Способ получения средства для очистки воды, средство и способ очистки воды


 


Владельцы патента RU 2552548:

Закрытое акционерное общество "НПО ЭКОХИМ" (RU)

Изобретение относится к области очистки воды. Предложен способ получения средства для очистки воды на основе хлоралюминийсодержащего коагулянта. Способ включает взаимодействие металлического алюминия с раствором соляной кислоты, последующее введение в смесь добавки и выдержку смеси с получением продукта полимеризации. В качестве добавки в смесь вводят активированный уголь с размером частиц 100-10000 нм в количестве 9-12 кг/тн. Продукт полимеризации содержит полиалюминийгидрохлорид со степенью полимеризации около 70% и показателем основности 5/6. Способ очистки воды полученным средством осуществляют в аппарате, содержащем смеситель, флокулятор и флотатор. 3 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано для повышения эффективности очистки воды от органических веществ природного и техногенного происхождения.

Известен коагулянт полиоксихлорид алюминия Аква-Аурат, выпускаемый компанией ОАО «Аурат» (ТУ 2163-069-00205067-2007), используемый для очистки и кондиционирования питьевой воды, очистки сточных вод в промышленности, сельском хозяйстве, в бытовых целях, для водоподготовки ТЭЦ, ГРЭС, котельных, в бумажной промышленности для проклеивания бумаги, в парфюмерии и др.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является средство для очистки воды, раскрытое в заявке на изобретение РФ №2004104005 и представляющее собой адсорбционно-коагулирующую смесь, включающую сорбенты из ряда углеродистых (активированный уголь, графит и др.) или алюмосиликатных (например бентонит), соли щелочных металлов (калия, натрия и др.) и коагулянт (хлорид железа (III), хлорид алюминия и др.).

Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная эффективность очистки воды, а также необходимость получения коагулянта и сорбента по отдельности и их последующего смешивания, что усложняет технологию.

Задачей заявленного изобретения является создание средства для очистки воды, обладающего повышенной эффективностью, а также упрощение технологии очистки воды, включающей подготовку средства для очистки.

Задача решается за счет средства для очистки воды, включающего коагулянт и сорбент, отличающегося тем, что коагулянт является полимерным и частицы сорбента диспергированы в коагулянте.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности очистки воды и упрощение технологии очистки воды за счет исключения стадии смешивания коагулянта и частиц сорбента перед контактом с водой. Средство представляет собой устойчивую дисперсию, благодаря чему снижаются затраты на поддержание необходимого контакта коагулянта с очищаемой водой.

В качестве коагулянтов в изобретении может быть использован любой полимерный коагулянт, например неорганические полимерные коагулянты на основе хлоридов железа и алюминия.

В предпочтительном варианте используется полиалюминийгидрохлорид, имеющий общую формулу Aln(OH)mCl3n-m, где n и m - целые числа, при этом 0<m<3n.

Размер частиц сорбента составляет до 10000 нм, предпочтительно 100-10000 нм. В наиболее предпочтительном варианте размер частиц сорбента составляет 10-500 нм.

В предпочтительном варианте основность полимера составляет 5/6.

Степень среднемолекулярной полимеризации составляет около 70%, предпочтительно 70%.

Такой реагент в воде позволяет образовывать прямые и разветвленные цепи, обеспечивающие эффективную очистку воды.

Средство может быть получено добавлением частиц сорбента в полимерный коагулянт.

В предпочтительном варианте частицы сорбента добавляют в процессе полимеризации коагулянта.

Введение активированного угля с размером частиц до 10000 нм позволяет за счет электростатического взаимодействия достигнуть эффекта стабильной дисперсии, сохраняющейся на всех этапах очистки воды: растворение реагента, смешение с обрабатываемой водой, флокуляции и флотации. При этом обеспечивается значительный синергетический эффект в сравнении с использованием отдельных составляющих.

Массовое соотношение сорбента к полимерному коагулянту составляет от 1:20 до 1:40, предпочтительно около 1:33.

На чертеже приведена схема получения заявленного средства для очистки воды.

Средство для очистки воды может быть изготовлено из следующих компонентов:

- металлический первичный алюминий марки А7 в количестве 90-110 кг/тн;

- соляная кислота пищевого качества в количестве 160-200 кг/тн;

- активированный уголь фракции 100-10000 нм в количестве 9-12 кг/тн;

- вода остальное.

Композицию, представляющую собой заявленное средство для очистки воды, получают следующим образом. В реактор 1 загружают первичный алюминий и раствор соляной кислоты. Полученная смесь при помощи насоса 2 перекачивается через теплообменник 3 в смеситель 4, предпочтительно ультразвуковой смеситель, где в нее вводится активированный уголь фракцией до 10000 нм, при этом может быть использован ультразвук частотой 10-100 кГц. После этого полученная смесь снова подается в реактор.

Процесс получения средства для очистки воды проводят в течение 24-36 часов при температуре 90-98°C. При этом степень среднемолекулярной полимеризации составляет около 70%, предпочтительно 70%, основность полимера составляет 5/6.

В процессе полимеризации, т.е. получения полиалюминийгидрохлорида, в него вводят активированный уголь фракцией 100-10000 нм. При этом может быть использован ультразвук частотой 10-100 кГц.

В конечном продукте массовое соотношении активированного угля к полимеру составляет около 1:33.

Очистка воды осуществляется в аппарате, включающем смеситель, флокулятор, флотатор при следующих технических характеристиках:

- Доза средства для очистки воды - 1-20 мг/куб. дм воды;

- Величина Camp (критерий Кэмпа):

в смесителе: 30000-40000;

во флокуляторе: 50000-100000.

- Удельная гидравлическая нагрузка в флотаторе: 10-40 куб.м/кв.м/час

Полученный продукт, представляющий собой заявленное средство для очистки воды, может быть использован, в частности, для очистки питьевой и котловой воды от органических веществ природного происхождения, а также сточных вод и конденсата от нефтепродуктов.

1. Способ получения средства для очистки воды на основе хлоралюминийсодержащего коагулянта, включающий взаимодействие металлического алюминия с раствором соляной кислоты, последующее введение в смесь добавки и выдержку смеси с получением продукта полимеризации, отличающийся тем, что в качестве добавки в смесь вводят активированный уголь с размером частиц 100-10000 нм в количестве 9-12 кг/тн, полимеризацию проводят до образования в смеси полиалюминийгидрохлорида со степенью полимеризации около 70% и показателем основности 5/6.

2. Средство для очистки воды, полученное способом по п. 1.

3. Способ очистки воды, включающий введение средства по п. 2 в аппарат, содержащий смеситель, флокулятор и флотатор, где количество средства составляет 1-20 мг/куб.дм воды, критерий Кэмпа в смесителе составляет 30000-40000, критерий Кэмпа во флокуляторе составляет 50000-100000 и удельная гидравлическая нагрузка во флотаторе составляет 10-40 куб.м/кв.м/час.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) внутренних поверхностей трубопроводов, систем отопления, водонагревательного и отопительного оборудования, а также может быть использовано в стиральных и посудомоечных машинах и холодильной технике.

Изобретение относится к дезинфекции флюидов для обработки приствольной зоны с использованием смешанного окислителя, полученного на буровой площадке. Более конкретно, изобретение относится к дезинфекции флюидов для обработки приствольной зоны для снижения биологического загрязнения ствола скважины и пластов горных пород, находящихся в контакте с флюидом для обработки приствольной зоны и водой обратного потока, извлекаемой из скважины.

Изобретение относится к открытым фильтрам с большой рабочей поверхностью и может быть использовано в очистных сооружениях поверхностного стока с территории города.

Изобретение относится к водоподготовке. Способ водоподготовки включает: прохождение воды через систему каналов в направлении потока воды, каждый из которых встроен в поверхность магнитопроницаемой микроканальной пластины 7, 8, изготовленной из сплава редкоземельного металла; и создание магнитного поля расположением системы постоянных магнитов 10 так, чтобы сформировать по крайней мере один слой постоянных магнитов 10, прилегающий к внешней стороне по крайней мере одной магнитопроницаемой микроканальной пластины 7, 8, чтобы магнитное поле имело направление, перпендикулярное направлению указанного потока воды, и разрушить магнитным полем по крайней мере некоторые водородные связи.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено для удаления осадка из прудов-накопителей, используемых для транспортировки ила в животноводческих стоках на поля орошения, в водоохранных мероприятиях, для распределения сточных и животноводческих стоков в системе дождевания из распределительных трубопроводов.

Способ может быть использован в сельском хозяйстве для подготовки жидких отходов свиноводческих комплексов и ферм для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Изобретение относится к очистке дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.

Изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для обеспечения потребителей химически очищенной и химически обессоленной водой.

Группа изобретений относится к сорбентам и их применению. Сорбент анионов сурьмы содержит частицы или гранулы оксида циркония и характеризуется коэффициентом распределения анионов сурьмы, по меньшей мере, 10000 мл/г при рН в диапазоне от 2 до 10, причем указанные частицы имеют средний размер от 10 нм до 100 мкм, для которых скорость потока составляет от 100 до 10000 объемов слоя в час и указанные гранулы имеют средний размер от 0,1 до 2 мм, для которых скорость потока составляет от 10 до 50 объемов слоя в час.

Группа изобретений относится к способу концентрирования сточных вод и системе концентрирования жидкости, используемым при очистке сточных вод. Способ включает комбинирование нагретого газа и жидких сточных вод для образования смеси нагретого газа и переносимых жидких сточных вод и разбивание переносимых сточных вод на капли для увеличения площади граничной поверхности между переносимыми жидкими сточными водами и нагретым газом для обеспечения быстрого массового и теплового переноса между каплями переносимых жидких сточных вод и нагретым газом.

Изобретение относится к переработке отходов борсодержащего минерального сырья и может быть использовано для производства высокоэффективных сорбентов. Способ включает обработку отходов борного производства (борогипса), содержащих дигидрат сульфата кальция и аморфный кремнезем.

Изобретение относится к получению композиционных сорбентов, предназначенных для использования в процессах очистки сточных и природных вод. Способ включает соосаждение при pH 8,9 гидроксидов магния и алюминия, взятых в мольном соотношении 4:1, формирование осадка, гранулирование методом высушивания.

Изобретение относится к области сорбционной очистки воды. Предложен способ получения сорбента, включающий смешивание предварительно активированной солью натрия бентонитовой глины и измельченного парафина.

Изобретение относится к области получения ферромагнитных углеродных сорбентов, предназначенных для очистки вод. Целлюлозосодержащее сырье пропитывают водным раствором соли железа, отделяют избыток влаги и полученную смесь подвергают пиролизу.
Изобретение относится к технологии получения магнитных сорбентов. Сорбент содержит полимерное связующее в виде гуминовых кислот и магнитный наполнитель-магнетит.

Изобретение относится к получению сорбента для средств защиты органов дыхания. Способ изготовления сорбента включает смешение порошкообразного гидроксида или оксида кальция с водой при массовом соотношении Са2+/H2O, равном (0,7÷0,3)/1.

Изобретение относится к способам получения сорбентов для хроматографического разделения фуллеренов. Проводят термическую обработку многослойных углеродных нанотрубок при 800-1000°C.
Изобретение относится к получению адсорбента для удаления сероводорода из газообразных потоков. Предложен адсорбент, состоящий из смеси железомарганцевых конкреций, гамма-оксида алюминия и поливинилового спирта.

Изобретение относится к синтезу цеолитов. Предложен BaKX цеолитный адсорбент без связующего.
Изобретение относится к области сорбции. Предложен способ получения сорбента для газохроматографического разделения ароматических полициклических углеводородов.

Изобретения относятся к нанотехнологии и могут быть использованы при изготовлении катализаторов и сорбентов. Графеновая пемза состоит из графенов, расположенных параллельно на расстояниях больше 0,335 нм, и аморфного углерода в качестве связующего по их краям, при соотношении графена и связующего от 1:0,1 до 1:1 по массе.
Наверх