Способ очистки сточных вод от ионов меди
Владельцы патента RU 2477708:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение может быть использовано для очистки вод, в частности сточных вод, от ионов меди сорбцией. Для осуществления способа сточные воды фильтруют через сорбент, в качестве которого используют гидратированный цемент толщиной слоя 0,055-0,065 м и с размером зерен 0,114-0,315 мм. Способ обеспечивает увеличение скорости фильтрации при обеспечении высокой степени очистки сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, уменьшению высоты слоя сорбента и экономии затрат на технологию очистки. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией.
Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ (АС 1560483, С02F 1/28, БИ №16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей СаО 30-50%, до рН 8,75-9,25, а затем золой, содержащей СаО 3-5%, до рН 6,5.
Недостатком данного способа является низкая эффективность очистки в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к меди и сложностью технологического процесса.
Известен способ очистки сточных вод от ионов меди (АС 1495308, С02F 1/62 БИ №27, 1989), в котором воду обрабатывают щелочным раствором и активированным углем с последующим выдерживанием смеси при температуре 50-55°С 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.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ очистки сточных вод от ионов меди, который основан на фильтрации через слой сорбента, в качестве которого используют отходы измельченного пеногипса (RU №2360868, C02F 1/28, B01J 20/28, опубл. 10.07.2009 г.).
Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, большой расход сорбента.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки и уменьшению высоты слоя сорбента, что приводит к его экономии.
Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов меди, включающем фильтрацию через слой сорбента, в качестве сорбента используют гидратированный цемент толщиной слоя 0,055-0,065 м с размером зерен 0,114-0,315 мм.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют гидратированный цемент.
Для сорбции использовался цемент с размерами зерен 0,114-0,315 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Фильтрование проводилось в колонке диаметром 30 мм, высотой 400 мм.
Фильтрованию подвергались сточные воды, содержащие ионы меди. Толщина слоя сорбента составляет 0,055-0,065 м, масса сорбента 10-15 г, скорость фильтрования принималась равной 5 м/час, что соответствует скорости фильтрации в реальных фильтрах на очистных сооружениях. Отбор проб проводился в конце времени фильтрования. Определялась концентрация ионов меди. Контроль за степенью очистки воды от ионов тяжелых металлов проводился на атомно-абсорбционном спектрометре.
В таблице приведены полученные результаты по качеству очистки сточных вод для фракции 0,114-0,315 мм.
Способ позволяет увеличить скорость фильтрации в 1,25 раза, что приводит к сокращению времени очистки и на 33% позволяет сократить расход сорбента.
| Используемый для очистки материал | Высота слоя сорбента, м | Исходная концентрация ионов меди, мг/л | Конечная концентрация ионов меди, мг/л | Скорость фильтрации, м/ч |
| ПРЕДЛАГАЕТСЯ | ||||
| Гидратированный цемент | 0,055 | 1,50 | 0 | 5 |
| 0,060 | 1,50 | 0 | 5 | |
| 0,065 | 1,50 | 0 | 5 | |
| 0,055 | 6,50 | 0,001 | 5 | |
| 0,060 | 6,50 | 0,001 | 5 | |
| 0,065 | 6,50 | 0,001 | 5 | |
| 0,055 | 11,50 | 0,015 | 5 | |
| 0,060 | 11,50 | 0,015 | 5 | |
| 0,065 | 11,50 | 0,015 | 5 | |
| ПРОТОТИП | ||||
| Измельченный пеногипс | 0,075 | 1,50 | 0 | 4 |
| 0,085 | 1,50 | 0 | 4 | |
| 0,090 | 1,50 | 0 | 4 | |
| 0,075 | 6,50 | 0,001 | 4 | |
| 0,085 | 6,50 | 0,001 | 4 | |
| 0,090 | 6,50 | 0,001 | 4 | |
| 0,075 | 11,50 | 0,015 | 4 | |
| 0,085 | 11,50 | 0,015 | 4 | |
| 0,090 | 11,50 | 0,015 | 4 |
Способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий фильтрацию через слой сорбента, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют гидратированный цемент толщиной слоя 0,055-0,065 м с размером зерен 0,114-0,315 мм.
