Сорбент для очистки сточных вод Советский патент 1988 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/30 C02F103/14 C02F103/28 C02F103/30 

4

ю

О5 4 СО

Изобретение относится к очистке воды и промышленных сточных вод от орган:нческих примесей, в частности от анионных красителейд и может быть испол:ьзовано для очистки сточных вод химической промьшшенности, цехов крашения волокна на текстильных, целлюлозно-бумажных предприятиях и др.

Цель изобретения повышение сте- пени очистки от анионных красите-. лей.

Сорбент для очистки сточных вод получают следующим образом,

Пример I (по известному

способу), Измельчают каолинит до размеров 1-10 мкм и добавляют 2 г минерала в раствор, содержащий 1 г (А1(. 304)5 ; leHjO (0,086 .г в пересчете на. А) в 500 мл воды5 затем добавляют 0,5 N раствор НаОН до рН 5,5,, подогревают смесь до в течение ч с целью увеличения степени полимеризации гидроокиси алюминия промывают осадок холодной водой. К мл раствора прямого чисто-голубого с концентрацией 20 мг/л прибавляют полученный oca,4OKj смесь перемешивают и отстаивают в течение 30 мин. Ос ветленную воду отделяют от осадка декантированием или центрифугированием. При этом краситель из раствора извлекается на 50%. Максимальная степень очистки по анионным красителям может составлять 90% при величине макси шльной адсорбции в статических условиях 5 мг/л, расходе сорбента б Г/Х1 и исходной концентрации красителя 20 мг/л (табл. 2; пример 3).

Пример 2, Растворы полиокси хлорида алюминия со степенью основности п - 2 готовят, приливая небольшими порциями при интенсивном перемешивании к 30 мл Ш раствора AlCl-j 60 мл 1М раствора NaOH. Полученный раствор подверстают старению в течени 2 ч при 40 Се Для получения монтмориллонита с соотношением обменных катионов Na г Са 5; монтмориллонита в калзгциевой форме обрабатьшают- 0,5 N раствором- NaCl при соотношении твердой и жидкой фаз т ; ж 1 г 20 Контроль соотношения обменных катко- нов Na:Ca осуществляют при помощи , анализа маточного раствора на вытесненный катион на атомно-абсорбцион- ной установке СФПА-4. После этого проводят отмьюку глины дистиллированной водой до отрицательной реакции

5

Q

0

5

0

0

5

0

на ион хлора Затем высушивают обра- зец при ПО С и растирают в ступке. К 2 г сухого порошка с рагзмерами частиц 0,25 мм с соотношением обменных катионов Na:Ca: 5; приливают 3 мл полиоксихлорида алюминия, содержащего 0,34 г сухого вещества AlClj или 0,86 г в пересчете на А1 . Смесь перемешивают в течение 30 мин К 1 г раствора прямого чис.то-голубо- го с концентрацией 20 мг/л прибавляют полученную композицию, перемешнва-. ют в течение 1 ч, отстаивают и ос ветленную воду декантир тот. При этом краситель из раствора извлекается практически полностью. Концейтрация красителя в очищенной воде, определяемая спектрофотометрическим методом на спектрофотометре СФ-Ю,; составляет С,;.,. О при степени очистки 100% (табл. 1, пример 9),

Для обоснования граничных значений содержания монтмориллонита (30- 47 мас,%) и полиоксихлорида алюминия (8-13,8 масе%) в КОМПОЗИЦИИ; а также ,степени основности оксихлоридов алюминия (1,8-2,5) и соотношения обменных катионов в монтмориллоните Na:Ca - 4 - 6:1 бьши осуп1;естзлены опыты, идентичные вьшзеописанному примеру конкретного вьиолнения,

В табл.1 представлена зависимость, степени очистки воды от состава композиции (сорбента для очистки сточных вод) и условий ее получениЯоИз табл. 1 следует 5ЧТО предлагаемая композиция (сорбент для очистки сточных вод) повышает степень очистки воды до 90-100%, УстановленоJ что эффект очистки сточных вод от анионных красителей достигается при следующем составе композиций; содержание монтмориллонита в композиции 30-47 MaCt%, соотношение обменных катионов в ис-V 24ходном минерале Na ;Са 4 - 6:1, основность полиоксихлоркда алюминия 1,8 2,5, содержание оксихлорида алюминия 8-13}75 мас.%. Композиция содержащая монтмориллонит в количествах вьше заявляемого предела, на- при1-1ер 50% (табл. 1, npm-iep 6) по- нижает эффективность очистки воды от красителя в связи с тем, что з этом случае заявляемого кЗличества модификатора не достаточно для создания оптималь ной пористости композиции, кроме того, паста получается слишком гз стрй к затруднено модифицирование

монтмориллонита. Композиция, содержа щая монтмориллонит в количествах ниже заявляемого предела, например 29% (табл. I, пример 2), не улучшает очистку воды от красителя и, кроме того, происходит перерасход оксихло- рида алюминия. Композиция, содержащая больше 13,75 мас.% оксихлорида алюминия,не обеспечивает эффективной очистки воды, так как избыточное количество модификатора затрудняет вхождение в поры минерала ионов и ассоциатов красителя.

Композиция, содержащая менее 8% оксихлорида алюминия, резко, снижает степень очистки воды от красителя вследствие того, что недостаток модификатора не обеспечивает создания оптимальной пористой структуры композиции. Соотношение обменных катионов в исходном интервале следует применять в композиции не ниже Nat :СаО 4:1 и не вьш1е Na:Ca 6:1, Другие соотношения не создают оптимальных условий для процесса модифицирования, поскольку от указанного соотношения зависит дисперсность исходной суспензии монтмориллонита Основность оксихлорида ОН:А1 1,8 - 2,5 приводит к раздвижению межслоевых промежутков монтмориллонита до 1,9 нм в процессе модифицирования. Выше этого отношения не происходит такого увеличения толщины межслоевых промежутков минерала вследствие на4269494

- чала выпадения нерастворимого гидрок- сида алюминия, который не может внедряться в межслоевые промежутки монт- мориллонита. Ниже этого соотношения не происходит необходимого увеличения толщины межслоевых промежут0

5

5

0

ков, о чем свидетельствует резкое падение сорбционной емкости композиции и степени очистки воды от анионных красителей.

В табл. 2 приведены сравнительные данные по очистке сточных вод предлагаемым и известным сорбентом.

Фор-мула изобретения

Сорбент для очистки сточных вод от органических примесей, включающий глинистый минерал, соль трехвалентного металла и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от анионных красителей, в качестве глинистого минерала он содержит монтмориллонит в натриевой форме с обменной емкостью Na :Са , равной (4-6):1, а в качестве соли трехвалентного металла - полиоксихлорид алюминия, со степенью основности 1,8-2,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

5

Монтмориллонит Полиоксихлорид алк)миния (в пересчете на сухое вещество AlCl) Вода

30-47

8-13,75 Остальное

Изобретение относится к очистке воды и промьппленных сточных вод от органических примесей, в частности от анионных красителей, может быть использовано для очистки сточных вод химической промышленности, цехов крашения волокна на текстильных, целлюлозно-бумажных предприятиях и т.д. и позволяет повысить степень очистки воды от анионных красителей. Предложенный для очистки воды сорбент содержит монтмориллонит в натриевой форме с обменной емкостью Na гСо, равной 4-6:1, полйоксихлорнд алюминия со степенью основности 1,8-2,5 и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: монтмориллонит 30- 47; полиоксихлорид алюминия (в nepg- счете на сухое вещество AlClj) 8-; 13,75:вода - остальное. 2 табл. о S

1. Прямой чисто- голубой2. 3. А. 5. 6.

Т«0лвца- 1

Продолжение табл.1

10

100

20

100