Состав для обработки сточных вод

 

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для обработки мточных вод ковроткацких и подобных производств. Для осуществления очистки используют состав, содержащий от 40 до 50 мас.% природных цеолитов, 30 - 40 монтмориллонита, 5 - 15 гидроксида кальция, 3,5 - 8 сульфата алюминия и 3,0 - 15,0 мас.% катализатора. В качестве приводного цеолита используют один или более цеолитов из группы: натролит, ломонтит, стильбит, шабазит, мезолит, томсонит. Состав обладает высокой эффективностью при очистке сточных вод, содержащих различные взвешенные и коллоидные загрязнения с высокой цветностью и неприятным запахом. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к составу для очистки сточных вод, содержащему цеолит, монтмориллонит, гидроксид кальция, сульфат алюминия и катализатор. Этот состав высокоэффективен при обработке сточных вод производства ковров и аналогичных производств.

Сточные воды ковроткацкого производства содержат различные поверхностные или коллоидные загрязнения и имеют отвратительный запах. Высокая цветность такой воды препятствует поступлению света и кислорода. Это вызывает серьезные проблемы, например ускорение эвтрофикации воды. Несмотря на это большинство ковроткацких фабрик, будучи небольшими, не в состоянии приобрести дорогостоящее оборудование для обработки сточных вод. Даже на фабриках, имеющих такое дорогостоящее оборудование, с целью снижения себестоимости обработку воды с его помощью не производят, а сточные воды сливают прямо на месте. Это вызывает загрязнение окружающей среды.

В ходе исследования путей преодоления этих проблем автором установлено, что состав, содержащий цеолит, монтмориллонит, гидроксид кальция, сульфат алюминия и катализатор, очень эффективен при обработке сточной воды, получаемой при производстве ковров.

Задачей изобретения является преодоление вышеуказанных проблем. Предлагаемым составом обрабатывают сточные воды, получаемые при производстве ковров и на аналогичных производствах, с малыми затратами и простым способом.

Состав для очистки сточных вод содержит цеолит, монтмориллонит, гидроксид кальция, сульфат алюминия, катализатор.

В изобретении предложен состав для обработки сточных вод, содержащих, мас.

Природные цеолиты 40-50 Монтмориллонит [SiO₂, Al₂O₃, Na₂O и т.д. - 30-40 Гидроксид кальция [Ca(OH)₂] 5-15 Сульфат алюминия [Al₂(SO₄)₃·7H₂O] 3,5-8 Катализатор [MgO] 3,0-15,0 Предпочтительно предлагаемый состав содержит, мас.

Природные цеолиты 45 Монтмориллонит [SiO₂, Al₂O₃, Na₂O и т.д. - 35 Гидроксид кальция [Ca(OH)₂] 10 Сульфат алюминия [Al₂(SO₄)₃·7H₂O] 5
Катализатор [MgO] 5
Природные цеолиты, представляющие собой основной компонент данного изобретения, включают следующие цеолиты:
Натролит [Na₂Al₂SiO₁₀·2H₂O]
Ломонтит [CaAl₂Si₄O₁₂·4H₂O]
Стильбит [Ca(Al₂Si₇O₁₈)·7H₂O]
Шабазит [CaAl₂Si₁₄O₁₂·6H₂O]
Мезолит [Na₂Ca₂Al₆Si₉O₃₀·8H₂O]
Томсонит [NaCa₂Al₅Si₅O₂₀·6H₂O]
Любой из указанных природных цеолитов можно использовать в предлагаемом составе. Кроме того, можно совместно использовать более одного из указанных природных цеолитов. Природные цеолиты представляют собой силикаты основного характера, содержащие кристаллизационную воду и находящиеся в форме волокон или цилиндрических агрегатов. Природные цеолиты в неограниченном количестве содержатся в габбро, базальтах.

Основным компонентом природных цеолитов является SiO₂Al₂O₃. Как правило, кристаллическая структура природных цеолитов сохраняется при высокой температуре, несмотря на то, что при этом происходит испарение содержащейся в кристаллической решетке воды. При испарении воды образуются тонкие поры диаметром 3-10 ангстрем. Мелкие поры служат в качестве фильтра и молекулярного сита и селективно адсорбируют или фильтруют органические и неорганические частицы размером 3-10 ангстрем, присутствующие в сточных водах. Соответственно сточные воды обрабатывают методами адсорбции, фильтрования, коагуляции и осаждения.

Другой компонент предлагаемого состава монтмориллонит относится к группе алюмосиликатов, содержащих SiO₂ около 59% Al₂O₃ 14 и Na₂O 3,5. Монтмориллонит в большом количестве содержится в таких минералах, как полевой шпат или глина. Адсорбционные и ионообменные свойства, присущие алюмосиликатам, позволяют монтмориллониту удачно дополнять природные цеолиты при совместном их использовании.

Монтмориллонит нерастворим в воде, однако поглощает воду из раствора, увеличиваясь в объеме в 8-12 раз по сравнению с первоначальным объемом. Это свойство способствует поглощению загрязнений.

Следующий компонент предлагаемого состава гидроксид кальция [Ca(OH)₂] реагирует с CO или CO₂ в растворе с образованием CaCO₃, оказывая тем самым дезодорирующее действие и снижая цветность.

Кроме того, гидроксид кальция нейтрализует кислотность воды, оказывающую отрицательное воздействие на сельскохозяйственные угодья и другие хозяйственные объекты.

Еще один компонент сульфат алюминия добавляют в предлагаемый состав в качестве коагулянта. В состав также вводят катализатор, ускоряющий адсорбцию, осаждение и коагуляцию загрязнений. Катализатор эффективно взаимодействует с другими компонентами предлагаемого состава, максимально повышая степень очистки сточных вод.

Состав, содержащий указанные компоненты, оказывает дезодорирующее действие и чрезвычайно эффективно снижает химическую и биохимическую потребность в кислороде, содержание взвешенных твердых частиц и цветность.

Ниже приведен пример приготовления состава в соответствии с данным изобретением, не ограничивающий объем притязаний.

Пример 1. Приготовление состава для обработки сточных вод.

Состав для обработки сточных вод получали путем измельчения до подходящих размеров природных цеолитов, содержащихся в габбро и базальтах. После сепарации и извлечения методом гравитационного обогащения получен материал, содержащий, SiO₂ 74, Al₂O₃ 16, Fe₂O₃ 1,4, CaO 0,12, MgO 4,4, K₂O 1,8, Na₂O 1,2 (удельный вес 2-2,4).

Выделенные вещества сушили и измельчали до размеров частиц 100-200 меш. Таким же образом проводили сепарацию и извлечение монтмориллонита, его сушку с вентиляцией и измельчение до размеров частиц 100-200 меш. Измельчение и сепарацию производили на обогатительной площадке горно-обогатительной станции Волью, расположенной в Йондонге, провинция Чунгбук, Республика Корея.

Порошкообразный природный цеолит и порошкообразный монтмориллонит, полученные описанным выше способом, смешивали с промышленным гидроксидом кальция, сульфатом алюминия и MgO в следующих соотношениях, мас.

Природные цеолиты 45
Монтмориллонит 35
Гидроксид кальция 25
Сульфат алюминия 5
MgO 5
Пример 2. Обработка сточных вод предлагаемым составом.

Пробу неочищенных стоков ковроткацкой фабрики объемом 500 мл, темно-коричневого цвета, перемешивали в течение 5 мин с помощью магнитной мешалки. В перемешиваемую сточную воду добавляли кислоту или щелочь для доведения pH до 7. После этого в воду добавляли 1 г состава, приготовленного описанным выше способом. Воду с добавленным в нее составом перемешивали около 20 мин. После отделения осадка через 20 мин оставшийся раствор был подвергнут исследованиям. Для этого использовали колориметр типа WAK-COD в государственной физико-химической лаборатории Японии. Кроме того, определяли pH с помощью индикаторной бумаги с широким диапазоном измерений (pH 0,0-14,0) производства фирмы Dongyang Yoji Co. Ltd of Japan. Описанный эксперимент повторяли 30 раз в части, относящейся к сточной воде.

Результаты приведены в таблице.

Таким образом очевидно, что предлагаемый состав для обработки сточных вод обладает высокой эффективностью при обработке стоков производства ковров.

Формула изобретения

1. Состав для обработки сточных вод, образующихся в ковроткацком производстве, содержащий гидроксид кальция и сульфат алюминия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит природный цеолит, монтмориллонит и катализатор при следующем соотношении компонентов, мас.

Природный цеолит 40 50
Монтмориллонит 30 40
Гидроксид кальция 5 15
Сульфат алюминия 3,5 8
Катализатор 3 15
при этом в качестве природного цеолита использован один или более цеолит из группы: натролит, ломонтит, стильбит, шабазит, мезолит, томсонит.

2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что он содержит следующие компоненты, мас.

Природный цеолит 45
Монтмориллонит 35
Гидроксид кальция 10
Сульфат алюминия 5
Катализатор 5

РИСУНКИ

Рисунок 1