Способ относится к технологии получения реагента для очистки природных и сточных вод и направлен на охрану окружающей среды и здоровья человека.
Известно, что природные и особенно сточные воды различных предприятий (металлургических и машиностроительных производств) содержат значительное количество взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов, вредных для человека.
Для удаления их из сточных вод, поступающих в водоемы, равно как и из природных вод применяют реагентные методы очистки с введением в очищаемую воду различного типа коагулянтов и осветителей [1] В настоящее время для повышения эффективности очистки воды применяют реагенты сложного состава, технология приготовления которых является достаточно сложной и состоит в обработке природного сырья или отходов производства смесью кислот [2]
Недостатками указанных способов являются многостадийность технологического процесса, образование вторичных отходов и недостаточно высокое качество реагента.
Целью изобретения является улучшение качества продукта комплексного реагента для очистки питьевых и сточных вод.
Указанная цель достигается за счет изменения соотношения компонентов в продукте и изменения технологических режимов его получения.
Изменения технологических режимов получения реагента состоят в использовании горячих растворов тетрахлорида титана (60-70oC) и порциальном введении гидроксидов металлов при нагревании смеси (до 60oC) с непрерывным перемешиванием.
При этом соотношение между раствором тетрахлорида титана и гидроксидами металлов применяется 1:0,5-0,7 (в пересчете на металлы Ti:Al (Fe, Mg).
Продукт имеет слабокислую реакцию и гелеобразный вид.
Состав и свойства реагента приведены в таблице 1.
Процесс осуществляется в две стадии:
на первой стадии происходит гидролиз тетрахлорида титана с образованием солянокислых растворов гидрооксихлоридов титана по реакции
TiCl4+H2O _→ Ti(OH)nCl+HCl;
на второй стадии происходит нейтрализация избыточной соляной кислоты гидроксидами алюминия (железа, магния) по реакции
где Me Al, Fe, Mg.
В зависимости от условий проведения первой стадии процесса наблюдаются потери хлористого водорода, который переходит в газовую фазу и улавливается.
Эффективность работы реагента определяется опережающим гидролизом соединений титана с образованием центров формирования гидролизующихся соединений других металлов (алюминия, железа, магния и др.). В процессе гидролиза гидрооксихлоридов металлов образуются крупные хлопья с развитой свежеобразованной поверхностью, которые интенсивно сорбируют ионы тяжелых металлов, радионуклиды и микроорганизмы.
Пример 1. В 100 мл водного 40%-ного раствора тетрахлорида титана вводят при комнатной температуре и перемешивании в течение 2-5 минут гидроксид одного из металлов (алюминия, железа, магния) или их смесь до образования геля, соотношение Ti: Me (или Ti:смесь Me) равно 1:1-20. Полученный гель вводят в виде 10%-ного раствора в очищаемую воду. Дозировка реагентов рассчитывается по сумме окислов металлов. Эффективность реагента оценивалась по уменьшению содержания взвешенных веществ и ионов тяжелых металлов в обработанной воде по сравнению с исходной. Результаты испытаний эффективности реагента приведены в табл. 1,2 (образцы 1-4).
Пример 2. В 100 мл водного 50%-ного раствора тетрахлорида титана, нагретого до 60-80oC, вводят при интенсивном перемешивании в течение 12-15 минут гидроксид одного из металлов (алюминия, железа, магния) или их смесь. Отношение титана в растворе к металлам, вводимым с гидроокисями, составляет 1: 0,5-0,7 (в пересчете на металлы). Полученный гель вводят в виде 10%-ного раствора в очищаемую воду. Эффективность оценивают так же, как и в примере 1. Результаты испытаний приведены в табл. 1,2 (образцы 5-8).
Сравнение полученных результатов (см. табл. 2) показывает, что эффективность очистки воды от взвешенных веществ и тяжелых металлов в случае применения реагента, полученного по заявляемому способу, возрастает. Это объясняется уменьшением содержания баластных продуктов в реагенте и повышением содержания алюминия в хлоридной форме за счет применения нагрева и интенсивного перемешивания. При этом наблюдается уменьшение вторичного загрязнения воды ионами алюминия и железа.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД (ВАРИАНТЫ) | 2000 |
|
RU2179954C1 |
СПОСОБ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПИГМЕНТНОГО ДИОКСИДА ТИТАНА | 1993 |
|
RU2042693C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТНОГО ДИОКСИДА ТИТАНА (ВАРИАНТЫ) | 2003 |
|
RU2236376C1 |
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ СМЕСИ ГИДОКСИДОВ И/ИЛИ ГИДРОКСОКАРБОНАТОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ | 1996 |
|
RU2125542C1 |
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ И СТОЧНЫХ ВОД | 1994 |
|
RU2082681C1 |
Способ получения пигментного диоксида титана | 1985 |
|
SU1393835A1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ АНИОНОАКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ | 2012 |
|
RU2516510C1 |
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕХНОГЕННОГО ВАНАДИЕВОГО СЫРЬЯ | 2001 |
|
RU2192489C2 |
КОАГУЛЯНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ | 2000 |
|
RU2195434C2 |
СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ИОНЫ Fe И Al, И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1994 |
|
RU2080307C1 |
Использование: производство реагентов для очистки природных и сточных вод. Сущность изобретения: для получения реагента гидроксиды металлов II, III и VIII групп периодической системы элементов индивидуально или в смеси обрабатывают кислым титансодержащим раствором при соотношении между титаном и металлом 1: (0,5-0,7) и температуре не менее 60oC. Реагент обеспечивает степень очистки природных вод от взвешенных веществ до 95%. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Туровский И.С | |||
Обработка осадков сточных вод | |||
- М.: Стройиздат, 1982 | |||
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Способ получения коагулянта | 1985 |
|
SU1357353A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1997-08-20—Публикация
1993-08-05—Подача