СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ
METHOD OF SEWAGE PURIFICATION OF COPPER IONS

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов меди сорбцией.
Известен способ очистки сточных вод от ионов меди, включающий обработку сорбентом, в качестве которого используют отходы измельченного неавтоклавного пенобетона, а очистка осуществляется фильтрацией через сорбент толщиной слоя 0,1-0,2 м (RU №2327647, C02F 1/28, C02F 1/64, 27.06.2008 г.).
Недостатками данного способа являются низкая скорость фильтрации и достаточно большой расход сорбента.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ очистки сточных вод от ионов меди, который основан на фильтрации через слой сорбента толщиной слоя 0,5-0,6 м, а в качестве сорбента используется кварцево-глауконитовый песок с содержанием глауконита 60-80% (RU №2137717, C02F 1/28, C02F 1/62, 20.09.1999).
Недостатками данного способа являются низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, и большой расход сорбента.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение высоты слоя сорбента, что приводит к его экономии.
Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов меди, включающем обработку сорбентом, в качестве сорбента используют доменный гранулированный шлак, а очистка осуществляется фильтрацией через сорбент толщиной слоя 0,055-0,075 м.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют доменный гранулированный шлак. Химический состав доменного гранулированного шлака представлен в табл.1.
Таблица 1
Содержание оксидов, мае.%
SiO<sub>2</sub>
Аl<sub>2</sub>О<sub>3</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
ТiO<sub>3</sub>
CuO
CaO
MgO
MnO
R<sub>2</sub>O
п.п.п.
Доменный гранулированный шлак
41,92
6,6
0,33
-
-
44,8
2,38
0,9
3,0
-
Для сорбции использовался доменный гранулированный шлак с размерами зерен 0,114-0,315 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Фильтрование проводилось в колонке диаметром 30 мм, высотой 400 мм.
Фильтрованию подвергались сточные воды, содержащие ионы меди. Толщина слоя сорбента составляет 0,055-0,075 м, масса сорбента составляет 15-25 г, скорость фильтрования принималась равной 5 м/час, что соответствует скорости фильтрации в реальных фильтрах на очистных сооружениях.
Отбор проб проводился в конце времени фильтрования. Определялась концентрация ионов меди. Контроль за степенью очистки воды от ионов тяжелых металлов проводился на атомно-абсорбционном спектрометре.
В табл.2 приведены полученные результаты по качеству очистки сточных вод с использованием доменного гранулированного шлака с размером зерен 0,114-0,315 мм.
Таблица 2
Используемый для очистки материал
Высота слоя сорбента,м
Исходнаяконцентрацияионов меди,мг/л
Конечнаяконцентрацияионов меди,мг/л
Скоростьфильтрации,м/ч
ПРЕДЛАГАЕТСЯ
Доменный
0,055
1,70
0
5
гранулированный
0,065
1,70
0
5
шлак
0,075
1,70
0
5
ПРОТОТИП
Кварцево-глауконитовый песок, с содержанием глауконита 60-80%
0,5-0,6
0,11
0
1-2
Из таблицы 2 видно, что скорость фильтрации увеличилась на 3-4 м/ч, а высота слоя сорбента уменьшилась на 0,445-0,525 м по сравнению с прототипом.
Дополнительным преимуществом использования доменного гранулированного шлака в качестве сорбента является возможность очистки от ионов меди с более высокой исходной концентрацией по сравнению с прототипом и возможность замены кварцево-глауконитового песка, являющегося природным материалом на доменный гранулированный шлак.