CC BY
10Результаты экспериментов позволили выяснить некоторые закономерности насыщения смолы КУ-2-8 ионами кадмия.
В первых порциях содержание кадмия в отфильтрованной воде незначительно. При содержании кадмия в фильтрате около 0,1 г/л кривая концентрации резко идет вверх.
Изменение концентрации кадмия в отфильтрованной воде мало зависит от скорости фильтрации (при скоростях от 0,5 до 3,0 м /ч).
Поглотительная способность катионита КУ-2-8 до полного насыщения составляет около 70 г /дм3 набухшей смолы и практически не зависит от скорости фильтрации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полянский Н.Г., Горбунов Г.В., Полянская Н.Л. Методы исследования ионитов. М.: Химия. 1976. 208 с.
Кафедра природопользования
УДК 661.183:661.31.51
В.В. СЕМЕНОВ, С.И. ВАРЛАМОВА, Е.С. КЛИМОВ
АДСОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ФЕРРИТИЗИРОВАННОГО ГАЛЬВАНОШЛАМА ПО ОТНОШЕНИЮ К КАТИОНАМ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ
(Ульяновский государственный университет. E-mail: [email protected])
Исследована адсорбционная очистка гальванических стоков от ионов тяжелых металлов ферритизированным гальваношламом. Показана эффективность использования ферритизированного шлама в качестве адсорбента.
По некоторым данным [1] осадки, образующиеся при ферритной очистке сточных вод гальванических производств, обладают значительной адсорбционной способностью по отношению к катионам тяжелых металлов и органическим веществам.
В данной работе исследована адсорбционная способность ферритизированных гальвано-шламов (ФГШ) по отношению к ионам тяжелых металлов в гальванических стоках.
Процесс ферритизации ГШ осуществлялся следующим образом: суспензия гальваношлама в требуемом объеме загружалась в установку, после чего начиналось ее перемешивание и нагрев. Затем последовательно подавалось необходимое количество растворов сульфата двухвалентного железа и едкого натра. При достижении температуры 70-80° С перемешивание и подачу пара прекращали. Если по окончании процесса рН было < 8,5, вводили дополнительное количество раствора №ОИ до значения рН 8,5-9,0. Затем в смесь подавался воздух, и производился барботаж при интенсивном перемешивании. После завершения ферри-тизации ГШ обезвоживали [2].
Эксперименты по исследованию сорбци-онных свойств ферритных осадков проводились с использованием полученных ФГШ. Осадки высушивали при 105 оС до постоянной массы, размалывали и с помощью сит отбирали фракцию с размером частиц 0,1-0,25 мм.
Для изучения концентрационных закономерностей в сточные воды с различной концентрацией ионов тяжелых металлов добавляли дополнительно эти же ионы. В емкость с очищаемыми сточными водами гальванического производства вносили ФГШ, после чего реакционную смесь перемешивали в течение 90 мин. Затем ФГШ отфильтровывали на фильтре. Фильтрат анализировали на содержание ионов металлов (табл.).
Из полученных результатов следует, что адсорбционная очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов (ИТМ) с использованием ферритизи-рованного шлама наиболее эффективна при суммарном содержании ионов металлов 10-50 мг-л-1. Из этого следует, что применение ФГШ более целесообразно для доочистки гальваностоков после их реагентной очистки известковым молоком.
Таблица.
Адсорбционная очистка гальванических стоков от катионов металлов с использованием ФГШ.
В ходе проведенных исследований выявлено, что условия доочистки оказывают значительное
влияние на эффективность процесса. Так при рН >8 значительно снижается концентрация цинка и хрома в очищенной воде, при рН 7-7,5 наблюдается наиболее полное удаление меди, никеля и железа. Установлено, что необходимая доза ФГШ составляет 3-5 г-л"1, время обработки 60-90 мин.
Таким образом, применение ФГШ в качестве адсорбента для очистки сточных вод в десятки раз снижает содержание в них тяжелых металлов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Яковлев С.В., Волков Л.С., Воронов Ю.В. Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод. М.: Химия. 1999. 448 с.
2. Климов Е.С., Семенов В.В. Перспективные материалы. 2003. №5. С. 66-69.
Исходное суммарное Концентрация металлов в очи-
содержание ИТМ, щенной воде, мг-л
мг-л-1 Fe Cu Ni Zn Cr
200 2.2 1.02 3.59 2.6 2.16
150 1.08 0.86 3.13 1.85 1.73
100 0.83 0.32 1.21 1.18 1.04
50 0.12 0.08 0.07 0.51 0.2
10 0.06 0.04 0.01 0.16 0.078
Кафедра природопользования
УДК 661.5:661.51
В.В.СЕМЕНОВ, С.И.ВАРЛАМОВА, Е.С.КЛИМОВ
УТИЛИЗАЦИЯ ШЛАМОВ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ФЕРРИТИЗАЦИИ
(Ульяновский государственный университет. E-mail: [email protected])
Разработана технология утилизации шламов тяжелых металлов гальванических производств, переводящая шламы из первого класса опасности в пятый.
Количества гальванических шламов, находящихся на хранении и вновь образующихся, огромны. Класс опасности гальваношламов - третий, что требует специальных полигонов для их захоронения.
Как один из выходов - перевод гальванош-ламов в практически нерастворимую в воде и слабокислых средах форму.
Эта задача может быть решена с применением ферритизации [1,2].
Процесс ферритизации суспензий гальва-ношламов протекает в щелочной среде при 60-70оС, рН среды 9-10. В качестве ферритизирующе-го агента применяли сульфат железа (II).
При подщелачивании суспензии шлама образуются смешанные гидроксиды железа и тяжелых металлов (цинка, меди, никеля, хрома, кадмия, свинца). При последующем барботировании реакционной смеси кислородом воздуха образуются ферриты.
Было установлено, что скорость подачи воздуха в свободном сечении реакционного сосуда, при которой достигается турбулентный режим барботажа, составляет 0,01 м/с.
Один из основных параметров процесса ферритизации - удельный расход железа (отношение массы железа в ферритизирующем агенте к суммарной массе тяжелых металлов в шламе). Удельный расход железа, необходимый для формирования ферритов, для меди и никеля практически не зависит от их содержания в гальваношламе и составляет 0,15 - 0,25. Для цинка и хрома эта величина уменьшается вследствие протекания конкурентной реакции комплексообразования соединений амфотерных металлов в щелочной среде.
Амфотерность металлов оказывает влияние и на время барботажа реакционной смеси воздухом. На образование ферритов в медь- и никель-содержащих шламах требуется 15 - 18 мин. В
