Углеродный сорбент для очисткиСТОчНыХ ВОд Советский патент 1981 года по МПК B01J20/02 C02F1/28 C02F1/28 C02F101/30 C02F103/00 

Изобретение относится к сорбентам на основе активированного угля и может быть использовано для очистки сточных вод от органических загрязне ний с последующей термической регене рацией отработанного сорбента. Известен сорбент на основе активированного угля, содержащий окислы меди, железа, никеля, кобальта в количестве от 3 до 15% вес.ч., который используется для извлечения серосодержащих соединений из газовой .среды Cl Наиболее близким к предлагаемому по составу, достигаемому результату и технической сущности является угле родный сорбент на основе активированного угля, содержащий бинарные см си окисей кобальта, железа, меди, ци ка и молибдена, в котором количество одного оксида металла может изменять ся от 0,5 до 13,0 вес.%, но общее содержание оксидов двух металлов не превышает 14,0 вес.% например, в одном из образцов адсорбента содержание окиси меди составляет 5,5 вес.% а окиси железа - 5,1 вес.% 12. Недостаток сорбента - низкая термическая прочность, характеризукадаяся большими потерями активного угля в процессе термической регенерации, достигающими 2,5-4,0 вес.%. При производительности станции доочистки биологически очищенных сточных вод 5000 и дозе активированного угля 4 г/л средние потери угля в год составят 220 т. Кроме того повторное загрязнение очищенной воды ионами металлов требует дополнительной очистки сточных вод. Так, концентрация ионов меди в воде, профильтрованной через известный сорбент, составляет 0,18 мг/л. Цель изобретения - повышение термической прочности и предотвращение вторичного загрязнения очищенной сточной воды ионами металлов. Поставленная цель достигается тем, что применяется сорбент, состоящий из активированного угля и тройной смеси окисей железа, меди и алюминия, взять1Х в следующем соотношении, вес.%: Окись железа 5,20-11,60 Окись меди 0,38- 0,42 Окись алюминия 1,47- 1,53 Активированный угольOctaibHoe Влияние состава сорбента на степень регенерации, термическую прочность и содержание металлов в очищенной воде, перешедших с сорбента, показаны в табл. 1. Как видно из табл. 1, использование сорбента с содержанием окисей железа, алюминия и меди в сумме 0,98 вес.% не обеспечивает, необходимую степень регенерации сорбента. Увеличение содержания окисей метал пов свьаше 15,90 вес.% приводит к возрастанию потерь сорбента от обгар более 3 вес.%. Оптима:1ънце результат получены на сорбенте с содержанием окиси железа 5,2-11,6 вес.%, окиси меди 0,38-0,42 вес.% и окиси алюмини 1,47-1,53 вес.%. Термическая прочность сорбента характеризуется величиной угля в про цессе регенерации. Данные, характеризующие термичес кую прочность сорбента и его эффективность при очистке сточных вод в висимости от количества содержащихс в нем оксидов, при многократном использовании в циклах адсорбция-реге рация представлены в табл. 2. Введение окиси алюминия в состав сорбента является существенным, так как его присутствие вызывает увелич ние перепада между температурами во пламенения и регенерации сорбента д и уменьшает потери сорбента, используемого многократно в циклах адсорбции-регенерации от .обгара до 0,5 вес.% по сравнению с 2,65 вес. для известного сорбента. Кроме того, наличие окиси алюмин в составе предлагаемого сорбента пр водит к значительному уменьшению со держания ионов меди в очищенной вод по сравнению с известным концентра ция меди уменьшается примерно в б р что предотвращает .очищенную воду от повторного загр.язнения. Предлагаемый углеродный сорбент готовят, пропитывая активированный уголь смесью водных раст-воров солей железа 3-10 вес.%,. меди 3,0-6,0 вес и алюминия 3-12 вес,%. Затем уголь высушивают в-токе горячего воздуха при 150-170°С,обрабатывают 10-20%-н водным раствором аммиака или карбоната ам1-1ония и прогревают на воздухе при 230-250°С, - - - - - лО/ Пример 1. 50 г активирован-, ного угля марки КЛД с размером зерен 0,5-1 мм вьвдерживают в течение 18 ч в смеси водных растворов азотнокис- , лых солей железа, алюминия и меди, состоящей из 61 мл раствора азотнокислого окисного железа с концентрацией 8,6%, 27 мл раствора азотнокислого алюминия с концентрацией 11,8% и 8 мл азотнокислой окисной меди с концентрацией 5,9%. Водный раствор после выдерживания в течение 18 ч . сливают и вьлсушивают уголь в течение часа в токе горячего воздуха при ,,со скоростью подачи воздуха 42 см мин-см ; Затем уголь выдерживают в течение часа в 60 мл 20%-ного раствора карбоната аммония и снова прогревают в токе воздуха при 240 С в течение двух часов со.скоростью подачи воздуха 42 см миН|СМ. Содержание окиси желееа в сорбенте составляет 5,2, окиси алюминия 1,5 г и-окиси меди 0,40 вес.%.. При очистке сточных вод их пропускают через колонку с описываемым модифицированным сорбентом. П р и м е. р 2. Через- адсорбционную колонку, загруженную 30 г сорбента, полученного по примеру 1, профильтровывают 4,5 л сточной воды завода синтетического каучука с исходным значением ХПК 85 мг/л. Затем сорбент регенерируют в токе воздуха.при 282°С. ХПК очищенной воды составляет 5,0 мг/л, содержание ионов железа, алюминия и меди в очищенной воде составляет 0,10, 0,19 и 0,03 мг/л при предельно допустимых концентра циях для воды водоемов по этим металлам, соответственно, 0,3, 0,5 и 0,1 мг/л. Потери угля при регенерации от обгара составляют 0,139 г, что соответствует 0,5% от веса исходного активного угля. Степень регенерации при этом составляет 99%. Преимуществом предлагаемого сорбента является его высокая термическая прочность при регенерации и то, что при его использовании для очистки сточных вод, последние не загрязняются ионами металлов, находящихся на сорбенте. Таблица 1

94,8

99,0 98,5

-96,0

5,20

91,2 98,0 1,50

0,10 0,180 0,027,

0,45 0,10 0,180 0,032 0,50 0,090,190 0,Q25 0,40

iii ).,1-1лж.енне табл. 1