Спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів

Спосіб очищення стічних вод від іонів важких металів, що включає контактування води із сорбувальним матеріалом – вуглецевомінеральним сорбентом, який відрізняється тим, що як сорбуючий матеріал використовують вуглецевомінеральний сорбент, отриманий на основі відходів непаливної переробки вугілля при масовому співвідношенні вода : сорбент, що дорівнює 100 - 1:5 протягом 0,25-1,0 год. (19) (21) 20031213271 (22) 31.12.2003 (24) 15.12.2004 (46) 15.12.2004, Бюл. № 12, 2004 р. (72) Шараніна Людмила Георгіївна, Зубкова Юлія Миколаївна, Подмарков Володимир Іванович, Плевако Марина Зосімовна, Пономарьова Ірина Борисівна (73) ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 71855 4 відходів непаливної переробки бурих вугіль забезПриклад 2. печується ефективна адсорбція комплексу іонів Спосіб проведення прикладу аналогічний споважких металів, підвищується величина питомої собу приведеному в прикладі 1. Вихідні конценадсорбції при скороченні часу статистичної сорбції трації ті ж самі, співвідношення води:сорбент таі забезпечується утилізація відходів виробництва. кож 100:1. Поставлена задача вирішується тим, що в Відмінність полягає в тому, що час контакту способі очищення води від іонів важких металів, води із сорбентом збільшене до 1,0 год. Ступінь що включає сорбційне контактування вуглецевоміочищення по окремих іонах складає, %: Сu(II)нерального сорбенту з водою в ста тичних умовах, 96,25; Zn(II)-99,99; Fe(III)-95,20; сумарна - 93,39%. відповідно до винаходу, як сорбент використовуПриклад 3. ють вуглецевомінеральні сорбенти, отримані на Спосіб проведення експерименту аналогічний основі відходів непаливної переробки викопного прикладу 1, узята та ж вихідна вода, ті ж бурого вугілля, для комплексного очищення від співвідношення вода:сорбент. Відмінність у тім, що суміші іонів важких металів, контактування ведуть час контакту вода - сорбент складає 0,25 год. Запротягом 0,25-1,0 год. при масовому співвідногальний ступінь очищення води від суміші іонів шенні вода:сорбент рівному 100 - 1:5. складає 93,03%. Вуглецевомінеральний сорбент одержали за Приклад 4. наступною методикою. Залишкове буре вугілля Спосіб проведення експерименту аналогічний (ЗБВ), дисперсністю 0-100мкм, отриманий як відхід прикладу 1. Вихідна вода та ж, час контакту води із після непаливної переробки бурого вугілля (БВ) сорбентом те ж, що й у прикладі 1-0,5 год. Олександрійського родовища за технологією витяВідмінність у тім, що співвідношення вода:сорбент гу з нього постачання гуматів амонію [4]. Відхід у складає 100:2. стані поставки містить вологу Wа=63,6%, сухої Загальний ступінь очищення води від суміші речовини 36,4%. ЗБВ і цемент (Ц) марки м-400 іонів складає 96,9%. змішують у співвідношенні ЗБВ:Ц=10:1, пеПриклад 5. ремішують у змішувачі до одержання однорідної Спосіб проведення експерименту аналогічний маси, що гранулюють, продавлюють через прикладу 1, узята та ж концентрація іонів важких фал'єри діаметром 1,5-2,0мм. Сушать у природних металів у вихідній воді, час контакту вода - сорумовах на повітрі. Вихід гранульованого сорбенту бент 0,5 год. (діаметр 1,0-1,5мм) складає 94,0-95,3% на суху Відмінність у співвідношенні вода:сорбент, що масу вихідних, насипана щільність 0,35-0,37г/см , дорівнює 100:4. Загальний ступінь очищення води зміст вуглецю 21,0-22,7%. складає 98,66%. Отриманий за вищенаведеною методикою Приклад 6. вуглецевомінеральний сорбент використовували Спосіб проведення експерименту аналогічний для очищення води від суміші іонів важких меприкладу 1, ви хідна концентрація іонів важких металів, що включає іони міді, цинку, свинцю, заліза, талів і час контакту вода - сорбент такі ж. Відмінв умовах статичної сорбції. Вихідну і залишкову ність у співвідношенні вода:сорбент, що дорівнює концентрацію іонів важких металів визначали по100:5. лярографічне на полярографі марки ПУ-1 за станЗагальний ступінь очищення води складає дартною методикою. 98,84%. Приклад 1. Дані по концентрації іонів важких металів після Вихідну воду, що очищається у кількості сорбції, а також інші характеристики (S пит., рН, 100см 3, яка містить суміш іонів важких металів співвідношення / вода:сорбент) прикладів 1-6 приконцентрацією (мг/дм 3): Сu(II)-98,57; Zn(II)-98,70; ведені в таблиці 1. Pb(II)-91,42; Fe(III)-99,00; сумарна концентрація Для порівняння в таблиці 1 зазначені параіонів - 387,69, поміщають у конічну колбу, обсягом метри, що характеризують результати очищення 250см 3, додають на 1,0г вуглецевомінерального води в статичних умовах сорбції по способу протосорбенту, співвідношення розчину іонів важких типу [3]. металів адсорбент дорівнює 100:1, і перемішують При порівнянні результатів сорбційного очина механічному стр ушувачі протягом 0,5 год. щення (приклади 1-6) і при порівнянні їх з даними По завершенні 0,5 год. очищений водяний прототипу (див. таблицю 1) очевидні наступні зарозчин відокремлюють декантуванням від твердої кономірності. фази - сорбенту і полярографічно визначають заОптимальним часом сорбції є 0,5 год., тоді як лишкову концентрацію іонів важких металів, що зменшення часу контакту до 0,25 год. знижує складає мг/дм 3: Сu(II)-3,73; Zn(II)-17,1; Pb(ІІ)-сліди, ступінь очищення, хоча і незначно, а збільшення менше 0,01; Fe(ІІІ)-4,8; сумарно - 25,64. часу контакту до 1,0 год. практично не збільшує її Питома сорбція суміші з чотирьох іонів визна(приклади 1, 3, 2). Тоді як по способу прототипу чається як сума іонів, що були поглинуті на один тривалість статистичної сорбції склала 20,0 год. грам сорбенту з 100см 3 випробовуваного розчину: (приклади А-Г). Ступінь очищення по запропоноSпит ваному способу стабільна в межах 93,03-98,8%, =9,484+8,182+9,141+9,420=36,225=36,23мг/дм 3 нижній показник істотно нижче (на 11%) у сорбенту. порівнянні зі способом, що заявляється. Ступінь очищення по окремим іонам, %: Співвідношення вода:сорбент у способі, що Сu(II)-96,22; Zn(II)-82,68; Pb(II)-99,00; Fe(ІІІ)заявляється, складає 100:1-5 (приклади 1-6), що 95,15; ступінь сумарного очищення від чотирьох істотно вище, ніж у прототипі 5:1 (приклади А-Г ). іонів важких металів складає - 93,44%. Відповідно в 9-2 рази вище питома сорбція. 5 71855 6 Спосіб, що заявляється, на відміну від прототипу, них витрат для активізації (на відміну від прототидозволяє здійснити комплексне очищення від іонів пу). Використання відходів ЗБВ в даному вуглецеважких металів. вомінеральному сорбенті дозволяє одночасно Вуглецевомінеральний сорбент по способі, що вирішити проблему утилізації відходів виробницзаявляється, одержують з відходів виробництва тва, що забезпечує рішення істотних задач сучасЗБВ з добавкою сполучного - цементу. Спосіб його ної екології. одержання більш простий і не вимагає енергетичТаблиця № 1. Сорбційна очистк а в оди в ід су міші іонів в ажких металів ву гліцев омінеральним сорбентом. 3 Концентрація іонів в ажких металів . С, мг/дм №№ п/п Zn (II) Pb (II) Fe (III) Зага льна 98,57 1 2 3 4 5 6 Си (II) 98,70 91,42 99,00 387,69 3,73 3,70 3,90 1,80 0,72 0,51 17,10 17,15 18,20 8,40 3,50 3,00