Способ очистки сточных вод от ионов меди
Владельцы патента RU 2327647:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией. Способ очистки от ионов меди включает фильтрацию сточных вод через измельченные отходы неавтоклавного пенобетона в качестве сорбента. Фильтрацию осуществляют через слой сорбента толщиной 0,1-0,2 м. Способ обеспечивает увеличение скорости фильтрации, что приводит к сокращению времени очистки, уменьшению высоты слоя сорбента и его экономии. 1 табл.
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 (А.С. 1560483, С02F 1/28, БИ № 16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделением 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 (А.С. 1495308, С02F 1/62, БИ № 27, 1989), в котором воду обрабатывают щелочным раствором и активированным углем с последующим выдерживанием смеси при температуре 50-55 градусов 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 толщиной слоя 0,5-0,6 м, а в качестве сорбента используется кварцево-глауконитовый песок с содержанием глауконита 60-80% (RU №2137717, C02F 1/28, C02F 1/62, 20.09.1999).
Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, большой расход сорбента и невозможность очистки сточных вод от нескольких металлов одновременно.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки и уменьшение 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 обработку сорбентом, в качестве сорбента используют измельченные отходы неавтоклавного пенобетона, а очистка осуществляется фильтрацией через сорбент толщиной слоя 0,1-0,2 м.
Пример конкретного выполнения
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют измельченные отходы неавтоклавного пенобетона.
Неавтоклавный пенобетон является сложным композиционным материалом, полученным в результате перемешивания и взаимодействия цемента, пенообразователя на белковой основе, песка и воды.
Для сорбции использовались отходы неавтоклавного пенобетона 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 0,1-0,2 м, масса сорбента (25-40 г), скорость фильтрования принималась равной 3 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.
| Таблица | ||||
| 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 | ||||
| Измельченный пенобетон | 0,1 | 1,00 | 0 | 3 |
| 0,1 | 1,00 | 0 | 3 | |
| 0,2 | 1,00 | 0 | 3 | |
| ПРОТОТИП | ||||
| Кварцево-глауконитовый песок, с содержанием глауконита 60-80% | 0,5-0,6 | 0,11 | 0 | 1-2 |
Дополнительным преимуществом использования отходов неавтоклавного пенобетона в качестве сорбента является возможность очистки от ионов меди с более высокой исходной концентрацией по сравнению с прототипом и возможность замены природного материала (кварцево-глауконитового песка) на отход производства неавтоклавного пенобетона.
Способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий обработку сорбентом, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют отходы измельченного неавтоклавного пенобетона, а очистка осуществляется фильтрацией через сорбент толщиной слоя 0,1-0,2 м.
