СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ Российский патент 2011 года по МПК C02F1/62 C02F1/28 C02F101/20 

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 (SU 1560483, CO2F 1/28, БИ №16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей оксид кальция 30-50%, до рН=8,75-9,25, а затем золой, содержащей оксид кальция 3-5%, до рН=6,5.

Недостатками данного способа является низкая эффективность очистки в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к меди, низкая скорость фильтрации и сложность технологического процесса.

Известен способ очистки сточных вод от ионов меди (SU 1495308, C02F 1/62, БИ №27, 1989), в котором воду обрабатывают щелочным раствором и активированным углем с последующим выдерживанием смеси при температуре 50-55°С в течение 30 минут и отделением осадка.

Недостатками данного способа являются низкая эффективность очистки сточных вод от ионов меди, низкая скорость фильтрации и дополнительные затраты 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, CO2F 1/62, 20.09.1999).

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, большой расход сорбента, что приводит с высокой стоимости очистки.

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 уменьшению стоимости очистки.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов меди, включающем обработку сорбентом, путем фильтрации сточных вод через сорбент, в качестве сорбента используют нефелиновый шлам, а высота слоя сорбента от 0,035 до 0,045 м.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют нефелиновый шлам.

Нефелиновый шлам является отходом производства глинозема из нефелиновых руд.

Для сорбции использовался нефелиновый шлам с размерами зерен 2,5-2,7 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 0,035-0,045 м, масса сорбента (15-25 г), скорость фильтрования принималась равной 5 м/ч, 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 Нефелиновый шлам 0,035 1,50 0 5 0,040 1,50 0 5 0,045 1,50 0 5 ПРОТОТИП Кварцево-глауконитовый песок, с содержанием глауконита 60-80% 0,5-0,6 0,11 0 1-2

Дополнительным преимуществом использования нефелинового шлама в качестве сорбента является возможность очистки от ионов меди с более высокой исходной концентрацией ионов меди по сравнению с прототипом и возможность замены природного материала (кварцево-глауконитового песка) на отход производства.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов меди. Для осуществления способа проводят фильтрацию сточных вод через сорбент, в качестве которого используют нефелиновый шлам. Высота слоя сорбента составляет от 0,035 до 0,045 м. Способ обеспечивает увеличение скорости фильтрации сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, уменьшению расхода сорбента и стоимости очистки. 1 табл.

Способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий обработку сорбентом, путем фильтрации сточных вод через сорбент, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют нефелиновый шлам, а высота слоя сорбента от 0,035 до 0,045 м.