RU2051112C1 - Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома - Google Patents
Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051112C1 RU2051112C1 SU5054313A RU2051112C1 RU 2051112 C1 RU2051112 C1 RU 2051112C1 SU 5054313 A SU5054313 A SU 5054313A RU 2051112 C1 RU2051112 C1 RU 2051112C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heavy metal
- sewage
- metal ions
- ions
- purification
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 title abstract description 15
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 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 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 9
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 7
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- -1 chromium (III) ions Chemical class 0.000 description 1
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и Cr(VI) сорбцией и может найти применение на предприятиях металлургической и химической промышленности, имеющих травильные и гольванические цеха. Целью изобретения является повышение эффективности очистки от ионов тяжелых металлов за счет дополнительного извлечения ионов шестивалентного хрома. Для осуществления способа сточные воды, содержащие ионы хрома и другие тяжелые металлы, пропускают через слой цеолита, предварительно обработанный раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05 0,1 моль/л в присутствии минеральной кислоты до pH 1 2. Способ позволяет повысить степень очистки воды от ионов хрома (VI) до 100% при сохранении высокой степени очистки по другим ионам тяжелых металлов. 3 табл.
Description
Изобретение относится к сорбционной очистке сточных вод и может быть использовано для извлечения ионов тяжелых металлов и хрома из растворов травильных и гальванических производств в химической и металлургической промышленности после реагентной очистки.
Известен способ извлечения ионов тяжелых металлов из питьевой воды и сточных вод промышленных предприятий с использованием в качестве адсорбента природных цеолитов (клиноптилолита и морденита) путем пропускания сточных вод через слой адсорбента.
Данный способ позволяет адсорбировать ионы цинка, меди, кадмия, свинца, замещая в кристаллической решетке цеолита ионы калия, натрия, кальция, магния. Подобный обмен осуществляется, когда ионы тяжелых металлов находятся в растворе в виде аквакомплексов типа Ме(Н2О)x z+. Шестивалентный хром присутствует в растворе в виде анионов Cr2O7 2- и CrO4 2-.
Недостатком способа является то, что шестивалентный хром не сорбируется цеолитами, однако, сточные воды гальванических производств содержат Cr (VI) в количествах, значительно превосходящих предельно допустимые концентрации (ПДК) его в водоемах различного назначения. Кроме того, с помощью этого способа очистки сточных вод не извлекается шестивалентный хром, являющийся одним из наиболее токсичных ионов.
Цель изобретения повышение эффективности очистки от ионов тяжелых металлов за счет дополнительного извлечения ионов шестивалентного хрома.
Цель достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем пропускания сточных вод через слой адсорбента в качестве адсорбента используют природный цеолит, предварительно обработанный раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л и рН 1-2, а затем проводят сорбцию.
Для определения оптимальных параметров адсорбции растворов щавелевой кислоты цеолитсодержащими туфами проводились опыты при различных величинах рН и разной концентрации растворов щавелевой кислоты. В каждом опыте рассчитывалась величина предельной адсорбции щавелевой кислоты А моль/1 г на 1 г цеолита. Результаты приведены в табл.1.
Из полученных данных следует, что концентрация щавелевой кислоты менее 0,05 моль/л не позволяет достичь величины предельной адсорбции, концентрация более 0,1 моль/л является нецелесообразной, так как величина предельной адсорбции существенно не увеличивается и остается практически постоянной. Оптимальное значение рН растворов щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л составляет 1-2. Уменьшение рН до 0,5 при выбранных концентрациях щавелевой кислоты не позволяет достичь оптимальной величины предельной адсорбции, а увеличение рН до 2,5 при этих же концентрациях является нецелесообразной, так как приводит к снижению величины предельной адсорбции.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве адсорбента используют цеолит, предварительно обработанный 0,05-0,1 моль/л раствором щавелевой кислоты с рН 1-2. Кроме того, не обнаружено в патентной и научно-технической литературе технических решений способов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома, в которых для решения поставленной цели используют цеолит, предварительно обработанный раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л и рН 1-2.
П р и м е р. В сорбционную колонку диаметром 2 см помещают 100 г цеолита с размером частиц (5-10) ˙10-8 м3. Затем через слой сорбента пропускают раствор щавелевой кислоты концентрации 0,1 моль/л и рН 1, полученный введением минеральной кислоты, в течение 3,5-4 ч.
После подготовки сорбента через колонку с определенной скоростью пропускают сточную воду, содержащую ионы железа, цинка, меди, хрома (VI), хрома (III). Для анализа отбирают пробу очищенной воды. Определение содержания ионов меди, хрома (VI) проводят фотоколориметрически с диэтилдитиокарбаматом натрия, содержание ионов железа, цинка и хрома (III) атомно-адсорбционным методом. Результаты приведены в табл.2.
Для подтверждения правильности выбранных интервалов концентраций щавелевой кислоты и рН ее растворов проведена серия опытов по очистке сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и шестивалентный хром, результаты которых представлены в табл.3.
Из данных табл.3 следует, что максимальная степень очистки достигается при выбранных значениях рН и концентрации щавелевой кислоты (рН 1-2, С 0,05-0,1 моль/л).
Использование предлагаемого способа очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества:
повышается эффективность очистки сточных вод за счет дополнительного извлечения ионов шестивалентного хрома;
степень очистки по ионам Cr (VI) достигает 100% при сохранении высокой степени очистки по ионам меди, железа и цинка и составляет соответственно 98,2% 99,2% 98,1%
Предлагаемый способ позволяет использовать очищенную воду в оборотном цикле или непосредственно сбрасывать в природные водоемы, так как вода удовлетворяет уровню предельно допустимой концентрации по содержанию этих ионов в воде.
повышается эффективность очистки сточных вод за счет дополнительного извлечения ионов шестивалентного хрома;
степень очистки по ионам Cr (VI) достигает 100% при сохранении высокой степени очистки по ионам меди, железа и цинка и составляет соответственно 98,2% 99,2% 98,1%
Предлагаемый способ позволяет использовать очищенную воду в оборотном цикле или непосредственно сбрасывать в природные водоемы, так как вода удовлетворяет уровню предельно допустимой концентрации по содержанию этих ионов в воде.
Claims (1)
- СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ШЕСТИВАЛЕНТНОГО ХРОМА, заключающийся в пропускании сточных вод через слой адсорбента, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют природный цеолит предварительно обработанный раствором щавелевой кислоты с концентрацией 0,05-0,1 моль/л и рН 1-2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054313 RU2051112C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5054313 RU2051112C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2051112C1 true RU2051112C1 (ru) | 1995-12-27 |
Family
ID=21609327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5054313 RU2051112C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2051112C1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7884043B2 (en) | 2007-01-09 | 2011-02-08 | Nikolay Aleksandrovich BADULIN | Sorbent for removing heavy metal ions from water |
| RU2480420C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Очистка сточных вод от тяжелых металлов |
| RU2547756C1 (ru) * | 2013-11-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Способ очистки сточных вод от ионов хрома (vi) |
| RU2567650C1 (ru) * | 2014-06-04 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Способ очистки воды от ионов тяжелых металлов |
| RU2572136C1 (ru) * | 2014-12-22 | 2015-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Способ осаждения ионов хрома (vi) |
| CN113457637A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 广东牧人王电器有限公司 | 一种锅具排毒处理工艺 |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5054313 patent/RU2051112C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. Киев: Наукова думка, 1981, с.172. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7884043B2 (en) | 2007-01-09 | 2011-02-08 | Nikolay Aleksandrovich BADULIN | Sorbent for removing heavy metal ions from water |
| RU2480420C1 (ru) * | 2011-11-25 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Очистка сточных вод от тяжелых металлов |
| RU2547756C1 (ru) * | 2013-11-13 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Способ очистки сточных вод от ионов хрома (vi) |
| RU2567650C1 (ru) * | 2014-06-04 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Способ очистки воды от ионов тяжелых металлов |
| RU2572136C1 (ru) * | 2014-12-22 | 2015-12-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) | Способ осаждения ионов хрома (vi) |
| CN113457637A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 广东牧人王电器有限公司 | 一种锅具排毒处理工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ouki et al. | Treatment of metals-contaminated wastewaters by use of natural zeolites | |
| Du et al. | Ammonia removal from aqueous solution using natural Chinese clinoptilolite | |
| Maranon et al. | Removal of ammonium from aqueous solutions with volcanic tuff | |
| Rahmani et al. | Investigation of ammonia removal from polluted waters by Clinoptilolite zeolite | |
| CN101780421B (zh) | 一种氨氮吸附剂及其制备和使用方法 | |
| Saha et al. | Comparative studies for selection of technologies for arsenic removal from drinking water | |
| Ghosh et al. | Studies on management of chromium (VI)–contaminated industrial waste effluent using hydrous titanium oxide (HTO) | |
| WO2007111531A1 (fr) | Procédé de traitement d'eau | |
| Aziz et al. | Adsorptive removal of toxic heavy metals from aquatic environment by metal organic framework (MOF): A review | |
| RU2051112C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и шестивалентного хрома | |
| Li et al. | Phosphorus recovery as struvite from eutropic waters by XDA-7 resin | |
| Abdullah | Aluminum pollution removal from water using a natural zeolite | |
| Rangasamy et al. | Effect of natural zeolite material on hexavalent chromium adsorption | |
| RU2049070C1 (ru) | Устройство для очистки и кондиционирования воды | |
| Taparcevska et al. | Diffusion models for adsorption kinetics of Zn2+, Cd2+ and Pb2+ onto natural zeolite | |
| KR200211618Y1 (ko) | 이온교환체를 이용한 유해 성분의 흡착, 탈착 및 회수 장치 | |
| Loizidou | Heavy metal removal using natural zeolite | |
| Holub et al. | Application of ion-exchange resins for removing sulphate ions from acidic solutions | |
| Tsitsishvili et al. | Combined filter for water treatment | |
| Al-Hilali et al. | HEAVY METALS REMOVAL USING NATURAL ZEOLITE ADSORPTION FROM TIGRIS RIVER WATER AT SAMARRA CITY (IRAQ). | |
| UA148625U (uk) | Спосіб очищення стічних вод адсорбіційним методом | |
| Carvalho et al. | Uses of Brazilian natural zeolite in the removal of toxic metal cations from wastewater | |
| SU833307A1 (ru) | Способ обработки сорбента | |
| Budeli et al. | Evaluation of groundwater defluoridation potential of Mg/Ce/Mn-diatomaceous earth in a fixed bed using gravity flow mode | |
| SU925872A1 (ru) | Способ очистки сточных вод от кадми |