СПОСОБ И АППАРАТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА, ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ, ДЛЯ УДАЛЕНИЯ МЫШЬЯКА ИЗ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

1. Способ получения сорбента, главным образом, для удаления мышьяка из питьевой воды, включающий стадии
- насыщение влагопоглощающего смачиваемого органического несущего материала водным раствором водорастворимой соли железа, затем фильтрование его и сушка его до постоянного веса,
- насыщение несущего материала стехиометрическим количеством (рассчитанным относительно содержания железа в несущем материале) щавелевой кислоты и/или водорастворимой соли щавелевой кислоты, затем фильтрование его и сушка его до постоянного веса, с превращением ионов железа в нерастворимый оксалат железа,
- превращение насыщенного несущего материала в активированный уголь путем анаэробного нагрева, затем подвергание насыщенного несущего материала анаэробному охлаждению с разложением оксалата железа на железо и диоксид углерода,
- предварительное окисление железных частиц активированного угля с помощью водорастворимого пероксидного соединения, фильтрование активированного угля и промывка его до полного удаления из него соли, затем снова фильтрование его и сушка его,
- превращение гидроксида железа, образованного на поверхности частиц железа, в магнетит путем анаэробного нагрева активированного угля и затем охлаждение анаэробным путем полученного таким образом сорбента до комнатной температуры.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пшеничные отруби применяют в качестве органического несущего материала.
3. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что соль Мора применяют в качестве водорастворимой соли железа.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что соль Fe(II), например, сульфат Fe(II) или хлорид Fe(II), применяют в качестве водорастворимой соли железа.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация раствора соли железа составляет 50-400 г/л, предпочтительно 250-350 г/л.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что сушку до постоянного веса осуществляют при температуре 40-100°С, предпочтительно 70-90°С.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что оксалат натрия, оксалат калия или оксалат аммония используют в качестве водорастворимой соли щавелевой кислоты.
8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация щавелевой кислоты составляет 25-300 г/л, предпочтительно 80-120 г/л.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что карбонизацию осуществляют в печи, имеющей температуру 350-800°С, предпочтительно 400-500°С.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что конечную температуру печи достигают путем возрастания температуры со скоростью 0,1-0,6°С/с, причем указанную конечную температуру поддерживают в течение по меньшей мере одного часа.
11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что водорастворимое пероксидное соединение представляет собой пероксид водорода.
12. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что водорастворимое пероксидное соединение представляет собой персульфат натрия или персульфат аммония.
13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что концентрация пероксидного соединения составляет 5-50%, предпочтительно 7-15%.
14. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что превращение гидроксида железа в магнетит осуществляют анаэробным образом за 1-6 ч, предпочтительно 2-4 ч, в печи, имеющей температуру 200-900°С, предпочтительно 400-800°С.
15. Аппарат для получения сорбента, главным образом, для удаления мышьяка из питьевой воды, содержащий первую секцию насыщения (1), вторую секцию насыщения (2), секцию карбонизации (3), секцию предварительного окисления (4) и секцию превращения (5), где указанные секции взаимно соединены для переноса материалов между ними, где
- первая секция насыщения (1) имеет первый автоклав (6), содержащий первый вход (7) несущего материала и первый вход (8) раствора, где первый автоклав (6) соединен с первым сушильным аппаратом (13) через первый фильтр (12),
- вторая секция насыщения (2) имеет второй автоклав (14), содержащий второй вход (15) несущего материала и второй вход (16) раствора, где второй автоклав (14) соединен со вторым сушильным аппаратом (19) через второй фильтр (18),
- секция карбонизации (3) имеет первую печь (22), содержащую третий вход (21) несущего материала,
- секция предварительного окисления (4) имеет третий автоклав (23), содержащий первый вход (24) активированного угля и третий вход (25) раствора, где третий автоклав (23) соединен с промывающим устройством (28) через третий фильтр (27), а промывающее устройство (28) соединено с третьим сушильным аппаратом (30) через четвертый фильтр (29),
- секция превращения (5) имеет вторую печь (32), содержащую второй вход (31) активированного угля, где выход (33) сорбента соединен со второй печью (32), и где
- первый сушильный аппарат (13) первой секции насыщения (1) соединен со вторым автоклавом (14) второй секции насыщения (2) через второй вход (15) несущего материала,
- второй сушильный аппарат (19) второй секции насыщения (2) соединен с первой печью (22) секции карбонизации (3) через третий вход (21) несущего материала,
- первая печь (22) секции карбонизации (3) соединена с третьим автоклавом (23) секции предварительного окисления (4) через первый вход (24) активированного угля и
- третий сушильный аппарат (30) секции предварительного окисления (4) соединен со второй печью (32) секции превращения (5) через второй вход (31) активированного угля.
16. Аппарат по п.15, отличающийся тем, что контейнер (9) несущего материала соединен с первым автоклавом (6) через первый вход (7) несущего материала, где первый бак (10) раствора соединен с первым автоклавом (6) через упомянутый первый вход раствора.
17. Аппарат по п.15 или 16, отличающийся тем, что контейнер (11) соли железа соединен с первым баком (10) раствора.
18. Аппарат по п.15 или 16, отличающийся тем, что раствор соли железа, отделенный первым фильтром (12), возвращается в первый бак (10) раствора.
19. Аппарат по п.15 или 16, отличающийся тем, что бак (20) щавелевой кислоты соединен со вторым баком (17) раствора.
20. Аппарат по п.15 или 16, отличающийся тем, что раствор щавелевой кислоты, отделенный вторым фильтром (18), возвращается во второй бак (17) раствора.