Способ очистки водных растворов от органических веществ Советский патент 1992 года по МПК C02F1/28 

Изобретение относится к сорбционной технологии очистки сточных вод от органических веществ и может быть использовано для очистки от карбоновых кислот, фосфорорганических соединений и других малорастворимых в воде органических соединений алифатического и ароматического ряда с помощью активированного угля.

Наиболее близким по технической сущности является известный способ очистки растворов от органических веществ путем использования мелкодисперсных сорбентов, например, активированного угля в виде намывных фильтров. Основными недостатками указанного способа являются невысокая степень очистки (90%), малый выход очищенного продукта на единицу загруженного сорбента и одноцикличность работы сорбента.

Целью изобретения является увеличение выхода очищенного продукта на единицу загруженного сорбента, степени очистки

и количества циклов работы активированного угля.

Поставленная цель достигается за счет использования мелкодисперсного активированного угля с размером частиц 0,05-0,5 мм, модифицированного 3-40% гидроксида железа и прокаленного при температуре 200-440° С перед каждым циклом использования сорбента.

Уменьшение количества гидроксида железа ниже 3% приводит к снижению выхода очищенного раствора на едиьицу загруженного сорбента за счет снижения емкости сорбента (числа активных центров гидроксида железа).

Увеличение количества гидроксида железа свыше 40% приводит к снижению скорости очистки за счет заполнения пор сорбента и снижению степени очистки за счет связывания активных центров углерода.

Уменьшение температуры прокаливания менее 200° С приводит к снижению вы(/

С

-ч

4 00 О Ч СЛ

хода очищенного продукта на единицу загруженного сорбента за счет неполного разложения вредных органических примесей и слабой активизации центров сорбента.

Увеличение температуры прокаливания свыше 440 С приводит к термическому разложению активированных углей.

П р и м е р 1. Модельный раствор, содержащий 100 мг/л фосфорорганических соединений (три-н-бутилфосфата), 40 мг/л высших изомерных карбоновых кислот, 10 мг/л бензола, 25 мг/л декана, 5 мг/л толуола пропускают через намывной фильтр из АУ. содержащий гидроксид железа в количестве 0-50 мас.% толщиной 1 см и диаметром 12 см с линейной скоростьюЗОО мг/мин на см2 фильтрующей поверхности при разряжении 0,02 МПа. Каждые 300 мл раствора после экстракционного концентрирования в 30 раз с использованием четыреххлори- стого углерода хроматографически анализируют на содержание органических веществ по стандартным методикам.

Зависимость степени очистки (%) и выхода очищенного раствора на единицу загруженного сорбента (дм3/г) от количества гидроксида железа, введенного в активный уголь марки КАД-молотый, представлена в табл.1.

П р и м е р 2. Модельный раствор состава, указанного в примере 1 пропускают через намывной фильтр из активированного угля КАД-молотый, модифицированного 30% гидроксида железа, предварительно прокаленного при различных температурах перед каждым циклом очистки. Методика проведения эксперимента и анализа растворов не отличается от описан ной в примере 1.

Результаты зависимости степени очистки (%) и выхода очищенного раствора на единицу загруженного сорбента (дм3/г) от температуры предварительного прокаливания приведены в табл. 2,

П р и м е р 3. Модельный раствор состава, указанного в примере 1. пропускают через намывной фильтр из активированного угля, модифицированного 30% гидроксида железа с различным размером зерна сорбента. Методика проведения эксперимента и анализа растворов не отличается от примера 1,

Результаты зависимости степени очист- ки (%) размера зерна сорбента приведены в табл. 3.

Как видно из приведенного примера при размере зерна более 0,5 мм низкая степень очистки, при размере зерна менее 0,05 мм наблюдается плохая фильтрация, что не позволяет проводить процесс очистки.

Наиболее эффективным является использование сорбента с размером частиц

0,5-0,05 мм.

Как видно из приведенных примеров, использование предложенного способа позволяет увеличить степень очистки с 98,2% (по прототипу) до 99,99%, а выход очищенного раствора на единицу сорбента - в 2,3 раза при многократном использовании сорбента без изменения сорбционных свойств в течение 50 циклов.

Способ очистки водных растворов от органических веществ, включающий сорбцию на мелкодисперсном активированном угле в виде намывного фильтра, отличающийся тем, что. с целью увеличения выхода очищенного раствора, степени очистки и количества циклов работы сорбента, в.качестве мелкодисперсного сорбента используют активированный уголь с размером частиц 0,05-0,5 мм, модифицированный 4-40% гидроксида железа и прокаленный при 200400° С.

Формула игз обретения Способ очистки водных растворов от органических веществ, включающий сорбцию

на мелкодисперсном активированном угле в виде намывного фильтра, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения выхода очищенного раствора, степени очистки и количества циклов работы сорбента, в качестве мелкодисперсного сорбента используют активированный уголь с размером частиц 0,05-0,5 мм. модифицированный 3-40% гидроксида железа и прокаленный при 200- 400° С.

Таблица 1

Использование: очистка производственных и сточных вод от карбоновых кислот, фосфорорганических соединений и других органических веществ, малорастворимых в воде. Сущность изобретения: сорбция на мелкодисперсном активированном угле с размером частиц 0,05-0,5 мм, модифицированном 3-40% гидроксида железа и прокаленном при 200-400° С. Способ обеспечивает повышение степени очистки с 98.2% до 99,99% при повышении выхода объема очищенного раствора на весовую единицу сорбента о 2,3 раза и при многократном (не менее 50 циклов) использовании сорбента. 3 табл.

Таблица2

ТаблицаЗ