CZ2011502A3 - Adsorbenty pro odstranování arzenu a selenu z vod - Google Patents
Adsorbenty pro odstranování arzenu a selenu z vod Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2011502A3 CZ2011502A3 CZ20110502A CZ2011502A CZ2011502A3 CZ 2011502 A3 CZ2011502 A3 CZ 2011502A3 CZ 20110502 A CZ20110502 A CZ 20110502A CZ 2011502 A CZ2011502 A CZ 2011502A CZ 2011502 A3 CZ2011502 A3 CZ 2011502A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- adsorbents
- hours
- solutions
- oxides
- naoh
- Prior art date
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 68
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000011669 selenium Substances 0.000 title claims abstract description 9
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 33
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910004339 Ti-Si Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910010978 Ti—Si Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical group O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011504 laterite Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 111
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 34
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 16
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 15
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical class [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 10
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 12
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 11
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 22
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 3
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 208000012641 Pigmentation disease Diseases 0.000 description 2
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229940082569 selenite Drugs 0.000 description 2
- MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L selenite(2-) Chemical compound [O-][Se]([O-])=O MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 206010006326 Breath odour Diseases 0.000 description 1
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010017711 Gangrene Diseases 0.000 description 1
- 208000008454 Hyperhidrosis Diseases 0.000 description 1
- -1 Iron salt salts Chemical class 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000010428 Muscle Weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010049565 Muscle fatigue Diseases 0.000 description 1
- 206010028372 Muscular weakness Diseases 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- RDKOSLIVGROSNA-UHFFFAOYSA-N [Ti+4].[Fe+3] Chemical compound [Ti+4].[Fe+3] RDKOSLIVGROSNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000245420 ail Species 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 238000010668 complexation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 1
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 210000001428 peripheral nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N selenic acid Chemical class O[Se](O)(=O)=O QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N sodium;n-[5-amino-2-(4-aminophenyl)sulfonylphenyl]sulfonylacetamide Chemical compound [Na+].CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 PVGBHEUCHKGFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Adsorbenty podle vynálezu obsahují amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si, v molárním pomeru Fe.sup.3+.n.:Ti.sup.4+.n.1 az 3:3 az 1, a obsah kremíku ve vztahu k celkové hmotnosti oxidu zeleza, titanu a kremíku je v intervalu 5 az 25 % hmotnostních. Amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si jsou s výhodou na nosici a hmotnostní pomer amorfních ternárních hydratovaných oxidu Fe-Ti-Si k nosici je v intervalu 1 az 25 % a výsledná forma je prásek nebo granule. Nosic je vybrán ze skupiny tvorené kremelinou, bentonitem, lateritem, dále granulovaným nebo práskovým aktivním uhlím, kremenným pískem, porcelánovými zrny, hrncírskou hlínou, pemzou, vápencem, granulovaným jílem, manganicitým pískem, antracitem, zeolitem, kaolínem, cerveným bahnem (kal z výroby hliníku), popílkem a magnetickým Fe.sub.3.n.O.sub.4.n.. Získané adsorbenty jsou vhodné pro odstranení arzenu a selenu jak z pitné vody, tak z vody odpadní.
Description
Adsorbenty pro odstraňování arzenu a selenu z vod
Oblast techniky
Předkládaný vynález popisuje nový adsorbent na bázi amorfních ternárních hydratovaných oxidů železa, titanu a křemíku (FTS) pro odstraňování arzenu a selenu z vod, způsob jeho přípravy a možnosti jeho aplikace. Předkládaný vynález překlenuje dvě oblasti užití - vodní hospodářství a životní prostředí. Vztahuje se k odstraňování toxického prvku arzenu, především arzeničnanů z vod. Tato forma arzenu se vyskytuje v oxickém prostředí, tedy i v dobře provzdušněných podzemních vodách. Základní komponenty materiálu jsou amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si. Předkládaný vynález uvádí adsorbenty s vysokou adsorpční kapacitou, finančně dostupné, dále pak metody, resp. způsoby jejich přípravy a možné aplikace v úpravárenských a čistírenských technologiích.
Je třeba poznamenat, že uvažovaný materiál je možné použít i pro odstraňování seleničitanů z vod.
Dosavadní stav techniky
Podle dosavadních studií i nejnovějšího výzkumu přítomnost arzenu v pitné vodě C 4. í. 3 .
ohrožuje zdraví obyvatelstva ve více jak v 70 zemích. Je tudíž zvýšenou koncentrací í,. g arzenu exponováno cca 137 miliónů lidí. Arzen má, např. oproti organickému znečištění vodních zdrojů významné negativní vlastnosti. Na rozdíl od organického znečištění se samovolně či řízené nerozkládá, ale vstupuje do oběhu, cirkuluje v něm, či dochází kjeho akumulaci v různých místech prostředí nebo v různých orgánech či tkáních živočichů. Můžeme v přeneseném slova smyslu hovořit o „globální hrozbě“.
Akutní intoxikace arzenem byla zjištěna při požití vody s obsahem 1,2 až 2,1 mg/l. Obsah arzenu ve vodních zdrojích a tím i v pitné vodě má bezprostřední dopad na lidské zdraví. Nejčastějším projevem příjmu vody s vyšším obsahem arzenu je u člověka česnekový zápach z úst, časté poceni, svalová ochablost, únava a změny v pigmentaci kůže. Výraznějším projevem pak je včetně anemie snížení citu v rukou a poškození • · · periferního nervového systému, periferní nervový třes, změny kůže na končetinách a chodidlech a postižení jater a ledvin. Stálá přítomnost arzenu v těle může vést až k gangrenálnímu postižení (sněť). Zvýšená pigmentace končetin a chodidel byla zjištěna
AÍ' při 3 ·< 6 měsíční konzumaci pitné vody při denní dávce arzenu cca 0,4 mg na kg hmotnosti lidského těla. Znamená to, že i trvale nízká koncentrace arzenu v pitné vodě může vést k akutnímu postižení.
Ministerstvo zdravotnictví (kvalita pitné vody vymezena vyhláškou č. 252/2004 Sb. ve znění pozdějších předpisů) a Světová zdravotnická organizace WHO (SR 98/83/EHS) uvádějí jako nejvyšší meznou hodnotu pro koncentraci arzenu v pitné vodě 10 pg/l. V porovnání s tím mají např. vyčištěné průmyslové vody povolený emisní standard pro arzen koncentraci 0,5 mg/l.
Pro odstraňování arzenu z vod je možné použít různé metody, jako např. iontovou výměnu založenou na principu výměny kationtů, či aniontů, metodu koagulace či srážení. Koagulace pomocí železitých koagulantů a následná filtrace je efektivní pouze v některých případech. Obecně však metody iontová výměna a koagulace mají několik nevýhod. Patří mezi ně vysoké náklady, vznik toxického odpadu (jak kapalného v případě použití ionexů, tak kalu v případě použití koagulace) nebo nevhodnost jejich použití v některých podmínkách, jako jsou podzemní vody obsahující nízké koncentrace železa nebo v decentralizovaných oblastech. Z toho důvodu je proces adsorpce jedním z fyzikálně-chemických procesů, který je pro odstranění arzenu účinný a má oproti jiným metodám výhodu díky nízkým provozním nákladům, následnému nakládání s odpady, nižšímu objemu vytvořených kalů, nižší spotřebě činidel a jejich relativně snadné přepravě a skladování.
PetefltT^(2006^091078 A1 je zaměřen na odstraňování arzenu z vod pomocí shluků či granulí, které jsou na povrchu aktivovány krystalickou strukturou oxidu titaničitého o velikosti částic 1 -X30 nm. Je nutno uvést, že samotná granulovaná forma (obsah 95 % krystalického oxidu titaničitého) je ale drahá a tak není dostupná pro populaci v zemích, kde lidé žijí v hluboké chudobě.
Výzkumné studie K. Gupta et. al. pod názvem “Arsenic removal using hydrous nanostructure iron(lll)-titanium(IV) binary mixed oxide (NHITO) from aqueous solution” jsou zaměřené na odstraňování arzenu pomocí binárních oxidů (NHITO). Uvádějí, že • · • * · materiály mají vysokou účinnost pro odstranění arzenu. XRD spektra uvedeného materiálu ukazují, že se skládá z magnetitu (FeaCU) modifikace γ FeO(OH) a krystalické formy TiO2. Velikost částic NHITO se pohybuje v rozmezí 6*8 nm. Velikost BET povrchu autoři uvádějí 77,8 m2/g a adsorpční kapacitu vypočtenou z Langmuirova modelu 14,0 mg As(V)/g. Problémem běžné technologické aplikace je však obtížná separace sorbentu z vodné fáze, protože adsorbent má práškový charakter.
V České republice se v technologickém uspořádání používá jediný průmyslově vyráběný a dovážený sorbent GEH, což je granulovaný hydroxid železa, specificky vyvinutý pro selektivní adsorpci těžkých kovů, především arzenu z vod, velikost částic je uváděna 0,3 až 2,0 mm a specifický povrch BET je 220 m2/g.
Z výše uvedeného vyplývá, že pro odstraňování arzenu z vod je nutné zaměřit se na vývoj nových materiálů, které nebudou drahé, ale které budou mít dostatečnou účinnost pro jeho odstranění, a to nejen v oblasti pitných vod, ale také je bude možné využít při čištění průmyslových odpadních vod
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález je zaměřen na odstraňování arzenu a selenu z vod, především arseničnanů As(V) a seleničitanů Se(IV).
Adsorbenty podle vynálezu obsahují amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si (FTS), v molárním poměru Fe3+ : Ti4+ 1 až 3 : 3 až 1, a obsah křemíku ve vztahu k celkové hmotnosti oxidů železa, titanu a křemíku je v intervalu 5 až 25 % váhových. Amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si jsou komplexem amorfní formy železitého oxidu (t.j. Fe2O3 . xH2O a/nebo FeOOH), oxidu titaničitého (t.j. TiO2 . yH2O a/nebo TiO(OH)2 a oxidu křemičitého (SiO2).
Amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si jsou s výhodou na nosiči a váhový poměr amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si k nosiči je v intervalu 1 až 25j7o. Jsou ve formě prášku nebo granulí.
Nosič je vybrán ze skupiny práškových nosičů tvořených bentonitem, práškovým lateritem, práškovým aktivním uhlím, práškovým zeolitem, práškovým kaolínem, červeným bahnem (kal z výroby hliníku) a popílkem, nebo ze skupiny granulovaných nosičů tvořených křemelinou, dále granulovaným lateritem, granulovaným aktivním uhlím, porcelánovými zrny, hrnčířskou hlínou, pemzou, vápencem, granulovaným jílem, manganičitým pískem, antracitem, granulovaným zeolitem, granulovaným kaolínem a magnetickým Fe3O4.
Adsorbenty mají s výhodou velikost částic amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si 2 až 10 nm a velikost specifického povrchu 65 až 230 m2/g .
Způsob přípravy adsorbentu FTS podle vynálezu spočívá v tom, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+),y.roztok(/ metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s metakřemičitanem sodným (Na2SiO3) a hydroxidem sodným (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
Způsob přípravy adsorbentu na nosiči v práškové formě podle vynálezu spočívá v tom, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztokt^metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s nosičem, ktéto směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
Způsob přípravy adsorbentu na magnetickém nosiči v práškové formě, kde nosičem je magnetit, podle vynálezu spočívá v tom, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s magnetitem, k této směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hod., tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 80 °C po dobu 11 až 13 hodin.
Způsob přípravy granulovaných adsorbentů FTS a/^nebo FTS na práškovém nosiči podle vynálezu spočívá v tom, že se smíchají práškové adsorbenty FTS a/nebo FTS na práškovém nosiči s roztokem Na2SiO3 o koncentraci 30 váhových %. Následně se vlhká směs podrobí granulaci v granulátoru (formace kulovitých částic) za kontroly průměrné velikosti částic.
Způsob přípravy adsorbentů na nosiči v granulované formě podle vynálezu spočívá v tom, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s granulovaným nosičem, k této směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
Adsorbenty podle vynálezu jsou použitelné pro odstraňování arseničnanů a seleničitanů z vod.
Problém separace sorbentu je odstraněn nanesením vrstvy FTS na nosič, kterým může být křemelina, bentonit, laterit, dále granulované nebo práškové aktivní uhlí, křemenný písek, porcelánová zrna, hrnčířská hlína, pemza, vápenec, granulovaný jíl, manganičitý písek, antracit, zeolit, kaolín, červené bahno (kal z výroby hliníku), popílek a magnetický Fe3C>4, který může být využit i pro magnetickou separaci.
Adsorbenty předkládaného vynálezu vykazují vyšší adsorpční kapacity, způsobené vyšší afinitou k arseničnanům a větším povrchem ternárních hydratovaných oxidů Fe-TiSi v porovnání s krystalickou formou jednotlivých komponent FeO^)hj, TiO2, TiO(OH)2 a samotných binárních oxidů Fe-Ti.
Adsorbenty předkládaného vynálezu vykazují v důsledku komplexace Fe a Si, Ti a Si v amorfních ternárních hydratovaných oxidech pevnější vazbu s nosičem než samotné hydratované oxidy.
K přípravě roztoků solí se používají železité sole FeCI3, Fe(NO)3, Fe2(SO4)3, titaničité soleTiCI4, Ti2(SO4)3, TiBr4, TiCS04 xH2SO4- xH2O, TiO[CH3COCH=C(O-)CH3]2 nebo *
<
TiOSO4 xH2O, Tí(OC3H7)4, křemičitan sodný (Na2SiO3) a roztok hydroxidu sodného NaOH.
Předkládaný vynález má následující přednosti.
Co se týká předkládaného vynálezu, připravený adsorbent (na povrchu s tenkou, mechanicky pevnou vrstvou amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si nanesenou na nosiči např. křemelině, bentonitu či magnetitu Fe3O4) má velikosti částic, které odpovídají technologickým aplikacím při úpravě pitné vody a vykazuje i magnetické vlastnosti. Lze ho tedy použít v běžných zařízeních (filtrech) za účelem odstraňování arzenu z vod. Adsorbent FTS vykazuje výborné adsorpční vlastnosti, jeho kapacita pro odstranění arzenu je 64,5 mg/g.
Příprava amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si může být realizována v běžných chemických reaktorech, či zařízeních. Adsorbenty mohou být běžně použity ve vodárenských technologiích pro odstraňování arseničnanů a seleničutanů z vod. Předkládaný vynález uvádí jak metody přípravy amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si, tak dokumentuje možné aplikace připravených produktů při odstraňování arzeničnanů a seleničitanů z vod. Název amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si poukazuje na vyšší specifický povrch zmíněného produktu, který je příčinou vyšší adsorpční kapacity, které se může využít nejen pro adsorpci arzeničnanů, ale i seleničitanů. Amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si uváděné v předkládaném vynálezu mohou být přednostně tvořeny samostatnými nanočásticemi, ale mohou být přítomny i jejich agregáty.
Přehled pbrázků.
Obrázek 1 znázorňuje X-Ray difrakce adsorbentu Fe-Ti-Si (FTS)
Obrázek 2 znázorňuje velikost částic adsorbentu jeko výstup z transmisního elektronového mikroskopu (TEM)
Obrázek 3 znázorňuje schéma reaktoru a usazovací nádrže pro odstraňování arsenu z vody.
Obrázek 4 znázorňuje adsorpční filtrační kolonu.
Obrázek 5 znázorňuje schéma zařízení pro magnetickou separaci adsorbentu.
Příklady provedení
Příklad 1
Příprava a charakteristika práškových amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-TiSi (FTS)
V rotačním reaktoru bylo mícháno 400 ml roztoků FeCI3 o koncentraci 0,09 mol/l a ΤίΟ3Οή . XH2O o koncentraci 0,03 mol/l. V počáteční fázi intenzivního míchání roztoků obou solí byl rychle přidán roztok Na2SiO3 o koncentraci 39% a následně pak roztok
NaOH o koncentraci 5 mol/l v takovém množství, aby bylo dosaženo pH v intervalu 5 až 9. Následně byla směs míchána po dobu 30 minut a podrobena zrání po dobu 12 hodin. Nakonec byla suspenze odvodněna, zfiltrována a vysušena 12 hodin při teplotě 190 až 200 °C. Charakteristika sorbentu FTS je uvedena na obr. 1 a 2 a další vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1 a 2. Obrázek 1 pomocí X-Ray difrakce ukazuje na morfologii produktu, nejsou přítomny žádné krystalické struktury pouze amorfní forma. Obrázek 2 je výstup z transmisního elektronového mikroskopu (TEM) a názorně ukazuje velikost částic produktu ve srovnání s měřítkem znázorněném v pravém dolním rohu obrázku. Tabulka 1 uvádí základní fyzikální vlastnosti adsorbentu FTS a v tabulce 2 je uvedena jeho adsorpční kapacita. Jak je z tabulky 2 zřejmé, adsorbent FTS má vyšší adsorpční kapacitu pro seleničitany než pro arzeničnany.
Tab.1. Fyzikální vlastnosti adsorbentu FTS
| Ukazatel | Hodnota |
| Specifický povrch (m2/g) | 230 |
| Průměrná velikost pórů (nm) | 3.14 |
| Objem pórů (cm3/g) | 0.0408 |
| Velikost částic (nm) | 2 až 10 |
| pH nulového bodu náboje | 3.6 |
Tab.2. Adsorpční kapacita adsorbentu FTS
| kov | hodnota (mg/g) |
| As(V) | 64.52 |
| Se(IV) | 85.47 |
Příklad 2
Příprava práškových amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si na nosiči, kterým byl bentonit (BFT)
V rotačním reaktoru bylo mícháno 400 ml roztoku Fe(NO3)3 o koncentraci 0,09 mol/l a Ti2(SO4)3 o koncentraci 0,03 mol/l. Následně bylo přidáno 45 g bentonitu o velikosti částic 2 až 10 pm a směs byla míchána po dobu 5 minut. Poté po dobu 6 hodin byla výsledná směs ponechána v klidu, aby částice Fe3+ a Ti4+ pronikly do pórů bentonitu. Pak následovalo rychlé, intenzivní míchání směsi a ihned zpočátku intenzivního míchání byl rychle ke směsi přidán roztok Na2SiO3 o koncentraci 39ř/o a následně roztok NaOH o koncentraci 5 mol/l v takovém množství, aby bylo dosaženo pH v intervalu 5 až 9. Následně byla směs míchána po dobu 30 minut a podrobena zrání po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec byla suspenze odvodněna, zfiltrována a vysušena 12 hodin při teplotě 190 až 200 °C. Obsah vlhkosti v získaném ternárním oxidu (FTS)
Vl*M o+tuo S-VteJ obohaceném bentonitem, tedy v produktu BFT byl menší než 10-váhových %. Poměr U ku o 4uo cFTS k bentonitu byl přibližně 25 větrových· %. Hodnota specifického povrchu a adsorpční kapacity pro arzen samotného bentonitu (B) a materiálu BFT je uvedena v tabulce 3.
Obdobně jako v příkladu 2 lze připravit i práškové adsorbenty, kde nosičem jsou práškové aktivní uhlí, laterit, zeolit, kaolín, červené bahno (kal z výroby hliníku) a popílek.
Tab.3. Specifický povrch a adsorpční kapacita bentonitu (B) a adsorbentu BFT
| Ukazatel | B | BFT |
| Specifický povrch (m2/g) | 58.2 | 163.3 |
| Adsorpční kapacita [mg As(V)/g] | 0.53 | 48.78 |
Příklad 3
Příprava granulovaných adsorbentů Fe-Ti-Si amorfních ternárních hydratovaných oxidů (GFT)
Granulované Fe-Ti-Si amorfní ternární hydratované oxidy byly připraveny smícháním amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si, FTS (získaných a uvedených v příkladu 1) s roztokem Na2SiO3 o koncentraci 30 val luvýuh %. Následně byla vlhká směs podrobena granulaci v granulátoru (formace kulovitých částic) za kontroly průměrné velikosti částic. Připravený granulovaný adsorbent byl dále vysušen po dobu 12 hodin při teplotě 190 ^200 °C. Obsah Na2SiO3 byl 5véhwýeh-% ve vztahu k celkové hmotnosti GFT.
Příklad 4
Příprava granulovaných adsorbentů Fe-Ti-Si amorfních ternárních hydratovaných oxidů na nosiči - bentonit (GBFT)
Granulované amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si zakomponované do bentonitu (GBFT) byly připraveny smícháním amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si, BFT (získaných a uvedených v příkladu 2) s roztokem Na2SiO3 o koncentraci 30 váhovýeh-%. Následně byla vlhká směs podrobena granulaci v granulátoru (formace kulovitých částic) za kontroly průměrné velikosti částic. Připravený granulovaný adsorbent byl dále vysušen po dobu 12 hodin při teplotě 190 v 200 °C. Obsah Na2SiO3 byl 5 váhevýeh % ve vztahu k celkové hmotnosti GBFT.
V| U* o ΑτΜΛ trtlej
Příklad 5
Příprava práškových adsorbentů Fe-Ti-Si amorfních ternárních hydratovaných oxidů na nosiči magnetitu (MFT)
V rotačním reaktoru nebo v nádobě umístěné na magnetické míchačce bylo mícháno 400 ml roztoku FeCI3 o koncentraci 0,09 mol/l a T1CI4 o koncentraci 0,03 mol/l (viz příklad 1). Následně bylo přidáno 45 g magnetitu o velikosti částic 10 až 50 nm a směs byla míchána po dobu 5 minut. Poté po dobu 30 minut byla výsledná směs míchána, aby se magnetitový prášek a částice Fe3+ a Ti4+ dostaly do těsného kontaktu. Pak následovalo rychlé, intenzivní míchání směsi a ihned zpočátku intenzivního míchání byl rychle ke směsi přidán roztok Na2SiO3 o koncentraci 3S^/o a následně pak roztok NaOH o koncentraci 5 mol/l v takovém množství, aby bylo dosaženo pH v intervalu 5 až 9. Po dosažení hodnoty pH byla směs míchána po dobu 30 minut a podrobena zrání po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec byla suspenze odvodněna, zfiltrována a vysušena 12 hodin při teplotě 80 °C. Poměr FTS k nosiči magnetitu byl přibližně 3:1. Hodnota specifického povrchu a adsorpční kapacity pro arzen samotného magnetitu (M) a materiálu MFT je uvedena v tabulce 4.
Tab.4. Specifický povrch a adsorpční kapacita magnetitu (M) a adsorbentů MFT
| Ukazatel | M | MFT |
| Specifický povrch (m2/g) | 58.2 | 185,3 |
| Adsorpční kapacita [mg As(V)/g] | 13,88 | 60,60 |
Příklad 6
Příprava granulovaných adsorbentů Fe-Ti-Si amorfních ternárních hydratovaných oxidů na nosiči- křemelině (DFT)
V rotačním reaktoru bylo mícháno 400 ml roztoku Fe2(SO4)3 o koncentraci 0,09 mol/l a T1OSO4 . XH2SO4 . xH2O o koncentraci 0,03 mol/l. Následně bylo přidáno 100 g křemeliny o velikosti částic 1 až 2 mm a směs byla míchána po dobu 5 minut. Poté po dobu 6 hodin byla výsledná směs ponechána v klidu, aby částice Fe3+ a Ti4+ pronikly do pórů částic křemeliny. Pak následovalo rychlé, intenzivní míchání směsi a ihned zpočátku intenzivního míchání byl rychle ke směsi přidán roztok Na2SiO3 o koncentraci 39% a následně pak roztok NaOH o koncentraci 5 mol/l v takovém množství, aby bylo dosaženo pH v intervalu 5 až 9. Po dosažení hodnoty pH byla směs míchána po dobu 30 minut a podrobena zrání po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec byla suspenze odvodněna, zfiltrována a vysušena 12 hodin při teplotě 190 až 200 °C. Obsah vlhkosti v získaném ternárním oxidu (FTS) obohaceném křemelinou, tedy v produktu DFT byl menší než 10 váhových %. Poměr FTS k obsahu nosiče - křemelině byl přibližně 10 váhových %. Hodnota specifického povrchu a adsorpční kapacity pro arzen samotné křemeliny (D) a materiálu DFT je uvedena v tabulce 5.
Tab.5. Specifický povrch a adsorpční kapacita křemeliny (D) a adsorbentu DFT
| Ukazatel | D | DFT |
| Specifický povrch (m2/g) | 31,8 | 65,5 |
| Adsorpční kapacita [mg As(V)/g] | 0,21 | 10,67 |
Podobně jako v příkladu 6 lze připravit i granulované adsorbenty, kde nosičem jsou granulovaný laterit, granulové aktivní uhlí, křemičitý písek, porcelánová zrna, granulovaná hrnčířská hlína, pemza, vápenec, granulovaný jíl, manganičitý písek a antracit.
Předkládaný vynález uvádí i způsob aplikace amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si pro odstraňování arseničnanů z vod. Je třeba poznamenat, že uváděné typy adsorbentů lze použít i pro odstraňování seleničitanů. Příprava adsorbentů a jejich použití bylo uvedeno výše.
Adsorbenty práškové, na nosiči, uvedené v příkladu 2 mohou být použity při čištění či úpravě vod v uspořádání uvedeném na obr. 3. Kontaminovaná voda arzenem se přivádí do reaktoru 1, kam se za stálého míchání přivádí i adsorbent. Homogenizovaná směs přepadá do usazovací nádrže 2, kde dochází k sedimentaci adsorbentu (kalu) a upravená voda zbavená arzenu je odváděna z hladiny usazovací nádrže. Adsorbent lze opakovaně použít (recyklovat). Metoda je vhodná spíše pro čištění odpadních vod.
Granulované adsorbenty uvedené v příkladech 3, 4, 6 mohou být použity při čištění či úpravě vod v uspořádání uvedeném na obr. 4. Kontaminovaná voda arzenem se přivádí do adsorpční filtrační kolony 1, plněné adsorbentem a vyčištěná či upravená voda se odvádí ze dna kolony. Metoda je vhodná jak pro úpravu pitné vody, tak pro čištění odpadních vod.
Adsorbenty s magnetitem, uvedené v příkladu 5 mohou být použity při čištění či úpravě vod v uspořádání uvedeném na obr. 5. Kontaminovaná voda arzenem se přivádí do reaktoru 4, kam se za stálého míchání přivádí i adsorbent. Homogenizovaná směs se odvádí do magnetického separátoru 2, kde dochází k magnetické separaci adsorbentu od vyčištěné vody. Adsorbent lze opakovaně použít (recyklovat). Upravená voda zbavená arzenu je odváděna ze dna magnetického separátoru. Metoda je vhodná jak pro úpravu pitné vody, tak pro čištění odpadních vod.
Uvedené adsorbenty, amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si mohou být také použity jako barevné pigmenty při výrobě barev či jako barevná glazura v keramickém průmyslu.
Průmyslové využití
Vynález je využitelný k odstraňování arsenu a selenu z pitných a průmyslových vod.
Claims (13)
- Patentové nároky1. Adsorbenty pro odstraňování arzenu a selenu z vod, jejich příprava a použití, vyznačující se tím, že obsahují amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si, které jsou ve formě prášku nebo granulí, přičemž molární poměr Fe3+ : Ti4+ je 1 až 3 : 3 až 1, a obsah křemíku ve vztahu k celkové hmotnosti oxidů železa, titanu a křemíku je v intervalu 5 až 25 váhových %.
- 2. Adsorbenty podle nároku 1 vyznačující se tím, že amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si jsou kompozicí amorfní formy železitého oxidu (t.j. Fe2C>3 . xH2O a/nebo FeOOH), oxidu titaničitého (t.j. TiO2 . yH2O a/nebo TiO(OH)2 a oxidu křemičitého (SiO2).
- 3. Adsorbenty podle nároku 1 a 2 vyznačující se tím, že jsou tvořeny nanočásticemi oxidů železa, titanu a křemíku.
- 4. Adsorbenty podle nároku 1 až 3 vyznačující se tím, že velikost částic amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si je 2 až 10 nm a velikost specifického povrchu 65 až 230 m2/g.
- 5. Adsorbenty podle nároku 1 vyznačující se tím, že obsahují amorfní ternární hydratované oxidy Fe-Ti-Si fixované na nosiči a váhový poměr amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si k nosiči je v intervalu 1,0 až 25% a výsledná forma je prášek nebo granule.
- 6. Granulované adsorbenty podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že obsah Na2SiC>3 ve vztahu k celkové hmotnosti připravených adsorbentů je 5 % váhových.• * ·TV - Τ©2_
- 7. Adsorbenty podle nároku 5 vyznačující se tím, že nosič je vybrán ze skupiny práškových nosičů tvořených bentonitem, práškovým lateritem, práškovým aktivním uhlím, práškovým zeolitem, práškovým kaolínem, červeným bahnem (kal z výroby hliníku) a popílkem, nebo ze skupiny granulovaných nosičů tvořených křemelinou, dále granulovaným lateritem, granulovaným aktivním uhlím, porcelánovými zrny, hrnčířskou hlínou, pemzou, vápencem, granulovaným jílem, manganičitým pískem, antracitem, granulovaným zeolitem, granulovaným kaolínem a magnetickým Fe3O4.
- 8. Způsob přípravy adsorbentu v práškové formě podle nároku 1 až 4 vyznačující se tím, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s metakřemičitanem sodným (Na2SiO3) a hydroxidem sodným (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
- 9. Způsob přípravy adsorbentu na nosiči v práškové formě podle nároku 5 vyznačující se tím, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 1 až 3 : 3 až 1 a po té se smísí s práškovým nosičem, k této směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
- 10. Způsob přípravy adsorbentu na nosiči v granulované formě podle nároku 5 vyznačující se tím, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 3 až 1 : 1 až 3 a po té se « r smísí s granulovaným nosičem, k této směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 11 až 13 hodin.
- 11. Způsob přípravy adsorbentu na nosiči, kde nosičem je magnetit, podle nároku 5 vyznačující se tím, že se připraví jednotlivé roztoky solí železa (Fe3+), titanu (Ti4+), roztoku metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) a hydroxidu sodného (NaOH), roztoky solí Fe3+ a Ti4+ se smísí v molárním poměru 3 až 1 : 1 až 3 a po té se smísí s magnetitem, k této směsi se přidá metakřemičitan sodný (Na2SiO3) a hydroxid sodný (NaOH) pro úpravu hodnoty pH směsi v intervalu 5 až 9, směs se ponechá zrát v klidu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 80 °C po dobu 11 až 13 hodin
- 12. Způsob přípravy granulovaných adsorbentů, podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že se smíchají práškové adsorbenty Fe-Ti-Si nebo Fe-Ti-Si na práškovém nosiči s roztokem metakřemičitanu sodného Na2SiO3, směs se podrobí granulaci v granulátoru, granulovaný adsorbent se vysuší při teplotě 190 až 200 °C po dobu 12 hodin.
- 13. Použití adsorbentů podle nároku 1 až 5 na bázi amorfních ternárních hydratovaných oxidů Fe-Ti-Si pro odstraňování arseničnanů a seleničitanů z vod.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-502A CZ304650B6 (cs) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Adsorbent pro odstraňování arzenu a selenu z vod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2011-502A CZ304650B6 (cs) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Adsorbent pro odstraňování arzenu a selenu z vod |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2011502A3 true CZ2011502A3 (cs) | 2013-04-10 |
| CZ304650B6 CZ304650B6 (cs) | 2014-08-20 |
Family
ID=48044446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2011-502A CZ304650B6 (cs) | 2011-08-16 | 2011-08-16 | Adsorbent pro odstraňování arzenu a selenu z vod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304650B6 (cs) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305923B6 (cs) * | 2014-12-06 | 2016-05-04 | Unipetrol Výzkumně Vzdělávací Centrum, A. S. | Nanoadsorbent arzenu ve formě As (III) a As (V), způsob jeho výroby a použití |
| CN106946434A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-14 | 合肥供水集团有限公司 | 一种净水厂含锰铝铁污泥的资源化利用方法 |
| CN107032517A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-08-11 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 改性珊瑚砂用于海岛地区工程用水净化的方法 |
| CN108380173A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-10 | 北京林业大学 | 一种粉煤灰合成沸石及其制备方法和应用 |
| CN110550670A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 贵州水投水务集团锦屏有限公司 | 一种户外饮用水净化用的袋装净化剂的制备方法 |
| CN111704447A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 广西夏阳环保科技有限公司 | 一种污水处理用复合型石英砂滤料及其制备方法 |
| CN112156782A (zh) * | 2020-08-07 | 2021-01-01 | 光大水务（深圳）有限公司 | 一种含芬顿泥用于水处理催化剂及其制备、应用方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ307602B6 (cs) * | 2017-11-06 | 2019-01-02 | Unipetrol výzkumně vzdělávací centrum, a.s. | Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW565532B (en) * | 1997-04-22 | 2003-12-11 | Nippon Catalytic Chem Ind | Specification apparatus for treating waste water |
| JP2979087B2 (ja) * | 1997-08-01 | 1999-11-15 | 工業技術院長 | セレン（ｖｉ）及び／又はテルル（ｖｉ）を含む排水の処理方法 |
| RU2143403C1 (ru) * | 1998-05-28 | 1999-12-27 | Кнатько Василий Михайлович | Способ очистки загрязненных вод поверхностных водоемов |
| US6914034B2 (en) * | 2001-08-27 | 2005-07-05 | Calgon Carbon Corporation | Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same |
| WO2005058482A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | Calgon Carbon Corporation | Adsorbents for removing heavy metals and methods for producing and using the same |
| JP2007054818A (ja) * | 2005-02-25 | 2007-03-08 | Mitsubishi Materials Corp | セレン含有汚染水の処理方法および水処理剤 |
| JP2008049316A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Tatsumi Kogyo Kk | 廃液中のセレン及び／又はヒ素の除去方法 |
-
2011
- 2011-08-16 CZ CZ2011-502A patent/CZ304650B6/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305923B6 (cs) * | 2014-12-06 | 2016-05-04 | Unipetrol Výzkumně Vzdělávací Centrum, A. S. | Nanoadsorbent arzenu ve formě As (III) a As (V), způsob jeho výroby a použití |
| CN107032517A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-08-11 | 国家海洋局第二海洋研究所 | 改性珊瑚砂用于海岛地区工程用水净化的方法 |
| CN106946434A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-14 | 合肥供水集团有限公司 | 一种净水厂含锰铝铁污泥的资源化利用方法 |
| CN108380173A (zh) * | 2018-02-26 | 2018-08-10 | 北京林业大学 | 一种粉煤灰合成沸石及其制备方法和应用 |
| CN110550670A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 贵州水投水务集团锦屏有限公司 | 一种户外饮用水净化用的袋装净化剂的制备方法 |
| CN111704447A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-25 | 广西夏阳环保科技有限公司 | 一种污水处理用复合型石英砂滤料及其制备方法 |
| CN112156782A (zh) * | 2020-08-07 | 2021-01-01 | 光大水务（深圳）有限公司 | 一种含芬顿泥用于水处理催化剂及其制备、应用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ304650B6 (cs) | 2014-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019201715B2 (en) | Organic-inorganic composite material for removal of anionic pollutants from water and process for the preparation thereof | |
| Al-Jubouri et al. | Antibiotics adsorption from contaminated water by composites of ZSM-5 zeolite nanocrystals coated carbon | |
| CZ2011502A3 (cs) | Adsorbenty pro odstranování arzenu a selenu z vod | |
| Tiwari et al. | Hybrid materials in the removal of diclofenac sodium from aqueous solutions: Batch and column studies | |
| Cengeloglu et al. | Removal of nitrate from aqueous solution by using red mud | |
| Wang et al. | One-step synthesis of magnetite core/zirconia shell nanocomposite for high efficiency removal of phosphate from water | |
| Qiu et al. | Removal of lead, copper, nickel, cobalt, and zinc from water by a cancrinite-type zeolite synthesized from fly ash | |
| Chen et al. | Selective adsorption and efficient removal of phosphate from aqueous medium with graphene–lanthanum composite | |
| Xie et al. | Chitosan modified zeolite as a versatile adsorbent for the removal of different pollutants from water | |
| CN103464094B (zh) | 一种纳米铁改性沸石的制备方法 | |
| CN101743205B (zh) | 水纯化组合物和方法 | |
| Liu et al. | Zero valent iron particles impregnated zeolite X composites for adsorption of tetracycline in aquatic environment | |
| Yang et al. | Hierarchically-organized, well-dispersed hydroxyapatite-coated magnetic carbon with combined organics and inorganics removal properties | |
| CN102249386A (zh) | 一种改性高岭土藻絮凝剂的制备方法及其应用 | |
| KR100929402B1 (ko) | 항균 다공성 비드 및 그 제조방법 | |
| KR20100102518A (ko) | 응집 및 항균용 유무기 복합체 및 그 제조방법 | |
| JP3911884B2 (ja) | ヒ素化合物の除去方法及び吸着剤 | |
| RU2179954C1 (ru) | Композиция для очистки природных и сточных вод и способ получения композиции для очистки природных и сточных вод (варианты) | |
| CN110876920B (zh) | 选择性硝酸根吸附剂的制备方法 | |
| CN110876919B (zh) | 高盐废水硝酸根吸附剂的制备方法 | |
| Zendehdel | Removal of Pollutants by Hydroxyapatite Composite | |
| Masoudi et al. | Silica nanoparticles for the removal of fluoride from aqueous solution: equilibrium, isotherms, kinetics, and thermodynamics | |
| Nancy | 15 Heavy Metal Detection | |
| JP2015108606A (ja) | 放射性Ｃｓ汚染水の処理方法 | |
| CZ305923B6 (cs) | Nanoadsorbent arzenu ve formě As (III) a As (V), způsob jeho výroby a použití |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140816 |