Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов


 


Владельцы патента RU 2496723:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. В способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте в качестве природного сорбента используют сланец с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм. Технический результат - увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение расхода сорбента, что приводит к его экономии. 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов.

Известен способ очистки воды от ионов тяжелых металлов, включающий обработку очищаемой воды смесью карбонатита и активного кремнезема, взятых в соотношении 0,8-1:1 (RU №2259956, C02F 1/62, опубл. 10.09.2005).

Недостатками данного способа являются низкая степень очистки и низкая скорость фильтрации.

Известен способ очистки сточных вод, заключающийся в использовании мелкодисперсных материалов с соотношением оксидов кальция и кремния в пределах от 1,4 до 1,9 (SU №473679, C02F 1/62, C02F 101/20, C02F 103/16, опубл. 15.06.1975).

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, который основан на сорбции ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте - пирите, предварительно обогащенном до 84-96%, причем размер зерна использующегося сорбента составляет не более 160 мкм (RU №2189363, C02F 1/61, C02F 1/28, C02F 1/20, опубл. 20.09.2002.)

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, и низкая емкость сорбента по ионам тяжелых металлов (0,0011 г/г), что приводит к большому расходу сорбента (970 г на 1,08 г поглощаемого иона).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение расхода сорбента, что приводит к его экономии.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающем сорбцию ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте, в качестве сорбента используют сланец с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве сорбента используют измельченные отходы горнодобывающей промышленности - слюдяной сланец с содержанием минерала биотита 25%. Такой отход образуется в горнодобывающей промышленности, например на Вишневогорский горно-обогатительном комбинате.

Кварц - 30-40 объемн.%

Биотит - 25-30 объемн.%

Мусковит - 46-28 объемн.%

Примеси - 1-2 объемн.%

Для сорбции использовались отходы с размерами зерен от 2,50 до 3,00 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Процесс сорбции проводили в колонке диаметром 40 мм. Высота слоя сорбента 200 мм. При этом вес рабочего слоя сорбента равен 450 г. Водные растворы хлоридов тяжелых металлов (нейтральные или слабокислые) имели концентрацию по поглощаемому иону 100 мг (0,1 г/л). Объемная скорость раствора, пропускаемого через колонку, составляла 2 мл/с или 7,2 л/ч. В этом случае в колонку вводилось тяжелого металла 7,2 мг/ч. Продолжительность эксперимента составляла 1,5 ч.

В таблице приведены полученные результаты по очистке сточных вод.

Таблица
Используе-
мый для очистки сорбент
Масса сорбента, г Скорость фильтрации, л/ч Конечная концентрация металлов в фильтрате мг/л
Медь Никель Ртуть
предлагается
сланец (2,50 мм) 450 7,2 1,5·10-3 0,7·10-2 3,5·10-6
сланец (2,85 мм) 440 7,2 1,5·10-3 0,7·10-2 3,5·10-6
сланец (3,00 мм) 430 7,2 1,5·10-3 0,7·10-2 3,5·10-6
прототип
пирит, обогащенный до 84-96% 970 3,6 3,0·10-3 1,0·10-2 5,0·10-6

Выводы: по данным таблицы видно, что применение сланца с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм позволяет:

1) увеличить скорость фильтрации в 2 раза по сравнению с прототипом, что приводит к сокращению времени очистки,

2) уменьшить расход сорбента в 2 раза по сравнению с прототипом, что приводит к его экономии.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте, отличающийся тем, что в качестве природного сорбента используют сланец с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано для очистки фосфатсодержащих сточных вод. Для осуществления способа проводят обработку сточной воды гидроксидом кальция с образованием нерастворимых частиц трикальцийфосфата и выводят из обработанной воды твердые продукты очистки.

Изобретение относится к способам получения адсорбентов для очистки вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при очистке сточных вод тепловых электрических станций и удалении разливов нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

Группа изобретений относится к способу и системе очистки воды и может быть использована для промышленного получения воды, очищенной от тяжелых примесей и со свойствами талой воды.

Изобретение относится к технике обработки воды озонированием и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов, для дезинфекции оборотной воды бассейнов.

Изобретение относится к технике обработки воды озонированием и может быть использовано, в частности, для обеззараживания питьевой воды в системах водоснабжения городов и населенных пунктов, для дезинфекции оборотной воды бассейнов.
Изобретение может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложены способы получения реагента, обладающего свойствами как коагулянта, так и флокулянта (варианты).

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах.
Изобретение относится к области магнитного обогащения и может быть использовано для разделения исходных руд и продуктов гравитационного обогащения в магнитных жидкостях по плотности.
Изобретение относится к процессам горения, созданию способов, уменьшающих содержание ртути или серы в дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу. Способ сжигания ртутьсодержащего топлива в печи топливосжигающей установки с пониженным количеством выброса ртути из указанной установки в окружающую среду, характеризуется добавлением композиции основного сорбента, содержащей бром или йод, к топливу перед вводом в печь, введением в указанную печь топлива с добавленной в него композицией основного сорбента, добавлением компонентов дополнительного сорбента, содержащих кальций, кремнезем и оксид алюминия в указанную печь при температуре, превышающей 1093°C, и сжиганием указанного топлива в печи с образованием газообразных продуктов сгорания, золы и тепловой энергии.
Изобретение относится к получению сорбентов для очистки воды и твердой поверхности. .
Изобретение относится к области получения сорбционных и фильтрующих материалов для очистки воды, преимущественно, от марганца и железа. .

Изобретение относится к обработке воды флокуляцией и может быть использовано в теплоэнергетике для осветления природной воды, обработанной коагулянтами, на водоподготовительной установке тепловых электрических станций.

Изобретение относится к области сорбционного извлечения тяжелых металлов и радионуклидов из водных растворов. .

Изобретение относится к сорбентам для очистки воздуха в салонах (кабинах) транспортных средств, а также в жилых помещениях от кислых газов, паров воды и микроорганизмов.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. .

Изобретение относится к композициям алюмосиликата. .

Изобретение относится к технологии производства сорбентов с использованием природного глауконита. .
Изобретение относится к области химии. .
Наверх