Сорбционная доочистка производственных стоков от ионов тяжелых металлов

• Автор: Сырых, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление
Введение
I. Современное состояние адсорбционных процессов очистки от ионов железаПГ, кобальтаН, никеляН, медиП из различных производственных
растворов.
Выводы.
II. Изучение сорбции ионов тяжелых металлов углеродными сорбентами из водных растворов.

2.1 Характеристика используемых материалов.

2.2 Методы и методики проведения исследования

2.3 Сорбция ионов железаШ в статических условиях.

2.4 Сорбция ионов кобальтаН в статических условиях.

2.5 Сорбция ионов никеляН в статических условиях.

2.6 Сорбция ионов медиИ в статических условиях.
2.7 Сорбция ионов железаШ, кобальтаН, никеляН, медиИ
в динамических условиях
2.8 Сорбция ионов железаИ1, кобальтаН, никеляП, медиН
в динамических условиях при совместном присутствии.
Выводы.
III. Математическое моделирование процессов сорбции.
IV. Десорбция и повторное использование сорбентовИЗ
4.1 Регенерация в статическом режиме
4.2 Регенерация в динамическом режиме.
V. Опытнопромышленные испытания очистки сточных вод углеродным сорбентом АД2
Заключение.
Библиографический список.
Приложение 1. Таблица внешних спецификаций, блоксхема,
текст программы УВД для расчета поверхностей сорбции
ионов тяжелых металлов углеродным сорбентом АД2
Приложение 2. Акт опытнопромышленных испытаний углеродною сорбента ЛД2 для очистки
производственных сточных вод.
Введение
Актуальность


В работах [-] были выявлены кинетические закономерности сорбционного извлечения ионов железа(Ш) цеолитами, модифицированными триэтаноламином. Исследования кинетики сорбции проводились в основном на модельном растворе сульфате железа(Ш) с исходной концентрацией и мг/л. Данные концентрации, входящие в интервал значений концентраций 'металлов—-в—техногег]ных— растворах-,—были~выбраньь_иЗгза^удобства аналитического определения. Изотермы сорбции получали методом переменных навесок. Значение адсорбции рассчитывали по формуле Гиббса. Было установлено, что сорбция природными цеолитами является полимолекулярной и удовлетворительно описывается уравнением Фрейндлиха. Методом прерывания определено, что стадией, лимитирующей скорость сорбции, является сорбция во внешнедиффузионной области. Кобальт. Некоторые количества кобальта поступают из почв в результате разложения растительных и животных организмов. Соединения кобальта в природных водах находятся в растворенном и взвешенном состоянии, количественное соотношение между которыми определяется химическим составом воды, температурой и значениями pH. Растворенные формы представлены в основном комплексными соединениями, в том числе с органическими веществами природных вод. Соединения двухвалентного кобальта наиболее характерны для поверхностных вод. В присутствии окислителей возможно существование в заметных концентрациях трехвалентного кобальта. Кобальт относится к числу биологически активных элементов и всегда содержится в организме животных и в растениях. С недостаточным содержанием его в почвах связано недостаточное содержание кобальта в растениях, что способствует развитию малокровия у животных. Входя в состав витамина В, кобальт весьма активно влияет на поступление азотистых веществ, увеличение содержания хлорофилла и аскорбиновой кислоты, активизирует биосинтез и повышает содержание белкового азота в растениях. Вместе с тем повышенные концентрации соединений кобальта являются токсичными. Для селективного извлечения кобальта(П) из сульфатных марганецсодержащих нейтральных и слабокислых растворов было предложено использовать эпоксиаминовый анионит СЬ-1 с оксиэтильными группами и третичными аминами в депротонированном состояний []. Исследования показали, что наилучшим регенерирующим действием обладают слабокопцентрированные (0,2 М и выше) растворы серной кислоты, способные количественно десорбировать и концентрировать ионы кобальта(Н). В настоящее время очистка сточных вод предприятий ядерного топливного цикла приобретает особое значение. В целом проблему создают малоактивные и среднеактивные отходы из-за их больших объемов, в которых содержаться биологически опасные долгоживущие радионуклиды. Среди известных методов очистки широкое распространение нашел метод сорбции на природных неорганических сорбентах. В силу распространения магнетита Ре4 как в природе, так и в отходах металлургического производства, а также его достаточной пористости, представлял интерес изучить возможность применения его в качестве сорбента. В работе [] изучалась сорбционная способность магнетита по отношению к кобальту-. Эксперименты проводились на модельных растворах: изучены зависимости степени сорбции радионуклидов от различных условий (количества добавляемого сорбента при условии постоянства объема раствора, pH раствора при соотношении твердой и жидкой фазы :1 мг/мл, концентрации присутствующего в растворе стабильного изотопа, концентрации комплексообразователя). Дополнительно было изучено влияние присутствия кобальта(Л) в структуре магнетита на сорбцию Со. Время сорбции во всех опытах составило 1 час в условиях постоянного перемешивания. Авторы [] изучали сорбцию кобальта- в статических и динамических условиях из модельных растворов и природных вод на фитосорбентах ФС-0, ФС-5, ФС-1, ФС-4. Было показано, что все изученные фитосорбенты обладали достаточно быстрой кинетикой сорбции, так время установления эмпирического равновесия составило для кобальта- - мин. Установлено, что фитосорбенты по емкостным характеристикам значительно превосходили применяющиеся в настоящее время неорганические сорбенты.