×
01.11.2019
219.017.dd2f

СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Актуальность проблемы обеспеченности населения Чеченской республики качественной питьевой водой связана с изменением природных вод под действием сбросов хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод различной степени загрязнения. Из общего объема сточных вод на долю промышленных приходится около 17%, остальные - на жилищно-коммунальный комплекс. Очистка поверхностных вод общепринятыми способами является недостаточной. Адсорбент состоит из мелкодисперсных (не более 10 мкм) минералов бентонита и брусита, его приготовление осуществляется в водной среде с использованием ультразвука. Полученные гранулы проходят термообработку в диапазоне 550°С - 600°С, приобретают высокую механическую прочность, большую удельную поверхность и способность к адсорбции веществ различной природы. Техническим результатом предлагаемого изобретения является способ очистки вод поверхностных источников от загрязнителей различной природы с помощью комплексного минерального адсорбента. 3 табл., 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области промышленной экологии и может быть использовано для очистки вод поверхностных источников (реки, озера, пруды и т.п.) до нормативных требований по предельно-допустимым концентрациям содержания загрязнителей.

Известно, что воды с цветностью более 30 градусов по платино-кобальтовой шкале и содержанием взвешенных примесей более 100 мг/л очищаются через стадию коагулирования (Водоподготовка: Справочник. / Под ред. д.т.н. С.Е. Беликова. М: Аква-Терм, 2007. - 240 с., Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1977. - 208 с.). Процесс очистки (осветления) проводится в специальных резервуарах с добавлением в очищаемую воду коагулянтов, например, сульфата алюминия или оксихлорида алюминия с дальнейшей очисткой через песчаные фильтры. Однако очистка сточных вод коагуляцией требует значительных затрат времени, введения дополнительных реактивов и наличия емкостного оборудования. При этом загрязняющие вещества, находящиеся в растворенном состоянии, остаются в очищаемой воде.

Известно, что мелкоизмельченный алюмосиликатный адсорбент, добавляемый в очищаемую воду на длительное время, является эффективным адсорбентом для тяжелых металлов. Например, в патенте РФ 2412756, кл. B01J 20/00, опубл. 2011 предложен способ очистки стоков мелкодисперсным алюмосиликатным сорбентом, получаемого как отход производства. Сорбцию свинца и кадмия осуществляют при перемешивании жидкой фазы с сорбентом в течение 6-32 часов. Недостатками способа являются низкая скорость сорбции и необходимость отделения значительного количества мелкодисперсного алюмосиликатного адсорбента, который в водной среде может дополнительно диспергироваться до микроразмеров.

Известен также способ очистки вод адсорбентом «Глинт», взятый нами за прототип. Адсорбент «Глинт» (ТУ 2163-001-15191069-2003) получают спеканием глины и соединений щелочно-земельных элементов, разработанный и применяемый для очистки промышленных и поверхностно-ливневых сточных вод путем осаждения катионов тяжелых металлов (см. Инструкция по применению. Активированный алюмосиликатный адсорбент Глинт. ЗАО "Квант минерал". Санкт-Петербург.2007 г., 6 с.). При большом сроке службы адсорбента и возможности его многократных промывок при использовании в существующих технологических схемах очистки сточных вод к недостаткам адсорбента «Глинт» следует отнести ограничения по кислотности обрабатываемых стоков (рН 7,5÷8,0), что требует предварительной подготовки стоков (2-3-ступенчатая очистка). К недостаткам адсорбента «Глинт» можно отнести и ограниченную сорбционную емкость по ионам тяжелых металлов (2,5÷5,6 г/дм), что приводит к необходимости частых промывок фильтрующей системы, а это существенно усложняет технологический процесс очистки воды.

Исследованиями Атаевой А.А. с соавторами (2009-2017) показано, что в воде из поверхностных водоисточников Чеченской республики присутствуют ионов таких тяжелых металлов как стронций, цинк и никель в сочетании с литием и галогенами. Это способствует образованию целого комплекса солей этих металлов, которые не элиминируются в процессе водоподготовки и могут влиять на состояние жизненно важных систем и органов человека. Приоритетными загрязнителями поверхностных вод ЧР являются нефтепродукты, СПАВ, тяжелые металлы, которые в некоторых источниках обнаружены в концентрациях выше предельно-допустимых в среднем на 12,9%.

Предлагаемое нами изобретение направлено на решение важной экологической проблемы - высокоэффективную очистку поверхностных высокозагрязненных вод.

Технический результат предлагаемого изобретения - разработка наиболее надежного, экологически чистого и экономически эффективного способа очистки вод поверхностных источников до нормативных требований, предъявляемых к питьевой воде по предельно допустимым концентрациям загрязнителей.

Способ адсорбционной очистки поверхностных вод, отличающийся тем, что загрязнители различной природы (гуминовые вещества, ионы тяжелых металлов, взвеси, синтетические поверхностно-активные вещества и т.п.) поглощаются (адсорбируются) на минеральных гранулах высокой поглотительной емкости, состоящих из бентонита и брусита (природный минерал, представляющий собой гидроокись магния). Исходные компоненты - бентонит и брусит - измельчаются до размеров частиц не более 10 мкм. Такой размер частиц смешиваемых веществ позволяет достигнуть высокой степени однородности адсорбционного материала. Повышенная поглотительная способность адсорбента достигается за счет рецептуры геля, из которого формуются гранулы, его ультразвуковой активации и режима обжига гранул (термообработки).

Состав геля - бентонит : вода : брусит=10:30:2. Этот состав определен экспериментально как оптимальный исходя из стойкости полученных гранул в слабокислой среде. Гель производится двухстадийно в ультразвуковом (УЗ) поле реактора мощностью более 10 Вт/см2. На первой стадии в УЗ-реакторе готовится суспензия брусита в воде в течение времени не менее 5 мин. На второй стадии добавляется бентонит и обработку получаемого геля ведут 8-10 минут. Под действием ультразвука происходит равномерное распределение смешиваемых компонентов и образование геля. Далее гель сушится до заданной влажности (50-60%). Гранулы из полученного геля формуются методом экструзии. Режим термообработки полученных гранул - 2 часа при 550°С - 600°С. Найденный экспериментально оптимальный режим термообработки позволяет получать гранулы с развитой поверхностью и устойчивые к водной среде в широком диапазоне рН. В таблице 1 (см. в графической части) приведены сравнительные характеристики полученного нами адсорбента и адсорбента «Глинт».

Пример 1. Приготовление адсорбента. Использовался бентонит Даш-Салахлинского месторождения, Республика Азербайджан, и брусит, предоставленный ООО «Русское горно-химическое общество». Исходные компоненты - бентонит и брусит, измельчаются на лабораторной установке до размеров частиц не более 10 мкм. Рецептура рассчитывается на 1,5 литра воды (объем УЗ-реактора - 2 литра) На первой стадии в ультразвуковом реакторе при подаваемой мощности 12 Вт/см2 готовится суспензия брусита (100 г) в воде (соотношение брусит : вода=30:2) в течение 5 мин. На второй стадии добавляется бентонит 500 г из расчета 10 частей бентонита на 30 частей воды. Гель подсушили в термошкафу при температуре 50°С до влажности 50%. Гранулы адсорбционного материала размером 0,5-2 мм получены на лабораторном экструдере. Термообработка выполнена в муфельной печи. Режим термообработки - 600°С в течение двух часов.

Пример 2. Оценка эффективности использования предлагаемого способа на примере очистки поверхностных вод Гойтинского водозабора р. Терек, г. Грозный. Отбор проб воды исследуемых водных объектов осуществляли согласно ГОСТ Р 51593-2000. Проводили измерение мутности и цветности (ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности» и ГОСТ Р 52769-2007 «Вода. Методы определения цветности»), определяли нитриты (ПНД Ф 14.1:2.3-95), хлорид-ионы (ПНД Ф 14.1:2.96-97), нитраты (ГОСТ 18826-73), общее солесодержание (ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97). В таблице 2 (см. в графической части) приведены результаты исследования воды из Гойтинского водозабора.

Установлено улучшение большинства определяемых показателей качества воды при фильтрации через фильтр с разработанным адсорбционным материалом: в среднем на 25%, показатель мутности снизился на 80%, а цветности - на 70%.

Пример 3. Оценка эффективности использования предлагаемого способа на примере очистки поверхностных вод Сунженского водозабора, г. Грозный. Отбор проб воды исследуемых водных объектов осуществляли согласно ГОСТ Р 51593-2000. Проводили измерение мутности и цветности (ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности» и ГОСТ Р 52769-2007 «Вода. Методы определения цветности»), определяли нитриты (ПНД Ф 14.1:2.3-95), хлорид-ионы (ПНД Ф 14.1:2.96-97), нитраты (ГОСТ 18826-73), общее солесодержание (ПНДФ 14.1:2:3:4.121-97). В таблице 3 (см. в графической части) приведены результаты исследования воды Сунженского водозабора. Установлено улучшение большинства определяемых показателей качества воды при фильтрации через фильтр с разработанным адсорбционным материалом. Исходные пробы воды из Сунженского водозабора характеризовались высоким содержанием гуминовых веществ, обуславливающих цветность, взвешенных частиц и иловых остатков, повышающих мутность. Фильтрование этих вод через экспериментальный фильтр с разработанным адсорбционным материалом сопровождалось снижением цветности на 96%, мутности - на 99%. Особенно была эффективной очистка от микробного загрязнения.

Способ адсорбционной очистки вод поверхностных источников, отличающийся тем, что загрязнители различной природы (гуминовые вещества, ионы тяжелых металлов, взвеси) поглощаются (адсорбируются) на минеральных гранулах высокой поглотительной емкости, состоящих из бентонита и брусита, измельченных до размеров частиц не более 10 мкм, а высокая поглотительная способность минерального адсорбента достигается за счет рецептуры геля, из которого формуются гранулы, его ультразвуковой активации и режима обжига гранул (термообработки), причем состав геля - бентонит : вода : брусит = 10:30:2, приготовление геля производится в ультразвуковом поле мощностью более 10 Вт/см в ультразвуковом реакторе, гранулы из полученного геля формуются методом экструзии, режим термообработки полученных гранул - 2 часа при 550°С - 600°С.
СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОД ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-6 из 6.
13.01.2017
№217.015.9074

Композиция для инъекционного раствора

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления лессовых грунтов в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений. Техническим результатом является снижение затрат и повышение эффективности путем обеспечения высокой прочности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603989
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.a105

Композиция для инъекционного раствора

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам для инъекционного закрепления грунтов, преимущественно лессовых, в основании существующих и вновь строящихся зданий и сооружений. Техническим результатом является снижение затрат и повышение эффективности путем обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606487
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.c769

Конструкция для инъекционного закрепления образцов грунта

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при выполнении работ по инъекционному закреплению образцов грунта в лабораторных условиях. Конструкция для инъекционного закрепления образцов грунта включает форму-цилиндр, основание и крышку. В качестве основания и крышки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618786
Дата охранного документа: 11.05.2017
18.07.2018
№218.016.71f8

Способ вибрационной обработки непрерывнолитых заготовок

Изобретение относится к непрерывному литью. Частично затвердевшую заготовку обрабатывают вибрацией в зоне вторичного охлаждения. Приложение вибрационных колебаний с круговым направлением вдоль оси заготовки на расстоянии 0,4-0,6 глубины жидкой лунки металла создает оптимальные условия для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661460
Дата охранного документа: 16.07.2018
17.10.2019
№219.017.d65e

Устройство для наведения магнитного поля

Изобретение относится к машиностроению, в частности к топливной аппаратуре дизельных двигателей, и может использоваться для уменьшения износа плунжерной пары топливного насоса. Техническим результатом заявленного объекта является повышение надежности работы плунжерной пары топливного насоса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702957
Дата охранного документа: 14.10.2019
20.02.2020
№220.018.0416

Устройство для подачи расплава металла в валковый кристаллизатор при непрерывной разливке стали

Изобретение относится к непрерывной разливке стали. Устройство для подачи расплава в валковый кристаллизатор содержит реакторную печь (1) с тиглем (7), транспортный металлопровод (4) с узлом горизонтального щелевого сопла (6) в конце и индукционный двигатель (3). Транспортный металлопровод (4)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714569
Дата охранного документа: 18.02.2020
Показаны записи 1-8 из 8.
27.08.2014
№216.012.ee52

Способ выявления свиней, инфицированных возбудителем actinobacillus pleuropneumoniae

Изобретение относится к области ветеринарии и предназначено для выявления свиней, инфицированных возбудителем Actinobacillus pleuropneumoniaea. Способ включает проведение серологических исследований и определение положительно реагирующих животных. Дополнительно после проведения серологических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526829
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.09.2015
№216.013.7c31

Способ приготовления бактерицида для обеззараживания воды

Изобретение относится к области дезинфекции воды. Предложен способ получения бактерицида для обеззараживания воды. Способ включает обработку ионообменной смолы на основе четвертичного аммониевого основания йодсодержащим раствором. До начала обработки смолу заливают насыщенным раствором NaOH,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563390
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.04.2016
№216.015.364e

Антисептическое средство

Изобретение относится к медицине и представляет собой антисептическое средство, включающее полиазолидинаммоний, модифицированный гидрат-ионами йода в количестве 15-25 мас.%, перекись водорода в количестве 1-10 мас.% и дистиллированную воду - остальное. Технический результат заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581826
Дата охранного документа: 20.04.2016
27.08.2016
№216.015.5029

Бактерицидная композиция

Изобретение относится к области дезинфекции и предназначено для дезинфекции лечебных, учебных, дошкольных, жилых помещений, поверхностных и сточных вод. Бактерицидная композиция содержит алкилтриметиламмоний хлорид (алкапав), йод и гидроксид натрия. Компоненты используются в заявленном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595871
Дата охранного документа: 27.08.2016
29.12.2017
№217.015.f677

Способ рекультивации объектов, оказывающих негативное действие на окружающую среду

Техническим результатом предлагаемого изобретения является полное обеззараживание строительных материалов и грунта без вывоза их на специализированные полигоны захоронения при ликвидации последствий деятельности объектов по хранению и уничтожению химического оружия, производству химического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633397
Дата охранного документа: 12.10.2017
31.05.2019
№219.017.7131

Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод

Изобретение может быть использовано для рекультивации техногенных территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий цветной и черной металлургии, объектов по хранению и уничтожению химического оружия, полигонов захоронения промышленных отходов, свалок, для очистки производственных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689576
Дата охранного документа: 28.05.2019
27.06.2019
№219.017.98dc

Способ адсорбционной подготовки почвы к фиторемедиации

Изобретение относится к области экологической безопасности и может быть использовано для очистки от тяжелых металлов как техногенного грунта, так и земель сельскохозяйственного назначения. Осуществляется подготовка почвы категории «чрезвычайно опасный» для дальнейшей ее очистки фиторемедиацией....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692554
Дата охранного документа: 25.06.2019
14.08.2019
№219.017.bf62

Способ реконструкции несанкционированной свалки с преобразованием ее в полигон тбо

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации свалок. Способ реконструкции несанкционированной свалки, состоящей из неконтролируемо вывезенных ТБО, с преобразованием ее в полигон включает вертикальную планировку ранее сформированного свалочного тела. По периметру свалочного тела...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002697095
Дата охранного документа: 12.08.2019
+ добавить свой РИД