Способ очистки сточных вод от ионов меди

 

Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией и может быть использовано в промышленности, сельском и коммунальном хозяйствах. Для очистки воды в качестве сорбента используют кварцево-глауконитовый песок с содержанием глауконита 60-80 %, обладающий высокими ионообменными и адсорбционными свойствами по отношению к меди. Процесс очистки осуществляют в динамических условиях - сточные воды фильтруют через кварцево-глауконитовый песок толщиной 0,5 м, что позволяет ускорить очистку без ущерба для ее качества. Способ предполагает применение дешевого природного высокоэффективного сорбента - кварцево-глауконитового песка и упрощение технологии очистки за счет использования прямого фильтрования сточных вод через сорбент. Способ значительно сокращает количество технологических операций и снижает стоимость очистки. 3 табл.

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией, и может быть использовано в промышленности, сельском и коммунальном хозяйствах.

Известен "Способ очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ" (А. с. 1560483, C 02 F 1/28, Б.И. N 16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей CaO 30-50%, до pH 8,75-9,25, а затем золой, содержащей CaO 3-5%, до pH 6,5. Недостатком данного способа является низкая эффективность очистки в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к меди и сложностью технологического процесса.

Наиболее близким является "Способ очистки сточных вод от ионов меди" (А. с. 1495308, C 02 F 1/62, Б.И. N 27, 1989), в котором воду обрабатывают щелочным раствором и активированным углем с последующим выдерживанием смеси при температуре 50-55 градусов в течение 30 минут и отделением осадка. Недостатком данного способа являются низкая эффективность очистки сточных вод от ионов меди и высокая стоимость очистки вследствие дороговизны сорбента и дополнительных затрат на технологические операции по подогреву и отстаиванию раствора.

Задачей изобретения является выбор минералогического состава кварцево-глауконитового песка, обладающего повышенной емкостью катионного обмена, и определение оптимальной толщины сорбционного фильтра для повышения эффективности очистки сточных вод от ионов меди и удешевления процесса очистки.

В предлагаемом способе в качестве сорбента используется кварцево-глауконитовый песок с содержанием глауконита 60-80%, обладающего более высокими ионообменными и адсорбционными свойствами по отношению к меди.

Другое отличие от известного способа состоит в том, что процесс очистки осуществляется в динамических условиях, при которых сточные воды фильтруют через кварцево-глауконитовый песок толщиной 0,5-0,6 м, что позволяет ускорить очистку без ущерба для ее качества.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно сократить количество технологических операций и, учитывая дешевизну сорбента, снизить стоимость очистки.

Глаукониты - слоистые низкотемпературные магнезиально-железистые гидрослюды. Для них характерны высокие удельные поверхности (до 100...115 м²/г) и ионообменная способность. Глауконит - широко распространенный в природе минерал. Комиссия Президиума Совета Министров РСФСР по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов решением от 25.01.84 г. рекомендовала к освоению на территории РСФСР залежей кварцево-глауконитовых песков, как экологически чистых материалов.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от ионов меди поясняется следующими примерами.

Пример 1. Сточную воду сельскохозяйственного производства с массовой концентрацией меди 110 мкг/л и объемом 300 мл пропускают через стеклянный сосуд с кварцево-глауконитовым песком, содержащим от 30 до 100% глауконита, массой 64 г (объем 50 см³) при скорости фильтрования 1-2 м/ч. Степень очистки составила 65-100%.

Сравнительные данные по эффекту очистки в зависимости от процентного содержания глауконита в кварцево-глауконитовом песке приведены в табл. 1 (табл. 1 - 3 см. в конце описания).

Данные табл. 1 показывают, что при содержании глауконита в кварцево-глауконитовом песке от 60% и больше степень очистки воды максимальная и составляет 99-100%. Однако, принимая во внимание, что в природных образованиях наиболее часто процентное содержание глауконита не превышает 60-80%, а приготовление фильтрующего материала с более высоким его содержанием требует дополнительных затрат, данное содержание принято за оптимальное.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, однако опыты выполнялись при различной толщине фильтра.

Результаты опытов по очистке сточных вод от ионов меди при различной высоте слоя кварцево-глауконитового песка (таб. 2) показывают, что при достижении высоты слоя 0.5-0.6 м степень очистки достигает 100%. Дальнейшее увеличение высоты слоя фильтра будет связано с удорожанием процесса очистки.

Пример 3. Выполняется для сравнительной оценки эффективности очистки по известному и предлагаемому способам. Опыты по очистке выполняются в условиях и при скоростях фильтрации, характерных для известного способа, когда обработка зараженной ионами меди воды осуществляется сначала известью, затем активированным углем. В табл. 3 приведены данные, доказывающие эффективность очистки применения в качестве сорбента кварцево-глауконитового песка с содержанием глауконита 60-80%.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки сточных вод от ионов меди обеспечивает по сравнению с существующим способом следующие преимущества: а) возможность эффективной очистки сточных вод от ионов меди с использованием дешевого природного материала - кварцево- глауконитового песка; б) осуществление очистки воды в динамических условиях при помощи фильтров, позволяющих ускорить, упростить и удешевить процесс очистки; в) снижение затрат на очистку за счет исключения дополнительных технологических операций.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий обработку сорбентом, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют кварцево-глауконитовый песок с содержанием глауконита 60 - 80%, а очистка осуществляется фильтрацией сточных вод через сорбент толщиной слоя 0,5 - 0,6 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3