RU2046103C1 - Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions - Google Patents
Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046103C1 RU2046103C1 SU5061222A RU2046103C1 RU 2046103 C1 RU2046103 C1 RU 2046103C1 SU 5061222 A SU5061222 A SU 5061222A RU 2046103 C1 RU2046103 C1 RU 2046103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastewater
- sewage
- heavy metal
- metal ions
- solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и может быть использовано в электрохимической, машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности. The invention relates to methods for the purification of wastewater from heavy metal ions and can be used in electrochemical, engineering, metallurgical and other industries.
Известны реагентные способы очистки промышленных сточных вод от ионов железа, олова, цинка, меди, хрома, когда ионы металлов осаждают в виде гидроксидов при рН растворов порядка 9-10 путем введения в сточные воды гидроксида или карбоната натрия. При этом общее остаточное содержание тяжелых металлов в очищенной воде составляет 5-7 мг/л, в том числе медь 1-2 мг/л, цинк 2 мг/л [1]
Сброс в канализационную сеть сточных вод с остаточным содержанием тяжелых металлов порядка нескольких мг наносит как (мг/л) экономический, так и экологический ущерб, т.к. наносится ущерб рыбному, сельскому и лесному хозяйству и здравоохранению. Тяжелые металлы даже при низких концентрациях обладают высокой токсичностью, а реагентные и электрохимические способы не обеспечивают очистку промышленных сточных вод до предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воде и водоемах.Known reagent methods for treating industrial wastewater from ions of iron, tin, zinc, copper, chromium, when metal ions are precipitated in the form of hydroxides at pH solutions of the order of 9-10 by introducing sodium hydroxide or carbonate into wastewater. Moreover, the total residual content of heavy metals in purified water is 5-7 mg / l, including copper 1-2 mg / l, zinc 2 mg / l [1]
Discharge into the sewer network of wastewater with a residual heavy metal content of the order of a few mg causes both (mg / l) economic and environmental damage, as damage to fisheries, agriculture and forestry and health. Heavy metals, even at low concentrations, have high toxicity, and reagent and electrochemical methods do not provide for the treatment of industrial wastewater to the maximum permissible concentration (MPC) of harmful substances in water and water bodies.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ доочистки сточных вод от солей тяжелых металлов [2] согласно которому сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов фильтруют через сорбент на основе кокса. Для получения сорбента сначала через фильтр, загруженный шамотной крошкой, пропускают сточные воды, содержащие нефтепродукты, затем загрузку прокаливают при температуре 320-600оС, пропуская дымовые газы и только потом через слой образовавшегося кокса фильтруют сточные воды гальванического цеха, поступающие со станции нейтрализации. Способ позволяет очищать сточные воды от ионов тяжелых металлов до уровня ПДК и это выгодно отличает его от других применяемых способов. Однако технология получения сорбента для осуществления способа сложна, длительна и осуществима только при наличии шамотной крошки, нефтепродуктов и дымовых газов, позволяющих достигать температуры 320-600оС, что резко снижает возможность применения способа.The closest in technical essence and the achieved result is a method of post-treatment of wastewater from salts of heavy metals [2] according to which wastewater containing heavy metal ions is filtered through a sorbent based on coke. For first through the sorbent filter, loaded chamotte crumb is passed wastewater containing mineral oil, and then calcined at a temperature of downloading 320-600 ° C by passing the flue gases and then through a layer of coke formed is filtered wastewater galvanizing plant, coming from the neutralization station. The method allows you to clean wastewater from heavy metal ions to the MPC level and this distinguishes it from other methods used. However, technology of obtaining a sorbent for carrying out the method is complicated, lengthy and feasible only if the chamotte crumb, petroleum products and the flue gases in order to reach a temperature of about 320-600 C, which drastically reduces the possibility of applying the method.
Цель изобретения повышение степени очистки сточных вод, упрощение процесса и расширение возможности применения способа. The purpose of the invention is to increase the degree of wastewater treatment, simplifying the process and expanding the applicability of the method.
Поставленная цель достигается тем, что в способе доочистки промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающем фильтрацию очищенных сточных вод через слой сорбента, в качестве сорбента используют оксиды марганца (III,IV), иммобилизованные путем осаждения из растворов перманганата калия в матрицу волокон хлопковой целлюлозы, облученной гамма-квантами с экспозиционной дозой 2,58˙102 2,58˙103 Кл/кг, а сорбцию осуществляют при рН сточных вод 7,0-7,5. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов отличается тем, что в качестве сорбента используют оксиды марганца (III,IV), иммобилизованные путем осаждения из растворов перманганата калия в матрицу хлопковых волокон, облученного гамма-квантами с дозой 2,58˙10-2,5˙103 Кл/кг, а сорбцию осуществляют при рН сточных воды 7,0-7,5.This goal is achieved in that in a method for the purification of industrial wastewater from heavy metal ions, including filtering purified wastewater through a layer of sorbent, manganese (III, IV) oxides immobilized by precipitation from potassium permanganate solutions into a matrix of cotton cellulose fibers are used as sorbent irradiated with gamma rays with an exposure dose of 2.58˙10 2 2.58˙10 3 C / kg, and sorption is carried out at a pH of wastewater of 7.0-7.5. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method for the purification of wastewater from heavy metal ions differs in that manganese (III, IV) oxides immobilized by precipitation from potassium permanganate solutions into a matrix of cotton fibers irradiated with gamma quanta with a dose are used as a sorbent 2.58˙10-2.5˙10 3 C / kg, and sorption is carried out at a pH of wastewater of 7.0-7.5.
П р и м е р. Хлопковое волокно облучали гамма-лучами экспозиционными дозами 2,58˙10-2,58˙103 Кл/кг. Затем облученные волокна обрабатывали в 0,05-0,1 М растворе перманганата калия в течение 5-10 мин при температуре 40-80оС. Доза облучения 2,58˙104 Кл/кг и последующая обработка окислителем (перманганатом калия, модуль ванны 1: 100) приводят к сильной деструкции волокна, а при дозе 2,58˙10 Кл/кг количество окислов марганца, иммобилизованных на волокне, слишком мало при сорбции ионов цинка из раствора, т.е. при выборе дозы облучения, концентрации раствора перманганата калия и времени обработки волокна авторы руководствовались экспериментальными данными, показавшими, что с ростом дозы облучения, температуры и концентрации раствора перманганата калия, а также времени обработки увеличивается количество иммобилизованных на волокне оксидов марганца, но протекают деструктивные процессы, которые приводят к тому, что в результате обработки хлопок теряет волокнистую структуру. Обработанное таким способом волокно содержит оксиды марганца (III,IV), которые являются сорбентами для ионов цинка и железа, в частности, и ионов тяжелых металлов вообще. Форма окислов марганца (III,IV) иммобилизованных на волокнах нитрона, может быть иной нежели форма окислов на волокнах хлопка.PRI me R. Cotton fiber was irradiated with gamma rays with exposure doses of 2.58 × 10–2.58 × 10 3 C / kg. Then, the irradiated fibers were treated in 0.05-0.1 M potassium permanganate solution for 5-10 minutes at 40-80 C. Dose 2,58˙10 4 C / kg and the subsequent processing oxidizer (potassium permanganate module baths 1: 100) lead to a strong destruction of the fiber, and at a dose of 2.58˙10 C / kg, the amount of manganese oxides immobilized on the fiber is too small for sorption of zinc ions from solution, i.e. When choosing the radiation dose, the concentration of potassium permanganate solution and the fiber treatment time, the authors were guided by experimental data, which showed that with an increase in the radiation dose, temperature and concentration of potassium permanganate solution, as well as the processing time, the number of manganese oxides immobilized on the fiber increases, but destructive processes proceed, which lead to the fact that as a result of processing cotton loses its fibrous structure. The fiber processed in this way contains manganese (III, IV) oxides, which are sorbents for zinc and iron ions, in particular, and heavy metal ions in general. The form of manganese (III, IV) oxides immobilized on nitron fibers may be different than the form of oxides on cotton fibers.
Модифицированное вышеуказанным способом хлопковое волокно применяется в дальнейших примерах в качестве сорбента. Modified by the above method, the cotton fiber is used in the following examples as a sorbent.
П р и м е р 1. В стаканчик, емкостью 50 мл вводят 1 мл 1М нитрата натрия, содержащего 10-8 5˙10-5 М Zn+2 и имеющего рН-7,4. Добавляют 0,067 г облученного дозой 2,58˙10 Кл/кг, обработанного 0,1М раствором перманганата калия в течение 10 мин при 80оС хлопкового волокна, встряхивают в течение 30 мин, отбирают аликвотную часть раствора и определяют остаточное содержание цинка. Степень извлечения цинка 94%
П р и м е р 2. Аналогичен 1. рН раствора 8,5. Степень извлечения цинка 90%
П р и м е р 3. Аналогичен 1, но рН раствора 8,3 и доза облучения 2,58˙103 Кл/кг. Степень извлечения цинка 89%
П р и м е р 4. Аналогичен 1, рН раствора 7,0. В качестве сорбента хлопковое волокно, облученное дозой 2,58˙103 Кл/кг и обработанное 0,1М раствором перманганата калия в течение 5 мин при 80оС. Степень извлечения цинка 96%
П р и м е р 5. Аналогичен 4, рН раствора 7,2. Степень извлечения цинка 94%
П р и м е р 6. Аналогичен 1, рН раствора 7,4. В качестве сорбента хлопковое волокно, облученное дозой 2,58˙103 Кл/кг и обработанное 0,05М раствором перманганата калия в течение 5 мин при 80оС. Степень извлечения цинка 96%
П р и м е р 7. Аналогичен предыдущим примерам. Вместо цинка вводили ионы 59Fe, в качестве сорбента использовали облученное дозой 2,58˙102 Кл/кг и обработанное 0,1М раствором перманганата калия в течение 40 мин при 40оС хлопковое волокно, рН раствора 7,5. Степень извлечения железа 96,4%
П р и м е р 8. Аналогичен 7. В качестве сорбента использовали облученное дозой 2,58˙103 Кл/кг и обработанное 0,1М раствором перманганата калия в течение 5 мин при 60оС хлопковое волокно, рН 8,45. Степень извлечения железа 99,5%
Этот способ позволяет извлекать малые количества цинка и железа из промышленных сточных вод и таким образом проводить их доочистку, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Промышленная применимость". Экспериментальные данные по зависимости извлечения малых количеств цинка и железа в зависимости от рН растворов представлены в таблице.PRI me R 1. In a glass with a capacity of 50 ml injected 1 ml of 1M sodium nitrate containing 10 -8 5˙10 -5 M Zn +2 and having a pH of 7.4. Was added 0.067 g of irradiated dose 2,58˙10 C / kg, treated with 0.1M solution of potassium permanganate for 10 minutes at 80 ° C of cotton, shaken for 30 minutes, aliquot portion of the solution is determined and the residual zinc content.
PRI me R 2. Similar to 1. The pH of the solution is 8.5.
PRI me R 3. Similar to 1, but the pH of the solution is 8.3 and the radiation dose of 2.58 × 10 3 C / kg.
PRI me R 4. Similar to 1, the pH of the solution is 7.0. As sorbent cotton fiber, irradiated dose 2,58˙10 3 C / kg and treated with 0.1 M solution of potassium permanganate for 5 min at 80 C. The degree of recovery of 96% zinc
PRI me
PRI me R 6. Similar to 1, the pH of the solution is 7.4. As sorbent cotton fiber, irradiated dose 2,58˙10 3 C / kg and treated with 0.05 M potassium permanganate solution for 5 min at 80 C. The degree of recovery of 96% zinc
PRI me R 7. Similar to the previous examples. Instead of zinc ions injected 59 Fe, was used as a sorbent irradiated dose 2,58˙10 Cl 2 / kg and treated with 0.1 M solution of potassium permanganate for 40
EXAMPLE 8 Same as Example 7 was used as a sorbent irradiated dose 2,58˙10 3 C / kg and treated with 0.1 M solution of potassium permanganate for 5 min at 60 ° C cotton, pH 8.45. The degree of extraction of iron 99.5%
This method allows you to remove small amounts of zinc and iron from industrial wastewater and thus carry out their post-treatment, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "Industrial applicability". The experimental data on the dependence of the extraction of small amounts of zinc and iron depending on the pH of the solutions are presented in the table.
Анализ экспериментальных данных показывает, что в интервале значений рН, регламентируемых для сточных вод, возможно количественное извлечение из растворов 10-6 10-8 М малых количеств ионов цинка и железа путем сорбции их на облученном дозами 2,58˙102 2,58˙103 Кл/кг и обработанном 0,05-0,1 М раствором перманганата калия хлопковом волокне.An analysis of experimental data shows that in the range of pH values regulated for wastewater, it is possible to quantitatively extract small amounts of zinc and iron ions from solutions of 10 -6 10 -8 M by sorbing them on irradiated doses of 2.58˙10 2 2.58˙ 10 3 C / kg and treated with 0.05-0.1 M solution of potassium permanganate cotton fiber.
Использование предлагаемого способа извлечения цинка и железа из их растворов сорбцией иммобилизованными в модифицированных хлопковых волокнах окислами марганца (III,IV) имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
способ осуществляется в одну стадию с использованием обычных реагентов;
достигается достаточно высокая степень извлечения (порядка 96-98%) цинка и железа из растворов при рН, допустимом для сточных вод в сравнении с прототипом;
способ прост по своему выполнению, не требует специального оборудования и высоких температур, осуществляется в течение непродолжительного времени.Using the proposed method for the extraction of zinc and iron from their solutions by sorption of manganese (III, IV) oxides immobilized in modified cotton fibers has the following advantages compared to the prototype:
the method is carried out in one stage using conventional reagents;
achieved a sufficiently high degree of extraction (about 96-98%) of zinc and iron from solutions at a pH acceptable for wastewater in comparison with the prototype;
the method is simple in its implementation, does not require special equipment and high temperatures, is carried out for a short time.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061222 RU2046103C1 (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5061222 RU2046103C1 (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046103C1 true RU2046103C1 (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=21612795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5061222 RU2046103C1 (en) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046103C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495830C1 (en) * | 2012-04-28 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions |
CN108854978A (en) * | 2018-05-04 | 2018-11-23 | 杭州电子科技大学 | A kind of cotton fiber heavy metal ion adsorbing material and preparation method thereof of LBL self-assembly coating modification |
RU2800434C1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Waste water treatment method |
-
1992
- 1992-09-01 RU SU5061222 patent/RU2046103C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Кульский Л.А. - Теоретические основы и технология кондиционирования воды. Киев: Наукова думка, 1983, с.528. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1375569, кл. C 02F 1/62, 1987. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495830C1 (en) * | 2012-04-28 | 2013-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions |
CN108854978A (en) * | 2018-05-04 | 2018-11-23 | 杭州电子科技大学 | A kind of cotton fiber heavy metal ion adsorbing material and preparation method thereof of LBL self-assembly coating modification |
RU2800434C1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Waste water treatment method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4405464A (en) | Process for the removal of selenium from aqueous systems | |
Anah et al. | Influence of pH on Cr (VI) ions removal from aqueous solutions using carboxymethyl cellulose-based hydrogel as adsorbent | |
Deshicar et al. | Modified Hardwickia binata bark for adsorption of mercury (II) from water | |
US4125708A (en) | Chitosan modified with anionic agent and glutaraldehyde | |
EP0218066B2 (en) | Wastewater purification process | |
Othman et al. | An overview of fruit waste as sustainable adsorbent for heavy metal removal | |
del Mundo Dacera et al. | Use of citric acid for heavy metals extraction from contaminated sewage sludge for land application | |
CA1332475C (en) | Process for the treatment of effluents containing cyanide and toxic metals, using hydrogen peroxide and trimercaptotriazine | |
RU2115180C1 (en) | Adsorption technique using tannic acid | |
Ahmady-Asbchin et al. | Biosorption of copper ions by marine brown alga Fucus vesiculosus | |
RU2046103C1 (en) | Method of additional treatment of sewage from heavy metal ions | |
Tucker et al. | Deactivation of hazardous chemical wastes | |
Kuhlmeier et al. | Treatability of inorganic arsenic and organoarsenicals in groundwater | |
WO2013032419A2 (en) | Methods for treating waste waters using sulfidized red mud sorbents | |
US4256587A (en) | Siliceous adsorbent for heavy metals | |
RU2122753C1 (en) | Method of processing liquid wastes containing radionuclides | |
BG64538B1 (en) | Method for the treatment of organic materials | |
RU2104779C1 (en) | Method of preparing sorbent to isolate metals from solutions | |
RU2689576C1 (en) | Method of purifying high-arsenic-containing waste water | |
KR900003608B1 (en) | Recovery or removal of uranium by the utilization of acrons | |
RU2024435C1 (en) | Method of treatment of liquids with wastes of nuclear fuel materials, foe example, uranium or thorium, or containing iron ions | |
CN113149177B (en) | Method for quickly removing indole in water | |
CN108467133B (en) | Treatment method for recycling arsenic and cadmium separation resources in precious metal smelting wastewater | |
Bal et al. | Removal of Bi (III) and Zn (II) by nonliving Streptomyces rimosus biomass from nitric solutions | |
Satoh | Metal Ion Separation with Functional Adsorbents and Phytoremediation Used as Sustainable Technologies |