RU2526986C1 - Способ очистки воды от силикатов - Google Patents
Способ очистки воды от силикатов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526986C1 RU2526986C1 RU2013100459/05A RU2013100459A RU2526986C1 RU 2526986 C1 RU2526986 C1 RU 2526986C1 RU 2013100459/05 A RU2013100459/05 A RU 2013100459/05A RU 2013100459 A RU2013100459 A RU 2013100459A RU 2526986 C1 RU2526986 C1 RU 2526986C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- sodium aluminate
- regeneration
- water
- silicates
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано на очистных сооружениях производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также при очистке сточных вод от силикатов. Для осуществления способа очищаемые воды фильтруют через слой активированного оксида алюминия, предварительно модифицированный 0,5%-ным раствором алюмината натрия. Регенерацию отработанного активированного раствора алюмината натрия осуществляют 0,1-0,5%-ным раствором алюмината натрия. Способ обеспечивает повышение сорбционной емкости загрузки по поглощаемому кремнию, увеличение продолжительности фильтроцикла между регенерациями загрузки и создание безотходной технологии обескремнивания воды с повторным использованием отработанного регенерационного раствора. 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано на очистных сооружениях производственного и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также при очистке сточных вод.
Известен способ обескремнивания воды фильтрованием через магнезиальный сорбент при высоте слоя сорбента 3,4-4,0 м, температуре воды 40-50°C и скорости фильтрования до 10 м/ч (Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод: учеб. для вузов / Г.И. Николадзе, - М.: Высшая школа, 1987, с 438.).
Недостаток данного способа заключается в необходимости часто менять загрузку фильтра из-за невозможности его регенерации.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ фильтрования воды через активированную окись алюминия, используемую в качестве загрузки обескремнивающего фильтра, и заключающийся в пропуске воды со скоростью 5-6 м/ч через слой загрузки толщиной 1,5 м и периодической регенерации загрузки, после перенасыщения ее кремнием, 0,1%-ным раствором едконатровой щелочи (Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод: учеб. для вузов / Г.И. Николадзе. - М.: Высшая школа, 1987, с 438.).
Недостатком этого способа является низкая кремнеемкость активированной окиси алюминия, регенерируемой щелочью, небольшой межрегенерационный период работы фильтра и образование отхода водоочистки в виде щелочного кремнийсодержащего стока, требующего последующей нейтрализации и захоронения.
Задачей настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости загрузки по поглощаемому кремнию, увеличение продолжительности фильтроцикла между регенерациями загрузки и создание безотходной технологии обескремнивания воды с повторным использованием отработанного регенерационного раствора.
Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки воды от силикатов, включающем фильтрование воды сквозь слой сорбента, в качестве которого используют активированный оксид алюминия (АОА), периодическую регенерацию активированного оксида алюминия проводят раствором алюмината натрия.
Благодаря регенерации активированного оксида алюминия раствором алюмината натрия способ позволяет добиться глубины обескремнивания до 99,5% за счет увеличения сорбционной емкости АОА по поглощенному кремнию при одновременном снижении жесткости воды.
При контакте алюмината натрия с АОА ионы натрия частично поверхностно внедряются в решетку оксида алюминия, вытесняя ионы алюминия (с их последующим гидролизом) в раствор. При этом кремний в составе мономера Si(OH)4 адсорбируется на поверхности АОА, образуя типичную для силикатов связь в виде силиката алюминия Al2Si2O5(OH)4. Параллельно этому на поверхности загрузки образуется пленка гидроксида алюминия. При фильтровании в результате ионного обмена Na+ на Са2+ и Mg2+ снижается жесткость раствора, а растворенные силикаты, взаимодействуя с оксидом и гидроксидом алюминия, образуют алюмосиликатные комплексы, сорбируемые загрузкой. Параллельно с обменом катионов Са2+ и Mg2+ на Na+ также происходит частичное реагентное умягчение с задержанием в загрузке образующихся CaCO3 и Mg(OH)2, а также нерастворимого CaSiO3.
Способ иллюстрируется следующим примером.
Процесс очистки по предлагаемому способу осуществляли фильтрованием природной воды с исходной концентрацией кремния 34,2 мг/л в колонке диаметром 32 мм, загруженной дробленным активированным оксидом алюминия марки АОА-1 ГОСТ 8136-85 размером фракций 1-2 мм, высота слоя 1,2 м, при скорости фильтрования воды 5,5-6,0 м/ч и температуре 20°C.
Предварительную обработку (модификацию) фильтрующего слоя из активированного оксида алюминия осуществляли пропусканием 0,5%-ного раствора алюмината натрия через объем загрузки из расчета 5 объемов реагента на 1 объем АОА со скоростью протока 2,5 м/ч. По окончании фильтроцикла (при достижении концентрации кремния в фильтрате ПДК=10 мг/л) АОА регенерируют последовательно по схеме: взрыхление - пропуск 0,5%-ного раствора алюмината натрия (NaAlO2) через слой АОА - отмывка загрузки. Отработанный регенерационный раствор после 4-6 часового стояния (полимеризации) и отделения этого раствора от сформировавшегося геля доводят до 0,5%-ного раствора добавлением в раствор свежей порции алюмината натрия (NaAlO2) и используют повторно и многократно в разработанной технологии обескремнивания воды.
Регенерация полностью восстанавливает сорбционные свойства АОА, при этом кремнеемкость загрузки, обработанной алюминатом натрия, в два раза выше по сравнению с прототипом.
Данные эксперимента представлены в таблице 1.
Преимущество изобретения состоит в том, что в предлагаемом способе повышается эффект очистки от силикатов и решается вопрос обработки, повторного использования и утилизации отходов водоочистки.
Образующийся в отработанном регенерационном растворе рыхлый гелеобразный алюмосиликатный осадок занимает менее 0,5% в общем объеме отработанного раствора, легко отдает влагу и кристаллизуется в процессе обычного тканевого фильтрования с образованием чешуйчатых кристаллических структур по типу слюды. Получаемый продукт удобен для фасовки и может быть реализован как коммерческий продукт в качестве ценного сырьевого компонента портландцементной смеси, а также как добавка в огнеупорные бетоны и в качестве сырья при производстве керамических изделий. Расчет экономической эффективности разработанной новой технологии для водоочистной станции производительностью 45 тыс.м3 в сутки, при принятых одинаковых затратах на электроэнергию, амортизацию и заработную плату показывает, что расходы на технологические реагенты и материалы в новой технологии до 3 раз меньше, чем в сравниваемом варианте, при ее полной безотходности, экологической безопасности и коммерческой целесообразности, см. таблицу 2.
Таблица 1 | |||||||||||||||
Реагент | Остаточный кремний в фильтрате, мг/л, при продолжительности фильтрования, ч: | ||||||||||||||
4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 40 | 44 | 48 | 52 | 56 | 60 | |
NaOH | 1,82 | 2,85 | 4,07 | 5,09 | 6,31 | 7,12 | 8,34 | 9,77 | 10,78 | 12,82 | 14,85 | 17,10 | 20,36 | 23,61 | 26,97 |
NaAlO2 | 0,21 | 0,23 | 0,26 | 0,31 | 0,40 | 0,51 | 0,72 | 1,92 | 3,05 | 4,47 | 5,29 | 6,51 | 8,14 | 9,77 | 11,13 |
Таблица 2 | |||
Показатели | Ед. измерения | Регенерация АОА алюминатом натрия | Регенерация АОА едким натром |
Полезная производительность водоочистной станции | тыс. м3/сут. | 45,0 | 45,0 |
Продолжительность фильтроцикла | сут. | 4,4 | 2,1 |
Скорость фильтрования | м/ч | 5,0 | 5,0 |
Высота фильтрующего слоя | м | 2,5 | 2,5 |
Кремнеемкость загрузки | кг SiO2/M3 | 15 | 7 |
Расход реагента на регенерацию загрузки | т/год | 476,5 | 1638 |
Расход фильтрующего материала | м3/год | 90* | 90* |
Стоимость реагента | тыс. руб./т | 30,45 | 26,35 |
Стоимость фильтрующего материала | тыс. руб./м3 | 55,0 | 55,0 |
Затраты на реагенты | тыс. руб./год | 14509,4 | 43161,3 |
Затраты на фильтрующий материал | тыс. руб./год | 4950 | 4950 |
Удельные затраты на очистку воды | руб./м3 | 1,18 | 2,93 |
Claims (1)
- Способ очистки воды от силикатов, включающий фильтрование воды через слой активированного оксида алюминия и его периодическую регенерацию, отличающийся тем, что активированный оксид алюминия предварительно модифицируют 0,5%-ным раствора алюмината натрия, а регенерацию отработанного активированного оксида алюминия осуществляют 0,1-0,5%-ным раствором алюмината натрия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100459/05A RU2526986C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ очистки воды от силикатов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100459/05A RU2526986C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ очистки воды от силикатов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013100459A RU2013100459A (ru) | 2014-07-20 |
RU2526986C1 true RU2526986C1 (ru) | 2014-08-27 |
Family
ID=51214971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100459/05A RU2526986C1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ очистки воды от силикатов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526986C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5584588A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-25 | Ebara Infilco Co Ltd | Removal of silicic acid in water |
US6086834A (en) * | 1998-06-19 | 2000-07-11 | Alcan International Limited | Process for the removal of silica from an alkaline solution containing sodium aluminate |
RU2300409C2 (ru) * | 2005-06-30 | 2007-06-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акватория" (Ооо "Акватория") | Фильтрующий материал |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100459/05A patent/RU2526986C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5584588A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-25 | Ebara Infilco Co Ltd | Removal of silicic acid in water |
US6086834A (en) * | 1998-06-19 | 2000-07-11 | Alcan International Limited | Process for the removal of silica from an alkaline solution containing sodium aluminate |
RU2300409C2 (ru) * | 2005-06-30 | 2007-06-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Акватория" (Ооо "Акватория") | Фильтрующий материал |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Б.Н. ФРОГ, А.П.ЛЕВЧЕНКО. Водоподготовка, Москва, Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007, с.с. 567-572. ФЕСЕНКО Л.Н. и др., Обескремнивание питьевой воды фильтрованием через модифицированную загрузку, Водоснабжение и санитарная техника, 2012, N 11, с.с. 20-29. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013100459A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rożek et al. | Geopolymer-zeolite composites: A review | |
Li et al. | A novel conversion process for waste residue: Synthesis of zeolite from electrolytic manganese residue and its application to the removal of heavy metals | |
CN102190345B (zh) | 一种可循环再生的氢氧化镁吸附剂富集水中低浓度重金属的方法 | |
CN105254084A (zh) | 一种脱硫废水的双极膜电渗析处理方法及装置 | |
CN104860461A (zh) | 一种脱硫废水零排放制备NaCl工业盐的方法及装置 | |
CN109095732B (zh) | 一种基于镁法脱硫废水制取高纯度氢氧化镁的工艺 | |
CN105110543A (zh) | 一种火力发电厂燃煤机组脱硫废水零排放*** | |
CA2896971A1 (en) | Strontium and cesium specific ion-exchange media | |
CN103214115A (zh) | 一种强酸阳离子交换树脂贫再生的水处理方法 | |
ATE516249T1 (de) | Hochtonerdehaltiger rohstoff und verfahren zur herstellung | |
CN103936023B (zh) | 一种钙离子选择性分子筛的制备方法及其除垢应用 | |
CN102963951A (zh) | 一种处理造纸废水的方法 | |
CN103693787B (zh) | 一种柠檬酸钠结晶母液的净化处理工艺 | |
RU2526986C1 (ru) | Способ очистки воды от силикатов | |
Jin et al. | Synthesis of CHA zeolite using low cost coal fly ash | |
US2284827A (en) | Water softening and clarification | |
CN105664842A (zh) | 一种除氟用钙基吸附剂及其应用 | |
CN107265472A (zh) | 一种改性粘土及其制备方法 | |
CN102120587B (zh) | 从富含方英石钙基膨润土矿制取高纯钠基蒙脱石、白炭黑及尺寸可控的纳米二氧化硅的方法 | |
RU2692382C1 (ru) | Способ очистки отходящих газов от оксидов серы с получением товарных продуктов | |
CN104437425A (zh) | 一种工业废水吸附材料 | |
RU2008152525A (ru) | Сорбент для очистки промышленных стоков от соединений свинца и кадмия и способ его применения | |
CN103435057B (zh) | 一种利用普通硅酸盐水泥制备铝代雪硅钙石污水处理材料的方法 | |
CN100404431C (zh) | 一种降低工业废水溶液中氨氮、氨氮和硅含量的方法 | |
JP4657372B2 (ja) | 水浄化方法および水浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150110 |