Сорбционно-фильтрующий материал для очистки воды и способ его получения

Так, например, известен обезжелезивающий материал, содержащий в качестве носителя мел, а в качестве каталитически активного компонента пиролюзит (RU 2184600, В 01 D 39/06, 2002).

Известен также способ получения обезжелезивающего материала, включающий измельчение доломита, его обжиг при 800С, обработку раствором МnСl₂ и сушку (RU 2162737, B 01 J 20/02, 2001).

Такой материал эффективно очищает воду от железа и марганца, но, имея в своем составе исключительно доломит, проигрывает алюмосиликату в некоторых специфических для него свойствах: сорбция фторида, нефтепродуктов ИВ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является сорбционно-фильтрующий материал, содержащий диоксид марганца на алюмосиликатном цеолитном носителе, а также способ его получения, заключающийся в модифицировании клиноптилолита путем последовательной обработки вначале раствором МnСl₂, затем водой и затем раствором КМnO₄ в присутствии соли щелочного металла.

В результате получен материал, содержащий до 0,35% массы МnО₂ на алюмосиликатном носителе (RU 2091158, B 01 J 20/18, 1997).

Недостатками известного сорбента являются его низкая эффективность при очистке вод, содержащих взвешенные частицы, а также низкая износостойкость.

Задачей настоящего изобретения является разработка материала и способа, позволяющего получить материал, обладающий высокой обезжелезивающей способностью, высокой эффективностью при очистке вод, содержащих нефтепродукты и взвешенные частицы, и обладающего способностью поглощать анионные примеси.

Поставленная задача решается описываемым сорбционно-фильтрующим материалом для чистки воды, содержащим диоксид марганца на алюмосиликатном носителе, причем в качестве носителя он содержит бентонитовую глину, подвергнутую последовательно термической и кислотной активации, при этом он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

• Диоксид марганца 10-14
• Активированная бентонитовая глина Остальное

Поставленная задача решается также описываемым способом получения сорбционно-фильтрующего материала, который включает обработку природного алюмосиликатного минерала-бентонитовой глины, подвергнутой последовательно термической и кислотной активизации, растворами последовательно соли двухвалентного марганца, затем перманганата калия.

Предпочтительно термическую активизацию глины проводят в две стадии, первую при температуре 800С, а вторую при температуре 1200С.

Предпочтительно кислотную активизацию проводят 6% раствором азотной кислоты при температуре 20С.

Материал, полученный в объеме вышеизложенной совокупности признаков, обладает высокой степенью поглощения примесей Fe, Mn и других металлов из природных и водопроводных вод. Кроме того, способен поглощать ионы фторидов, нитратов, а также задерживать взвешенные частицы. Кроме того, материал имеет высокую механическую прочность.

Ниже приведены примеры осуществления способа получения заявленного материала.

Пример 1

Из суспензии бентонитовидной глины готовят гранулы размером 1,0-1,5 мм и подают на термическую активизацию.

Первую стадию активизации проводят при t=800С. Затем гранулы измельчают, температуру поднимают до 1200С и продолжают термообработку при данной температуре.

Термообработанную глину обрабатывают 6% азотной кислотой при перемешивании в течение 30 минут и промывают водой. После тщательной промывки материал обрабатывают раствором МnСl₂, а затем, не промывая, КMnO₄и сушат.

Получен материал, содержащий:

МnO₂ 12%

Алюмосиликатный носитель Остальное

Пример 2

Полученный по примеру 1 материал испытан при очистке воды. Исходная вода содержит следующие компоненты:

• Железо общее 6,8 мг/л
• Нефтепродукт 5,2 мг/л
• Фторид общий 0,6 мг/л
• Нитрат 1,2 мг/л
• Сероводород 0,009 мг/л
• Взвешенные частицы 278 мг/л
• и др.

После пропускания исходной воды через заявленный материал со скоростью ~ 2 л/мин через объем сорбента (100 мм, h 100 мм) получена вода со следующими показателями:

• Железо общее 0,18 мг/л
• Нефтепродукт 0,08 мг/л
• Фторид общий 0,35 мг/л
• Нитрат <0,01 мг/л
• Сероводород 0,001 мг/л
• Взвешенные частицы 4 мг/л

Полученный сорбционно-фильтрующий материал является механически прочным и выдерживает не менее 100 циклов сорбции-регенерации.

Формула изобретения

1. Сорбционно-фильтрующий материал для очистки воды, содержащий диоксид марганца на алюмосиликатном носителе, отличающийся тем, что в качестве носителя он содержит бентонитовую глину, подвергнутую последовательно термической и кислотной активации, при этом он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

• Диоксид марганца 10-14
• Активированная
• бентонитовая глина Остальное

2. Способ получения сорбционно-фильтрующего материала для очистки воды, включающий обработку природного алюмосиликатного минерала последовательно растворами соли двухвалентного марганца и перманганата калия, отличающийся тем, что в качестве алюмосиликатного минерала используют бентонитовую глину, предварительно подвергнутую термической и кислотной активации.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что термическую активацию глины проводят в две стадии, первую при температуре 800С, а вторую при температуре 1200С.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что кислотную активацию проводят 6%-ным раствором азотной кислоты при температуре 20С.

Имя изобретателя: Иванов А.А. (RU), Палажченко А.Ю. (RU), Спевак М.А. (RU)
Имя патентообладателя: Иванов Александр Александрович (RU), Палажченко Александр Юрьевич (RU), Спевак Марат Аронович (RU), ЗАО "Мембранная техника и технология" (RU)
Почтовый адрес для переписки: 105187, Москва, ул. Ткацкая, 49, кв.16, М.А. Спеваку
Дата начала отсчета действия патента: 15.05.2003

Разместил статью: admin
Дата публикации:  9-05-2004, 14:52

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Фомин Дмитрий Владимирович  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!