Способ очистки водных растворов от органических веществ

 

Использование: очистка производственных и сточных вод от карбоновых кислот, фосфорорганических соединений и других органических веществ, малорастворимых в воде. Сущность изобретения: сорбция на мелкодисперсном активированном угле с размером частиц 0,05-0,5 мм, модифицированном 3-40% гидроксида железа и прокаленном при 200-400° С. Способ обеспечивает повышение степени очистки с 98.2% до 99,99% при повышении выхода объема очищенного раствора на весовую единицу сорбента о 2,3 раза и при многократном (не менее 50 циклов) использовании сорбента. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 02 F 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 3

QO ! ()

Ql > (а (21) 4873207/26 (22) 17.07.90 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Памфилова (72) А.И.Славецкий, А,К.Пяртман, Е.Г.Семин, П.B.Êîìàðîâ и А.В.Фролова (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 806103, кл. С 02 F 1/28, 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ PACTBOРОВ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (57) Использование: очистка производственных и сточных вод от карбоновых кислот, Изобретение относится к сорбционной технологии очистки сточных вод от органических веществ и может быть использовано для очистки от кэрбоновых кислот, фосфорорганических соединений и других малорастворимых в воде органических соединений алифатического и ароматического ряда с помощью активированного угля.

Наиболее близким по технической сущности является известный способ очистки растворов от органических веществ путем использования мелкодисперсных сорбентов, например, активировэнного угля в виде намывных фильтров. Основными недостатками указанного способа являются невысокая степень очистки (90%), малый выход очищенного продукта на единицу загруженного сорбента и одноцикличность работы сорбента, Целью изобретения является увеличение выхода очищенного продукта на единицу загруженного сорбента. степени очистки. Ж 1778075 А1 фосфорорганических соединений и других органических веществ, малорастворимых в воде. Сущность изобретения: сорбция на мелкодисперсном активированном угле с размером частиц 0,05 — 0,5 мм, модифицированном 3 — 40% гидроксида железа и прокаленном при 200-400 С. Способ обеспечивает повышение степени очистки с 98,2% до 99,99% при повышении выхода обьема очищенного раствора на весовую единицу сорбента в 2,3 раза и при многократном (не менее 50 циклов) использовании сорбента. 3 табл.

1 и количества циклов работы активированного угля.

Поставленная цель достигается за счет . использования мелкодисперсного активированного угля с размером частиц 0,05 — 0,5 мм, модифицированного 3 — 40% гидроксида железа и прокаленного при температуре

200 — 440 С перед каждым циклом использования сорбента.

Уменьшение количества гидроксида железа ниже 3 / приводит к снижению выхода очищенного раствора на единицу загруженного сорбента за счет снижения емкости сорбента (числа активных центров гидроксида железа), Увеличение количества гидроксида железа свыше 40% приводит к снижению ско.рости очистки за счет заполнения пор сорбента и снижению степени очистки за счет связывания активных центров углерода

Уменьшение температуры прокаливания менее 200 С приводит к снижению вы1778075 хода очищенного продукта на единицу загруженного сорбента за счет неполного разложения "вредных" органических примесей и слабой активизации центров сорбента.

Увеличение температуры прокаливания 5 свыше 440 С приводит к термическому разложению активированных углей.

Пример 1. Модельный раствор, содержащий 100 мг/л фосфорорганических соединений (три-н-бутилфосфата), 40 мг/л 10 высших изомерных карбоновых кислот, 10 мг/л бенэола, 25 мг/л декана, 5 мг/л толуола пропускают через намывной фильтр из

АУ, содержащий гидроксид железа в количестве 0-50 мас. g толщиной 1 см и диамет- 15 ром 12 см с линейной скоростью 300 мг/мин на см фильтрующей поверхности при разряжении 0,02 МПа. Каждые 300 мл раствора после экстракционного концентрирования в 30 раз с использованием четыреххлори- 20 стого углерода хроматографически анализируют на содержание органических веществ по стандартным методикам.

Зависимость степени очистки () и выхода очищенного раствора на единицу за- 25 груженного сорбента (дм /г) от количества з гидроксида железа, введенного в активный уголь марки КАД-молотый, представлена в табл. 1.

Пример 2. Модельный раствор соста- 30 ва, указанного в примере 1 пропускают через намывной фильтр из активированного угля КАД-молотый, модифицированного

30О/ гидроксида железа, предварительно прокаленного при различных температурах 35 перед каждым циклом очистки. Методика проведения эксперимента и анализа растворов не отличается от описанной в примере 1.

Результаты зависимости степени очист- 40 ки ($) и выхода очищенного раствора на единицу загруженного сорбента (дм /г) от температуры предварительного прокаливания приведены в табл, 2, Пример 3. Модельный раствор сота- 45 ва, укаэанного в примере 1. пропускают через намывной фильтр из активированного угля, модифицированного 307 гидроксида железа с различным размером зерна сорбента. Методика проведения эксперимента и анализа растворов не отличается от примера 1, Результаты зависимости степени очистки ($) размера зерна сорбента приведены в табл. 3.

Как видно из приведенного примера при размере зерна более 0,5 мм низкая степень очистки, при размере зерна менее 0,05 мм наблюдается плохая фильтрация, что не позволяет проводить процесс очистки..

Наиболее эффективным является исI . пользование сорбента с размером частиц

0,5 — 0,05 мм.

Как видно из приведенных примеров, использование предложенного способа позволяет увеличить степень очистки с 98,2 (по прототипу) до 99,99, а выход очищенного раствора на единицу сорбента — в 2,3 раза при многократном использовании сорбента без изменения сорбционных свойств в течение 50 циклов.

Способ очистки водных растворов от органических веществ, включающий сорбцию на мелкодисперсном активированном.угле в виде намывного фильтра, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода очищенного раствора, степени очистки и количества циклов работы сорбента, в.качестве мелкодисперсного сорбента используют активированный уголь с размером частиц

0,05 — 0 5 мм, модифицированный 4-40оь гидроксида железа и прокаленный при 200400 С.

Формула изобретения

Способ очистки водных растворов от органических веществ, включающий сорбцию на мелкодисперсном активированном угле в виде намывного фильтра, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью увеличения выхода очищенного раствора, степени очистки и количества циклов работы сорбента, в качестве мелкодисперсного сорбента используют активированный уголь с размером частиц

0,05 — 0,5 мм, модифицированный 3 — 40 гидроксида железа и прокаленный при 2004000 С.

1778075

Таблица1

Таблица2

Степень очистки.

Температура прокаливания, Ос

Выход очищенного раствора м /r со бента

Количество циклов работы сорбента .

Примечание

При использоваг нии сорбента в последующих, после первого, циклах, степень очистки снижается до 80, а выход очищенного сорбента- до 2,6 дм на r сорбента

Использование в последующих циклах не ухудшает сорбционных свойств

99,99

99,99

150

3,1

3,1

450

99,99

99,99

99,99

3,5

3,7

3.2

50 наблюдается разлож ение сорбевта без и окалки казаны в табли е 1

Таблица3

Составитель А.Фролова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 4160 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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