Способ модификации кремнийсодержащего сорбента для очистки сточных вод от аммиака

(21) 43 (22) 25 (46) 07 (71) Бе уиив ерс (72) Е.Цо (53) 66 84443/31-26) П кл е КРЕМНИЙСОДЕРИСТКИ СТОЧНЫХ ОсудАРстенн 1 Й КомитетО изОБРетениям и ОТМРОтиямРИ ПНт СССР(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИЖАЩЕГО СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧВОД ОТ АММИАКА(57) Изобретение относится к способаполучения сорбентов для очисткисточных вод от аммиака и может бытьиспользовано при очистке городскихпромышленных и сельскохозяйственныхсточных вод. Цель - увеличение сорбИзобретение относится к способамполучения сорбентов для очистки сточных вод от аммиака и может быть использовано при очистке городских промьппленных и сельскохозяйственныхсточных вод,Целью изобретения является увеличение сорбционной способности сорбента по отношению к аммиаку,По химическому составу горелаяФормовочная земля близка .":, силикагелю, Основным компонентом земли,как и силикагеля, является 8095"973, остальное составляют оксидыщелочных и щелочноземельных металлов(На О, Сас, Мяс, КпО) 2,0-2,5 Ж и оксид железа 1,0-1,5 Х. ционной 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. растворефтористоводородной кислоты, Послеэтого ее промывают водой до остаточного содержания фторид-ионов в воде10 моль/л. Затем землю кипятят втечение одного часа в 8-102-ном растворе едкого натра. После этого землю промывают водой до рН воды 8-9,Соотношение твердой и жидкой фаз приобработке земли кислотой и щелочьюсоставляет Т:Ж=:3-4,з,п. Ф-лы,4 табл,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, После чего ее промывают водой до остаточного содержания фторид-нонов в воде 10моль/л. Затем землю кипятят в течение 1 ч в 8-102-ном растворе едкого натра. После чего землю промывают водой до рН Эф воды 8-9. Соотношение твердой и жидкой Фаз при обработке земли кислотой и щелочью составляет Т:Ж 1:3-4.Увеличение концентрации НР (выше О, 10 н.) приводит к уменьшению сорбционной способности горелой земли.Дальнейшее увеличение щелочностираствора в процессе обработкитакжеприводит к снижению сорбционной способности горелой земли по отношениюк аммиаку. Уменьшение концентрациикак кислоты, так и щелочи при модифи"кации приводит к ухудшению очисткисточной воды от аммиака. Установле"но, что оптимальное соотношение фаз 10составляет Т".Ж=1;3-4. При уменьшенииэтого соотношения не происходит заметной модификации отхода. Увеличе,ние доли кислоты или щелочи в процессе обработки незначительно изменяет 15орбционную способность земли по отношению к аммиаку по сравнению с оптймальным соотношением.При соблюдении указанных концентраций кислоты и щелочи, а также соотношения твердой и жидкой фаз времяобработки кислотой и щелочью составляет 1,0-1,5 ч. Увеличение времениобработки (больше 1,5 ч) не влияетна сорбционную способность земли. 25Если время обработки отхода менее1 ч, то его сорбционная способностьмало отличается от немодифицированного сырья,Полученные результаты очистки СВ 30от аммиака при исходном его содержании 15,3 мг/л (расход сорбента30 мг/л, время контакта 8 ч, рН 7,25)представлены в табл. 1.Очистку сточных вод с использованием сорбента осуществляют следующимобразом. К 100 мл сточной воды после,биологической очистки при перемешивании добавляют модифицированную го-релую землю в количестве 20-30 г/л. 40Землю в контакте с водой выдерживают6-8 ч, После отстаивания воду отделяют от сорбента и анализируют насодержание, аммиака,45П р и м е р. Для очистки берут сточную воду с городских очистных сооружений после биологической очистки, которая имеет следующие показатели качества: ХПК (химическое потребление кислорода) 85 мг/л, БПК (биологическое потребление кислорода) 12 мг/л, содержание аммиака и аммонийных ионов 15,3 мг/л, фосфатов (в пересчете на РОз 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/л,рН 7,25. В табл. 2 и 3 приведены сравнительные данные по эфФекту очисткисточных вод от аммиака и аммонийныхионов 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 2030 г/л при времени контакта сорбентасо 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 сравнениис известным способом.Приведенные в табл. 4 данные показывают, что сорбционная способностьгорелой земли по отношению к аммиакуи аммонийным ионам зависит от способаее модификации 907.-ная степень очистки сточных вод от аммиака достигается при использовании горелой формовочной земли, модифицированной последовательно фтористоводородной кислотой, а затем щелочью.Известный способ также обеспечивает 907 степень очистки, Однако визвестном способе такая степень очистки достигается при расходе силикагеля530 г/л, в предлагаемом способе -при расходе земли 30 г/л, что в17,6 раза меньше.После очистки предлагаемым способом вода имеет следующие показателикачества: ХПК 38 мг/л, БПК 5 мг/л,ПАВ 0,07 мг/л, фосфаты (в пересчетена РО ) отсутствуют, щелочность2,8 мг/л, жесткость 5,2 мг-экв/л,в т.ч. кальция 3,2 мг-экв/л, магния2,0 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, нагорелую формовочную землю, являющуюсяотходомметаллургического производства. Формула изобретения1. Способ модификации кремнийсодертзщего сорбента для очистки сточ"5 15 ных вод от аммиака, включающий щелочную обработку, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью увеличе, ния сорбционной способности сорбента, в качестве кремнийсодержащего сорбента используют отход металлургического производства - горелую формовочную землю, а щелочную обработку Таблица . Показатели Значения показателей при разных условиях НР О) 1 н.,МвОН 12%)1 Э)1 ч НР 0,15 н, НР 0,1 н. МвОН 10 Ж) МвОН 6 Х) Т:Ж 1: Э) Т:Ж)1:Э) сч сч НР 0,04 и.)МвОН 103,Т:Ж 1:Э,йч НР 0,05 н., НР 0,1 н.МаОН 1 аз, Мвсн 10 Х,Т:Ж 1 фЭ, Т:Ж"1 ф 4)йч сщ 1)5 Остаточная концентрация аммиака в очищенной воде, мг/л ,Степень очист 1,50 2,1,96 1, 68 87)2 89,0 90,1 0,7 6)1 ки) блица Значения показателей нри расходе сорбента (время контакта 8 ч г/л Показатели 30 40 8 10 Остаточная концентрация аммиака в очищенной воде,мг/л.Степень очисТки,1 0 1,42 1)20 0)82 0)63 90,7 92,2 94,6 95,9 9,50 5,61 37)9 63)4 аблица Значения показателей за время контакта,к Остаточная кон центрация аммиака в очищен ной воде, мг/л Степень очист 55292 6 ведут после выдерживания сорбента в растворе фтористоводородной кислоты. 2. Способ по п, 1, о т л и ч а 5ю щ и й с я тем, что раствор фтористоводородной кислоты используют концентрации 0,05-0,10 н, а щелочи -8-107 при соотношении Т:Ж 1:3-4.1555292 Таблица 4 Предлагаемый способ Известный способ Параметрыспособа 10%ВаОН Без модификации 15,20 90,0 Составитель Л. АнаньеваРедактор Н. Гунько Техред А,Кравчук . Корректор И. Муска Заказ 535 Тираж 800 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ИсходнаяводаОчищеннаяводаСтепеньочистки, % Обработка воды горелой землей