CC BY
23
УДК 541.183 :627.8.03
АЛ. Юрьева, A.V. Yuryeva, e-maiLphiscem.amgtu.ru, Т.С. Бутова, T.S. Butova, e-mail:phiscem.omgtu.ru Омский государственный технический университет, г Омск, Россия Omsk State Technical University, Om^k, Russia
ОБE SBPF jKIIB АНИЕ СТОЧНЫХ ВОЛ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ МЕТОДОМ ИОНООБМЕННОЙ АДСОРБЦИИ
NEUTRALIZATION OF SEWAGE OF GALVANIC PLANTS BY METHOD OF ION EXCHANGE ADSORPTION
Представлены результаты очистки сточных вод от нонов цинка н меди методом ионообменной адсорбции. Обнаружено, что в мс следов энном интервале исходных концентраций загрязнителей достигаются .¿начеши предельно допустимых концентраций и высокая степень очистки на кати они те при раздельном присутствии этих нонов. Разделение нонов с помощью хлорндных комплексов на анноннте показало: что совместное присутствие цинка н медн при организации очистки нежелательно.
The results of the waste water from torus of zinc and copper by ion-exchange adsorption are represented. Found in investigated range of initial concentrations of pollutants are the values of maximum permissible concentrations on the kationite. The degree of purification in this case is high. Separation of ions with chloride complexes on anionite showed that the combined presence of zinc and copper undesirable to the treatment.
Ключевые слова: адсорбция, полный обмен, катистит, анианит, сточные воды, ¡пяж&ше метапы, обезвреживание
Keywords: adsorption, ion-exchange, kationite, anionite, sewage, high metals, neutralization
Соли тяжелых металлов, присутствующие в сточных водах гальванических цехов, трудно удалить до безопасного остаточного содержания. Используемый в очистке таких стоков реагентный метод не дает должного результата, часто вызывая дополнительное загрязнение. Кроме того, в стоки уходят ценные ресурсы, которые могли бы быть возвращены в производство [1]. Возможность эффективной очисткн сточных вод и повторного использования: сырья дают адсорбционные методы и, в частности, метод ионообменной адсорбции. Тем не менее, и он имеет определенные ограничения. Для регенерашш металлов из стоков в большинстве случаев их необходимо разделить. В данной работе представлены результаты по очистке сточных вод гальванических цехов от ионов цинка и меди при их раздельном присутствии методом ионообменной адсорбции на катионите.. а также по разделению смеси этих ионов с помощью хлоридных комплексов на анионите.
318
Очистку вод и разделение ионов проводили, используя модельные растворы, содержащие ноны цинка и медн в различных концентрациях. Ионообменные колонки заполняли подготовленными ионигами[2]: кагионитом КУ-2-3 в Н-форме и анионитом АВ-17-8 в С1-форме. Скорость прочеканил через колонку очищаемой воды составляла 1 mji/ыин Концентрацию ионов меди и цинка определяли фотометрически на фотоколориметре КФК-2. Определение меди проводили с дизтилдитиокарЬаматом свинца в теграхлориде углерода в кислой среде (длина волны максимума поглощения 440 нм). цинка - в комплексе с сульфарсазеном при рН 9,6 (дтина волны максимума поглощения 490 нм) методом калибровочного графика [3] Разделение ионов осуществляли, пропуская смесь через анионит с последующей обработкой анионита 2М соляной кислотой. В этом случае через колонку должны проходить только ионы меди, а цинк в виде комплексного иона Z11CI3" удерживается анионитом. Хло-ридный комплексный ион цинка образуется при достаточно большом содержании хлорнд-нонов в растворе пробы. Он разлагается при взаимодействии с водой, поэтому7 после отделения меди цинк выделяли в раствор, промывая колонку водой.
Результаты определения раздельного содержания меди и цинка после очистки на ка-тионите показали, что тот и другой катион можно удалить из сточной воды путем ионного обмена практически до ПДК или близкой: к ней величины. Эффективность или степень очистки, рассчитанная по разности концентраций до и после пропускания стока через катионит. отнесенной к начальной концентрации, достаточно высока (табл.1).
При увеличении объема пропускаемого через катионит модельного стока, содержащего медь, до 200 мл и одновременном увеличении исходной концентрации наблюдается уменьшение степени очнсткн и остаточное содержание ионов меди превышает ПДК. В этом случае необходимо проводить доочистку стока, используя свелпш или регенерированный катионит.
Таблица 1
Эффективность очнсткн стачной воды на катноннге
"Удаляемый нон О&ьем стока, мл Концентрация до очисти, мг/мл Концентрация после очнсткн, мг/мл Эффективность (степень) очистки. %
а.:+ 30 од 0,002 99,3
а,]+ 30 0,2 0,001 99,5
а,]+ 30 0,3 0,002 99,3
а.]+ 30 0,4 0,001 99,7
а.]+ 30 0,5 0,002 99,6
Zn~+ 100 20 0,001 99,9
Zn~+ 200 20 0.S 9(5,0
При пропускании через катионит модельного стока, содержащего цинк с начальной концентрацией 20 мг/мл, остаточная концентрация становится меньше предельно допустимой (ПДК цинка 0,005мг/мп); степень очиспсн при этом приближается к 100%. Повторное пропускание через катионит иинксодержащего стока той же концентрации уменьшает степень очистки, а остаточная концентрация значительно превышает предельно допустимую. То есть, дтя данного количества катионнта не рекомендуется превышение концентрации ионов цинка в очищаемой воде, по сравнению с ПДК, более чем в 4000 раз. При попытке разделения цинка и меди с помощью анионита было выявлено, что не только хлоридный комплекс цинка, но и часть медн остается на анионите, возможно, также в виде отрицательно заряженного комплекса СиСЦ2-. Концентрация ионоб меди после прохождения стока через анионит уменьшается до 0.091 мг/мл, но не достигает ПДК (табл. 2).
Таблица 2
Эффективность очнеткн сточной воды на анноннте
Удаляемый в виде комплекса нон Концентрация до очнеткн. мг/л Концентрация после очнеткн. мг/л Эффективность очистки,%
Cu2+ 10 0,091 99,1
Zn2- 10 0,123 98,8
Последующее пропускание раствора, прошедшего обработку анионитом. через катио-шгт дало уменьшение концентрации меди до 0,001мгмп_ После пропускания через аннонит часть ионов цинка 'задерживается в виде хлоридного комплекса Однако, как и в случае меди, остаточная концентрация превышает предельно допустимую (табл.2) и в целях очистки лучше использовать катионит. Кроме того, совместное присутствие в стоке ионов цинка и меди при организации очистки методом ионного обмена нежелательно, поскольку осложняет их дальнейшую регенерацию.
Библиографический список
1. Фролов, А. Г. Гальванические стоки / А. Г. Фролов, О. С. Лобова // Экология и жизнь. - 2008. - № 2. - С. 51-53.
2. Юрьева, А В. Коллоидно-химические основы очистки сточных вод : учеб. пособие / А. В. Юрьева. - Омск : ОмГТУ, 2008. - 95 с.
3. Методики определения загрязняющих веществ в сточной воде составленные под контролем Гос. Комитета РФ по стандартизации и метрологии. - М, 2003.
