SU1370084A1 - Способ очистки сточных вод от катионных красителей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам очистки сточных вод сорбцией от синтетических катионных красителей и может быть использовано в химической и текстильной промышленности . Целью изобретени   вл етс  повышение степени очистки сточных вод с концентрацией красител  ниже 1,3 г/л. Дл  осуществлени  способа очистку провод т в две стадии, сначала в неравновесных услови х очищают стоки с концентрацией красител  в пределах 1,7-2,5 г/л активированным в щелочной среде гидролизным лигнином до заполнени  его сорбционного объема на 15-25%, затем в равновесных услови х очищают стоки с концентрацией красител  ниже 1,3 г/л с использованием в качестве сорбента гидролизного лигнина с первой стадии. Такой режим очистки сточных вод позвол ет повысить эффективность процесса сорбции в 5-6 раз по сравнению с известным способом, а также устранить  влени  вторичного загр знени  сточных вод водорастворимыми фракци ми гидролизного лигнина путем их коагул ции и осаждени  на лигнине. 2 табл. о (Л

Description

К

1

Изобретение относитс  к способам очистки сточных вод сорбцией и может быть использовано в текстильной и химической промьшишнности дл  очистки стоков от синтетических катионных красителей,

(Цель изобретени  - повышение степени очистки сточных вод от синтетических катионных красителей при содержании последних в стоках ниже 1,3 г/л.

Дл  осуществлени  способа очистки сточных вод от синтетических катионных красителей, включающем сорбцию последних активированным в щелочной среде гидролизным лигнином, сточные воды с повышенной концентрацией красител  в пределах 1,7-2,5 г/л или водные растворы с такой же концентрацией красител  подвергают сорбцион- ной очистке в неравновесных услови х активированным в щелочной среде гид- pojniBHbiM лигнином до заполнени  его сорбционного объема на 15-25%, после чего гидролизный лигнин используют в качестве сорбента дл  дальнейшей очистки стоков от крсителей, которую ведут в равновесных услови х известными методами.

В процессе частичной сорбции обработанным в щелочной среде гидролизным лигнином катионных красителей определенной концентрации (1,7- 2,5 г/л) происходит коагул ци  водорастворимых фракций (коллоиднораст- воримого лигнина, лигногуминовых веществ ) и их осаждение на лигнине, чт предотвращает переход этих фракций обратно в раствор.

При этом сорбционна  емкость сорбента остаетс  достаточной (75-85%) что обеспечивает эффективную адсорб- Щ1Ю красител  (например, метиленовог голубого 300-370 мг/л), это более чем в 6 раз превыщает адсорбцию того же красител  сорбентом, обработанным по известному способу.

Сравнительна  сорбционна  активность гидролизных лигнинов в зависимости от обработки (по отношению к мотиленовому голубому) представлена в табл. 1 ,

Дл  определени  сорбционного объема лигнина в равновесных услови х, гидролизный лигнин влажностью bO/J обрабатывают 5 -ным раствором едкого натри  при гидромодуле 1:6 в течение 60 мин при . Затем лигнин отде

л ют от раствора, промывают водой, нейтрализуют до и вновь промывают водой до .

Навеску по 1 г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) обработанного лигнина заливают каждую 50 мл водного раствора метиленового голубого с концентрацией 2,5 г/л, 2 г/л,

1,7 г/л, 2,8 г/л и 1,5 г/л. Сорбцию провод т в статических услови х в течение 10 сут. Дл  определени  величины сорбции использовалс  фотокалориметрический метод определени  концентрации красител  в растворе. Сорбци  метиленового голубого гидролизным лигнином в равновесных услови х составл ет соответственно 390 мг/л, 380 мг/г, 377 мг/г и 360 мг/г.

Пример 1. Навеску, обработанного лигнина, 1 г (в пересчете на абсолютно сухое вещество) заливают 50 М.П водного раствора метиленового голубого с концентрацией 2,5 г/л,

врем  экспозиции 20 мин. Сорбци  красител , определенна  фотокалориметрическим методом, составл ет 90 мг/г, что соответствует заполнению сорбционного объема сорбента на 23%. Затем

в систему сорбент - сорбат подают 250 мл раствора с концентрацией 1 г/л метиленовогб голубого. Врем  экспозиции 10 сут.

В качестве контрол  провод т равновесную сорбцию этого же красител  с использованием в качестве сорбента гидролизного лигнина, подвергнутого только щелочной обработке (по известному способу).

Сорбци  по предложенному способу составл ет: 1-  стади  - 90 мг/г; 2  стади  - 250 мг/г. Полна  сорбци  - 340 мг/г.

Полна  сорбци  в контроле (по известному способу) составл ет 61 мг/г. П р и м е р 2. Навеску обработанного лигнина 1 г заливают 50 мл водного раствора метиленового голубого с концентрацией 2 г/л. Сорбцию провод т до заполнени  17% от полного сорбционного объема.

Затем в систему сорбент-сорбат подают 250 мл раствора с концентрацией метиленового голубого 1,25 г/л.

Врем  экспозиции 10 сут.

Сорбци  по предложенному способу составл ет: 1-  стади  - 66 мг/г, 2  стади  - 312 мг/г. Полна  сорбци  - 378 мг/г.

3

П р и м е р 3. Активирование гидролизного лигнина провод т аналогично примеру 1.

Навеску обработанного лигнина 1 г заливают 50 мл водного раствора мети ленового голубого с концентрацией

1.7г/л. Сорбцию провод т до заполнени  16% от полного сорбционного объема.

Затем в систему сорбент-сорбат подают 250 мл раствора с концентрацией метиленового голубого 1 г/л. Врем  экспозиции 10 сут.

Сорбци  по предложенному способу составл ет: 1-  стади  - 60 мг/г; 2-  стади  - 248 мг/г. Полна  сорбци  - 308 мг/г.

П р и м е р 4. Активирование гидролизного лигнина провод т аналогично примеру 1.

Навеску обработанного лигнина 1 г заливают 50 мл водного раствора метилового голубого с концентрацией

2.8г/л. Сорбцию провод т до заполнени  30% от полного сорбционного объема.

Затем в систему сорбент-сорбат подают 250 мл раствора с концентрацией метиленового голубого 1 г/л. Врем  экспозиции 10 сут.

Сорбци  составл ет: 1-  стади  - 120 мг/г, 2-  стади  - 150 мг/г. Полна  сорбци  - 270 мг/г.

Таким образом, высокий процент заполнени  сорбционного объема на 1-ой стадии ухудшает сорбционную способность лигнина при дальнейшем ис-, пользовании его в качестве сорбента (2-  стади ).

П р и м е р 5. Активирование гидролизного лигнина провод т аналогично примеру 1.

Навеску обработанного лигнина 1 г заливают 50 мл водного раствора метиленового голубого концентрацией 1,5 г/л. Сорбцию провод т до заполнени  12,5% от полного сорбционного объема. Затем в систему сорбент-сорбат подают 250 мл раствора метилового голубого с концентрацией 1 г/л. Врем  экспозиции 10 сут.

700844

Сорбци  составл ет; 1-  с гадин - 45 мг/г, 2-  стади  - 250 rir/r. Полна  сорбци  - 295 мг/г. 5 В табл. 2 приведснь результаты испытаний сорбционной способности активированного щелочью лигнина по предложенному способу (в 2 стадии).

Анализ данных представленных в 10 табл, 2 показывает, что при проведении сорбции в две стадии с использованием на первой стадии (неравновесные услови ) растворов красител  или сточных вод с концентрацией в интер- 15 вале 1,7-2,5 г/л (S 1,2,3) сорбцион- ный объем лигнина заполн етс  в интервале не выше 25% и не ниже 15% от полного сорбционного объема. При этом достигаетс  цель изобрете- 20 ПИЯ - повышение степени очистки сточных вод. Суммарна  сорбци  достигает 310-370 мг/г, что в 5-6 раз выше сорбции по известному способу. Кроме того, сорбци  по известному способу 25 проводит к вторичным загр знени м.

Использование на 1-й стадии процесса раствора красител  с концентрацией выше 2,5 г/л (№4) приводит к заполнению сорбционного объема бо- 30 лее, чем на 25%, что снижает сорбционную способность сорбента на 2-1 стадии процесса.

Использование на 1-й стадии процесса раствора красител  с концент- 25 рацией ниже 1,7 г/л (пример 5) обуславливает по вление вторичных загр знений в растворе.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   40

   Способ очистки сточных вод от ка- тионных красителей, включающий сорбцию на активированном в щелочной среде гидролизном лигнине, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  степени очистки сточных вод с концентрацией ниже 1,3 г/л, сорбцию ведут на активированном лш-- нине, предварительно обработанном

   раствором красител  концентрации

   1,7-2,5 г/л до заполнени  сорбционного объема лигнина на 15-25%.

   Таблица 1

   Продолжение табл.1

   Исходный гидролизный лигнин

   Гидролизный лигнин, обработанный гидрокси- дом натри 

   Гидролизный лигнин, обработанный раствором трехзамещенного фосфорнокислого натри  (известный способ)

   Способ по примерам

   1 2 3 4 5

   Гидролизный лигнин, обработанный щелочью и раствором красител  концентрацией 2 г/л в неравновесных услови х (1-  стади )

   66

   с последующей сорбцией красител  из раствора 15 с концентрацией 1,25 г/л

   (2-  стади )312

   Полна  сорбционна  емкость (предложенный способ)

   378

   ТаСл а«2.