Способ очистки сточных вод от пестицидов

 

Использование: для защиты окружающей среды от вредных веществ, в частности для очистки сборных вод рисовых систем от пестицидов. Сущность изобретения: способ очистки сточных вод от пестицидов включает введение порошкообразного активного угля с размером частиц менее 100 мкм на поверхность воды в виде водной суспензии, содержащей 3-20 мас.% угля. Этот способ позволяет значительно повысить эффективность очистки сточных вод от пестицидов. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к защите окружающей среды от вредных веществ и может быть использовано, в частности для очистки сбросных вод рисовых систем от пестицидов.

Известен способ очистки сточных вод, включающий введение в воду крупнозернистого топливного шлака и отстаивание воды [1] Недостатком известного способа является невысокая эффективность очистки сточных вод от пестицидов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от пестицидов, включающий введение в объем очищаемой воды зерненого активного угля КАД йодный с размером зерен 0,1-0,5 мм, перемешивание угля в воде в течение 30 мин и слив очищенной воды [2] Недостатком известного способа является большой расход активного угля на единицу объема очищаемой воды.

Задача изобретения уменьшение расхода активного угля на единицу объема очищаемой воды.

Это достигается тем, что в способе очистки сточных вод от пестицидов, включающем введение в воду активного угля и отстаивание, используют порошкообразный активный уголь с размером частиц менее 100 мкм, который вводят на поверхность воды.

Уголь вводят в виде водной суспензии, содержащей 3-20 мас. угля.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Активный уголь (а.у.), получаемый методом парогазовой активации, имеет большой объем адсорбционного пространства (V_МИ=0,20-0,40 см³/г) и развитую транспортную пористость (V_МЕ+МА=0,40-0,60 см³/г), поэтому находящиеся в сточной воде пестициды (базагран, ялан, 2М-4Х и другие) будут хорошо сорбироваться и прочно удерживаться в объеме микро- и мезопор.

Экспериментальным путем установлено, что если зерна угля будут крупного размера, то они будут плохо смачиваться водой, и при поверхностном нанесении будут хорошо очищать от пестицидов только верхние слои сточных вод.

С другой стороны, чрезмерное измельчение угля значительно удорожает его стоимость и следовательно, стоимость очистки сточных вод в целом.

Если же мелкозернистый (порошкообразный) активный уголь предварительно замочить, приготовив из него водную суспензию, то это существенно улучшит его седиментацию в открытом водоеме, что приведет к значительному уменьшению расхода активного угля и резкому сокращению времени очистки сточных вод.

Способ осуществляют следующим образом.

Берут порошкообразный активный уголь с размером частиц менее 100 мкм и готовят водную суспензию а.у. содержащую 3-20 мас. угля, и наземным опрыскивающим сельскохозяйственным агрегатом (ПОМ-630, ПОУ) вносят суспензию на поверхность открытого водоема (например, сбросного канала рисовых систем). Количество внесенного а. у. на 1 м³ составляет 50-300 г/м³ очищаемой воды, причем эта норма определяется после предварительного анализа сточной воды на содержание в ней пестицидов.

В течение нескольких часов (обычно 2-24 ч) происходит отстаивание воды с активным углем, в процессе которого частицы угля седиментируют (оседают) на дно водоема, сорбируя при этом различные пестициды в своей пористой структуре. Отбором контрольной пробы через 2-24 ч определяют остаточное количество пестицидов в воде и вычисляют эффективность очистки сточных вод от пестицидов. Эффективность очистки определяется как разность содержания пестицидов в сточной воде до (С_и) и после (С_к) обработки, а.у. отнесенная к исходному содержанию пестицидов (С_и), выраженная в процентах Эф.очистки 100 после чего очищенную воду сбрасывают в реку.

Обратный процесс десорбции пестицидов из а.у. практически не идет, так как энергия в порах а.у. очень велика 15-22 кДж/моль.

П р и м е р 1. Заливают в бак опрыскивателем ПОМ-630 3 м³ воды, добавляют 300 кг порошкообразного а.у. марки Агросорб-1 с размером частиц менее 100 мкм (ТУ 6-16-20-38-87) и путем перемешивания готовят однородную суспензию. Определяют исходное содержание пестицидов в сбросном канале рисовых систем, после чего рассчитывают дозу внесения а.у. Расход угля составил 129 г/м³. Наносят порошкообразный а.у. путем эжектирования на поверхность водоема и через 10 ч определяют содержание пестицидов.

Эффективность очистки составляет по базаграну 100% по ялану 100% по 2М-4Х 100% П р и м е р 2. Берут порошкообразный а.у. марки Агросорб-1 в количестве 200 кг с размером частиц менее 100 мкм (ТУ 6-16-20-38-87) и загружают его в емкость объемом 2-3 м³, которую прицепляют к трактору или автомашине. Определяют исходное содержание пестицидов в сбросном канале рисовых систем, после чего рассчитывают дозу внесения а.у. Расход угля составляет 129 г/м³. Наносят порошкообразный а. у. путем эжектирования на поверхность водоема и через 10 ч определяют содержание пестицидов.

Эффективность очистки составляет по базаграну 100% по ялану 100% по 2М-4Х 100% Распыление порошкообразного а.у. над поверхностью очищаемой воды может осуществляться и любыми другими методами, в частности с использованием сельскохозяйственной авиации.

В таблице приведены примеры 3-11, аналогичные примеру 1 по влиянию параметров осуществления способа на эффективность очистки сточных вод в сбросных каналах рисовых систем.

Как следует из данных таблицы, поставленная задача решается при использовании порошкообразного а.у. с размером частиц менее 100 мкм, так как при использовании крупнозернистого а. у. не достигается эффективность очистки всего объема воды в канале (особенно на дне и в середине), а также существенно увеличивается расход угля.

Наиболее оптимальной следует считать суспензию, содержащую 3-20 мас. а. у. При меньшем содержании а.у. его не хватает для сорбции пестицидов из большого объема воды, а при содержании более 20 мас. трудно добиться равномерности дозировки суспензии по длине канала из-за частой забивки распыливающих сопел.

Таким образом, изобретение позволяет добиться резкого снижения расхода дефицитного активного угля и одновременно обеспечивает полную очистку сточных вод от пестицидов.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от пестицидов, включающий введение в воду активного угля и отстаивание, отличающийся тем, что используют порошкообразный активный уголь с размером частиц менее 100 мкм, который вводят на поверхность воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уголь вводят в виде водной суспензии, содержащий 3 20 мас. угля.

РИСУНКИ

Рисунок 1