RU2176617C1 - Method of purifying sewage from heavy metals - Google Patents

Method of purifying sewage from heavy metals Download PDF

Info

Publication number
RU2176617C1
RU2176617C1 RU2000108508/12A RU2000108508A RU2176617C1 RU 2176617 C1 RU2176617 C1 RU 2176617C1 RU 2000108508/12 A RU2000108508/12 A RU 2000108508/12A RU 2000108508 A RU2000108508 A RU 2000108508A RU 2176617 C1 RU2176617 C1 RU 2176617C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorbent
sch
purification
concentration
sorption
Prior art date
Application number
RU2000108508/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.С. Гелес
Original Assignee
Гелес Иосиф Соломонович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гелес Иосиф Соломонович filed Critical Гелес Иосиф Соломонович
Priority to RU2000108508/12A priority Critical patent/RU2176617C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176617C1 publication Critical patent/RU2176617C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: purification of sewage from heavy metals. SUBSTANCE: method comprises filtering sewage containing heavy metals through layer of sorbent which is essentially finely divided bark part of bark of coniferous species of wood exposed to extraction with hot water at certain temperature and flow rate. Method is efficient since sorption ability of used sorbent is higher as compared with other similar natural lignocarbohydrate materials. Sorption product is utilized by combustion. EFFECT: more efficient purification method. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области сорбционной очистки сточных вод /СВ/ от содержащихся в них тяжелых металлов /ТМ/ и может быть использовано на предприятиях машиностроительной, радиотехнической, электронной и других отраслей, в т.ч. имеющих цеха и участки гальванотехники. The invention relates to the field of sorption wastewater treatment / SV / from the heavy metals contained in them / TM / and can be used at enterprises of machine-building, radio engineering, electronic and other industries, including having workshops and plots of electroplating.

Гальванотехника широко распространена. В качестве ее основных процессов используются никелирование, хромирование, цинкование и некоторые др. Ионы и соединения ТМ представляют серьезную опасность для живых организмов, особенно человека, а Сч6+ и Ni2+ относятся к наиболее опасным ионам.Electroplating is widespread. Nickel plating, chromium plating, zinc plating, and some others are used as its main processes. Ions and TM compounds pose a serious danger to living organisms, especially humans, and Sch 6+ and Ni 2+ are among the most dangerous ions.

Известна сорбционная очистка СВ от ТМ. В частности при использовании ионообменных смол технология усложнена и требует дорогих и дефицитных материалов. При этом не решена проблема элюатов, образующихся в процессе регенерации ионитов, т. к. с ними сбрасывается большое количество солей, что наносит вред окружающей среде /1/. Не решена также проблема утилизации ионообменных синтетических смол, потерявших со временем свою первоначальную обменную емкость, что приводит к загрязнению природной среды. Known sorption purification of CB from TM. In particular, when using ion-exchange resins, the technology is complicated and requires expensive and scarce materials. In this case, the problem of eluates formed during the regeneration of ion exchangers has not been solved, since a large amount of salts is dumped with them, which is harmful to the environment / 1 /. The problem of disposal of ion-exchange synthetic resins, which have lost their initial exchange capacity over time, is also not resolved, which leads to environmental pollution.

Известна очистка СВ от ТМ с помощью химически модифицированных сорбентов из отходов деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности - опилок и шлам-лигнина /2/. Как известно, древесные опилки являются материалом лигноуглеводной природы. Модификация состоит в выдерживании древесных опилок в растворе реагента-модификатора, представляющего собой продукт нового синтеза - гетероциклические азотистые соединения или производные моноэтаноламина, при соотношении реагент:сорбент 1:10-100 в течение 1-24 ч или пропусканием раствора модификатора через слой сорбента в колонке. Очистку СВ от ТМ вели, пропуская ее через слой сорбента /опилок/, помещенного в стеклянную колонку диаметром 20 мм и высотой 100 мм. Очистка в динамическом режиме путем фильтрации раствора с концентрацией Сч3+ 10 мг/л через модифицированный сорбент при продолжительности фильтроцикла 20 ч повысила степень извлечения до 83-94,5% против 71% у исходных необработанных опилок, а удельная емкость модифицированного сорбента повысилась до 0,37-0,49 г Сч3+/1 кг по сравнению с 0,20 г Сч3+/1 кг исходных опилок. Недостатком указанной технологии является то, что для модификации древесных опилок используются синтетические азотсодержащие соединения, являющиеся токсическими веществами, которые постоянно вымываются из модифицированного сорбента в очищаемые стоки, что приводит с одной стороны к их вторичному загрязнению токсикантами, чуждыми флоре и фауне естественных водоемов, а с другой - к необходимости дополнительной модификации сорбента. Кроме того, согласно приведенным данным удельная сорбционная емкость остается низкой /0,37-0,49 г Сч3+ на 1 кг модифицированного сорбента/, а степень очистки недостаточной: в оптимальных условиях она составляет 94,5%, а это значит, что при исходной концентрации Сч3+ 10 мг/л после очистки остаточная концентрация Сч3+ составит 0,55 мг/л, что превышает ПДК.Known for the cleaning of CB from HM using chemically modified sorbents from waste from the woodworking and pulp and paper industries - sawdust and sludge-lignin / 2 /. As you know, sawdust is a material of ligno-carbohydrate nature. The modification consists in keeping wood sawdust in a modifier reagent solution, which is a new synthesis product - heterocyclic nitrogen compounds or monoethanolamine derivatives, with a reagent: sorbent ratio of 1: 10-100 for 1-24 hours or by passing a modifier solution through a sorbent layer in a column . The SW was cleaned from HM by passing it through a layer of sorbent / sawdust / placed in a glass column with a diameter of 20 mm and a height of 100 mm. Dynamic cleaning by filtering a solution with a concentration of Sch 3+ 10 mg / l through a modified sorbent with a filter cycle duration of 20 h increased the degree of extraction to 83-94.5% versus 71% in the initial untreated sawdust, and the specific capacity of the modified sorbent increased to 0 , 37-0.49 g MF 3+ / 1 kg compared with 0.20 g MF 3+ / 1 kg of the original sawdust. The disadvantage of this technology is that for the modification of sawdust synthetic nitrogen-containing compounds are used, which are toxic substances that are constantly washed from the modified sorbent into treated effluents, which leads, on the one hand, to their secondary pollution by toxicants, alien to the flora and fauna of natural water bodies, and another - to the need for additional modification of the sorbent. In addition, according to the data presented, the specific sorption capacity remains low / 0.37-0.49 g Sch 3+ per 1 kg of modified sorbent /, and the degree of purification is insufficient: under optimal conditions, it is 94.5%, which means that at the initial concentration of Sch 3+ 10 mg / l after purification, the residual concentration of Sch 3+ will be 0.55 mg / l, which exceeds the MPC.

Таким образом, известные технологии очистки имеют или ограниченное применение, или низкую эффективность, но в целом они не решают основные природоохранные, технические и экономические вопросы очистки стоков от ТМ /производство ионообменных смол экологически "грязное", а утилизация их не решена/. Сорбционная емкость модифицированных опилок низкая, степень очистки СВ от ТМ недостаточна, что приводит к загрязнению поверхностных вод ТМ. Thus, the known cleaning technologies have either limited application or low efficiency, but in general they do not solve the basic environmental, technical and economic issues of TM waste treatment / the production of ion exchange resins is environmentally "dirty", and their disposal has not been resolved /. The sorption capacity of modified sawdust is low, the degree of purification of CB from HM is insufficient, which leads to contamination of surface waters of HM.

Наиболее близкой технологией является очистка СВ от ТМ с помощью коры хвойных пород /3/, которая представляет собой природный лигно-углеводный материал. Очистку ведут в динамической режиме, пропуская СВ со скоростью 1 м/ч через стеклянную колонку диаметром 20 мм и высотой 100 мм, заполненную корой с размером частиц 1-5 мм. Степень очистки СВ,содержавших отдельно Ni2+, Fe3+, Сч3+, Сч6+, при концентрации 5 мг/л каждого иона при фильтроцикле 6 ч составила соответственно 72,0%, 32,0%, 78,1% и 57,4%. Это значит, что СВ после очистки содержали Ni2+ 1,4 мг/л, Fe3+ 3,4 мг/л, Сч3+ 1,1 мг/л и Сч6+ 2,13 мг/л, т.е. у всех СВ концентрация ионов превышала в несколько раз ПДК. Следовательно, все эти СВ требовали дополнительной очистки, не отвечали санитарно-гигиеническим нормам и представляли угрозу для окружающей среды. Удельная сорбционная емкость при оптимальной величине pH 5 составила: никеля 0,21 г /1 кг коры/ 0,21 мг /1 г коры/, железа 0,24 г /1 кг коры/ 0,24 мг /1 г коры/, хрома 1,12 г /1 кг коры/ 1,12 мг /1 г коры/. Кроме того, кора хвойных пород содержит значительное количество водорастворимых веществ, что ведет к вторичному загрязнению очищаемых СВ. Таким образом, ни по степени очистки СВ, ни по сорбционной емкости, ни по вторичному загрязнению очищаемых стоков кора не может быть признана в качестве приемлемого сорбента, несмотря на практически неограниченные ее ресурсы.The closest technology is the purification of CB from HM using coniferous bark / 3 /, which is a natural ligno-carbohydrate material. The cleaning is carried out in dynamic mode, passing the SW at a speed of 1 m / h through a glass column with a diameter of 20 mm and a height of 100 mm, filled with bark with a particle size of 1-5 mm. The degree of purification of CBs containing separately Ni 2+ , Fe 3+ , Sch 3+ , Sch 6+ , at a concentration of 5 mg / L of each ion with a 6-hour filter cycle was 72.0%, 32.0%, 78.1%, respectively and 57.4%. This means that after purification, CBs contained Ni 2+ 1.4 mg / L, Fe 3+ 3.4 mg / L, Mn 3+ 1.1 mg / L and Mn 6+ 2.13 mg / L, t. e. in all CBs, the ion concentration exceeded several times the MPC. Therefore, all these CBs required additional purification, did not meet sanitary and hygienic standards, and posed a threat to the environment. The specific sorption capacity at the optimum pH of 5 was: nickel 0.21 g / 1 kg of bark / 0.21 mg / 1 g of bark /, iron 0.24 g / 1 kg of bark / 0.24 mg / 1 g of bark /, chromium 1.12 g / 1 kg of bark / 1.12 mg / 1 g of bark /. In addition, the coniferous bark contains a significant amount of water-soluble substances, which leads to secondary contamination of the purified SW. Thus, neither in terms of the degree of purification of CB, nor in sorption capacity, nor in secondary pollution of treated effluents, bark can be recognized as an acceptable sorbent, despite its practically unlimited resources.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в очистке стоков, содержащих ТМ, в первую очередь Сч6+ и N2+, до норм ПДК и повышении удельной сорбционной емкости сорбента. Решение технической задачи достигается тем, что в качестве сорбента используют корковую часть коры хвойных пород, подвергнутую измельчению и экстракции горячей водой, а очистку стоков ведут при температуре 25-38oC и скорости фильтрации 0,2-0,35 м/ч. Изучение существующего уровня техники в данной области по патентным и научно-техническим источникам информации показало, что предлагаемый способ как по виду сорбента, так и по режиму очистки отличается от известных. Высокая эффективность предлагаемого технического решения обусловлена высокой сорбционной емкостью сорбента, отличающей его от аналогичных лигноуглеводных материалов, и возможностью очистки СВ как с низкой, так и с высокой /сотни мг/л/ концентрацией ТМ. Особенно эффективен предлагаемый способ для очистки стоков от соединений Сч6+, т.к. в нем отсутствует стадия предварительного восстановления Сч6+ в Сч3+, которая является самой затратной операцией во всей системе очистки от указанного иона. При высокой сорбционной емкости доступность сорбента обеспечена широкой сырьевой базой - многотоннажными отходами окорки древесины хвойных пород. Продукты сорбции можно утилизировать путем сжигания, где в качестве топлива выступает сам сорбент. Полученные оксиды ТМ могут быть использованы в различных направлениях, в частности в качестве высокооблагороженного рудного сырья /содержание оксида хрома-Сч2O3 - в зольном остатке составляет 70% и более, а никеля - 30% и более/.The technical problem solved by the invention consists in the purification of effluents containing HM, primarily Sch 6+ and N 2+ , to MPC standards and increasing the specific sorption capacity of the sorbent. The solution to the technical problem is achieved by the fact that as the sorbent use the cortical part of the coniferous bark, subjected to grinding and extraction with hot water, and the effluent is cleaned at a temperature of 25-38 o C and a filtration rate of 0.2-0.35 m / h. The study of the existing level of technology in this field on patent and scientific and technical sources of information showed that the proposed method, both in terms of sorbent and cleaning mode, differs from the known ones. The high efficiency of the proposed technical solution is due to the high sorption capacity of the sorbent, which distinguishes it from similar ligno-carbohydrate materials, and the ability to clean CB with both low and high / hundreds of mg / l / concentration of HM. Particularly effective the proposed method for the treatment of effluents from compounds Sch 6+ , because it does not have the stage of preliminary reduction of Sch 6+ to Sch 3+ , which is the most expensive operation in the entire system of purification from the specified ion. With a high sorption capacity, the availability of the sorbent is ensured by a wide raw material base - large-tonnage waste from debarking coniferous wood. Sorption products can be disposed of by incineration, where the sorbent itself acts as fuel. The obtained TM oxides can be used in various directions, in particular as a highly refined ore raw material / the content of chromium oxide-Сч 2 O 3 - in the ash residue is 70% or more, and nickel - 30% or more /.

Сорбент получали из корковой части коры ели и сосны /отходы окорки деревоперерабатывающих предприятий Карелии/ путем ее измельчения и экстрагирования горячей водой для удаления водорастворимых компонентов. Процесс сорбции вели в динамическом режиме пропуская СВ через сорбент, помещенный в стеклянную колонку внутренним диаметром 40 мм и длиной 500 мм. Отношение диаметра столба сорбента к его высоте 1:4-5. Очищаемую воду фильтровали в направлении сверху вниз, регулируя скорость протекания. СВ получали путем разбавления отработанных и рабочих растворов никелирования и хромирования предприятий г. Петрозаводска. The sorbent was obtained from the cortical part of the bark of spruce and pine / waste debarked wood processing enterprises of Karelia / by grinding and extraction with hot water to remove water-soluble components. The sorption process was carried out in a dynamic mode by passing a CB through a sorbent placed in a glass column with an inner diameter of 40 mm and a length of 500 mm. The ratio of the diameter of the sorbent column to its height is 1: 4-5. The purified water was filtered in the direction from top to bottom, adjusting the flow rate. CB was obtained by diluting spent and working solutions of nickel and chromium plating at enterprises in Petrozavodsk.

Предлагаемый способ иллюстрируют 15 примеров. The proposed method is illustrated by 15 examples.

Пример 1. В стеклянную колонку внутренним диаметром 40 мм и высотой 500 мм загружали сорбент так, что его высота составляла 170 мм. Путем разбавления отработанного раствора получали СВ с концентрацией Ni2+ 85,0 мг/л, которую подогревали до температуры 38oC и фильтровали через слой сорбента со скоростью 0,23 м/ч. Цикл очистки составил 4,5 часа. В фильтрате отсутствовали ионы Ni2+, фильтрат был окрашен и ХПК составляло 120 мг O2/л /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 1. A sorbent was loaded into a glass column with an inner diameter of 40 mm and a height of 500 mm so that its height was 170 mm. By diluting the spent solution, a CB with a concentration of Ni 2+ of 85.0 mg / L was obtained, which was heated to a temperature of 38 ° C and filtered through a sorbent bed at a speed of 0.23 m / h. The cleaning cycle was 4.5 hours. Ni 2+ ions were absent in the filtrate, the filtrate was stained and the COD was 120 mg O 2 / L / purification data are given in table. 1/.

Пример 2. Колонку с сорбентом и раствор СВ подготавливали, как в примере 1, но СВ подогревали до температуры 41oC и вели фильтрацию со скоростью 0,21 м/ч. Продолжительность цикла составила 4 ч 40 мин. В фильтрате концентрация Ni2+ составила 1,1 мг/л, что выше ПДК. Фильтрат был интенсивно окрашен и ХПК было равно 253 мг O2/л /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 2. A column with a sorbent and a CB solution were prepared as in Example 1, but the CB was heated to a temperature of 41 ° C and filtered at a speed of 0.21 m / h. The duration of the cycle was 4 hours 40 minutes. In the filtrate, the concentration of Ni 2+ was 1.1 mg / L, which is higher than the MPC. The filtrate was intensely stained and COD was 253 mg O 2 / L / purification data are given in table. 1/.

Пример 3. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 1. Путем разбавления рабочего раствора из ванны никелирования получали СВ с концентрацией Ni2+ 77,4 мг/л. СВ подогревали до 25oC и фильтровали через слой сорбента со скоростью 0,20 м/ч. Время цикла составило 4 ч 20 мин. В фильтрате отсутствовал ион Ni2+, т.е. степень очистки составила 100% /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 3. A column with a sorbent was prepared as in Example 1. By diluting the working solution from a nickel bath, a CB with a Ni concentration of 2 + 77.4 mg / L was obtained. CB was heated to 25 o C and filtered through a layer of sorbent at a speed of 0.20 m / h The cycle time was 4 hours 20 minutes. There was no Ni 2+ ion in the filtrate, i.e. the degree of purification was 100% / data on cleaning are given in table. 1/.

Пример 4. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 1. Путем разбавления рабочего раствора из ванны никелирования получали СВ с концентрацией Ni2+ 77,4 мг/л. СВ с температурой 21oC фильтровали через слой сорбента со скоростью 0,20 м/ч. Время цикла 4 ч 40 мин. В фильтрате концентрация Ni2+ составляла 2,3 мг/л, степень очистки 97,1% /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 4. A column with a sorbent was prepared as in Example 1. By diluting the working solution from a nickel plating bath, CB with a Ni 2+ concentration of 77.4 mg / L was obtained. SW with a temperature of 21 o C was filtered through a layer of sorbent at a speed of 0.20 m / h Cycle time 4 h 40 min. In the filtrate, the concentration of Ni 2+ was 2.3 mg / L, the degree of purification was 97.1% / data on the purification are given in table. 1/.

Пример 5. В стеклянную колонку загружали сорбент так, чтобы его высота составила 200 мм. Сточную воду с концентрацией Ni2+ 8,6 мг/л получали путем разбавления отработанного раствора никелирования. СВ подогревали до 28oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,35 м/ч. Время цикла составило 3 ч 30 мин. В фильтрате отсутствовал ион Ni2+, степень очистки составила 100% /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 5. A sorbent was loaded into a glass column so that its height was 200 mm. Wastewater with a concentration of Ni 2+ of 8.6 mg / L was obtained by diluting the spent nickel solution. CB was heated to 28 ° C and filtered through a sorbent at a speed of 0.35 m / h. The cycle time was 3 hours 30 minutes. There was no Ni 2+ ion in the filtrate, the degree of purification was 100% / purification data are given in table. 1/.

Пример 6. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 5. СВ с концентрацией Ni2+ 7,5 мг/л готовили, как в примере 5. СВ подогревали до температуры 29oC и фильтровали со скоростью 0,38 м/ч. Время цикла составило 3 ч 45 мин. В фильтрате концентрация Ni2+ составила 1,3 мг/л, степень очистки 82,6% /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 6. A column with a sorbent was prepared as in example 5. CB with a Ni 2+ concentration of 7.5 mg / L was prepared as in example 5. CB was heated to a temperature of 29 ° C and filtered at a speed of 0.38 m / h. The cycle time was 3 hours 45 minutes. In the filtrate, the concentration of Ni 2+ was 1.3 mg / l, the degree of purification 82.6% / data on cleaning are shown in table. 1/.

Пример 7. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 1. CB с концентрацией Ni2+ 74,8 мг/л получали, как в примере 1. СВ подогревали до температуры 25oC и фильтровали со скоростью 0,17 м/ч. Время цикла составило 5 ч 15 мин. В фильтрате ион Ni2+ отсутствовал, но раствор был окрашен и ХПК составляло 130 мг O2/л /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 7. A column with a sorbent was prepared as in example 1. CB with a Ni 2+ concentration of 74.8 mg / L was obtained as in example 1. CB was heated to a temperature of 25 ° C and filtered at a speed of 0.17 m / h. The cycle time was 5 hours 15 minutes. The Ni 2+ ion was absent in the filtrate, but the solution was stained and COD was 130 mg O 2 / L / purification data are given in Table. 1/.

Пример 8. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 1. В качестве СВ использовали артезианскую воду с концентрацией Fe3+ 5,2 мг/л. СВ подогревали до 27oC и фильтрацию через сорбент вели со скоростью 0,22 м/ч. Время цикла составило 4 ч 30 мин. В фильтрате концентрация Fe3+ составила 0,43 мг/л, степень очистки 94,8% /данные по очистке приведены в табл. 1/.Example 8. A column with a sorbent was prepared as in Example 1. As CB, artesian water with a concentration of Fe 3+ of 5.2 mg / L was used. CB was heated to 27 o C and filtration through the sorbent was carried out at a speed of 0.22 m / h. The cycle time was 4 hours 30 minutes. In the filtrate, the concentration of Fe 3+ was 0.43 mg / L, the degree of purification was 94.8% / the data on purification are given in table. 1/.

Пример 9. Стеклянную колонку внутренним диаметром 40 мм и высотой 500 мм загружали сорбентом так, что его высота составляла 170 мм. СВ готовили путем разбавления рабочего раствора из ванны хромирования до концентрации в ней Сч6+ 45,6 мг/л, Сч3+ 0,4 мг/л /Счобщ - Сч6+ в ед. СчO3/. СВ подогревали до температуры 34oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,21 м/ч в течение 4 ч 45 мин. В фильтрате остаточная концентрация Сч6+ составляла 0,04 мг/л, Сч3+ 0,19 мг/л, а Счобщ 0,23 мг/л. Степень очистки по Сч6+ составила 99,9%, фильтрат соответствовал требованиям ПДК по Сч6+ и Сч3+ /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 9. A glass column with an inner diameter of 40 mm and a height of 500 mm was loaded with a sorbent so that its height was 170 mm. CB was prepared by diluting the working solution from the chromium bath to a concentration of Sch 6+ 45.6 mg / L, Sch 3+ 0.4 mg / L / Sch total - Sch 6+ in units. SCO 3 /. CB was heated to a temperature of 34 ° C and filtered through a sorbent at a speed of 0.21 m / h for 4 hours and 45 minutes. In the filtrate, the residual concentration of Sch 6+ was 0.04 mg / L, Sch 3+ 0.19 mg / L, and Sch total 0.23 mg / L. The degree of purification according to Sch 6+ was 99.9%, the filtrate met the requirements of the MPC according to Sch 6+ and Sch 3+ / the cleaning data are given in table. 2 /.

Пример 10. Колонку с сорбентом и СВ готовили, как в примере 9. СВ подогревали до температуры 26oC и фильтровали со скоростью 0,27 м/ч в течение 4 ч. В фильтрате концентрация Сч6+ составила 0,04 мг/л, Сч3+ 0,21 мг/л, Счобщ 0,25 мг/л /все концентрации даны в ед. СчO3/. Степень очистки по Сч6+ - 99,9%. По содержанию Сч6+ и Сч3+ фильтрат соответствовал требованиям ПДК /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 10. A column with a sorbent and CB was prepared, as in example 9. CB was heated to a temperature of 26 o C and filtered at a speed of 0.27 m / h for 4 hours. In the filtrate, the concentration of Sch 6+ was 0.04 mg / l , Sch 3+ 0.21 mg / L, Sch total 0.25 mg / L / all concentrations are given in units. SCO 3 /. The degree of purification according to Sch 6+ is 99.9%. According to the content of MF 6+ and MF 3+, the filtrate corresponded to the MPC requirements / cleaning data are given in table. 2 /.

Пример 11. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 9. СВ получали путем разбавления рабочего раствора из ванны хромирования до концентрации в ней Сч6+ 46,0 мг/л, Сч3+ 0,6 мг/л. СВ с температурой 22oC фильтровали через сорбент со скоростью 0,20 м/ч в течение 5 ч. В фильтрате концентрация Сч6+ составила 0,20 мг/л, Сч3+ 0,38 мг/л, Счобщ 0,58 мг/л /все концентрации даны в ед. СчO3/. СВ после очистки не соответствовала требованиям ПДК /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 11. A column with a sorbent was prepared as in example 9. CB was obtained by diluting the working solution from the chromium bath to a concentration of Sch 6+ 46.0 mg / L, Sch 3+ 0.6 mg / L. SW with a temperature of 22 o C was filtered through a sorbent at a speed of 0.20 m / h for 5 hours. In the filtrate, the concentration of Sch 6+ was 0.20 mg / L, Sch 3+ 0.38 mg / L, Sch total 0, 58 mg / l / all concentrations are given in units. SCO 3 /. SV after cleaning did not meet the requirements of MPC / data on cleaning are given in table. 2 /.

Пример 12. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 9. СВ получали путем разбавления рабочего раствора из ванны хромирования до концентрации в ней Сч6+ 45,0 мг/л, Сч3+ 0,6 мг/л, Счобщ 45,6 мг/л /все концентрации даны в ед. СчO3/. СВ подогревали до 32oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,37 м/ч в течение 3 ч. В фильтрате концентрация Сч6+ составила 0,48 мг/л, Сч3+ 0,14 мг/л, Счобщ 0,62 мг/л. СВ после очистки не отвечала требованиям ПДК /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 12. A column with a sorbent was prepared, as in example 9. CB was obtained by diluting the working solution from the chromium bath to a concentration of Sch 6+ 45.0 mg / L, Sch 3+ 0.6 mg / L, Sch total 45, 6 mg / l / all concentrations are given in units. SCO 3 /. CB was heated to 32 o C and filtered through a sorbent at a speed of 0.37 m / h for 3 hours. In the filtrate, the concentration of Sch 6+ was 0.48 mg / L, Sch 3+ 0.14 mg / L, Sch total 0 , 62 mg / l. SV after cleaning did not meet the requirements of MPC / data on cleaning are given in table. 2 /.

Пример 13. Стеклянную колонку внутренним диаметром 40 мм и длиной 500 мм загружали сорбентом, так что его высота составляла 210 мм. СВ готовили путем разбавления отработанного раствора хромирования до концентрации в ней Сч6+ 268,4 мг/л, Сч3+ 3,9 мг/л, Счобщ 272,3 мг/л /все концентрации даны в ед. СчO3/. СВ подогревали до 29oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,18 м/ч в течение 5 ч 20 мин. Концентрация в СВ Сч6+ составила 0,25 мг/л, Сч3+ 1,03 мг/л, Счобщ 1,28 мг/л, т.е. концентрация Сч6+ и Сч3+ превышала требования ПДК /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 13. A glass column with an inner diameter of 40 mm and a length of 500 mm was loaded with a sorbent, so that its height was 210 mm CB was prepared by diluting the spent chromium solution to a concentration of Sch 6+ 268.4 mg / L, Sch 3+ 3.9 mg / L, Sch total 272.3 mg / L / all concentrations are given in units. SCO 3 /. CB was heated to 29 ° C and filtered through a sorbent at a speed of 0.18 m / h for 5 hours and 20 minutes. The concentration in SW Mn 6+ was 0.25 mg / L, Mn 3+ 1.03 mg / L, Mn total 1.28 mg / L, i.e. the concentration of Sch 6+ and Sch 3+ exceeded the MPC requirements / cleaning data are given in table. 2 /.

Пример 14. Колонку с сорбентом и СВ готовили, как в примере 13. СВ подогревали до 30oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,16 м/ч в течение 5 ч 30 мин. В фильтрате Сч6+ отсутствовал, концентрация Сч3+ составляла 0,48 мг/л, Счобщ 0,48 мг/л. Фильтрат отвечал требованиям ПДК, хотя был окрашен за счет растворения веществ сорбента /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 14. A column with a sorbent and CB was prepared as in Example 13. CB was heated to 30 ° C and filtered through a sorbent at a speed of 0.16 m / h for 5 hours and 30 minutes. In the filtrate, Sch 6+ was absent, Sch 3+ concentration was 0.48 mg / L, Sch total 0.48 mg / L. The filtrate met the requirements of the MPC, although it was stained by dissolving the sorbent substances / cleaning data are given in table. 2 /.

Пример 15. Колонку с сорбентом готовили, как в примере 13. СВ получали путем разбавления отработанного раствора хромирования до концентрации в ней Сч6+ 209,0 мг/л, Сч3+ 3,7 мг/л, Счобщ 212,7 мг/л /все концентрации даны в ед. СчO3/. CВ подогревали до 29oC и фильтровали через сорбент со скоростью 0,20 м/ч в течение 5 ч. В фильтрате Сч6+ отсутствовал, концентрация Сч3+ составляла 0,34 мг/л, Счобщ 0,34 мг/л, т.е. степень очистки отвечала требованиям ЦДК /данные по очистке приведены в табл. 2/.Example 15. A column with a sorbent was prepared as in example 13. CB was obtained by diluting the spent chromium solution to a concentration of Sch 6+ 209.0 mg / L, Sch 3+ 3.7 mg / L, Sch total 212.7 mg / l / all concentrations are given in units. SCO 3 /. CB was heated to 29 ° C and filtered through a sorbent at a speed of 0.20 m / h for 5 hours. There was no Sch 6+ in the filtrate, the concentration of Sch 3+ was 0.34 mg / L, Sch total 0.34 mg / L , i.e. the degree of purification met the requirements of the CDK / data on purification are given in table. 2 /.

Согласно "Приложения 2" "Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений". Изд. офиц. М. - 1988. - 70 с., вводится с 01.01.1989, значения ПДК по никелю 0,1 мг/л, Сч6+ 0,05 мг/л, Сч3+ 0,5 мг/л/ N N по п/п в "Приложении 2" 815, 1265 И 1264/.According to "Appendix 2""Sanitary rules and standards for the protection of surface water from pollution". Ed. official M. - 1988. - 70 s., Introduced from 01.01.1989, MPC values for nickel 0.1 mg / l, Mn 6+ 0.05 mg / l, Mn 3+ 0.5 mg / l / NN for / p in "Appendix 2" 815, 1265 and 1264 /.

Из приведенных в табл. 1 и 2 данных следует, что оптимальными параметрами предлагаемого способа сорбционной очистки являются температура 25 - 38oC и скорость фильтрации /протекания/ 0,20 - 0,35 м/ч. При повышении температуры СВ до 41oC фильтрат содержит 1,1 мг/л Ni2+, что существенно превышает значение ПДК, и имеет повышенное количество веществ сорбента /пример 2, табл. 1 /. При понижении температуры очищаемой СВ до 21oC /пример 4, табл. 1/ и до 22oC /пример 11, табл. 2/ концентрация Ni2+ и Сч6+ составляет соответственно 2,30 мг/л и 0,20 мг/л, что значительно превышает требования ПДК для указанных ионов. При увеличении скорости протекания СВ через сорбент до 0,33 м/ч /пример 6, табл. 1/ и 0,37 м/ч /пример 12, табл. 2/ концентрация Ni2+ и Сч6+ составила соответственно 1,3, мг/л и 0,48 мг/л, что существенно превышает значения ПДК. При высокой концентрации Сч6+ /268,4 мг/л/ снижение скорости фильтрации до 0,18 м/ч не проводит к положительным результатам /пример 13, табл. 2/. При дальнейшем снижении скорости фильтрации до 0,17 м/ч /пример 7, табл. 1/ и до 0,16 м/ч /пример 14, табл. 2/ степень очистки соответствует требованиям ПДК, но при этом в фильтраты переходит повышенное количество компонентов сорбента, что повышает ХПК и цветность очищенной СВ. Кроме того, снижение скорости протекания нецелесообразно с экономической точки зрения. Из данных табл. 1 и 2 следует, что сорбент в предлагаемом способе очистки обладает несравненно большей сорбционной способностью по сравнению с известным /кора хвойных пород/: за один цикл фильтрации удельная сорбция его составляет 0,23 - 3,4 мг Ni2+ /1 г сорбента и 1,68 - 7,71 мг Сч6+ /1 г сорбента, но положительный эффект очистки /до значения ЦДК/ достигается при определенных условиях: температуре в процессе очистки 25 - 38oC и скорости протекания /фильтрации/ 0,2 - 0,35 м/ч.From the above table. 1 and 2 of the data it follows that the optimal parameters of the proposed method of sorption purification are the temperature of 25 - 38 o C and the filtration / flow rate / 0.20 - 0.35 m / h When the SV temperature is increased to 41 ° C, the filtrate contains 1.1 mg / L Ni 2+ , which significantly exceeds the MPC value, and has an increased amount of sorbent substances / Example 2, table. 1 /. When lowering the temperature of the cleaned CB to 21 o C / example 4, table. 1 / and up to 22 o C / example 11, table. 2 / the concentration of Ni 2+ and Sch 6+ is 2.30 mg / L and 0.20 mg / L, respectively, which significantly exceeds the MPC requirements for these ions. With an increase in the rate of flow of SW through the sorbent to 0.33 m / h / example 6, table. 1 / and 0.37 m / h / example 12, table. 2 / the concentration of Ni 2+ and Sch 6+ was 1.3, mg / L and 0.48 mg / L, respectively, which significantly exceeds the MPC. At a high concentration of Sch 6+ / 268.4 mg / l /, a decrease in the filtration rate to 0.18 m / h does not lead to positive results / Example 13, table. 2 /. With a further decrease in the filtration rate to 0.17 m / h / example 7, table. 1 / and up to 0.16 m / h / example 14, table. 2 / the degree of purification meets the requirements of the MPC, but at the same time an increased amount of sorbent components passes into the filtrates, which increases the COD and the color of the purified CB. In addition, reducing the flow rate is impractical from an economic point of view. From the data table. 1 and 2 it follows that the sorbent in the proposed cleaning method has an incomparably greater sorption ability compared to the known / coniferous bark /: for one filtration cycle, its specific sorption is 0.23 - 3.4 mg Ni 2+ / 1 g of sorbent and 1.68 - 7.71 mg Cf 6+ / 1 g of sorbent, but a positive cleaning effect (up to the value of CDC) is achieved under certain conditions: temperature during cleaning 25 - 38 o C and flow / filtration rate / 0.2 - 0 , 35 m / h

Согласно неоднократно проведенным экспериментам при многократных циклах очистки СВ через одну и ту же массу сорбента сорбция Ni2+ достигает 9 - 12 мг/1 г сорбента, а Сч6+ 200 - 230 мг/1 г сорбента. Из патентной и других источников научно-технической информации неизвестны природные сорбенты лигноуглеводного характера с подобной сорбционной емкостью. Кроме того, сорбция Сч6+, как следует из приведенных данных, проходила без перевода в Сч3+, т.е. имела место прямая сорбция этого важного технологического агента и опаснейшего токсиканта. Предлагаемая сорбционная очистка позволяет осуществить процесс, отвечающий экологическим требованиям, без применения разного вида оборудования. Продукт сорбции может быть утилизирован в нескольких направлениях.According to repeated experiments with multiple cycles of CB purification through the same sorbent mass, sorption of Ni 2+ reaches 9–12 mg / 1 g of sorbent, and Sch 6+ 200 - 230 mg / 1 g of sorbent. From the patent and other sources of scientific and technical information, natural ligno-carbohydrate sorbents with a similar sorption capacity are unknown. In addition, sorption of Sch 6+ , as follows from the above data, took place without transfer to Sch 3+ , i.e. there was direct sorption of this important technological agent and the most dangerous toxicant. The proposed sorption purification allows the implementation of a process that meets environmental requirements, without the use of different types of equipment. The sorption product can be disposed of in several ways.

Неограниченная сырьевая база для производства сорбента, простые операции получения сорбента и простота проведения процесса очистки стоков от ТМ в широком диапазоне их концентраций без каких-либо существенных затрат на химикаты, электроэнергию, водные ресурсы и оборудование - все это позволяет считать предлагаемую сорбционную очистку промышленно применимой. An unlimited raw material base for the production of sorbent, simple operations to obtain a sorbent, and the simplicity of the waste water purification process from HM in a wide range of their concentrations without any significant costs for chemicals, electricity, water and equipment - all this allows us to consider the proposed sorption treatment as industrially applicable.

Источники информации
1. Гребенюк В.Д., Соболевская Т.Т., Махно А.Г. Состояние и перспективы развития методов очистки сточных вод гальванических производств //Химия и технология воды. - 1989. - Т. 11, N 5. - С. 407 - 421.
Sources of information
1. Grebenyuk V.D., Sobolevskaya T.T., Makhno A.G. Status and development prospects of wastewater treatment methods of galvanic production // Chemistry and water technology. - 1989.- T. 11, N 5. - S. 407 - 421.

2. Тимофеева С. С. , Лыкова О.В., Кухарев Б.Ф. Использование химически модифицированных сорбентов для извлечения металлов из сточных вод //Химия и технология воды. - 1990. - Т. 12, N 6. - С. 505 - 508. 2. Timofeeva S. S., Lykova O. V., Kukharev B. F. The use of chemically modified sorbents for the extraction of metals from wastewater // Chemistry and technology of water. - 1990. - T. 12, N 6. - S. 505 - 508.

3. Тимофеева С. С. , Лыкова О. В. Сорбционное извлечение металлов из сточных вод гальванических производств //Химия и технология воды. - 1990. - Т. 12, N 5. - С. 440 - 443. 3. Timofeeva S. S., Lykova O. V. Sorption extraction of metals from wastewater of galvanic production // Chemistry and technology of water. - 1990. - T. 12, N 5. - S. 440 - 443.

Claims (1)

Способ очистки сточных вод от тяжелых металлов, включающий фильтрование через слой сорбента лигноуглеводной природы, содержащий измельченную кору хвойных пород древесины, отличающийся тем, что в качестве лигноуглеводного материала используют корковую часть коры хвойных пород, предварительно проэкстрагированную горячей водой, а очистку ведут при температуре 25-38oС и при скорости потока 0,2-0,35 м/ч.A method of treating wastewater from heavy metals, including filtering through a sorbent layer of ligno-carbohydrate nature, containing crushed bark of coniferous wood, characterized in that the cortical part of the coniferous bark pre-extracted with hot water is used as ligno-carbohydrate material, and cleaning is carried out at a temperature of 25- 38 o C and at a flow rate of 0.2-0.35 m / h
RU2000108508/12A 2000-04-05 2000-04-05 Method of purifying sewage from heavy metals RU2176617C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108508/12A RU2176617C1 (en) 2000-04-05 2000-04-05 Method of purifying sewage from heavy metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108508/12A RU2176617C1 (en) 2000-04-05 2000-04-05 Method of purifying sewage from heavy metals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2176617C1 true RU2176617C1 (en) 2001-12-10

Family

ID=20232880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000108508/12A RU2176617C1 (en) 2000-04-05 2000-04-05 Method of purifying sewage from heavy metals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176617C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805732C1 (en) * 2023-05-16 2023-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for wastewater purification from heavy metals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТИМОФЕЕВА С.С. и др. Сорбционное извлечение металлов из сточных вод. Химия и технология воды, 1990, т. 12, № 6, с. 505-508. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805732C1 (en) * 2023-05-16 2023-10-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method for wastewater purification from heavy metals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101876931B1 (en) Ceramic filter for treating contaminated water and the manufacturing method thereof
Chuah et al. Rice husk as a potentially low-cost biosorbent for heavy metal and dye removal: an overview
US4274968A (en) Process for the purification of water
Nawar et al. Removal of heavy metals Fe3+, Mn2+, Zn2+, Pb2+ and Cd2+ from wastewater by using rice straw as low cost adsorbent
US3859210A (en) Removal of heavy metals from aqueous solutions
RU2360868C1 (en) Method of sewage water purification from copper ions
CN1810675A (en) Water treating method and water treating apparatus comprising biologically treated water
US4971702A (en) Selenium adsorption process
CN100431688C (en) Modified fly ash absorbent and method for processing nitrophenol polymerization inhibitor production waste water
RU2176617C1 (en) Method of purifying sewage from heavy metals
RU2689576C1 (en) Method of purifying high-arsenic-containing waste water
KR19980045201A (en) Wastewater treatment agent using natural inorganic substance and its manufacturing method
Bishnoi et al. Adsorption of Cr (VI) from aqueous and electroplating wastewater
RU2311220C1 (en) Filtering material for cleaning industrial waste
Ortíz-Gutiérrez et al. Reduction and biosorption of Cr (VI) from aqueous solutions by acid-modified guava seeds: kinetic and equilibrium studies
KR20160068343A (en) Ceramic filter for treating contaminated water and the manufacturing method thereof
CA1160370A (en) Waste water treatment system for elemental phosphorus removal
Woldu Fluoride removal from Drinking Water
Nath et al. Treatment of effluent discharged from plywood factory
KR100397848B1 (en) Ammonai Nitrogen Eliminating Device Using Jolite and Thereof Method
RU2313388C1 (en) Method of preparing sorbent for removing chromium and zinc ions from process effluents
Mishra et al. Review paper on study of different filter media for quality improvement of village pond water for irrigation
SU1696399A1 (en) Method of sewage purification from heavy metal ions
DE10158899A1 (en) Removal of (in)organic pollutants from waste water comprises passing the water through a deep horizontal bed of a low-ash, high-porosity filter aid in the form of inert polydisperse particles
KR100405268B1 (en) The contactive filter for purification of the polluted water and waste water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050406