Способ модификации кремнийсодержащего сорбента для очистки сточных вод от аммиака Советский патент 1990 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/16 C02F103/02 

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки сточных вод от аммиака и может быть использовано при очистке городских промышленных и сельскохозяйственных сточных вод.

Целью изобретения является увеличение сорбционной способности сорбента по отношению к аммиаку,

По химическому составу горелая формовочная земля близка к силика- гелю. Основным компонентом земли, как и силикагеля, является SiOz 95-97%, остальное составляют оксиды щелочных и щелочноземельных металлов (, CaO, MgC, КаО) 2,0-2,5% и ок- 1сид железа 1,0-1,5%.

Для осуществления способа модифицирование горелой формовочной земли ведут следующим образом. В течение 1 ч землю выдерживают на водяной бане в 0,05-0,10 н. растворе фтористоводородной кислоты, Посгсе чего ее промывают водой до остаточного содержания фторид-ионов в воде моль/л. Затем землю кипятят в течение 1 ч в 8-10%-ном растворе едкого натра. После чего землю промывают водой до рН воды 8-9. Соотношение твердой и жидкой фаз при обработке земли кислотой и щелочью составляет Т:Ж 1:3-4.

Увеличение концентрации HF (выше 0,10 н.) приводит к уменьшению сорбционной способности горелой земли.

СП Сл

ел

Ю

Дальнейшее увеличение щелочности раствора в процессе обработки также приводит к снижению сорбционной способности горелой земли по отношению к аммиаку. Уменьшение концентрации как кислоты, так и щелочи при модификации приводит к ухудшению очистки сточной воды от аммиака. Установлено, что оптимальное соотношение фаз составляет . При уменьшении этого соотношения не происходит заметной модификации отхода. Увеличение доли кислоты или щелочи в процессе обработки незначительно изменяет сорбционную способность земли по отношению к аммиаку по сравнению с оптимальным соотношением.

При соблюдении указанных концентраций кислоты и щелочи, а также соот ношения твердой и жидкой фаз время обработки кислотой и щелочью состав- ляет 1,0-1,5 ч. Увеличение времени обработки (больше 1,5 ч) не влияет на сорбционную способность земли. Если время обработки отхода менее 1 ч, то его сорбционная способность мало отличается от немодифицированного сырья.

Полученные результаты очистки СВ от аммиака при исходном его содержании 15,3 мг/л (расход сорбента 30 мг/л, время контакта 8 ч, рН 7,25 представлены в табл. 1.

ОЧИСТКУ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВа-

нием сорбента осуществляют следующим образом. К 100 мл сточной воды после биологической очистки при перемешивании добавляют модифицированную горелую землю в количестве 20-30 г/л. Землю в контакте с водой выдерживают 6-8 ч. После отстаивания воду отделяют от сорбента и анализируют на содержание.аммиака,

Пример, Для очистки берут сточную воду с городских очистных сооружений после биологической очистки, которая имеет следующие показатели качества: ХПК (химическое потребление кислорода) 85 мг/л, ВПК (биологическое потребление кислорода 12 мг/л, содержание аммиака и аммонийных ионов 15,3 мг/л, фосфатов (в пересчете на Рг05 2,9 мг/л,ПАВ 0,16 мг/л, жесткость 16,4 мг экв/л, в том числе кальция 8,7 и магния 7,8 мг-экв/л, щелочность 3,6 мг-экв/ рН 7,25.

В табл. 2 и 3 приведены сравнительные данные по эффекту очистки сточных вод от аммиака и аммонийных ионов в зависимости от расхода сорбента и времени контакта его со сточной водой,

Представленные в табл. 2 и 3 данные показывают, что оптимальными условиями очистки сточных вод от аммиака является расход сорбента 20- 30 г/л при времени контакта сорбента со сточной водой не менее 6 ч.

В табл. 4 приведены данные по . очистке сточных вод, прошедших биологическую обработку, от аммиака горелой формовочной земли, модифицированной различными способами, в сравнении с известным способом.

Приведенные в табл. 4 данные показывают, что сорбционная способность горелой земли по отношению к аммиаку и аммонийным ионам зависит от способа ее модификации. 90%-ная степень очистки сточных вод от аммиака достигается при использовании горелой формовочной земли, модифицированной последовательно фтористоводородной кислотой, а затем щелочью.

Известный способ также обеспечивает 90% степень очистки. Однако в известном способе такая степень ,очист ки достигается при расходе силикагеля 530 г/л, в предлагаемом способе - при расходе земли 30 г/л, что в 17,6 раза меньше.

После очистки предлагаемым способом вода имеет следующие показатели качества: ХПК 38 мг/л, ВПК 5 мг/л, ПАВ 0,07 мг/л, фосфаты (в пересчете на .) отсутствуют, щелочность 2,8 мг/л, жесткость 5,2 мг-экв/л, в т.ч. кальция 3,2 мг-экв/л, магния 2,0 мг-экв/л, рН 8,0.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход сорбента для очистки сточных вод от аммиака и получить воду по качеству, пригодную для технического водоснабжения .

Применение способа позволит заменить силикагель - один из ценных продуктов силикатной промышленности, на горелую формовочную землю, являющуюся отходом металлургического производства

Формула изобретения

1. Способ модификации кремнийсо- дер -щего сорбента для очистки сточных вод от аммиака, включающий щелочную обработку, отличающийся тем, что, с целью увеличения сорбционной способности сорбента, в качестве кремнийсодержащего сорбента используют отход металлургического производства - горелую формовочную землю, а щелочную обработку

ведут после выдерживания сорбента в

растворе фтористоводородной кислоты/

2. Способ поп, 1, отличающийся тем, что раствор фтористоводородной кислоты используют концентрации 0,05-0,10 н, а щелочи - 8-10% при соотношении Т:Ж 1:3-4,

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки сточных вод от аммиака и может быть использовано при очистке городских промышленных и сельскохозяйственных сточных вод. Цель - увеличение сорбционной способности сорбента по отношению к аммиаку. Способ модификации кремнийсодержащего сорбента осуществляется следующим образом. В качестве сорбента используют отход металлургического производства - горелую формовочную землю, которую в течение одного часа выдерживают на водяной бане в 0,05-0,10 н. растворе фтористоводородной кислоты. После этого ее промывают водой до остаточного содержания фторид-ионов в воде 10^-5 моль/л. Затем землю кипятят в течение одного часа в 8-10%-ном растворе едкого натра. После этого землю промывают водой до PH воды 8-9. Соотношение твердой и жидкой фаз при обработке земли кислотой и щелочью составляет Т:Ж=1:3-4. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Таблица

Таблица 4