Способ получения сорбента для очистки природных вод от фтора

Способ получения сорбента для очистки природных вод от фтора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения сорбентов для водоподготовки и может быть использовано в очистке фторсодержащих природных вод. Способ осуществляют обработкой ракушечника 2,5-10 %- ным раствором сульфата алюминия при соотношении соли алюминия и ракушечника 1:3-10. Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса получения сорбента при сохранении высокой степени очистки от фтора. Способ позволяет обеспечить удаление фтора из природных вод до уровня ПДК, отсутствие в очищенной воде алюминия, сокращение времени подготовки сорбента с 60 до 2-5 мин при исключении стадии отмывки сорбента. 4 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (5:ls С 02 F 1/28, В 01 J 20/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

С) о Ы QQ (21) 4713944/26 (22) 16.05,89 (46) 30,12.91. Бюл. ¹ 48 (71) Физико-химический институт им. А.В. Богатского (72) В. 3. Поладян, Л. М. Авласович и А. М, Андрианов (53) 663. 631.8(088. 8) (56) Слипченко В, А. и др. Обесфторивание подземных вод гранулированным активным углем, — Химия и технология воды, 1984, т. 6, ¹ 3, с. 270 — 274, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ

ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД ОТ ФТОРА

Изобретение относится к способам получения сорбентов для водоподготовки и может быть использовано в хозяйственнопитьевом. и производственном водоснабжении для очистки от фтора, Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса при сохранении высокой степени очистки от фтора.

Для осуществления способа твердый материал — природный ракушечник обрабатывают 2,5 — 10 %-ным раствором сульфата алюминия при массовом соотношении соли алюминия и ракушечника 1;(3 — 10).

Ракушечник, обработанный сульфатом алюминия, используют для очистки природных вод от фтора с рН 6,5 — 8,5.

Дефторирование воды определяется характером взаимодействия ракушечника и сульфата алюминия, при котором проявляется полифункциональность свойств ракушечника, При этом ракушечник нейтрализует кислые растворы А!2(504)э до слабокислой

„, . ЖÄÄ 1701638 А1 (57) Изобретение относится к способам получения сорбентов для водоподготовки и может быть использовано в очистке фторсодержащих природных вод. Способ осуществляют обработкой ракушечника 2,5 — 10 %ным раствором сульфата алюминия при соотношении соли алюминия и ракушечника

1:3 — 10, Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса получения сорбента при сохранении высокой степени очистки от фтора. Способ позволяет обеспечить удаление фтора из природных вод до уровня ПДК. отсутствие в очищенной воде алюминия, сокращение времени подготовки сорбента с 60 до 2 — 5 мин при исключении стадии отмывки сорбента. 4 табл. реакции с образованием основных солей либо гидроксида алюминия, проявляющих большую активность к фтор-иону, чем

А!2(ЯО4}э. кроме того, ракушечник выполняет функцию носителя, на котором закрепляются образованные более сорбционно-активные к фтору гидроксосоли алюминия.

В отличие от известного способа, где необходима дополнительная операция— промывка Al-модифицированного сорбента дистиллированной водой до слабокислой среды, в предложенном способе ракушечник обеспечивает нейтрализацию сульфата алюминия, исключает необходимость дополнительной промывки водой и закрепляет гидролизованные формы алюминия на своей поверхности. Взаимодействие последних с фтор-ионами приводит к образованию Al-фторидных комплексов, которые остаются на поверхности обработанного ракушечника.

1701638

Обработку ракушечника Ос1Л. Ió:., вляют следующим образом.

Навеску крошки ракушечника смеиэ. : ваkoT с 2..5 10,ь-ным pacTBopof4 А12(SG4I3 п эи соотношении соли ал оминия и рвкушечни- 5 ка 1:(3 — 10). Суспензию перемешивают в -.8чение 2 — 5 мин. Ilpkl агом pH (-.успензии устанавливается 5,5 — 6,0, Поэтому стадия отмывки суспензии др слабокислой реакции в отличие от прототипа исключается. 0

Фторсодер>кащу1с природнукэ воду сМОшивают с суспензией, получ8нной при Озаи м Оде и ст в и и pa I".> ш 8 ч н и к а с,"I a CT B o p o M

СУЛЬфата аЛЮМИНИЯ, ПЕРЕМЕШ!ralат и ОСтавляют до полного осветлен 4я либс r;;-- 15 фил ьтровывают.

П р» м е р 1. К 1 дм исходной воды с

3 содержанием фтора 9,3 мг/дмз и РН 6.,8 прибавляют суспензию обработанного ракушечника (2 r ракушечника и 0,35 r A!(SG4)3), 20 перемешива от в течение 15 мин. Рствор фильтруют, в фильтрате определяют содержание фтора и алюминия: (F«,=0,53 мг/дм;

3.

AI«T не обнаружен; рН 7,1.

Пример ы 2 — 4, Показывалт возмож- 25 ность очистки от фтора природной воды rlpl:. раздельном использовании А!2(SG4)3 и ракушечни1<а и при использовании (эакушечника, Обработанногс: сульфатом алюминия.

Полученные результаты представлены в 30

Та5п. 1.

Таким образом, полоэкительнь и аффект достигается только в случае использования для обесфторирования суспензии ракушечника, обработанного раствором сульфата 35

anюминиn

Примеры 5--7 иллюстрируют выбор оптимальногО количества cynüôaTa злюми ния.

П ример5,К дм водь; с с<>держанием 40 фтора,7 мг/дм и РН ",9 прибавляют 2 г ракушечника, Ооработанно . О 200 Ml

А12(Ь04)3: перемешивают 1!5 мин, АнализиРуют на остаточное содержание фтора, Пример 6. Burlonl;яют по примеру 5, 45 Io ракушечник обрабатыва:от 300 мг

AI2(SO4)3

Л р и м е р 7, Выполняют r.î примеру 5, но ракушечник обрабатывают 350 Fnr

Aiz(SO4)3, .=0

П р и и е р ы 8- I 1. Иллюстрирукэт влияние воемени перемешизания сс ОабОганaçго ракушечника с очигцаемым раствором, г1римеры 8 — 11 осуществляют по op...l;,еру 7, но время перемешивания составляет 5, 10, 55

25 мин соответственн<>.

П р и ь:; е р ы 12-15, Иллюстрируют влияние времени обработки ракушечника

Раствором сульфата алюминия. Примеры

12 — 15 осу цествляют по примеру 5, но в каче rae фторпоглощающей смеси используloT суспензию Обработанного ракушечника, nony eI-!HyIo при взаимодействии 2 r ракушечника с 350 мг Alz(SGF)3 в течение 2, 3. 5, I0 мин соответственно.

Пример ы 16-17. Иллюстрируют. применимость предложенного способа к

Очистке растворов с оазным содержанием фтора; осуществляют го примеру 1, но в качестве исходной используют воду ". содержанием фтора 4, 48; 18,62 мг/дм, Полученные результаты представлены в табл, 2.

Пример 18.,К 1 дм исходной воды с содержанием фтора 9,3 мгlдм3 и РН 6,4 прибавляют суспен:-.Flic обработанного pa<ушечника (1,5 r Ракушечника и раствор соли алюминия, содержа.цей 0,35 r сульфата алюминия), перемешивают в течение 15 мин.

Воду фильтруют. в фильтрате определя:от содержание фтора и алюминия:

F<;>=0,84 мг/дмз, РН 5,5; Al +0CT не обнаружен.

Влияние соотношения соли алюминия и ракушечника показано в табл, 3.

П Р и м 8 р I9. Выполняют по примеру

18, но в качестве суспензии обработанного ракушечника беру:. смесь, полученную при взаимодействии . 5 r ракушечника и раствора содзржаще, о 0,35 r A12(SG4)3 (т. е.

cooTHoo!!ение А 2(04)3 paK!/llle IH!4I< " 3)

Г,, и F,! е р 20. Выполняют по примеру

13,;о в качестве суспензии обработанного

Ракушечника берут смесь, полученную при взаимодействии 3,5 г ракушечника с 0,35 г

А12(504}3, т, е. Соотношение AIz(S04)3:ðaêó-!

JJ8÷k-I#K Равно 1:10.

Пример 21. Выполняют по примеру

18, но в качестве сусйензии обработанного

Ракуше-гника используют смесь, полученную при взаимодействии 0,77 г ракушечника и 0.35 г А 2(Я04)3.

П Р и м е р 22. Выполняют по примеру

1<, но в качестве суспензии обработанного

Р; кушечника использу от смесь, полученн:о при взаимодействии 3,85 r ракушечник1 с 0,35 r AIz(S04)3.

Полученные результаты показь вают, чэо при соотношении Aiz(SO4)3. Ракушечник=1:3 еще обеспечивается выполнение и:,обретения, хотя остаточное содержание ф.ора в воде составляет 1,44 мг/дм, T. e. и эиближается к верхнему пределу, КД по ф гору, При увеличении расхода Ракушечн ка (примеры 7 — 17,19) остаточное содерж3HF48 фтора существенно ниже ПДК. При

3 га >внии соотношения Alz(S04)3:ракушечн к =1:10 (пример 20) степень обесфторив гни", высока, однако в очищенной воде

rI эявля отся взвешенные частицы Ракушеч1701638

Таблица 1

Таблица 2 ника, поэтому дальнейшее увеличение расхода ракушечника нецелесообразно.

Модифицированный сорбент после насыщения фтором легко регенерируется последовательной обработкой растворами соды, сульфата алюминия и водой.

Пример 24. Показывает возможность многократного использования сорбента после регенерации.

Пример 24. Выполняют в динамических условиях: в колонку помещают 5 r модифицированного сорбента и пропускают через него фторсодг-.ржащую г риродную воду. Фильтрат отбирают в мерные колбы емкостью 100 мл, где определяю; остаточное содержание фтора. Фильтрацию прекращают, когда остаточное содержание фтора в очередной порции фильтрата превышает

ПКД. Затем сорбент в колонке регенерируют и используют в следуюшем цикле очистки.

Результаты представлены в табл. 4.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет удалить фтор из природных,вод до уровня ПДК при следующих параметрах проведения процесса: расходсульфата алюминия 19 — 60 мг/мг удаляемого фтора; соотношение сульфат алюминия: ракушечник =1:(3 — 10). Время обработки ракушечниKB 2 — 5 мин, Время контакта обработанного ракушечника с водой 5 — 15 мин, При этом в очищенной воде отсутствует алюминий, количество сульфат-ионов не превышает ПДК, значение рН воды лежит в пределах, допу5 стимых по ГОСТУ 2874-82, По сравнению с известным способом при сохранении высокой степени очистки предлагаемый способ позволяет сократить время проведения процесса, упростить про10 цесс за счет исключения стадии отмывки сорбента от избытка сульфата алюминия, исключить расход воды на отмывку сорбента, а также понизить стоимость очистки за счет замены дорогостоящего и дефицитного

15 актиьно.о угля на отход прирсдного материала — ракушечника.

Формула изобретения

Способ получения сорбента для очистки

20 природных вод от фтора, включающий обработку твердого материала раствором сульфата алюминия, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления способа при сохранении высокой степени

25 очистки от фтора, в качестве твердого материала используют природный ракушечник, обработку ведут 2,5 — 10 %-vbtv раствором сульфата алюминия при массовом соотношении соли алюминия и раку30 шечникэ :;:(3 — 10), 1701638

Продолжение табл.2

Таблица 3

Таблица 4

Составитель Л. Ананьева

Редактор Т, Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Заказ 4507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101