RU2360732C1

RU2360732C1 - Method of sewage treatment from ions of heavy metals

Info

Publication number: RU2360732C1
Application number: RU2008122306/15A
Authority: RU
Inventors: Лариса Борисовна Сватовская (RU); Лариса Борисовна Сватовская; Мария Владимировна Шершнева (RU); Мария Владимировна Шершнева; Юлия Евгеньевна Пузанова (RU); Юлия Евгеньевна Пузанова; Сергей Васильевич Олино (RU); Сергей Васильевич Олино; Евгений Евгеньевич Пузанов (RU); Евгений Евгеньевич Пузанов; Владимир Александрович Шершнев (RU); Владимир Александрович Шершнев
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-07-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: in method of sewage treatment from ions of heavy metals by sorption on solid insoluble natural sorbent, as natural sorbent, quartz-albite-chlorite slate with content of chlorite mineral equal 45%, with size of sorbet grains 1.25…2.50 mm is used.

EFFECT: increasing of filtration rate during sewage treatment, which leads to reduction of purification time and reduction of sorbent consumption, resulting in its saving.

1 tbl

Description

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов.The invention can be used for wastewater treatment of industrial enterprises from heavy metal ions.

Известен способ очистки воды от ионов тяжелых металлов, включающий обработку очищаемой воды смесью карбонатита и активного кремнезема, взятых в соотношении 0,8-1:1 (RU №2259956, C02F 1/62, опубликован 10.09.2005).A known method of purifying water from heavy metal ions, comprising treating the water to be purified with a mixture of carbonatite and active silica, taken in a ratio of 0.8-1: 1 (RU No. 22259956, C02F 1/62, published on 09/10/2005).

Недостатком данного способа является невысокая степень очистки.The disadvantage of this method is the low degree of purification.

Известен способ очистки сточных вод, заключающийся в использовании мелкодисперсных материалов с соотношением CaO:SiO₂=1,4…1,9 (SU №473679, C02C 5/02, опубликован 12.04.1975).A known method of wastewater treatment, which consists in the use of finely dispersed materials with a ratio of CaO: SiO ₂ = 1.4 ... 1.9 (SU No. 473679, C02C 5/02, published 04/12/1975).

При этом способе не достигается такая степень очистки, которая не превышала бы предельно допустимой концентрации (ПДК).With this method, such a degree of purification is not achieved that would not exceed the maximum permissible concentration (MPC).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, который основан на сорбции ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте - пирите, предварительно обогащенном до 84-96%, причем размер зерна использующегося сорбента составляет не более 160 мкм (RU №2189363, C02F 1/61, C02F 1/28, C02F 101:20, опубликован 20.09.2002).The closest in technical essence to the claimed technical solution is the prototype method of wastewater treatment from heavy metal ions, which is based on the sorption of heavy metal ions on a natural insoluble sorbent - pyrite, pre-enriched to 84-96%, and the grain size of the used sorbent is no more than 160 microns (RU No. 2189363, C02F 1/61, C02F 1/28, C02F 101: 20, published September 20, 2002).

Недостатком данного способа является низкая скорость фильтрации, что приводит к увеличению времени очистки, и низкая емкость сорбента по ионам тяжелых металлов (0,0011 г/г), что приводит к большому расходу сорбента (970 г на 1,08 г поглощаемого иона).The disadvantage of this method is the low filtration rate, which leads to an increase in cleaning time, and the low capacity of the sorbent for heavy metal ions (0.0011 g / g), which leads to a large consumption of the sorbent (970 g per 1.08 g of absorbed ion).

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение скорости фильтрации при очистке сточных вод, что приводит к сокращению времени очистки, и уменьшение расхода сорбента, что приводит к его экономии.The problem to which the invention is directed, is to increase the filtration rate during wastewater treatment, which leads to a reduction in cleaning time, and a decrease in the consumption of sorbent, which leads to its savings.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающем сорбцию ионов тяжелых металлов на природном нерастворимом сорбенте, в качестве сорбента используют кварц-альбит-хлоритовый сланец с содержанием минерала хлорита, равным 45%, с размером зерен сорбента 1,25…2,50 мм.The problem in the proposed solution is achieved by the fact that in the method of wastewater treatment from heavy metal ions, including sorption of heavy metal ions on a natural insoluble sorbent, quartz-albite-chlorite slate with a chlorite mineral content of 45% is used with the size sorbent grains 1.25 ... 2.50 mm.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF SPECIFIC PERFORMANCE

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве сорбента используют измельченные отходы горнодобывающей промышленности: кварц-альбит-хлоритовый сланец с содержанием минерала хлорита не менее 45%. Такой отход образуется в горнодобывающей промышленности, например, ОАО Ленинградсланец.The proposed method is as follows. As a sorbent, crushed mining wastes are used: quartz-albite-chlorite slate with a chlorite mineral content of at least 45%. Such waste is generated in the mining industry, for example, OJSC Leningradslanets.

Отход имеет следующий минеральный состав:The waste has the following mineral composition:

Кварц - 15-17 об.%Quartz - 15-17 vol.%

Плагиоклаз (альбит) - 35-26 об.%Plagioclase (albite) - 35-26 vol.%

Хлорит - 40-45 об.%Chlorite - 40-45 vol.%

Карбонат (кальцит) - 9-10 об.%Carbonate (calcite) - 9-10 vol.%

Примеси - 1-2 об.%Impurities - 1-2 vol.%

Для сорбции использовались отходы с размерами зерен 1,25-2,50 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к фильтрующим материалам. Процесс сорбции проводили в колонке диаметром 40 мм. Высота слоя сорбента 200 мм. При этом вес рабочего слоя сорбента равен 450 г. Водные растворы хлоридов тяжелых металлов (нейтральные или слабокислые) имели концентрацию по поглощаемому иону 100 мг (0,1 г/л). Объемная скорость раствора, пропускаемого через колонку, составляла 2 мл/с или 0,72 л/ч. В этом случае в колонку вводилось тяжелого металла 7,2 г/ч. Продолжительность эксперимента составляла 1,5 ч.For sorption, waste with a grain size of 1.25-2.50 mm was used, which corresponds to the requirements for filtering materials. The sorption process was carried out in a column with a diameter of 40 mm. The height of the sorbent layer is 200 mm. The weight of the working layer of the sorbent is 450 g. Aqueous solutions of heavy metal chlorides (neutral or slightly acidic) had an absorbed ion concentration of 100 mg (0.1 g / l). The volumetric rate of the solution passed through the column was 2 ml / s or 0.72 l / h. In this case, 7.2 g / h of heavy metal was introduced into the column. The duration of the experiment was 1.5 hours

В таблице приведены полученные результаты по очистке сточных вод.The table shows the results obtained for wastewater treatment.

ТаблицаTable Используемый для очистки сорбентSorbent used for cleaning Масса сорбента, гSorbent mass, g Скорость фильтрации, л/чFiltration rate, l / h Конечная концентрация металлов в фильтрате, мг/лThe final concentration of metals in the filtrate, mg / l МедьCopper НикельNickel РтутьMercury предлагаетсяoffered кварц-альбит-хлорито-
вый сланец (1,25 мм)quartz-albite-chlorito-
high slate (1.25 mm) 450450 7,27.2 2,5·10^-3 2.5 · 10 ^-3 0,8·10^-2 0.8 · 10 ^-2 4,5·10^-6 4,5 · 10 ^-6 кварц-альбит-хлорито-
вый сланец (1,85 мм)quartz-albite-chlorito-
oil shale (1.85 mm) 440440 7,27.2 2,5·10^-3 2.5 · 10 ^-3 0,8·10^-2 0.8 · 10 ^-2 4,5·10^-6 4,5 · 10 ^-6 кварц-альбит-хлорито-
вый сланец (2,50 мм)quartz-albite-chlorito-
oil shale (2.50 mm) 430430 7,27.2 2,5·10^-2 2.5 · 10 ^-2 0,8·10^-2 0.8 · 10 ^-2 4,5·10^-6 4,5 · 10 ^-6 прототипprototype пирит, обогащенный до 84-96%pyrite enriched up to 84-96% 970970 3,63.6 3,0·10^-3 3.0 · 10 ^-3 1,0·10^-2 1,0 · 10 ^-2 5,0·10^-6 5.0 · 10 ^-6

Claims

A method of treating wastewater from heavy metal ions by sorption on a solid insoluble natural sorbent, characterized in that quartz-albite-chlorite slate with a chlorite mineral content of 45% and a sorbent grain size of 1.25 ... 2 is used as a natural sorbent 50 mm.