Способ очистки сточных вод от фтора

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА, включающий обработку воды известковым молоком с образованием декантата и последующее контактирование декантата с адсорбентом, отличающийся тем, что, с целью снижения продолжительности процесса и увеличения количества очищенной воды, в качестве адсорбента используют обеззоленньп : пирокарбон. 2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что контактирование ведут -при рН 4,5-6,0.

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

За1 С 02 F 1/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЩ (21) 3363150/23-26 (22) 10.12.81 (46) 07.11.84. Бюл. У 41

{72) Л.А.Петрова и А.Ф.Туболкин (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промыпленности (53) 663.631.8(088.8) (56) 1.,Х. Amer. Water Works Assoc., 1979, 71, В 10, р; 562-5?О.

2. Авторское свидетельство СССР

В 617381, кл. С 02 F, 1/28, 1974 (прототип) .

„,SUÄÄ 1122614 A (54) (57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД ОТ ФТОРА, включающий обработку воды известковым молоком с образованием декантата и последующее контактирование декантата с адсорбентом, отличающийся тем, что, с целью снижения продолжительности процесса и увеличения количества очищенной воды, в качестве адсорбента используют обеззоленный пирокарбон.

2. Способ по п. 1, о т л и ч à ioшийся тем, что контактирование ведут .при рН 4,5-6,0.

1122614

Время очистки, мин

10 20 30 40 50 60

Остаточное содержание фтора, мг/л

13,0 7,2 4,4 1,5 1,0 0,6 0,4 0,3, 1

Изобретение относится к способу очистки сточных вод от фтора и может .быть использовано в химической, стекольной промышленности, а также в производстве минеральных удобрений.

Известен способ очистки вод от фтора путем ее контактирования с активированным углем, с активированным бокситом при рН 5,5-7,0, с активированным глиноземом при рН 5,0-8, О (1 1б

Однако при использовании активи-. рованного боксита или активированного глинозема эффективность очистки более 90% от первоначального содержания фтора достигается лишь при контактировании их с очищаемой водой в течение не менее 4 ч и только в строго определенной области рН вЂ” при уменьшении времени контакта эффективность очистки вод существенно снижается. Причем активированный боксит извлекает фтор лишь в области рН, равной 5 — 9,7, а при рН 5,0-7,5 происходит выщелачивание фтора из боксита и концентрация фтора в растворе увеличивается. Все перечисленные адсорбенты используются в режиме одноцик, лового процесса, после чего предлагается их подвергать регенерации. Равновесная емкость по фтору невысока, что требует больших расходов адсорбента (25 г/л).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от фтора, основанный на связывании,фторидов в труднорастворимые соединения кальцийсодержащим реагентом с последующей фильтрацией декантата через адсорбент, предварительно обработанный известковым молоком, В качестве адсорбента используют сланец, перлит или вулканическую пемзу. Содержание фтора в очищенной воде 0,1-1,5 мг/л. Число 45 циклов сорбций 4, после чего необходимо провести регенерацию адсорбента .известковым молокам и промывку. Продолжительность одного цикла 3 ч P2).

Недостатком известного способа является небольшое число межрегенерационных циклов сорбции, значительная длительность одного цикла и быстрое насыщение адсорбента. Производительность процесса мала, так как требуется частая замена или регенерация адсорбента.

Цель изобретения — снижение продолжительности процесса и увеличение количества очищенной воды.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку воды известковым молоком с образованием декантата и последующее контактирование декантата адсорбентом, в качестве адсорбента используют обеззоленный пирокарбонат.

Причем контактирование ведут при рН 4,5-6,0.

Пирокарбон является твердым остатком пиролиза некомпостируемых бытовых отходов. Обеззоливание пирокарбона минеральной кислотой позволяет увеличить объем пор до 0,6-0,8 см /r и удельную поверхность до 80-90 м /r.

Способ осуществляют следующим образом.

Воду, содержащую ионы фтора, по" дают в реактор-нейтрализатор, куда вводят известковое молоко. После осаждения фтора в виде фторида кальция, декантат подают на вторую стадию очистки в адсорбционную колонну, заполненную обеззоленным пирокарбоном. В колонне происходит адсорбция ионов фтора до ПДК в течение 30—

60 мин. !

Насыщенный адсорбент регенерируют слабощелочным раствором. Регенерационный раствор направляют на первую стадию очистки с корректировкой рН.

Данные по кинетике адсорбции фтора при рН 5,6 приведены в табл. 1, а по влиянию рН на качество очистки воды — в табл. 2.

Т а блица 1

1122614 ф

Таблица 2

Значение рН очищаемой воды

4,5

5,2 6,0 6,4 7,0 8,0 9,1

Содержанке фторндов в .очищаемой воде, мг/л

2 12 15 6 17 5 12 6 288 15,6 13%7 148

Содержание фторидов в очищенной воде, мг/л

1,9 Следы 0,4 1,3 2,1 3,3 9,8 12,2

Показатели

Способ

Известный

Предлагаемый по примеру

Известный

1 . J 2 (3

Состав сорбента, мас.%:

41,8

31,1

18,8

50,1

Si0

57, 0

44,1

А1 0

12,9

16,9

9,3

76,5

1,7

Ре О

Ф . Остальное

1,4

2,1

3,4

4,2

5,2

5,0

5,7 рН

5,7

5,7

5,7

Данные получены при использовании обеззоленного пирокарбона с размером частиц 0,2-1,5 мм при дозе адсорбента 10 г/л.

Пример 1. Берут 100 г пирокарбона с удельной поверхностью

18 м /г и объемом пор 0,32 см /г, содержащего, мас.%: углерод 25,2;

8 0 40,6, . AT 0 10,4; Fe20) 11,2;

СаО 10,5 MgO 1,3 и др.

Пирокарбон заливают 0,5 л 10%-ного раствора соляной кислоты и выдерживают при перемешивании в течение

2 ч, затем промывают водой. Получают 81 г обеззоленного пирокарбона с удельной поверхностью 86 м2 /г, объемом пор 0,68 см /г, содержащего, мас.%: углерод 31,1 SiO> 50,1;

А1 0 12,9; Fe О 1,7, остальное до 4,2»

Сточную воду обрабатывают извест20 ковым молоком. Декантат отделяют и направляют на адсорбционную очист- ку. 1 л декантата с содержанием фто ра 13,3 мг/л и рН 5,7 подают в колонну с 25 г обеззоленного пирокарл5 бона. После 30 мин контактирования очищенную воду сливают, а адсорбент используют повторно для очистки новых порций декантата.

Зо Проведено восемь циклов очистки воды без регенерации сорбента.

Результаты приведены в табл. 3.

Приме р ы 2 и 3. Проводят аналогично примеру 1, за исключени" ем состава сорбента и содержания фтора в исходной воде.

Результаты по очистке воды приве- дены в табл. 3.

fl àблица 3

1122614

Продолжение табл. 3

17,5

15,6

13,3

Доза сорбента, г/л

25

9,5

17,1

15,3

12,0

0,68

0,6

0,56

Продолжительность цикла, мин

180

240

30

Количество циклов очистки

Количество очищенной воды, л/ч

0,7

2,0

0,25

1,0

Таким образом, предлагаемый межуток времени и увеличить коспособ позволяет осуществить очи- личество очищенной воды. стку воды за более короткий проРедактор Н.Джуган

Заказ 8085/19 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4

Содержание фтора в исходной воде, мг/л

Количество извлеченного. фтора, мг/л

Равновесная емкость сорбента, мг фтора/г . 0,5

Составитель Н.Строганова

Техред Ж.Кастелевич Корректор C.@екмаР