СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2017 года по МПК C02F1/62 C02F1/28 B01D15/04 B01J20/16 

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов.

Известен способ очистки воды от ионов тяжелых металлов, включающий обработку очищаемой воды смесью карбонатита и активного кремнезема, взятых в соотношении 0,8-1:1 (RU №2259956, C02F 1/62, опубл. 10.09.2005).

Недостатками данного способа являются низкая степень очистки и низкая скорость фильтрации.

Известен способ очистки сточных вод, заключающийся в использовании мелкодисперсных материалов с соотношением оксидов кальция и кремния в пределах от 1,4 до 1,9 (SU №473679, C02F 1/62, C02F 101:20, C02F 103:16, опубл. 15.06.1975).

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, который основан на сорбции ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте - пирите, предварительно обогащенном до 84-96%, причем размер зерна использующегося сорбента составляет не более 160 мкм (RU №2189363, F1/61, C02F 1/28, C02F 1/20, опубл. 20.09.2002.)

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, и низкая емкость сорбента по ионам тяжелых металлов 0,0011 г/г, что приводит к большому расходу сорбента 970 г на 1,08 г поглощаемого иона.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение расхода сорбента, что приводит к его экономии.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающем сорбцию ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте, в качестве сорбента используют горную породу - агальматолит с содержанием минерала пирофиллита не менее 80 об. %, с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве сорбента используют плотную измельченную горную породу агальматолит с содержанием минерала пирофиллита 80 об. %. Горная порода имеет примерный следующий минеральный состав, об. %:

Пирофиллит (Al₂(Si₄O₁₀)(OH)) 80 об. % Кварц 18-19 об. % Примеси 2-1 об. %

Для сорбции использовалась горная порода с размерами зерен от 3,00 до 5,00 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Процесс сорбции проводили в колонке диаметром 40 мм. Высота слоя сорбента 200 мм. При этом вес рабочего слоя сорбента равен 350 г. Водные растворы хлоридов тяжелых металлов, нейтральные или слабо кислые, имели концентрацию по поглощаемому иону 0,1 г/л. Объемная скорость раствора, пропускаемого через колонку, составляла 2 мл/с или 8 л/ч. В этом случае в колонку вводилось тяжелого металла 8 мг/ч. Продолжительность эксперимента составляла 1,5 ч.

В таблице приведены полученные результаты по очистке сточных вод.

Выводы: по данным таблицы видно, что применение агальматолита с содержанием минерала пирофиллита не менее 80 об. %, с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм позволяет:

1) увеличить скорость фильтрации более чем 2 раза по сравнению с прототипом, что приводит к сокращению времени очистки;

2) уменьшить расход сорбента более чем в 2,7 раза по сравнению с прототипом, что приводит к его экономии.

Изобретение относится к очистке сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. Очистку сточных вод от ионов тяжелых металлов осуществляют путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте. В качестве природного сорбента используют горную породу агальматолит с содержанием минерала пирофиллита не менее 80 об. %, с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм. Изобретение позволяет увеличить скорость фильтрации и уменьшить расхода сорбента. 1 табл.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте, отличающийся тем, что в качестве природного сорбента используют горную породу - агальматолит с содержанием минерала пирофиллита не менее 80 об. %, с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм.