RU2689576C1 - Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод - Google Patents
Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689576C1 RU2689576C1 RU2018122946A RU2018122946A RU2689576C1 RU 2689576 C1 RU2689576 C1 RU 2689576C1 RU 2018122946 A RU2018122946 A RU 2018122946A RU 2018122946 A RU2018122946 A RU 2018122946A RU 2689576 C1 RU2689576 C1 RU 2689576C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- arsenic
- compounds
- waste
- stage
- water
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title abstract description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 claims abstract description 17
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 12
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009933 burial Methods 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 5
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000238578 Daphnia Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- CLBRCZAHAHECKY-UHFFFAOYSA-N [Co].[Pt] Chemical compound [Co].[Pt] CLBRCZAHAHECKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N arsenous acid Chemical class O[As](O)O GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 1
- XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N tetraarsenic tetrasulfide Chemical compound S1[As]2S[As]3[As]1S[As]2S3 XPDICGYEJXYUDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G28/00—Compounds of arsenic
- C01G28/02—Arsenates; Arsenites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для рекультивации техногенных территорий, загрязненных в результате деятельности предприятий цветной и черной металлургии, объектов по хранению и уничтожению химического оружия, полигонов захоронения промышленных отходов, свалок, для очистки производственных и бытовых сточных вод от мышьяка. Способ комплексной бессточной очистки сточных мышьяксодержащих вод, образующихся при промывке почв, загрязненных мышьяком, включает ступенчатую очистку, сначала на адсорбционном фильтре с бентонитовыми гранулами для снижения цветности и мутности до требуемого уровня, затем для извлечения соединений мышьяка - на адсорбционном фильтре с бентонитовыми гранулами, покрытыми гидроксидом железа, после чего для финишной очистки раствора - на обратноосмотическом фильтре. При этом образующийся после обратноосмотического фильтра сток-концентрат возвращают на первую стадию очистки. Очищенный от соединений мышьяка и других примесей промывной раствор после корректировки состава возвращают в производственный цикл. Изобретение обеспечивает экологически чистую и экономически эффективную технологию очистки сточных вод от соединений мышьяка до уровня ПДК без образования вторичных стоков. 6 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области экологической безопасности и может быть использовано для рекультивации техногенных территорий, образовавшихся в результате бывшей деятельности различных промышленных предприятий и объектов: цветной и черной металлургии, по производству высокотоксичных веществ, включая мышьяк содержащие отравляющие вещества, по хранению и уничтожению химического оружия. Кроме того, изобретение может быть использовано при ликвидации неорганизованных полигонов захоронения промышленных отходов, свалок, а также для очистки производственных и бытовых сточных вод от мышьяка до уровня предельно допустимых концентраций (ПДК).
Известно, что очистка высокомутных сточных вод может быть осуществлена адсорбционным способом на зернистых загрузках, чаще всего - песке (Водоподготовка: Справочник. / Под ред. С.Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. - 240 с.). Недостатком способа является необходимость предварительного введения коагулянта при цветности очищаемых вод свыше 20-30 единиц платиново-кобальтовой шкалы, что приводит к необходимости использования дополнительного емкостного оборудования и существенному замедлению процесса водоподготовки.
Известен способ деминерализации воды методом обратного осмоса, который позволяет задерживать до 99,9% ионов (Химический энциклопедический словарь. / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: Советская энциклопедия, 1983. - 792 с.). Однако данный метод требует предварительной очистки от нерастворимых в воде веществ. Кроме того, возникает сложная задача утилизации образующихся после очистки на обратноосмотическом фильтре стоков (концентрата), составляющих по объему до 20% от исходного раствора.
Известны способы очистки водных растворов от соединений мышьяка:
- ионообменные - (патент РФ 2152357, МПК C01G 28/00, опубл. 2000 г.);
- химические - восстановление соединений мышьяка до элементного мышьяка с его отделением (патент РФ 2099291, МПК C02F 1/58, опубл. 1997 г., патент РФ 2371391, МПК C01G 28/00, опубл. 2009 г., патент РФ 2009229, МПК С22В 3/44, опубл. 1994 г.);
- электро-химические (патент РФ 2078052, МПК C02F 1/463, опубл. 1997 г., патент РФ 2214968, МПК C02F 1/463, опубл. 2003 г.).
Общим недостатком перечисленных способов является технологически трудно достижимая высокая степень очистки воды от мышьяка.
В промышленной водоподготовке очистка от мышьяка базируется на процессах осаждения/коагуляции/фильтрации, детально описанных в ряде Российских и зарубежных патентов, например: патент РФ 2100288, МПК C02F/72, опубл. 1997 г.; патент РФ 2390500, МПК. C02F 1/62, опубл. 2010 г.; патент РФ 2395600, МПК С22В 30/04, опубл. 2010 г.; патент РФ 2615023, МПК C02F 9/04, опубл. 2017 г.; патент КНР CN 107188292, МПК С01В 17/74, опубл. 2017 г.; заявка РСТ WO 2017205975, МПК C02F 1/28, опубл. 2017 г. Удаление соединений мышьяка достигается путем соосаждения анионов мышьяковой и мышьяковистой кислот на оксигидроксиде железа (III).
К недостаткам перечисленных способов можно отнести внесение в очищаемые стоки дополнительных реактивов (коагулянтов, окислителей), что увеличивает время процесса очистки и приводит к существенному повышению себестоимости, а также отсутствие способов регенерации или утилизации предлагаемых адсорбентов.
Известен способ очистки воды от мышьяка (патент РФ 2598935, МПК C02F/58, опубл. 2016 г.), взятый нами за прототип, в котором очищаемая вода обрабатывается осадителем (коагулянтом) на основе соединений железа (III), отстаивается и фильтруется. Выделенный осадок, содержащий гидроксид железа (III) с осажденными соединениями мышьяка, растворяют в кислоте и обрабатывают сероводородом с последующим удалением соединений мышьяка в виде малорастворимого соединения, а раствор соли железа (III) направляют на новый цикл очистки воды. Дополнительно, перед введением осадителя в обрабатываемую воду добавляют окислитель, в качестве которого применяют перекись водорода или гипохлорит натрия. Представленный способ очистки воды от соединений мышьяка с получением малотоксичного сульфида мышьяка позволяет разработать технологию комплексной водоподготовки. Однако данный способ предусматривает необходимость значительного парка емкостного оборудования, использования вещества первого класса опасности - сероводорода, кинетически лимитированных реакций коагуляции и сульфидирования, что приводит к низкой эффективности технологии очистки. Главный недостаток способа - трудно достижимая высокая степень очистки от мышьяка воды.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка способа комплексной очистки промышленных сточных вод, содержащих соединения мышьяка, до уровня предельно допустимой концентрации. Технический результат достигается тем, что загрязненные стоки последовательно очищаются:
на первой стадии - от взвешенных примесей на адсорбционном фильтре, содержащем обожженные бентонитовые гранулы, получающиеся при экструзионном формовании хорошо перемешанной бентонитовой глины с щелочным водным раствором (pH 10-11) в пропорции 1:3 и термообработкой в течение двух часов при 600°С;
на второй стадии - от соединений мышьяка в адсорбере с бентонитовыми гранулами, покрытых гидроокисью железа, посредством пропитывания гранул водным раствором сульфата железа (II) или хлорида железа (II) с дальнейшим добавлением раствора щелочи до достижения pH 8-10 с целью закрепления покрытия и последующей промывкой дистиллированной водой с сушкой при температуре не выше 100°С;
на третьей стадии - доочистка раствора от остаточных количеств мышьяка на обратноосмотическом фильтре, причем, образующийся сток-концентрат, возвращается на первую стадию очистки и смешивается с очищаемыми исходными водами.
Соединения мышьяка концентрируются и закрепляются преимущественно на адсорбционном фильтре с бентонитовыми гранулами, модифицированными гидроокисью железа, которые, при израсходовании сорбционной емкости, подлежит замене, и после термообработки представляют собой отход 4 класса опасности (малоопасный).
Применение обратноосмотического фильтра позволяет поднять степень очистки воды от мышьяка до уровня ПДК, а так как образующийся после обратноосмотического фильтра сток-концентрат возвращается на первую стадию, исключается образование жидких отходов.
Таким образом, технический результат изобретения заключается в разработке надежного, экологически чистого и экономически эффективного способа очистки мышьякзагрязненных вод до уровня ПДК без образования вторичных стоков.
В таблице 1 представлены основные отличия предлагаемого способа от прототипа.
Предложенный способ очистки мышьяксодержащих сточных вод иллюстрируется ниже представленными примерами.
Пример 1. Получение гранулированного адсорбционного материала.
Гранулированный адсорбент готовят из бентонита. Гранулы формуют при пропускании тщательно перемешанной глины с щелочным водным раствором (pH 10-11) в пропорции 1:3 через лабораторный экструдер с соответствующей фильерной головкой. Получают цилиндрические гранулы диаметром 0,5-2 мм и высотой не более 2 мм. Термообработку проводят при температурах 400°С, 600°С и 800°С в течении двух часов. Термообработка при температуре 400°С приводит к получению непрочного гранулированного материала, который в воде начинал заметно набухать и терять целостность. Термообработка при температуре 800°С приводит к получению прочного гранулированного
материала с небольшой удельной поверхностью (менее 10 м/г) и низкой адгезионной способностью к покрытиям из гидроксида железа. Термообработка при температуре 600°С позволяет получить адсорбент с оптимальными свойствами по пористости, удельной поверхности и адгезии к покрытию.
Модифицированный гидроокисью железа сорбционный материал готовят выдержкой бентонитовых гранул в 0,1 М водном растворе сульфата двухвалентного железа в течение 6 часов с периодическим перемешиванием. Для завершения процесса образования покрытия из гидроксида железа на бентонитовых гранулах добавляют раствор щелочи до достижения pH 8-10. Затем полученный продукт тщательно промывают дистиллированной водой и сушат при температуре не выше 100°С. Площадь удельной поверхности, общего объема пор, распределение пор по размерам (микро-, мезо-, макропористость) определяют методом сорбции и капиллярной конденсации газов с помощью анализатора сорбции газов NOVA 4200е фирмы Quantachrome. Полученные результаты по адсорбционным материалам представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристика поверхностной структуры образцов адсорбентов
Для изучения гранулированного адсорбционного материала из трех партий, полученных в разное время по изложенной методике, было приготовлено 6 образцов: образцы №1, №2, №3 - термообработанные, образцы №4, №5, №6 - модифицированные гидроксидом железа.
Пример 2.
Очистку сточных вод с помощью гранулированного адсорбционного материала проводили на трех образцах, полученных в трех партиях по методике изложенной в примере 1 (образцы №1, №2, №3). С этой целью каждый образец объемом 100 см помещали в отдельную делительную воронку, через которую со скоростью 0,2 м/ч пропускали 1000 мл сточных вод, полученных при промывании загрязненных соединениями мышьяка почв. Были обработаны два образца сточных вод с исходным значением показателя цветности 180 град, и 110 град, и мутности 520 мг/л и 315 мг/л.
Таблица 3 - Результаты оценки цветности сточных вод после адсорбционной обработки
Таблица 4 - Результаты оценки мутности сточных вод после адсорбционной обработки
Как свидетельствуют данные таблицы 3 и таблицы 4, все образцы гранулированного адсорбционного материала (№1, №2, №3) эффективно снижают исходную цветность и мутность изученных образцов сточных вод, уменьшая показатель цветности на 85-93%, а мутности - более чем на 99%. При этом адсорбционные свойства практически не зависят от партии адсорбента.
Фильтрат, полученный после очистки от взвешенных частиц в примере 2, подвергают очистке от соединений мышьяка. С этой целью 100 см3 гранулированного адсорбционного материала, модифицированного гидроокисью железа (Пример 1), помещают в делительную воронку, через которую со скоростью 0,2 м/ч пропускают 1000 мл сточных вод, полученных после очистки от мутности.
В исследуемых растворах сточных вод определяют общее содержание мышьяка до и после очистки. Определение общего мышьяка осуществляют методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой ПНД Ф16.1:2.3:3.11-98. Средство измерения ICP-MS HP 4500.
Результаты адсорбционной очистки раствора от мышьяка представлены в таблице 5.
Таблица 5 - Результаты адсорбционной очистки сточных вод от соединений мышьяка
Согласно данным таблицы 5, все образцы модифицированного гранулированного адсорбционного материала (№4, №5, №6) эффективно снижают содержание мышьяка в растворе сточных вод более чем на 99%. Однако концентрации мышьяка в пяти (из шести) очищенных растворах не достигли порога предельно-допустимых концентраций (0,05 мг/л).
Образцы сточной воды после обработки модифицированным гранулированным адсорбционным материалом объединялись. Было получено 6 литров объединенных сточных вод с содержанием общего мышьяка в концентрации 0,08 мг/л, которые дополнительно очищались на установке с обратноосмотическим фильтром.
Содержание общего мышьяка в сточной воде после обратноосмотического фильтра составляло 0,009 мг/л, что значительно меньше уровня ПДК. Содержание мышьяка в стоке-концентрате составило 0,34 мг/л. При этом количество образующегося концентрата составило около 20% от объема очищаемого водного стока.
Таким образом, очищенная вода после обратноосмотического фильтра соответствует нормам по предельно допустимым концентрациям мышьяка в сточных водах.
Пример 3.
Отработанный модифицированный гранулированный адсорбционный материал (образцы №4, 5, 6 в примере 2) подвергают термической обработке. Термообработку гранул проводят при 600°С в течение одного часа.
Определяют класс опасности отработанного модифицированного гранулированного адсорбционного материала до и после термообработки.
Класс опасности определяют в соответствии с ФР. 1.39.2007.03222 «Методика определения токсичности воды и водных вытяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости дафний» и ФР. 1.39.2007.03223 «Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей».
Полученные результаты представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Класс опасности адсорбционного материала до и после термообработки
Термообработанный адсорбционный материал имеет 4 класс опасности и может быть утилизирован на полигонах ТБО или в качестве наполнителя в железобетонных изделиях.
Из приведенных примеров следует, что предложенный способ комплексной очистки позволяет очищать промышленные сточные воды от соединений мышьяка до необходимого уровня предельно-допустимых концентраций, а отработанный адсорбционный материал - утилизировать.
Claims (4)
- Способ комплексной бессточной очистки промышленных сточных вод, содержащих соединения мышьяка, отличающийся тем, что загрязненные стоки последовательно очищают:
- на первой стадии - от взвешенных примесей на адсорбционном фильтре, содержащем обожженные бентонитовые гранулы, получающиеся при экструзионном формовании хорошо перемешанной бентонитовой глины с щелочным водным раствором (pH 10-11) в пропорции 1:3 и термообработке в течение двух часов при 600°C;
- на второй стадии - от соединений мышьяка в адсорбере с бентонитовыми гранулами, покрытыми гидроокисью железа посредством пропитывания гранул водным раствором сульфата железа (II) или хлорида железа (II) с дальнейшим добавлением раствора щелочи до достижения pH 8-10 с целью закрепления покрытия и последующей промывкой дистиллированной водой с сушкой при температуре не выше 100°C;
- на третьей стадии – проводят доочистку раствора от остаточных количеств мышьяка на обратноосмотическом фильтре, причем образующийся сток-концентрат возвращают на первую стадию очистки и смешивают с очищаемыми исходными водами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122946A RU2689576C1 (ru) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122946A RU2689576C1 (ru) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2689576C1 true RU2689576C1 (ru) | 2019-05-28 |
Family
ID=67037162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122946A RU2689576C1 (ru) | 2018-06-25 | 2018-06-25 | Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689576C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115779847A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-14 | 北京化大天工科技发展有限公司 | 一种原位吸附材料及其制备方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2429907C1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Лисскон" | Гранулы из природного глауконита, состав и способ получения состава для изготовления гранул |
| CN103143323A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-12 | 南京师范大学 | 吸附铬和砷的改性有机膨润土包膜材料及其制备方法 |
| CN103464091A (zh) * | 2013-10-08 | 2013-12-25 | 武汉科技大学 | 一种改性膨润土负载纳米铁材料及其制备方法 |
| RU2598935C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-10-10 | Анатолий Григорьевич Демахин | Способ очистки питьевой воды от соединений мышьяка |
| RU2619320C1 (ru) * | 2013-07-12 | 2017-05-15 | Сучжоу Микро Керамикс Хеви Метал Филтер Текнолоджи Ко., Лтд. | Фильтрующий материал, имеющий функцию адсорбции и фиксации мышьяка и тяжёлых металлов |
| WO2017205975A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Hydro-Quebec | Improved method of purification of water contaminated with arsenic, chromium and copper |
-
2018
- 2018-06-25 RU RU2018122946A patent/RU2689576C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2429907C1 (ru) * | 2010-04-13 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Лисскон" | Гранулы из природного глауконита, состав и способ получения состава для изготовления гранул |
| CN103143323A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-12 | 南京师范大学 | 吸附铬和砷的改性有机膨润土包膜材料及其制备方法 |
| RU2619320C1 (ru) * | 2013-07-12 | 2017-05-15 | Сучжоу Микро Керамикс Хеви Метал Филтер Текнолоджи Ко., Лтд. | Фильтрующий материал, имеющий функцию адсорбции и фиксации мышьяка и тяжёлых металлов |
| CN103464091A (zh) * | 2013-10-08 | 2013-12-25 | 武汉科技大学 | 一种改性膨润土负载纳米铁材料及其制备方法 |
| RU2598935C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-10-10 | Анатолий Григорьевич Демахин | Способ очистки питьевой воды от соединений мышьяка |
| WO2017205975A1 (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | Hydro-Quebec | Improved method of purification of water contaminated with arsenic, chromium and copper |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115779847A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-14 | 北京化大天工科技发展有限公司 | 一种原位吸附材料及其制备方法和应用 |
| CN115779847B (zh) * | 2022-12-06 | 2024-01-26 | 北京化大天工科技发展有限公司 | 一种原位吸附材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nur-E-Alam et al. | An overview of chromium removal techniques from tannery effluent | |
| Jiang | Removing arsenic from groundwater for the developing world-a review | |
| Kordbacheh et al. | Water pollutants and approaches for their removal | |
| US9242878B2 (en) | Heavy metal removal from waste streams | |
| Kulkarni et al. | Studies on flyash as an adsorbent for removal of various pollutants from wastewater | |
| CN103951114B (zh) | 一种重金属废水三级处理与深度净化回用工艺 | |
| Namasivayam et al. | Kinetic studies of adsorption of thiocyanate onto ZnCl2 activated carbon from coir pith, an agricultural solid waste | |
| CN106315947A (zh) | 一种含重金属工业污水的处理系统及处理工艺 | |
| RU2480423C1 (ru) | Комбинированный способ очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения | |
| Oluchukwu et al. | Equilibrium isotherm studies on the adsorption of malachite green and lead ion from aqueous solution using locally activated ugwaka clay (black clay) | |
| CN106336038A (zh) | 一种含重金属污染废水的处理方法 | |
| De et al. | Application of integrated sequence of air stripping, coagulation flocculation, electrocoagulation and adsorption for sustainable treatment of municipal landfill leachate | |
| CN104478055A (zh) | 污水处理复合剂、其制备方法和应用方法 | |
| RU2689576C1 (ru) | Способ очистки высокомутных мышьяксодержащих сточных вод | |
| JP4936453B2 (ja) | 鉄イオン及び砒素を含有するイオンを含むｐＨ４未満の水処理用吸着剤及び前記水の浄化方法 | |
| JP2011255341A (ja) | 回収リンおよびその回収方法 | |
| CN101497032A (zh) | 一种生物吸附剂的制备方法及其应用方法 | |
| CN109382004A (zh) | 一种利用海藻酸钙膜分离回收混合重金属的方法 | |
| CN106145551A (zh) | 适用于高浓度化工污水的处理方法 | |
| Cortina et al. | Latin American experiences in arsenic removal from drinking water and mining effluents | |
| CN113830850A (zh) | 一种冶炼废水深度除铊捕集剂及其制备方法 | |
| Annaduzzaman et al. | Sequential Fe2+ oxidation to mitigate the inhibiting effect of phosphate and silicate on arsenic removal | |
| CN107021562A (zh) | 一种环保除氨氮的水处理剂 | |
| KR20170025687A (ko) | 생물폐자원인 패화석을 활용한 색소흡착 제거 방법 | |
| Hua et al. | Physico‐Chemical Processes |