UA147078U - Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин - Google Patents
Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин Download PDFInfo
- Publication number
- UA147078U UA147078U UAU202007547U UAU202007547U UA147078U UA 147078 U UA147078 U UA 147078U UA U202007547 U UAU202007547 U UA U202007547U UA U202007547 U UAU202007547 U UA U202007547U UA 147078 U UA147078 U UA 147078U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- solution
- organic substances
- contaminated
- heavy metals
- liquid
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 12
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract 2
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 abstract description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 11
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 5
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 description 2
- 239000012028 Fenton's reagent Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- MGZTXXNFBIUONY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;iron(2+);sulfuric acid Chemical compound [Fe+2].OO.OS(O)(=O)=O MGZTXXNFBIUONY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000010857 liquid radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHKBMNACOMRIAW-UHFFFAOYSA-N 2,3-dinitrophenol Chemical class OC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1[N+]([O-])=O MHKBMNACOMRIAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010062580 Concanavalin A Proteins 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 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
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N Strontium-90 Chemical compound [90Sr] CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N cobalt copper Chemical compound [Co].[Cu] RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 125000000612 phthaloyl group Chemical group C(C=1C(C(=O)*)=CC=CC1)(=O)* 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Abstract
Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами і важкими металами вод у присутності органічних речовин, що включає завантаження забрудненої рідини з наступним її термостатуванням, причому з метою руйнування органічних речовин і вилучення важких металів та радіонуклідів після корегування водневого показника забрудненого розчину до рН 2-3 при інтенсивному перемішуванні і термостатуванні (45±2 °C) в реакційну суміш додають сульфат заліза (II), після повного розчинення якого поступово додають розчин пероксиду водню (з концентрацією не менше 35 %), кількість яких визначається співвідношенням 0,5<[H2O2]/[Fe2+]<200 залежно від складу завантаженого розчину, після завершення піноутворення і зниження температури до 20±2 °C водневий показник реакційної суміші корегують розчином гідроксиду калію до рН 9-10 з наступним осадженням наночастинок гідроксиду заліза, що утворились, високодисперсними смектитами або цеолітами (1-2 % від об'єму забрудненої рідини), після перемішування протягом 1-2 годин суспензію розділяють на рідку і тверду фази методом фільтрування або центрифугування.
Description
Корисна модель належить до галузі хімії/екології, зокрема до способів комплексного очищення забруднених радіонуклідами і/або важкими металами вод у присутності органічних речовин і може бути використана в технологіях очищення радіоактивно забруднених вод АЕС, на підприємствах ядерно-паливного циклу, а так само стічних вод (фільтратів), які ууворюються на полігонах твердих побутових відходів.
Відомо, що для видалення радіонуклідів та важких металів широко застосовуються синтетичні і природні сорбенти (1), зокрема смектити. В патенті на корисну модель (|2) пропонується очищувати стічні води на підприємствах металургійної, металообробної, гірничодобувної та шкіряно-хутряної промисловості від іонів важких металів за допомогою бентонітової глини Дашуківського родовища Черкаської обл. Істотним недоліком даного патенту є відсутність врахування впливу органічних речовин на процес сорбції.
Для очищення забруднених вод, зокрема рідких радіоактивних відходів (РРВ), від органічних речовин пропонується використовувати реагентну обробку, що полягає в тому, що для очищення РРВ застосовують водний розчин титано-залізного коагулянта (ТЗК) при рН 4-12 і температурі 5-30 "С при перемішуванні суміші після додавання коагулянту та витримуванні одержаного розчину протягом від 0,5-3 до 12 годин і подальшим фільтруванням на мембрані з розміром пор 0,2-3,0 мкм ІЗІ.
Для підвищення ефективності сорбентів щодо радіонуклідів та важких металів застосовують попереднє руйнування органічних речовин як хімічними, так і фізичними методами.
Перспективним методом руйнування органічних речовин є використання високовольтних розрядів (утворення плазми в рідині) (4Її. Даний метод досить складний у виконанні і вимагає виготовлення складної високовартісної апаратури.
Простим і технологічним методом є руйнування органічних сполук у забруднених водах окисленням за допомогою сильних окисників, найбільш відомим і широко застосовуваним серед яких є пероксид водню |51І.
Так, спосіб очищення стічних вод від органічних домішок передбачає використання перекису водню як окисника в присутності залізовмісного каталізатора (б).
Суттєвим недоліком даного способу є низький ступінь очищення стічних вод від органічних речовин і складність його реалізації. Модифікацією даного способу можливо вважати
Зо застосування для очищення стічних вод від органічних речовин і солей важких металів комплексного каталізатора, до складу якого входять пероксид кальцію (окисник), фталоїлжелатина, полістирол-азо-саліцилова кислота, конканавалін А і сульфат заліза (ІІ) Г/І.
При взаємодії пероксиду кальцію з водою утворюється пероксид водню і осад гідроксиду кальцію, на поверхні якого сорбуються іони важких металів. Істотним недоліком даного методу є низькі сорбційні властивості стосовно іонів лужних і лужноземельних металів (цезію, стронцію), що суттєво обмежує можливість його використання в технологіях очищення радіаційно забруднених вод, які містять іони цезію і стронцію. Зазначені недоліки можуть бути усунені шляхом введення в систему сорбентів, які мають підвищені сорбційні властивості щодо іонів цезію та стронцію |8І.
Найближчим до способу, що заявляється, є спосіб, в процесі виконання якого в очищуваному розчині синтезуються наночастинки, на поверхні яких сорбуються іони лужних, лужноземельних і перехідних металів (9.
Для виконання даного способу у робочу зону реактора, оснащеного пристроєм для термостатування, мішалкою, скляним і хлорсрібним електродами для контролю значення рн, вносили розчин, що містить С57, 5/2, Со та Суг: і при інтенсивному перемішуванні і нагріванні вносили розраховані кількості силікату натрію і щойно приготованої кремнієвої кислоти. Після утворення колоїду полікремнієвої кислоти останню коагулювали наночастинками магнетиту, який утворювався при внесенні в реакційну суміш розчину солей Бе»/Рез у розрахованій кількості. Після охолодження реакційної суміші рідку й тверду фази розділяли методом фільтрування.
Істотним недоліком даного методу є недостатньо повне вилучення іонів металів (цезію та міді) і органічних речовин з забрудненого розчину.
Суть корисної моделі полягає в тому, що з метою комплексного очищення забруднених радіонуклідами і/або важкими металами вод у присутності органічних речовин застосовано автоколивальну реакцію Фентона в поєднанні з сорбцією на наночастинках гідроксида заліза і високодисперсних смектитах, цеолітах. Внаслідок реакції Фентона, яка відбувається при інтенсивному перемішуванні і термостатуванні (45:22 "С) після корегування водневого показника забрудненого розчину до рН 2-3, внесення сульфату заліза (Ії) ії його повного розчинення, поступового внесення розчину пероксиду водню (з концентрацією не менше 35 95), у 60 співвідношенні 0,5 « (НгО2ЩМЕегч| « 200, органічні сполуки руйнуються і утворюється суспензія,
підлуговування якої до рН 9-10 призводить до утворення наночастинок гідроксида заліза, які мають підвищені сорбційні властивості щодо іонів перехідних металів. Додавання високодисперсних алюмосилікатів (смектити, цеоліти) у кількості 1-2 95 від об'єму забрудненої рідини сприяє підвищенню ступеня вилучення іонів лужних та лужноземельних металів (цезію, стронцію). Запропонований спосіб дозволяє суттєво знизити вміст органічних речовин і важких металів та радіонуклідів у забруднених водах.
В роботі І5|Ї показано, що дія реактиву Фентона починається при рН » 2 зі взаємодії пероксиду водню з іонами заліза (Ії) і утворенням гідроксильних радикалів за умови 0,5 «
ІНгОгЩЕе-| « 200. Руйнування пероксиду водню відбувається переважно за рівняннями (1), (3) - (5), з виділенням молекулярного кисню і одночасно швидким накопиченням в розчині іонів Без» (БІ.
ЕеаНгО» - Рез: 4 ОН ж ОН, (1)
Ее»з - ОН -з Без я ОН, (2)
ОН Ж Н2О» -» НО» ж НО, (3)
Ее»з Ж НО» -з Ге? Ж Не ж О5, (4)
Ее" Ж НО» -з Рез: ї- НО» (5)
Оскільки гідроксильні радикали, які утворюються в результаті реакції Фентона, мають високу реакційну здатність, вони легко окиснюють такі стійкі органічні речовини, як поверхнево-активні речовини (ПАР), комплексоутворювачі, ароматичні сполуки тощо.
Для утворення високоактивного сорбенту - наночастинок гідроксиду заліза - після завершення стадії окислення в реакційне середовище вносять гідроксид калію до рН 9-10, в результаті чого і утворюються високоактивні наночастинки гідроксиду заліза (І), високі сорбційні властивості яких обумовлені не тільки високою поверхнею розділу фаз, але і підвищеною поверхневою енергією наночастинок твердої фази, що пояснюється значною кількістю атомів з "розірваними" зв'язками на поверхні наночастинок.
Використання реагенту Фентона не дозволяє досить повно вилучити з розчину, який піддається очищенню, іони цезію і стронцію, разом з тим, ступінь вилучення іонів перехідних металів (кобальт, мідь, залізо, манган) становить від 98,5 95 до 99,5 95. Для більш повного вилучення цезію і стронцію пропонується використати високодисперсні смектити, цеоліти, що
Зо дозволяє значно підвищити ступінь вилучення цезію - з 17 до 72 95.
Для реалізації процесу очищення забруднених вод, які містили іони цезію, стронцію, кобальту, міді, заліза, мангану в присутності органічних речовин різної природи (іоногенних і неіоногенних ПАР, органічних кислот, трилону Б тощо) водневий показник очищуваного розчину корегують розчином сірчаної кислоти (концентрація 10 95) до рН 2-3. В отриманий розчин додають розрахункову кількість сульфату заліза (І). При інтенсивному перемішуванні і температурі 45:42 "С до розчину повільно (в залежності від інтенсивності піноутворення) додають розрахункову кількість пероксиду водню (концентрації не нижче 35 95). Реакційну суміш інтенсивно перемішують до завершення піноутворення. Для видалення залишкових кількостей пероксиду водню і утворення наночастинок гідроксиду заліза (ІІІ) водневий показник реакційної суміші корегують гідроксидом калію до рН 9-10, в результаті чого утворюється об'ємний осад.
До отриманої суспензії додають розрахункову кількість (1-2 95 від об'єму рідини, що очищується) бентонітової глини і інтенсивно перемішують протягом 1-2 годин при температурі 20:52 "С, після чого відділяють рідку фазу методом фільтрування або центрифугування.
Приклад виконання
У робочу зону (з об'ємом М-1000 мл) спеціально сконструйованого реактора, оснащеного пристроєм для термостатування, мішалкою, скляним і хлорсрібним електродами для контролю значень рН, вносять 500 мл розчину, який потребує очищення (рн 9-10), що містить іони цезію, стронцію, кобальту, міді, мангану і заліза у кількості 2,5-10,5 мг/дм3, у присутності борної кислоти (1,2 г/дмУ), гідроксиду натрію (1,0 г/дм3) і органічних речовин (загальний вміст -0,5 г/дм3), у тому числі поверхнево-активних речовин і комплексоутворювачів. Завантажену рідину термостатують (45:42 7С) і корегують водневий показник до рН - 2 додаванням краплями розчину сірчаної кислоти (концентрації 1095). При інтенсивному перемішуванні |і термостатуванні в реакційну суміш додають 2 г сульфату заліза (ІІ). Після повного розчинення сульфату заліза (ІІ) при інтенсивному перемішуванні і термостатуванні (45:22 "С) в реакційну суміш краплями додають 25 мл 35595 розчину пероксиду водню (протягом З годин).
Спостерігається інтенсивне піноутворення, що обумовлено руйнуванням органічних речовин.
Після завершення піноутворення для видалення залишкових кількостей пероксиду водню і синтезу наночастинок гідроксиду заліза додають водний розчин гідроксиду калію (концентрації 20 95) до рН 9-10, після чого в реакційну суміш додають 8-10 г бентоніту марки С4ТЯК. Суміш бо перемішують протягом однієї години, після чого для розділення твердої і рідкої фаз суспензію фільтрують. Аналіз рідини після фільтрування показав, що з розчину вилучено цезію - 72 95, стронцію - 90 95, кобальту міді, мангану (Ії) і заліза - понад 99 95. Показник хімічного споживання кисню, ХСК (мгОг/дму) зменшився з 336 до 35.
Джерела інформації: 1. Носовський А. В., Алексеева 3. М., Борозенець Г. П. та ін. Поводження з радіоактивними відходами; За ред. А. В. Носовського. К: Техніка, 2007. 368 с 2. Сакалова Г.В., Василінич Т.М., Мальований М.С. Патент України на корисну модель Мо 92512; МПК СО2Е 1/28 (2006.01). Спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів; заявка
Мо и 2014 00830; заявл. 29.01.2014; опубл. 26.08.2014, Бюл. Мо 16. 3. Руденко Л.І., Хан В.Є.-Ї., Пархоменко В.І., Кашковський В.І., Джужа О.В., Аксеновська О.А.,
Івонін М.В., Шукайло Б.М., Рябченко П.Л. Патент України Мо 104934; МПК с21Е 9/10 (2006.01),
ВО10 29/00. Спосіб очищення рідких радіоактивних відходів від органічних речовин; заявка Мо а 201208770; заявл. 16.07.2012; опубл. 25.03.2014, Бюл. Мо 6. 4. Данилов С. В., Забулонов Ю. Л., Кадошніков В.М., Одукалець Л.А. Плазмо-хімічна деструкція стійких органічних забруднень у рідинах. Моделювання та інформаційні технології. 2017. Вип. 79. С 71-80. ОВІ: пиру/прим. дом. па/00ОАМ/МІй 2017 79 13. 5. Соловьева А. А., Немченко М. Н., Лебедева ОО. Е. Каталитическое окисление динитрофенолов пероксидом водорода в присутствии ионов железа(Ії) и (ПІ). Бутлеровские сообщения. 2006. Т. 9, Ме5. С.27-32. пире//ршегом.сот/йПев/геропз/2006/и019/5/27/27-32-.раї. 6. Рязанцев А.А., Батоева А.А., Жалсанова Д.Б. Патент РФ Мо 2135419, МПК СО2Е1/72,
СО2Е1/46. Способ очистки сточньїх вод от органических примесей; заявка: Ме98102056/25; заявл. 06.02.1998; опубл. 27.08.1999, Бюл. Мо 24. 7. Елин А.Я., Елин Г.Я., Елина В.А., Попович П.Р., Шерстнев М.П., Ячменев Н.И... Патент
РФ Мо2189949, МПК С 02 Е 1/72, 1/28, 1/62/0С 02 Е 1/72, 101:32), (С 02 Е 1/28, 101:20).
Катализатор очистки сточньїх вод от органических веществ и солей тяжельїх металлов; заявка:
Мо 2000130999/12; заявл. 14.12.2000; опубл. 27.09.2002, Бюл. Мо 27. 8. 7аршопом У., Кадозппіком У., 2адмегпушкК Н., МеІпуспепКо Т., МоїоспКо М. Епесї ої Ше зипасе Нуагайоп ої сіау тіпегаіє оп Ше адзогрійп ої себвішт апа вігопійшт їїот аїше 5оішіопв5.
Аазогрійоп. Рибі.: 12 Зеріетбрег 2020. пере: //дої.ого/10.1007/510450-020-00263-у. 9. Забулонов Ю.Л., Кадошніков В.М., Литвиненко Ю.В. Патент України на корисну модель
Мо77123; МПК СО2Е 1/48 (2006.01), СО2Е 1/28 (2006.01). Спосіб очищення вод, забруднених важкими металами, радіонуклідами, у присутності органічних речовин різної природи; заявка Мо и201209790; заявл. 14.08.2012; опубл. 25.01.2013, Бюл. Мо 2.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами і важкими металами вод у присутності органічних речовин, що включає завантаження забрудненої рідини з наступним її термостатуванням, який відрізняється тим, що з метою руйнування органічних речовин і вилучення важких металів та радіонуклідів після корегування водневого показника забрудненого розчину до рН 2-3 при інтенсивному перемішуванні і термостатуванні (45:42 "С) в реакційну суміш додають сульфат заліза (Ії), після повного розчинення якого поступово додають розчин пероксиду водню (з концентрацією не менше 35 9б), кількість яких визначається співвідношенням 0,55ІН2ОгМЕе1«200 залежно від складу завантаженого розчину, після завершення піноутворення і зниження температури до 20:22 "С водневий показник реакційної суміші корегують розчином гідроксиду калію до рН 9-10 з наступним осадженням наночастинок гідроксиду заліза, що утворились, високодисперсними смектитами або цеолітами (1-2 965 від об'єму забрудненої рідини), після перемішування протягом 1-2 годин суспензію розділяють на рідку і тверду фази методом фільтрування або центрифугування.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007547U UA147078U (uk) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202007547U UA147078U (uk) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA147078U true UA147078U (uk) | 2021-04-07 |
Family
ID=75336209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202007547U UA147078U (uk) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA147078U (uk) |
-
2020
- 2020-11-26 UA UAU202007547U patent/UA147078U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmaruzzaman | Industrial wastes as low-cost potential adsorbents for the treatment of wastewater laden with heavy metals | |
| US7138063B1 (en) | Method of removing arsenic and other anionic contaminants from contaminated water using enhanced coagulation | |
| US20120223022A1 (en) | Contaminant removal from waters using rare earths | |
| EP2215016A1 (en) | Method for adsorption of phosphate contaminants from water solutions and its recovery | |
| CN103951114B (zh) | 一种重金属废水三级处理与深度净化回用工艺 | |
| CN101696066A (zh) | 饮用水强化处理去除水中有机污染物的方法 | |
| JPH08500050A (ja) | 廃水中の遊離及び錯体シアン化物、ａｏｘ、鉱油、錯生成剤、ｃｏｄ、亜硝酸塩、クロム酸塩の分解、及び金属の分離のための方法と装置 | |
| Víctor-Ortega et al. | Ion exchange as an efficient pretreatment system for reduction of membrane fouling in the purification of model OMW | |
| CN106977013B (zh) | 一种高氯含铊废水的净化处理方法及其应用 | |
| Thakur et al. | Removal of heavy metals using bentonite clay and inorganic coagulants | |
| Sahu et al. | Utilization of ferrous slags as coagulants, filters, adsorbents, neutralizers/stabilizers, catalysts, additives, and bed materials for water and wastewater treatment: A review | |
| KR100387029B1 (ko) | 산화철 폐촉매를 이용한 중금속함유폐수 처리방법 | |
| Boonrattanakij et al. | Influence of coexisting EDTA, citrate, and chloride ions on the recovery of copper and cobalt from simulated wastewater using fluidized-bed homogeneous granulation process | |
| GR1008962B (el) | Μεθοδος συνθεσης υδροξυ/οξειδιου δισθενους κασσιτερου για την απομακρυνση εξασθενους χρωμιου απο το ποσιμο νερο | |
| CN105481202A (zh) | 一种不锈钢酸洗废水处理系统及处理方法 | |
| Simeonidis et al. | Nanoparticles for heavy metal removal from drinking water | |
| Trus et al. | Using filter loading for iron removal from water | |
| Anderson et al. | A method for chromate removal from cooling tower blowdown water | |
| UA147078U (uk) | Спосіб комплексного очищення забруднених радіонуклідами, важкими металами вод у присутності органічних речовин | |
| RU2473145C1 (ru) | Способ переработки жидких радиоактивных отходов от применения дезактивирующих растворов | |
| Bulai et al. | Iron removal from wastewater using chelating resin purolite S930 | |
| SK6372000A3 (en) | Treatment of organic materials | |
| RU2725315C1 (ru) | Способ очистки воды от соединений мышьяка | |
| CN107473316A (zh) | 固态重金属废水处理剂 | |
| Annaduzzaman et al. | Sequential Fe2+ oxidation to mitigate the inhibiting effect of phosphate and silicate on arsenic removal |