Очистка из промышленных сточных вод ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ методом адсорбции
Адсорбционные свойства ионов тяжелых металлов, таких как Cu2+, Zn2+ и Ni2+ из промышленных сточных вод с применением адсорбентов, полученных с использованием шлаковых отходов Бекабадского металлургического завода. Применение композиционных адсорбентов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.02.2023 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Очистка из промышленных сточных вод ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ методом адсорбции
Ибрагимов Ш.Т., Нуруллаев Ш.П., Алихонова З.С.
Аннотация
Изучены адсорбционные свойства ионов тяжелых металлов, таких как Cu2+, Zn2+ и Ni2+ из промышленных сточных вод с применением адсорбентов, полученных с использованием шлаковых отходов Бекабадского металлургического завода. Определено, что максимальная адсорбционная емкость разработанных адсорбентов по адсорбции ионов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ составила 10,44; 9,23 и 6,98 ммоль/г соответственно.
Ключевые слова: сточные воды, очистка, ионы тяжелых металлов, адсорбция, адсорбционная емкость, отходы металлургического завода, ферритизация отходов, изотермы адсорбции.
Abstract
PURIFICATION OF HEAVY METAL IONS Cu2+, Zn2+ AND Ni2+ FROM INDUSTRIAL WASTEWATER BY THE ADSORPTION METHOD
Ibragimov Sh., Nurullaev Sh., Alihonova Z.S.
The adsorption properties of heavy metal ions such as Cu2+, Zn2+ and Ni2+from industrial wastewater were studied using adsorbents obtained using slag waste from the Bekabad Metallurgical Plant. It was determined that the maximum adsorption capacity of the developed adsorbents for the adsorption of Cu2+, Zn2+ and Ni2+ ions was 10.44; 9.23 and 6.98 mmol/g, respectively.
Keywords: wastewater, purification, heavy metal ions, adsorption, adsorption capacity, metallurgical plant waste, waste ferritization, adsorption isotherms.
Введение
С интенсивным развитием науки, техники и технологии промышленных предприятий вопросы охраны окружающей среды в нашей республике становятся все более актуальными [1-2]. Поэтому перед специалистами, учеными и экологами стоит глобальная задача - решение этих проблем. В то же время проблема выделения ионов тяжелых металлов из промышленных сточных вод до сих пор остается актуальной на сегодняшний день. очистка промышленный сточные воды
В данной работе исследованы адсорбционные свойства ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ из промышленных сточных вод с применением композиционных адсорбентов, разработанных на основе металлургических шлаков Бекабадского металлургического завода Республики Узбекистан. Последние годы особое внимание уделяется очистке промышленных сточных вод от ионов тяжелых металлов различными методами, таких как химическое осаждение, мембранное разделение, ионный обмен, испарение, электролиз и т.д. [3]. Эти методы часто дороги или неэффективны, особенно когда количество ионов тяжелых металлов в растворе более низкое. В этом случае при очистке сточных вод от этих ионов применяется адсорбционный метод, который занимает особое место среди применяемых традиционных методов.
Результаты и их обсуждение
Композиционные сорбционные материалы на основе ферритизированного металлургического шлака изготавливали механическим перемешиванием. Полученные сорбенты имеют вид гранул с размером 0,45-0,25 мм или представляет собой мелкодисперсный порошок черного цвета. С использованием элементного анализа найдено, что металлургический шлак - это твердый материал с влажностью 6,0-8,0% и в нем содержатся ионы Fe(II)=50-60%, Mn=6,0%, Ca=8,0%, Al=3,0%, Mg=0,8-3,0% а также в шлаке присутствуют в незначительном количестве: Cr, K, Cu, Pb, Zn, Ni, V, Sn, P, Na, Ti.Наличие ионов Fe в исходном шлаке позволяет получить магнетит и ферриты при ферритизации, что обуславливает явление магнитных свойств у ФМШ (ферритизированные металлургические шлаки). Получаемые вещества нерастворимы в воде и очень малом количестве растворяется в концентрированной HCl. Изотермы и кинетика адсорбции определялись в периодических экспериментах с перемешиванием и контролем температуры. В равновесных экспериментах использовались ионы тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ и композиционный адсорбент. Балансовая нагрузка рассчитывались следующим образом:
здесь: Co- начальная концентрация ионов металлов в растворе, Сравн. - концентрация после достижения адсорбционного равновесия, V - объем адсорбата, m-масса адсорбента.
Концентрация ионов металлов равнялся - 0,1; 1,0; 10,0; 100 и 1000 мг/л. Изотермы сорбции получены на образцах растворов ионов тяжелых металлов в присутствии композиционного адсорбента при значениях рН равным=1-7. Оказалось, что процесс разделения компонентов более интенсивен при значениях рН равным 5-6. Исследовано влияние начального рН, времени контакта фаз, концентрации ионов и температуры раствора на адсорбционную способность адсорбента. Десорбция композиционного адсорбента от ионов металлов достигалась 0,1 М HCl примерно за 20-25 минут [4]. На рис.1. представлены кинетические кривые адсорбции ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+. Как показано на рис.1 равновесная концентрация адсорбции ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ наступает через 60-70 минут. На рис. 2 показаны изотермы адсорбции ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+. Найдено, что адсорбционное равновесие наступает при концентрации 0,17 моль/л. Изотермические кривые нелинейны и соответствуют изотермическим кривым Ленгмюрского типа.
Выводы
Найдено, что сорбция ионов тяжелых металлов в примененных адсорбентах может происходить в многокомпонентных молекулярных слоях. В состоянии равновесия скорость адсорбции одинакова. Изотермы адсорбции меди, цинка и никеля имеют нелинейный характер и эти кривые вполне подчиняются закономерностям Ленгмюра. Максимальная адсорбционная емкость композиционного адсорбента полученного с применением металлургического шлака, по адсорбции ионов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ составила 10,44; 9,23 и 6,98 ммоль/г соответственно.
Рис. 1. Кинетические кривые адсорбции ионов тяжелых металлов Cu2+, Zn2+ и Ni2+ с применением композиционного адсорбента
Рис. 2. Изотермы адсорбции ионов тяжелых металлов ^2+, їп2+ и М2+
Список литературы /References
1. Долина Л.Ф. Сорбционные методы очистки производственных сточных вод: учебное пособие. - Днепропетровск: ДИИТ, 2008. 84 стр.
2. Нуруллаев Ш.П., Рузметов И., Саидмирзаева Д. Сорбционные материалы с использованием роторных шлаков и применение их для очистки воды. Научный журнал: Universum: технические науки. М. № 2 (71), 2020. Стр. 64-68.
3. Исмагилов Р.Р, Проблема загрязнения водной среды и пути ее решения // Молодой ученый, 2012. № 11. С. 127-129.
4. Shaikhiev G., Denisov T.R., Albutova D.A., Gafiyatova S.R.// ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, 2017. Vol. 12. № 5. P. 1642-1648.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Осуществление контроля за количеством находящихся в промышленных водах ионов металлов. Основные виды и стадии инверсионного вольтамперометрического анализа. Вольтамперометрический анализатор TA-Lab. Анализатор ТА-Универсал. Анализатор Applikon 2045VA.
реферат [2,2 M], добавлен 22.03.2015Основные процессы производства сульфитной целлюлозы. Общие показатели загрязненности сточных вод от окорки древесины. Состав промышленных сточных вод кислотного цеха. Сооружения биологической очистки. Локальная и централизованная очистка сточных вод.
реферат [92,7 K], добавлен 09.02.2014Классификация сточных вод и основные методы их очистки. Гидромеханические, химические, биохимические, физико-химические и термические методы очистки промышленных сточных вод. Применение замкнутых водооборотных циклов для защиты гидросферы от загрязнения.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 01.04.2011Понятие и назначение гальванического покрытия металлов, этапы проведения данного процесса. Характеристика сточных вод, образующихся в результате гальваники, методы их очистки. Выбор оборудования, описание и критерии выбора технологии очистки сточных вод.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.11.2010Микробиологические методы обезвреживания промышленных органических жидких отходов. Подбор аппарата для очистки сточных вод от фенола и нефтепродуктов: выбор носителя культуры микроорганизмов и метода иммобилизации; технологический и механический расчеты.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 19.12.2010Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011Условия приема промышленных стоков в канализацию населенных мест. Вторичное использование сточных вод для технических целей и в сельском хозяйстве. Регенерация дождевой воды, технологии ее очистки и дезинфекции, снижения концентрации токсических веществ.
курсовая работа [264,8 K], добавлен 27.05.2016Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах населенного пункта, железнодорожных предприятий и мясокомбината. Составление водного баланса населенного пункта. Расчет степени очистки коммунально-бытовых и частично очищенных промышленных сточных вод.
курсовая работа [373,9 K], добавлен 29.03.2016Принципиальная схема очистных сооружений. Показатели загрязненности сточных вод и технология их очистки. Классификация биофильтров и их типы, процесс вентиляции и распределение сточных вод по биофильтрам. Биологические пруды для очистки сточных вод.
реферат [134,5 K], добавлен 15.01.2012Физико-химические, химические, биологические и термические методы очистки сточных вод. Характеристика хлебопекарных дрожжей. Приготовление растворов питательных солей. Схема очистки сточных вод на производстве. Расчет гидроциклона и отстойника.
курсовая работа [592,4 K], добавлен 14.11.2017Характеристика сточных вод. Тяжелые металлы и специфические органические соединения. Основные способы очистки сточных вод, физические и химические методы. Параметры биологической очистки. Бактериальное сообщество очистных сооружений, их строение.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 31.03.2014Состав сточных вод, их свойства и санитарно-химический анализ. Количество осадков, образующихся на очистных сооружениях (аэрациях). Самоочищающая способность водоема. Допустимые изменения состава воды в водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод.
курсовая работа [114,3 K], добавлен 08.12.2014Адсорбционные и каталитические свойства природных алюмосиликатов Узбекистана. Физико-химические свойства Навбахорского бентонита. Влияние активации на структуру алюмосиликатов. Структурно-сорбционные свойства естественных и активированных алюмосиликатов.
диссертация [555,9 K], добавлен 19.06.2015Исследование качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем. Определение показателей реки Сухона в связи со спуском в нее сточных вод г. Тотьма. Анализ технологических процессов очистки сточных вод.
дипломная работа [89,8 K], добавлен 12.06.2010Производство металлических пен из расплавов металлов. Свойства пеноалюминия и пеноникеля. Применение металлических пен в машиностроении, космических технологиях, строительстве и медицине. Их использование для уменьшения концентрации нежелательных ионов.
курсовая работа [586,3 K], добавлен 07.01.2014Достоинства и недостатки сжигания промышленных отходов в многоподовой, барабанной печи и в американской установке надслоевого горения. Низкотемпературная и бароденструкционная технология утилизации резиносодержащих промышленных и бытовых отходов.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 23.09.2009Разработка технологической схемы очистки сточных вод. Приготовление и дозирование раствора реагента. Применение полиакриламида для интенсификации процессов осветления и обесцвечивания воды. Использование безнапорных фильтров с зернистой загрузкой.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 18.12.2014Метод фильтрования и его применение в промышленности для очистки сточных вод от взвешенных частиц. Основные расчетные формулы и зависимости. Оборудование и современные аппараты для фильтрования сточных вод. Пример и схема реализации данного метода.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.12.2013Определение расчётных расходов сточных вод и концентрации загрязнений. Расчёт требуемой степени очистки сточных вод. Расчёт и проектирование сооружений механической и биологической очистки, сооружений по обеззараживанию сточных вод и обработке осадка.
курсовая работа [808,5 K], добавлен 10.12.2013Вода, ее свойства и значение. Виды сточных вод и характеристика методов их очистки. Ситуация с очисткой сточных вод в городе Салават Республики Башкортостан. Характеристика очистных сооружений предприятия ООО "Промводоканал", пути их реконструкции.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.05.2014