Способ получения сорбента для очистки технологических сточных вод от ионов хрома и цинка
Владельцы патента RU 2313388:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано для очистки сточной воды от ионов хрома, цинка и других металлов. В растворе трехзамещенного фосфорнокислого натрия с концентрацией 2-8 г/дм3 выдерживают древесные опилки различных пород деревьев в течение 10 часов при комнатной температуре при периодическом перемешивании раствора с опилками, затем проводят фильтрацию, осадок промывают и сушат. 1 табл.
Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано для очистки воды от ионов хрома, цинка и др. как наиболее опасных составляющих промышленных отходов.
Известен способ получения адсорбента нанесением солей FeSO4 и FeCl3 на отходы производства хлопковой целлюлозы состава ловушечное полотно и циклонная пыль, обработанные жидким аммиаком (Пат. СССР №1731737, МКИ 5 С02F 1/52, БИ 17, 92.05.07).
К недостаткам данного способа следует отнести нерациональный расход солей железа, частую замену начинки фильтра, удорожание процесса.
Известен способ получения адсорбента на основе титана с размером пор 5-40 мкм. Способ фильтрации через него обеспечивает остаточное содержание ионов железа в воде до 0,19 мг/дм3 (патент РФ №2006471, МКИ 5 С02F 1/04, В01D 39/00, БИ №2, 30.01.94).
К недостаткам данного способа следует отнести существенную проблему регенерации фильтра, дороговизну и сложность изготовления.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения сорбента, в котором опилки различных пород деревьев обрабатывают модификатором, содержащим ортофосфорную кислоту, диметилформалид и мочевину при температуре кипячения в течение 5 часов (Пат. РФ №2079359, С1, Кл. В01J 20/22, БИ №14, 1997,].
Недостаткам способа является сложный состав модификатора, используемый для обработки отходов деревообрабатывающей промышленности, и необходимость кипячения опилок при пропитке.
Техническим решением задачи является снижение трудоемкости и упрощение процесса получения сорбента с повышенной сорбционной способностью к ионам хрома, цинка и др.
Поставленная задача достигается в способе получения сорбента для очистки технологических сточных вод от ионов хрома и цинка, включающем обработку древесных опилок раствором модификатора, отделение твердого остатка от жидкой фазы путем фильтрации, промывку и сушку твердого остатка, согласно изобретению в качестве модификатора используют раствор трехзамещенного фосфорнокислого натрия с концентрацией 2-8 г/дм3 и обработку ведут путем выдерживания опилок в растворе при комнатной температуре в течение 10 часов при периодическом перемешивании.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что за счет упрощения состава модификатора, а также исключения процесса кипячения упрощается и снижается трудоемкость процесса получения сорбента из отходов деревообрабатывающей промышленности. Кроме того, конечный продукт по катионам тяжелых металлов имеет сорбционную емкость в 5-7 раз больше, чем до применения предлагаемого способа получения сорбента.
По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков аналогичной заявляемой, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.
Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено для изготовления сорбентов обладающих повышенной сорбционной способностью к ионам тяжелых металлов, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».
Способ получения сорбента для очистки технологических сточных вод от ионов хрома и цинка осуществляется следующим образом.
Отходы древесных опилок помещают в раствор трехзамещенного фосфорнокислого натрия с концентрацией 2-8 г/дм3 и выдерживают 10 часов при температуре 22-25°С и периодически перемешивают. Затем твердую фракцию отделяют от жидкой путем фильтрации и промывают дистиллированной водой. Промытый твердый остаток сушат и используют в качестве сорбента. Для подтверждения эффективности заявляемого технического решения приведены примеры, в которых используется модификатор с разной концентрацией.
Пример 1. 100 г отходов древесных опилок помещают в 1 литр раствора трехзамещенного фосфорнокислого натрия с концентрацией 2 г/дм3 и выдерживают 10 часов при температуре 22-25°С и периодически перемешивают. Затем твердую фракцию отделяют от жидкой путем фильтрации и промывают дистиллированной водой. Промытый твердый остаток сушат и используют в качестве сорбента.
Пример 2. Согласно примеру 1 раствор трехзамещенного фосфорнокислого натрия взят с концентрацией 5 г/дм3.
Пример 3. Согласно примеру 1 раствор трехзамещенного фосфорнокислого натрия взят с концентрацией 8 г/дм3.
Сорбционные показатели сорбента, полученного в примерах 1, 2, 3, представлены в таблице.
| Пример | Сорбционная емкость, мг/г | |
| Cr+3 | Zn+2 | |
| 1 | 35,0 | 52,5 |
| 2 | 43,0 | 64,8 |
| 3 | 45,0 | 65,2 |
| прототип | 6,0 | 9,0 |
По данным таблицы видно, что по сравнению с прототипом сорбционная емкость сорбента, полученного предложенным способом, в 5-7 раз больше, чем у прототипа.
Способ получения сорбента для очистки технологических сточных вод от ионов хрома и цинка, включающий обработку древесных опилок раствором модификатора, отделение твердого остатка от жидкой фазы путем фильтрации, промывку и сушку твердого остатка, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют раствор трехзамещенного фосфорно-кислого натрия с концентрацией 2-8 г/дм3 и обработку ведут путем выдерживания опилок в растворе при комнатной температуре в течение 10 ч при периодическом перемешивании.
