RU2049073C1 - Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions - Google Patents
Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049073C1 RU2049073C1 RU94012920A RU94012920A RU2049073C1 RU 2049073 C1 RU2049073 C1 RU 2049073C1 RU 94012920 A RU94012920 A RU 94012920A RU 94012920 A RU94012920 A RU 94012920A RU 2049073 C1 RU2049073 C1 RU 2049073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ion
- kat
- exchange resin
- copper
- nickel ions
- Prior art date
Links
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 title claims description 3
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 title description 5
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 title description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 claims description 8
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 6
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- -1 aminocarboxyl Chemical group 0.000 abstract description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 14
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке сточных вод и технологических растворов ионитами и может быть использовано для очистки сточных и промывных вод гальванических производств. The invention relates to the treatment of wastewater and technological solutions with ion exchangers and can be used for the treatment of wastewater and wash water from galvanic plants.
Известен способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, путем пропускания вод через емкости с ионообменной смолой с последующей промывкой смолы водой и прямоточным элюированием pегулирующим агентом. Способ не допускает смешивания в одном потоке разных металлов, главным его преимуществом является возможность централизованной регенерации смол с раздельной утилизацией металлов [1]
Известен способ извлечения никеля из промывных вод гальванических производств, включающий сорбцию никеля на фосфорнокислом или аминокарбоксильном полиамфолите в смешанной Na/H-форме, элюирование никеля серной кислотой, промывку катионита водой и регенерацию путем присоединения к катиониту анионита в ОН-форме и прокачиванию через замкнутую систему промывной воды до установления рН 5-9 [2]
Недостатком данного способа является невозможность установления оптимального соотношения Na:H форм катионита при его регенерации промывной водой, состав которой колеблется и зависит от случайных факторов. Это приводит к неполной реализации емкостных свойств катионита в процессе очистки.A known method of purification of wastewater containing heavy metal ions by passing water through containers with ion exchange resin, followed by washing the resin with water and direct-flow elution with a regulating agent. The method does not allow mixing in one stream of different metals, its main advantage is the possibility of centralized resin regeneration with separate utilization of metals [1]
A known method for the extraction of Nickel from the washing water of galvanic industries, including sorption of Nickel on phosphoric acid or aminocarboxylic polyampholyte in a mixed Na / H form, elution of Nickel with sulfuric acid, washing the cation exchange resin with water and regeneration by attaching anion exchange resin to the cation exchange resin in the OH form and pumping through a closed system wash water to establish a pH of 5-9 [2]
The disadvantage of this method is the inability to establish the optimal ratio of Na: H forms of cation exchanger during its regeneration with wash water, the composition of which varies and depends on random factors. This leads to the incomplete implementation of the capacitive properties of cation exchanger during the cleaning process.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ионообменной очистки сточных вод от никеля путем пропускания воды через смесь слабокислотного катионита в водородной форме и сильноосновного анионита в гидроксильной форме при соотношении 1:1 по обменной емкости с последующим разделением катионита и анионита и их раздельной регенерацией [3]
Однако использование ионитов в водородной форме приводит к снижению их емкости по цветным металлам, и кроме того, этот способ требует раздельной регенерации катионита и анионита, что усложняет процесс.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method for ion-exchange wastewater treatment from nickel by passing water through a mixture of weakly acid cation exchange resin in hydrogen form and strongly basic anion exchange resin in hydroxyl form at a ratio of 1: 1 in the exchange capacity, followed by separation of cation exchange resin and anion exchange resin and their separate regeneration [3]
However, the use of ion exchangers in hydrogen form leads to a decrease in their capacity for non-ferrous metals, and in addition, this method requires separate regeneration of cation exchange resin and anion exchange resin, which complicates the process.
Задача изобретения разработка ионообменного способа очистки вод от никеля и меди, который позволил бы очистить воду до уровня санитарных требований при сокращении количества ионитов за счет увеличения их емкости, скорректировать минеральный состав очищенной воды до уровня, позволяющего повторно использовать ее для нужд производства, в том числе для промывки деталей после гальванообработки. Кроме того, данный способ должен обеспечить возможность предотвращения изменения объема слоя ионита в процессе очистки, что позволит более стабильно провести процесс сорбции и облегчить в последующем проведение процесса регенерации традиционными методами без предварительного разделения ионитов в отличие от прототипа. The objective of the invention is the development of an ion-exchange method for purifying water from nickel and copper, which would purify water to the level of sanitary requirements while reducing the number of ion exchangers by increasing their capacity, adjust the mineral composition of purified water to a level that allows it to be reused for production needs, including for washing parts after galvanic processing. In addition, this method should provide the ability to prevent changes in the volume of the ion exchanger layer during the cleaning process, which will allow for a more stable sorption process and facilitate the subsequent process of regeneration by traditional methods without preliminary separation of ion exchangers, unlike the prototype.
Задача решается с помощью способа очистки сточных вод и технологических растворов от ионов никеля и меди путем их пропускания через смесь аминокарбоксильного катионита и низкоосновного анионита полимеризационного типа, взятых в соотношении (0,5-1,5):1 соответственно, при этом аминокарбоксильный катионит берут в Каt+ или Каt+/H+-форме, где Kat+-ион щелочного металла или аммония, а низкоосновный анионит берут в ОН- или ОН-/An-форме, где An- анион минеральной кислоты.The problem is solved using the method of purification of wastewater and technological solutions from nickel and copper ions by passing them through a mixture of aminocarboxylic cation exchanger and low-basic polymerization type anion exchanger, taken in the ratio (0.5-1.5): 1, respectively, while taking aminocarboxyl cation exchanger in Cat + or Cat + / H + form, where Kat + is an alkali metal or ammonium ion, and the low-basic anion exchange resin is taken in the OH - or OH - / An-form, where An is the anion of a mineral acid.
Технический результат, который достигается вышеизложенной совокупностью существенных признаков, можно объяснить следующим:
использование смеси выбранных ионитов в их смешанной форме позволяет реализовать их максимальную емкость и селективность по меди и никелю при сорбции их растворов;
выбранное соотношение ионитов позволяет взаимно компенсировать изменение объемов индивидуальных ионитов при изменении их солевого состава, что обеспечивает постоянство объема смеси.The technical result, which is achieved by the above set of essential features, can be explained by the following:
the use of a mixture of selected ion exchangers in their mixed form allows their maximum capacity and selectivity for copper and nickel to be realized during sorption of their solutions;
the selected ratio of ion exchangers allows you to mutually compensate for the change in the volume of individual ion exchangers with a change in their salt composition, which ensures a constant volume of the mixture.
П р и м е р. Через ионообменную колонку высотой 100 мм и диаметром 11,3 мм, заполненную смесью аминокарбоксильного катионита и низкоосновного анионита (марки и формы указаны в таблице), снизу вверх пропускали исходный раствор (составы указаны в таблице) со скоростью 100 мм/ч. PRI me R. An ionic solution (compositions are indicated in the table) was passed from bottom to top through an ion-exchange column 100 mm high and 11.3 mm in diameter, filled with a mixture of aminocarboxylic cation exchange resin and low-basic anion exchange resin (brands and forms are shown in the table) at a speed of 100 mm / h.
На выходе из колонки периодически отбирались пробы очищенной воды. Процесс очистки проводят до тех пор, пока концентрация меди не превысит 0,05 мг/л, а никеля 0,1 мг/л. At the outlet of the column, samples of purified water were periodically taken. The cleaning process is carried out until the concentration of copper exceeds 0.05 mg / L and nickel 0.1 mg / L.
Результаты примеров по очистке сведены в таблицу. The results of the cleaning examples are summarized in table.
Из представленной таблицы видно, задача изобретения решена, а именно:
объем очищенной до санитарного уровня воды увеличен по сравнению с прототипом в 1,2 раза;
рН и минеральный состав очищенной воды позволяет вернуть ее на стадию промывки деталей;
процесс сорбции протекает стабильно, практически без изменения объема ионита, что облегчает процесс последующей регенерации традиционными способами без разделения катионита и анионита.From the table below it is seen, the problem of the invention is solved, namely:
the volume of water purified to a sanitary level is increased 1.2 times in comparison with the prototype;
pH and mineral composition of purified water allows you to return it to the stage of washing parts;
the sorption process proceeds stably, practically without changing the volume of the ion exchanger, which facilitates the process of subsequent regeneration by traditional methods without separation of cation exchanger and anion exchanger.
Преимущества регенерации с использованием традиционных способов можно проиллюстрировать следующим. The benefits of regeneration using conventional methods can be illustrated as follows.
Смесь ионитов, отобранную в условиях примера 1, регенерируют путем последовательного пропускания через нее сначала эквивалентного количества минеральной кислоты (например, 0,5 N раствором H2SO4), а затем расчетного количества раствора щелочи (например, 0,5 N раствора NaOH, после чего смесь ионитов переходит в рабочее состояние и может быть использована в процессе очистки.The mixture of ion exchangers selected under the conditions of Example 1 is regenerated by sequentially passing through it at first an equivalent amount of mineral acid (for example, 0.5 N H 2 SO 4 solution), and then a calculated amount of alkali solution (for example, 0.5 N NaOH solution, after which the mixture of ion exchangers goes into working condition and can be used in the cleaning process.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет провести очистку технологических растворов и сточных вод от никеля и меди до санитарных норм с невысоким расходом ионитов и химических реактивов, облегчить в последующем регенерацию ионитов и обеспечить возможность возврата очищенной воды в производственный процесс. Thus, the proposed method allows the purification of technological solutions and wastewater from nickel and copper to sanitary standards with a low consumption of ion exchangers and chemicals, to facilitate the subsequent regeneration of ion exchangers and to ensure the possibility of returning purified water to the production process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012920A RU2049073C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94012920A RU2049073C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2049073C1 true RU2049073C1 (en) | 1995-11-27 |
| RU94012920A RU94012920A (en) | 1996-02-10 |
Family
ID=20154621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94012920A RU2049073C1 (en) | 1994-04-21 | 1994-04-21 | Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2049073C1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131847C1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова" | Material for adding physiologically essential inorganic elements to water |
| RU2161136C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-12-27 | Волгоградский государственный технический университет | Method of metal ions recovery from solutions |
| RU2163892C1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-03-10 | Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Им. А.В. Думанского Национальной Академии Наук Украины | Method of water conditioning |
| RU2195432C2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-12-27 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Method of treatment of water |
| RU2259952C1 (en) * | 2004-08-09 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" | Method of separation of $$$ ions from processing solutions |
| RU2434811C1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for ion-exchange purification of waste water and process solutions from variable-valence metal ions |
| RU2466101C1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Method for ion-exchange separation of copper (ii) and nickel (ii) ions |
| RU2470877C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for ion-exchange purification of waste water from metal ions |
| RU2686930C1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-05-06 | Валентина Исаевна Сафарова | Method of purification of waste waters and process solutions from copper |
| RU2737773C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Method for automatic control of the process of ion-exchange sorption of amino acids from waste water in continuous mode |
-
1994
- 1994-04-21 RU RU94012920A patent/RU2049073C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4756833, кл. C 02F 1/42, 1988. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1643466, C 02F 1/42, 1991. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 1738758, кл. C 02F 1/42, 1992. * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2131847C1 (en) * | 1998-04-27 | 1999-06-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова" | Material for adding physiologically essential inorganic elements to water |
| RU2163892C1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-03-10 | Институт Коллоидной Химии И Химии Воды Им. А.В. Думанского Национальной Академии Наук Украины | Method of water conditioning |
| RU2161136C1 (en) * | 1999-12-14 | 2000-12-27 | Волгоградский государственный технический университет | Method of metal ions recovery from solutions |
| RU2195432C2 (en) * | 2000-10-26 | 2002-12-27 | Московский энергетический институт (Технический университет) | Method of treatment of water |
| RU2259952C1 (en) * | 2004-08-09 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" | Method of separation of $$$ ions from processing solutions |
| RU2434811C1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for ion-exchange purification of waste water and process solutions from variable-valence metal ions |
| RU2466101C1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) | Method for ion-exchange separation of copper (ii) and nickel (ii) ions |
| RU2470877C1 (en) * | 2011-06-16 | 2012-12-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method for ion-exchange purification of waste water from metal ions |
| RU2686930C1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-05-06 | Валентина Исаевна Сафарова | Method of purification of waste waters and process solutions from copper |
| RU2737773C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") | Method for automatic control of the process of ion-exchange sorption of amino acids from waste water in continuous mode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2049073C1 (en) | Process for ion-exchange purification of sewage and industrial solutions from copper and nickel ions | |
| Gaspard et al. | Clinoptilolite in Drinking Water Treatment for NH 4+ Removal(Utilisation De La Clinoptilolite En Potabilisation Des Eaux--Elimination De L'Ion NH 4+) | |
| Gregory et al. | Wastewater treatment by ion exchange | |
| US5062957A (en) | Process for removing nitrates from water | |
| CN113087063A (en) | Method for deeply removing phosphorus in high-salinity wastewater | |
| CN221071273U (en) | Advanced treatment system for high-salt wastewater | |
| RU2470877C1 (en) | Method for ion-exchange purification of waste water from metal ions | |
| RU2074122C1 (en) | Method of thermally desalting water | |
| SU944634A1 (en) | Method of recovering univalent cations and nitrate ions from effluent pulps and solutions | |
| JP2001212455A (en) | Treating device for discharge water containing boron and treating method therefor | |
| SU939396A1 (en) | Process for softening water for desalination and refilling of thermal utility network | |
| SU1275003A1 (en) | Method of recovering ion exchange resin with reduced salt solution | |
| SU789404A1 (en) | Method of copper and acid extraction from weakly concentrated waste water | |
| SU1628453A1 (en) | Method of removing ammonia nitrogen from sewage | |
| RU2748040C1 (en) | Method for water purification from heavy metals by catalytic deposition | |
| SU1703622A1 (en) | Method for chemical desalting of water | |
| RU2052388C1 (en) | Method for reclaiming spent highly-acid cationite | |
| JPS596199B2 (en) | How to remove phosphorus from wastewater | |
| SU812726A1 (en) | Method of deep chemical desalinization of water | |
| SU1638125A1 (en) | Method of water softening | |
| SU1733393A1 (en) | Method of purifying chromium-containing effluents | |
| SU1063453A1 (en) | Method of regeneration of cationic exchange resin used for cleaning natural and effluent waters | |
| JPS60216882A (en) | Treatment of waste water containing boron | |
| SU1122620A1 (en) | Method for purifying natural effluents | |
| RU1813715C (en) | Method of sodium hydrosulfate producing |