Способ очистки воды от сульфид- и гидросульфид-ионов Советский патент 1988 года по МПК C02F1/74 B01J20/12 C02F1/74 C02F101/10 C02F103/00 

со со

СП ел

00

со

5

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано при очистке .природных, бытовых и промышленных сточных вод, содержащих сульфид- и гидросульфид-ионы, в процессах каталитического окисления.

Цель изобретения - повышение скорости процесса при сохранении высокой степени очистки.

В качестве катализатора в процессах окисления используют подверженные термо- fo обработке отработанные в процессе очистки нефтепродуктов палыгорскитовые глины со степенью обгара 15-40% и содержанием активного углерода на своей поверхности 8-12 мас.%.

Термообработку осуш,ествляют при 450- 550°С без доступа воздуха. Величина удельной поверхности науглероженного палыгорс- кита составляет ПО (по воде) и 60 м /т (по гексану).

кита путем термической обработки при t° 500°С в течение 1 ч, с обгаром коксового слоя 30% и содержащего на поверхности 10 мас.% активного углерода, загружают в термостатированный реактор, куда помещают 100 мл природной подземной воды, содержащей растворенный сульфид в пересчете на серу в количестве 320 мл/л при рН 7. Реактор заполняют воздухом.

Время полного окисления до элементарной серы, которую удаляют фильтрованием, составляет 10 мин. Скорость окисления 2 мл Ог/мин.

В табл. 2 представлены характеристики процесса окисления сульфид- и гидросульфид-ионов при очистке природных вод при рН 6-8 и t 20°C в зависимости от вида катализатора. Масса катализатора 3 г. Соотношение (HS + S2): кат. 1:10.

В условиях примера 1 исследуют возможРежим термообработки обеспечивает сте- 20 ность многократного использования предло- верхности 10 мас.%, активного углеродаженного и известных катализаторов. Резульного углерода на поверхности 8-12 мас.%.таты исследования представлены в табл. 3.

При термообработке ниже 450°С содержание кокса на поверхности может состав лять 12,9% при степени обгара 8%. ОднаИспользование предложенного катализатора в двенадцати циклах загрузки снижает скорость процесса окисления на 40%, в то время

ко, эта температура недостаточна для полу- 5 как для наиболее активного из известных чения активного углерода на поверхности,катализаторов - процесса окисления - уг0 чем свидетельствует резкое падение ско-ля АГ-3 - эта величина составляет 87%.

рости окисления HS ионов.Пример 2. В условиях примера 1 исслеТемпература термообработки выше 550°Сдуют эффективность процесса очистки сточприводит к большему обгару коксового

ных вод целлюлозно-бумажной промышленслоя (70%) и уменьшению содержания ак-ности, содержащих HS и S -ионы в ко35

тивного углерода ниже 8%, что, в свою очередь, приводит к снижению скорости окисления.

В табл. 1 представлены характеристики получаемого катализатора в зависимости от условий термообработки отработанных в процессе очистки нефтепродуктов палыгорскито- вых клин. Навеска катализатора составляет 3 г, концентрация S - ионов равна 320 мг/л.

Способ осуществляют следующим обра- 40 зом.

В термостатированный реактор типа «утка, закрепленный на качалке, и соединенный с термостатированной газовой бюреткой, помещают навеску катализатора и заливают окисляемый раствор сульфида нат- рия определенной концентрации при рН .

Заполненный катализатором и рабочим раствором реактор промывают и заполняют воздухом. Скорость реакции окисления бпре- сп деляют по количеству поглощенного кислорода (±0,1 мл) в единицу времени.

Концентрацию ионов US и S в исходном растворе и продуктов реакции окисления определяют иодометрическим и ферроцианидным методами.55

Пример 1. 3 г науглероженного палы- горскита, полученного из отработанного в процессе очистки нефтепродуктов палыгорсличестве 320 мг/л (в пересчете на серу). Время полного окисления до тиосульфата и сульфита составляет 10 мин. Скорость процесса окисления 4,2 мл О2/мин.

В табл. 4 представлены результаты процесса очистки сточных вод целлюлозно- бумажного комбината с использование.м различных катализ-аторов. Количество загрязнений 320 мг/л (S), (HS-tS -); :кат 1:10.

В табл. 5 представлены данные по влиянию на скорость и длительность процесса окисления массового соотношения (HS - -|-5):кат при различных рН раствора.

Использование предложенного катализатора позволяет повысить скорость процесса окисления в 3 раза при обеспечении высокой степени очистки. При этом, расход катализатора с учетом возможности его многократного использования сниж-ается в 5 раз.

Формула изобретения

Способ очистки воды от сульфид- и гидросульфид-ионов, включающий окисление кислородом воздуха в присутствии угле- родсодержащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости процесса при сохранении высокой степени очистки, в качестве катализатора используют подвергнутые термообработке

кита путем термической обработки при t° 500°С в течение 1 ч, с обгаром коксового слоя 30% и содержащего на поверхности 10 мас.% активного углерода, загружают в термостатированный реактор, куда помещают 100 мл природной подземной воды, содержащей растворенный сульфид в пересчете на серу в количестве 320 мл/л при рН 7. Реактор заполняют воздухом.

Время полного окисления до элементарной серы, которую удаляют фильтрованием, составляет 10 мин. Скорость окисления 2 мл Ог/мин.

В табл. 2 представлены характеристики процесса окисления сульфид- и гидросульфид-ионов при очистке природных вод при рН 6-8 и t 20°C в зависимости от вида катализатора. Масса катализатора 3 г. Соотношение (HS + S2): кат. 1:10.

В условиях примера 1 исследуют возможность многократного использования предло- женного и известных катализаторов. Резульдуют эффективность процесса очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, содержащих HS и S -ионы в коности, содержащих HS и S -ионы в ко5

0

п

5

личестве 320 мг/л (в пересчете на серу). Время полного окисления до тиосульфата и сульфита составляет 10 мин. Скорость процесса окисления 4,2 мл О2/мин.

В табл. 4 представлены результаты процесса очистки сточных вод целлюлозно- бумажного комбината с использование.м различных катализ-аторов. Количество загрязнений 320 мг/л (S), (HS-tS -); :кат 1:10.

В табл. 5 представлены данные по влиянию на скорость и длительность процесса окисления массового соотношения (HS - -|-5):кат при различных рН раствора.

Использование предложенного катализатора позволяет повысить скорость процесса окисления в 3 раза при обеспечении высокой степени очистки. При этом, расход катализатора с учетом возможности его многократного использования сниж-ается в 5 раз.

Формула изобретения

Способ очистки воды от сульфид- и гидросульфид-ионов, включающий окисление кислородом воздуха в присутствии угле- родсодержащего катализатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости процесса при сохранении высокой степени очистки, в качестве катализатора используют подвергнутые термообработке

палыгорскитовые глины, отработанные в процессе очистки нефтепродуктов, со степенью обгара 15-40% и содержанием активного углерода на своей поверхности 8-12 мас.%.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что катализаториспользуют при соотношении 8:12:1к сульфид- и гидросульфид-ионам.

Таблица 1

Изобретение относится к области обработки воды, может быть использовано при очистке природных, бытовых и промышленных сточных вод, содержащих сульфид- и гидросульфид-ионы, и позволяет повысить скорость процесса при обеспечении высокой степени очистки. Очистку осущесувляют в присутствии катализатора, в качестве которого используют подверженные термообработке отработанные в процессе очистки нефтепродуктов палыгорскитовые глины со степенью обгара 15-40% и содержанием активного углерода на своей поверхности 8-12 мас.%. Термообработку осуществляют при температуре 450-550°С без доступа воздуха. Оптимальным массовым соотношением HS + S) и катализатора является 1:

Таблица 2

ТаблицаЗ

0,4

0,2

90

Таблица 4

а б л и ц а 5