Способ очистки сточных вод от красителей

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от красителей и может быть использовано для очистки промышленных оборотных и сточных вод химических, текстильных и кожевенно-меховых предприятий. Способ очистки оборотных и сточных вод от красителей включает введение в воду свежеприготовленной суспензии монтмориллонита в 0,1 М растворе хлорного железа, активированной акустическими колебаниями. Частота акустических колебаний 22 кГц, продолжительность активации 3 мин. Способ позволяет значительно снизить дозу сырьевой смеси, сократить продолжительность и трудоемкость ее приготовления; добиться высокой степени очистки при исходных концентрациях загрязняющих веществ, намного превышающих концентрацию в сопоставляемом способе, расширить область применения при сохранении высокой эффективности очистки.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от красителей и может быть использовано для очистки промышленных оборотных и сточных вод химических, текстильных и кожевенно-меховых предприятий.

Известен способ активации глины, например бентонитовой в 20%-ной серной кислоте акустическими колебаниями в течение 15-30 минут. Полученная таким способом Н-форма монтмориллонита позволяет достигать степень очистки от азокрасителя около 80% [А. с. СССР, 343963, С 04 b 1972, БИ 21, Мерабишвили М. С. Бентонитовые глины. Тбилиси: Изд. "Мицниерба", 1979, 308 с. ] .

Недостатками предложенного способа являются длительность обработки акустическими колебаниями и необходимость специальной коррозионно-стойкой аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому по сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от анионных красителей сырьевой смесью, включающей алюмосиликат, соль железа, алюминия или титана [А. с. СССР, 1426949, С 02 F 1/28, 1988, БИ 36] . Предложенный для очистки воды сорбент содержит монтмориллонит в натриевой форме, полиоксихлорид алюминия со степенью основности 1,8-2,5 и воду при следующем соотношении компонентов, мас. %: монтмориллонит 30-47; полиоксихлорид алюминия (в пересчете на сухое вещество А1С1₃) 8-13,75; вода остальное. Степень очистки сточных вод от красителей достигает 80-100%, при исходной концентрации 20 мг/л.

Недостатками способа являются большая трудоемкость и длительность процесса приготовления сырьевой смеси, кроме того, использование Na-формы монтмориллонита требует дополнительных затрат на модификацию природного сорбента.

Цель изобретения - сокращение дозы сорбента и продолжительности процесса его приготовления, расширение области применения при сохранении высокой степени очистки воды от красителей.

Поставленная цель изобретения достигается тем, что обработку сточных вод проводят свежеприготовленной суспензией монтмориллонита в 0,1 М растворе хлорного железа, активированного акустическими колебаниями. Частота акустических колебаний 22 кГц, продолжительность активации 3 минуты.

Способ подтверждается следующими примерами.

Пример 1 (по известному способу). Растворы полиоксихлоридов алюминия со степенью основности 2 готовят, приливая небольшими порциями при интенсивном перемешивании к 30 мл 1 М раствора А1С1₃ 60 мл 1 М раствора NaOH. Полученный раствор подвергают старению в течение 21 ч при 40^oС. Для получения монтмориллонита с соотношением обменных катионов Na: Ca= 5: 1 монтмориллонит в кальциевой форме обрабатывают 0,5 N раствором NaCl при соотношении твердой и жидкой фаз т: ж= 1: 20. После этого проводят отмывку глины дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора. Затем высушивают образец и растирают в ступке. К 2 г сухого порошка приливают 3 мл полиоксихлорида алюминия, содержащего 0,34 г сухого вещества А1С1₃. Смесь перемешивают в течение 30 минут. К 1 л раствора красителя прямого чисто-голубого с концентрацией 20 мг/л прибавляют полученную композицию, перемешивают в течение 1 часа, отстаивают и осветленную воду декантируют. Степень очистки раствора от красителя составляет 100%. Сорбционная емкость 10 мг/г.

Пример 2. 20 г монтмориллонита заливают 200 мл 0,1 М раствора хлорида железа (III) и обрабатывают ультразвуком частотой 22 кГц в течение 3 минут. К 500 мл модельного раствора, содержащего 20 мг/л красителя прямого чисто-голубого, добавляют 1 мл полученной суспензии (в пересчете на глину 0,2 г/л), перемешивают 5 минут, отстаивают и осветленную воду декантируют. Концентрация красителя в очищенной воде составляет С_ост= 0 при степени очистки 100%. Сорбционная емкость 100 мг/г.

Пример 3. К 500 мл модельного раствора, содержащего 500 мг/л красителя прямого чисто-голубого, добавляют 2,5 мл суспензии (в пересчете на глину 0,5 г/л), приготовленной, как в примере 2, перемешивают 5 минут, отстаивают и осветленную воду декантируют. Концентрация красителя в очищенной воде составляет С_ост= 8,4 мг/л при степени очистки 99,7%. Сорбционная емкость 983 мг/г.

Пример 4. К 500 мл модельного раствора, содержащего 250 мг/л красителя прямого черного З, добавляют 1,5 мл суспензии (в пересчете на глину 0,3 г/л), приготовленной, как в примере 2, перемешивают 5 минут, отстаивают и осветленную воду декантируют. Концентрация красителя в очищенной воде составляет С_ост= 0,75 мг/л при степени очистки 99,7%. Сорбционная емкость 890 мг/г.

Пример 5. К 500 мл сточных вод после окислительного крашения овчины в черный цвет с концентрацией красителей 150 мг/л добавляют 2,5 мл суспензии (в пересчете на глину 0,5 г/л), приготовленной, как в примере 2, перемешивают 5 минут, отстаивают и осветленную воду декантируют. Концентрация красителя в очищенной воде составляет C_ocт= 1,47 мг/л при степени очистки 99,8%. Сорбционная емкость 291 мг/г.

Из примеров 1-5 следует, что предлагаемый способ очистки сточных вод от красителей по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет: - значительно снизить дозу сырьевой смеси; - существенно повысить сорбционную емкость; - сократить продолжительность и трудоемкость приготовления сырьевой смеси; - добиться высокой степени очистки при исходных концентрациях загрязняющих веществ, намного превышающих концентрацию в сопоставляемом способе; - расширить область применения, применяя полученную смесь для очистки сточных вод от окислительных красителей.

Области практического применения: очистка промышленных оборотных и сточных вод, содержащих анионные и окислительные красители.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от красителей, включающий контактирование воды с сырьевой смесью, содержащей монтмориллонит, отличающийся тем, что используют сырьевую смесь, приготовленную на основе природного монтмориллонита и хлорида железа, активированную акустическими колебаниями частотой 22 кГц в течение 3 мин.