a known method of purifying wastewater from organic compounds by treating these waters with full-spectrum ultraviolet irradiation in the presence of a catalyst (titanium dioxide) with pulsed radiation sources with a pulse duration of 10 79-107Сs and a pulse radiation power density per unit surface of the treated water of at least 100 kW/m2 ( patent 5 Mob264802 B1, IPC СО07С1/100, NKY 204/158.2 with priority 02/16/1999, published 07/24/2001) 11.

Недоліком відомого способу |1) є його більші великі енерговитрати, дорожнеча електронного блока живлення й керування імпульсною лампою, а також невеликий строк її служби в порівнянні із традиційними ультрафіолетовими джерелами - ртутними лампами безперервного горіння.The disadvantage of the known method |1) is its higher energy consumption, the high cost of the electronic power supply unit and control of the pulse lamp, as well as its short service life compared to traditional ultraviolet sources - mercury lamps of continuous burning.

Відомий спосіб очистки стічних вод від органічних сполук, таких як: феноли, нафтопродукти, пестициди й ін. (патент КО Мо2031851 С1, МПК СО2Е1/32 із пріоритетом 29.04.1993 р., опубл. 27.03.1995 р.) (2). Сутність способу полягає в обробці окислювачем, озоном або пероксидом водню, і ультрафіолетовим опроміненням суцільного спектра із тривалістю імпульсу 1079-1033 ії щільністю імпульсної потужності випромінювання на одиницю поверхні оброблюваної стічної води не менш 100кВт/м?. Реалізація способу |2| забезпечує високий ступінь очищення - 9896, але велика витрата енергоресурсів і окисних реагентів варто віднести до недоліків вищевказаного способу.A known method of cleaning wastewater from organic compounds, such as: phenols, petroleum products, pesticides, etc. (patent KO Mo2031851 C1, IPC СО2Е1/32 with priority 04/29/1993, published 03/27/1995) (2). The essence of the method consists in treatment with an oxidizer, ozone or hydrogen peroxide, and ultraviolet irradiation of a continuous spectrum with a pulse duration of 1079-1033 and a pulse power density of radiation per unit surface of treated wastewater of at least 100 kW/m?. Implementation of method |2| provides a high degree of purification - 9896, but the high consumption of energy resources and oxidizing reagents should be attributed to the disadvantages of the above method.

Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є спосіб фотокаталітичної деструкції фенолу (стаття Зішау ої рПпоіосаїйа|уййс дедгадайоп ої рпепоі/Оезамптайоп 166 (2004), Р.347-354) |З) Суть відомого способу |З полягає в наступному: у кільцевий реактор ємністю 2дм? поміщали водну суспензію фенолу Свфенол--бОмг/дм З і - каталізатора Скат-2г/дм3. Опромінення даної суспензії виконували з використанням ртутної лампи середнього тиску, у діапазоні довжин хвиль 300-3ббнм. Повітря в реактор подавалося через повітряний розподільник зі швидкістю ЗООмл/хв. Як каталізатори були використані 7п і титанові каталізатори в анатазній формі - ТіО» редивва Р25, ТІО-А1 і ТІО»-А2, з концентрацією Суат-2г/дм3. Концентрація фенолу у водному розчині становила «The closest analogue to a useful model is the method of photocatalytic destruction of phenol (article Zischau oi rPpoiosaiia|uys dedgadayop oi rpepoi/Oezamptaiop 166 (2004), R.347-354) |Z) The essence of the known method |Z is as follows: in a ring reactor with a capacity 2dm? placed an aqueous suspension of phenol Svphenol--bOmg/dm With and - catalyst Skat-2g/dm3. Irradiation of this suspension was carried out using a mercury lamp of medium pressure, in the range of wavelengths of 300-3bbnm. Air was supplied to the reactor through an air distributor at a rate of ZOOml/min. 7p and titanium catalysts in the anatase form were used as catalysts - TiO» redivva P25, TIO-A1 and TIO»-A2, with a concentration of Suat-2g/dm3. The concentration of phenol in the aqueous solution was

Срренол--2Омг/дм У. Час фотокаталітичної деструкції - 4,5-6 годин. юSrrenol--2Omg/dm U. Time of photocatalytic destruction - 4.5-6 hours. yu

Згідно з представленими даними |З| нами розрахована ефективність процесів окиснення фенолу з використанням каталізаторів 7п і ТіОо Оедизвза Р25: ступінь очищення з 27п - 98905, через 4год ЗОхв, а з ТіО» оAccording to the presented data |З| we calculated the efficiency of phenol oxidation processes using catalysts 7p and TiOo Oedyzvza P25: the degree of purification from 27p - 98905, after 4 hours ZOkhv, and from TiO» o

Оедизвза Р25 - 9795 через 6бч. Однак як відзначають автори |З) кращим виявився останній, оскільки 7п схильний Ге) до фотокорозії в кислому середовищі. 3о Таким чином недоліками відомого способу ІЗ| є недостатньо високий ступінь очищення вод від фенолу, сч тривалість процесу, а також велика витрата каталізатора.Oedyzvza P25 - 9795 after 6bch. However, as the authors point out, the last one turned out to be better, since 7p is prone to photocorrosion in an acidic environment. 3o Thus, the disadvantages of the known method of IZ| there is an insufficiently high degree of purification of water from phenol, the length of the process, as well as the high consumption of the catalyst.

В основу корисної моделі поставлене завдання вдосконалити спосіб очистки води від фенолу шляхом використання каталізатора іншої каталітичної природи, що підсилює ефект окиснення та забезпечує прискорення « процесу деструкції й глибину очищення від органічних сполук, при низькій витраті останнього. З 70 Для вирішення поставленого завдання запропонований спосіб очистки від фенолу, що включає обробку с ультрафіолетовим опроміненням у присутності каталізатора й кисню, в якому, відповідно до корисної моделі, якThe basis of a useful model is the task of improving the method of water purification from phenol by using a catalyst of a different catalytic nature, which enhances the effect of oxidation and ensures the acceleration of the destruction process and the depth of purification from organic compounds, with a low consumption of the latter. C 70 To solve the task, a method of purification from phenol is proposed, which includes treatment with ultraviolet irradiation in the presence of a catalyst and oxygen, in which, according to a useful model, as

Із» каталізатор використовують гідропероксид церію (ГПЦ), причому витрата кисню становить 1-5мг Оо/мг фенолу й вводять його шляхом барботування.Cerium hydroperoxide (HPC) is used as a catalyst, and the oxygen consumption is 1-5 mg O0/mg phenol and it is introduced by bubbling.

Нами встановлено, що при обробці фенолвмісних вод ультрафіолетовим опроміненням, каталізатором (ГПЦ) 49 |киснем, створюються умови утворення великої кількості гідроксильних радикалів ОН", які сприяють глибокому й о інтенсивному окисненню фенолу, при цьому досягається високий ступінь очищення (99,890) і скорочення (о) тривалості процесу (до ЗОхв) при незначній витраті каталізатора (0,4г/дм3). сл Спосіб реалізується таким чином.We found that during the treatment of phenol-containing waters with ultraviolet irradiation, with a catalyst (HPC) 49 |oxygen, the conditions for the formation of a large number of hydroxyl radicals OH" are created, which contribute to the deep and intensive oxidation of phenol, while achieving a high degree of purification (99,890) and reduction ( o) the duration of the process (up to 30 minutes) with a small consumption of the catalyst (0.4 g/dm3).sl The method is implemented as follows.

Фотокаталітичне окиснення фенолу здійснюють у термостатичному реакторі ємністю 25Осм З, в якому о відбувається переміщування магнітною мішалкою зі швидкістю ЗОбоб/хв. Опромінення ведуть лампою високого ї» тиску СВД-120А з енергетичною освітленістю 18,9Вт/м2 у діапазоні довжин хвиль 200-40О0нм. Подачу кисню в масу води, що перебуває в реакторі, здійснюють методом барботажу зі швидкістю 0,5-2дм3/хв, кількість кисню відповідає 1-5мг Ог/мг фенолу. Час опромінення становить 20-3Охв, при витраті гідропероксида церію 0,4г/дм 3.Photocatalytic oxidation of phenol is carried out in a thermostatic reactor with a capacity of 25Osm, in which o is moved by a magnetic stirrer at a speed of ZObob/min. Irradiation is carried out by a SVD-120A high-pressure lamp with an energy illumination of 18.9W/m2 in the wavelength range of 200-40O0nm. Supply of oxygen to the mass of water in the reactor is carried out by the bubbling method at a rate of 0.5-2dm3/min, the amount of oxygen corresponds to 1-5 mg Og/mg phenol. The irradiation time is 20-3 Ohv, with a cerium hydroperoxide consumption of 0.4 g/dm 3.

Всі дослідження проводилися при температурі 172С. Ступінь очищення становить 92,5-99,8905. с Для одержання ГПЦ до 0,2М розчину Сесі з додавали ЗМ розчин Маон до утворення осаду Се(ОН)»з. Цей розчин при кімнатній температурі протягом 1-2 год окиснювався киснем повітря до Се(ОН) у, який у свою чергу при додаванні НьО»о утворював гідропероксид церію (Се(ОН)зООнН) (Некрасов Б.В. Основи загальної хімії. Т.2. - М.: "Хімія", 1973. - 688с.) 4 Осад ГПЦ відфільтровували, сушили при ї 4409 і подрібнювали до 60 порошкоподібного стану.All studies were conducted at a temperature of 172C. The degree of purification is 92.5-99.8905. c To obtain GPC, a 3M solution of Maon was added to a 0.2M solution of Sesz until the formation of a Se(OH)»z precipitate. This solution at room temperature for 1-2 hours was oxidized by oxygen in the air to Ce(OH) y, which in turn formed cerium hydroperoxide (Ce(OH)zOOnH) (Ce(OH)zOOnH) upon addition of HNO (B.V. Nekrasov, Fundamentals of General Chemistry. Vol. .2. - M.: "Khimiya", 1973. - 688 p.) 4 The precipitate of GPC was filtered, dried at 4409 and ground to a powdery state.

Концентрацію фенолу і його похідних у вихідній і очищеній воді визначали за допомогою спектрофотометра (5РЕСОМКО М МІ5Б, Німеччина) у кюветах товщиною 1ісм, довжиною хвилі ЗбОнм, по відношенню до дистильованої води.The concentration of phenol and its derivatives in the source and purified water was determined using a spectrophotometer (5RESOMKO M MI5B, Germany) in cuvettes with a thickness of 1 ism, a wavelength of ZbOnm, in relation to distilled water.

Приклад виконання за винаходом. бо У термостатичний реактор ємністю 250см3 поміщають 5Осм? водного розчину фенолу Срвренол--2Омг/дм? і гідропероксид церію в кількості 0,4г/дм?. Розчин безперервно опромінюють лампою високого тиску СВД-120А (енергетичною освітленістю 18,9Вт/м27) Ї барботують кисень зі швидкістю 1дм3/хв, кількість кисню відповідає 2мг О2/мг фенолу. Процес практично повної фотодеструкції фенолу проходить за ЗОхв, концентрація фенолу в очищеній воді дорівнює О,б04мг/дм3.Example of implementation according to the invention. because 5Osm is placed in a thermostatic reactor with a capacity of 250 cm3? of an aqueous solution of phenol Srvenol--2Omg/dm? and cerium hydroperoxide in the amount of 0.4 g/dm?. The solution is continuously irradiated with a SVD-120A high-pressure lamp (energy illumination 18.9W/m27). Oxygen is bubbled through it at a rate of 1dm3/min, the amount of oxygen corresponds to 2mg O2/mg phenol. The process of almost complete photodestruction of phenol takes place at ZOkhv, the concentration of phenol in purified water is equal to О.б04mg/dm3.

Ступінь очищення становить:The degree of purification is:

Св 20 -ор4St. 20 -or4

Сточиш, 5 02З5 3 лорд ОО Од - 99895.Stochysh, 5 02З5 3 lord OO Od - 99895.

С віх 2 70 Дані представлені в таблиці, приклад 2.Milestone 2 70 The data are presented in the table, example 2.

Аналогічно прикладу виконання були здійснені досліди по очищенню води від фенолу з використанням каталізатора - гідропероксида церію при барботуванні в систему кисню в кількостях, які знаходяться як у заявленому діапазоні, так і при позамежних значеннях (табл., пр.1-8).Similar to the implementation example, experiments were carried out on the purification of water from phenol using the cerium hydroperoxide catalyst while bubbling oxygen into the system in quantities that are both in the declared range and at out-of-bounds values (table, pr. 1-8).

Як видно з наведених даних, використання заявленої кількості кисню забезпечує високий ступінь очищення ,/5 Води від фенолу 92,5-99,895, при часі обробки 20-3Охв (табл., пр.1-6).As can be seen from the given data, the use of the stated amount of oxygen ensures a high degree of purification of water from phenol 92.5-99.895, with a processing time of 20-3 Ohv (table, pr. 1-6).

Позамежне зменшення кількості кисню в процесі очищення приводить до зниження глибини очищення (табл., пр.7). При позамежному підвищенні кількості кисню ефективність процесу очищення не збільшується, тобто підвищення вмісту кисню є не доцільним (табл., пр.8).An external decrease in the amount of oxygen in the cleaning process leads to a decrease in the depth of cleaning (table, item 7). When the amount of oxygen increases beyond the limit, the efficiency of the purification process does not increase, that is, increasing the oxygen content is not advisable (table, item 8).

Переваги заявленого способу очищення води від фенолу в порівнянні з відомим полягають у наступному: - підвищення ступеня очищення з 97 до 98,5-99,890; - істотне зменшення кількості каталізатора, з 2 до О,4г/дм, тобто в 5 разів; - зменшення тривалості процесу з 6 год до 20-3О0хв, тобто в 12-18 разів.The advantages of the claimed method of purifying water from phenol in comparison with the known ones are as follows: - increasing the degree of purification from 97 to 98.5-99.890; - a significant reduction in the amount of catalyst, from 2 to 0.4 g/dm, i.e. 5 times; - reducing the duration of the process from 6 hours to 20-300 minutes, i.e. 12-18 times.

Мо п/п Кількість кисню, /Час опромінення, хв Кількість каталізатора, г Ступінь очищення, 95 мг Ог/Мг фенолу шщMo p/p Amount of oxygen, /Irradiation time, min Amount of catalyst, g Degree of purification, 95 mg Og/Mg phenol shsh

ЗWITH

- - ю- - yu

ІФ) 61161041IF) 61161041

Ф зв сч в в50170ю1111041 ввF zv sch vv50170yu1111041 vv

За способом |ЗІ 81711 з | опо « - сAccording to the method |ZI 81711 with | opo « - p

Claims (1)

Формула винаходу . и?The formula of the invention. and? 1. Спосіб очистки води від фенолу, що включає обробку УФ-опромінюванням у присутності каталізатора й КИСНЮ, який відрізняється тим, що як каталізатор використовують гідропероксид церію.1. A method of purifying water from phenol, which includes treatment with UV irradiation in the presence of a catalyst and OXYGEN, which differs in that cerium hydroperoxide is used as a catalyst. з 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що процес здійснюють у присутності кисню в кількості 1-5 мг О5/мг фенолу. (о) 3. Спосіб за одним із пп. 1, 2, який відрізняється тим, що кисень вводять шляхом барботування. о тріїгя я " : " " : : по Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних о мікросхем", 2007, М 15, 25.09.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і Т» науки України. 60 б5with 2. The method according to claim 1, which differs in that the process is carried out in the presence of oxygen in the amount of 1-5 mg O5/mg phenol. (o) 3. The method according to one of claims 1, 2, which differs in that oxygen is introduced by bubbling. Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, Useful Models, Topographies of Integrated Circuits", 2007, M 15, 25.09.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. 60 b5
UAU200705783U 2007-05-24 2007-05-24 Method for water purification from phenol UA26554U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200705783U UA26554U (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method for water purification from phenol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200705783U UA26554U (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method for water purification from phenol

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA26554U true UA26554U (en) 2007-09-25

Family

ID=38800159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200705783U UA26554U (en) 2007-05-24 2007-05-24 Method for water purification from phenol

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA26554U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4041C2 (en) * 2008-11-10 2010-12-31 Государственный Университет Молд0 Process for biochemical treatment of vinasse

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4041C2 (en) * 2008-11-10 2010-12-31 Государственный Университет Молд0 Process for biochemical treatment of vinasse

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Domínguez et al. Vis and UV photocatalytic detoxification methods (using TiO2, TiO2/H2O2, TiO2/O3, TiO2/S2O82−, O3, H2O2, S2O82−, Fe3+/H2O2 and Fe3+/H2O2/C2O42−) for dyes treatment
Norabadi et al. Optimizing the parameters of amoxicillin removal in a photocatalysis/ozonation process using Box–Behnken response surface methodology
RU2117517C1 (en) Method of removing dissolved organics from water
WO2016115790A1 (en) Ozone-photocatalysis reactor and water treatment method
JPS6219240B2 (en)
CN102690005A (en) Method for treating organic wastewater through photoelectric catalytic oxidation
Seidmohammadi et al. UVA-LED assisted persulfate/nZVI and hydrogen peroxide/nZVI for degrading 4-chlorophenol in aqueous solutions
Santana et al. Treatment of aquaculture wastewater contaminated with metronidazole by advanced oxidation techniques
Panorel et al. Pulsed corona discharge for degradation of aqueous humic substances
Adishkumar et al. Solar photocatalytic treatment of phenolic wastewaters: influence of chlorides, sulphates, aeration, liquid volume and solar light intensity
TW201808823A (en) Waste liquid treatment device and air pollution treatment apparatus using the same capable of effectively recycling the waste liquid
UA26554U (en) Method for water purification from phenol
CN104163467A (en) Ultraviolet synergetic chlorine dioxide water treatment device and method
KR200434724Y1 (en) waste water sterilization and purification apparatus
KR100606503B1 (en) Photocatalytic Aeration Apparatus
JP2001259620A (en) Water treating device by semiconductor photocatalyst using microwave and uv ray jointly
KR20030034742A (en) Light catalyst filter and water purifier
JP2022030738A (en) Water purifier and water purification method
KR100242666B1 (en) Water purifying plant
Asgari et al. Evaluating the efficiency of dye removal from textile industry wastewater using the titanium dioxide photocatalytic process under UV-LED light irradiation: A case study, Hamadan Nakh Rang Factory
JPH10151453A (en) Ultraviolet irradiation water-treatment apparatus, ultraviolet lamp, and manufacture thereof
Munesh et al. Photocatalytic decolorization of Acid Red 186 using alternative developed photocatalyst MBIR Dowex 11
JP2002361269A (en) Method for treating water containing phosphorus
Kartal et al. Decolourization of CI Reactive Orange 16 via photocatalysis involving TiO2/UV and TiO2/UV/oxidant systems
RU2305664C2 (en) Method of purification of the waste waters from the difficult-to-oxidizable organic compounds