RU2199384C2 - Method of sorption cleaning of water from heavy metals - Google Patents
Method of sorption cleaning of water from heavy metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199384C2 RU2199384C2 RU2000118466A RU2000118466A RU2199384C2 RU 2199384 C2 RU2199384 C2 RU 2199384C2 RU 2000118466 A RU2000118466 A RU 2000118466A RU 2000118466 A RU2000118466 A RU 2000118466A RU 2199384 C2 RU2199384 C2 RU 2199384C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- treatment
- sorption
- cleaning
- heavy metals
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 4
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 235000014653 Carica parviflora Nutrition 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000242757 Anthozoa Species 0.000 description 1
- 241000243321 Cnidaria Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910001748 carbonate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000011197 physicochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки подземных вод и может быть использовано для очистки питьевой воды от ионов тяжелых металлов, в т.ч. железа и марганца. The invention relates to methods for purifying groundwater and can be used to purify drinking water from heavy metal ions, including iron and manganese.
Известен способ извлечения железа и марганца из жидкой среды (см. заявку Японии 2-258097, МПК C 02 F 1/64; 1/28, опубл. 18.10.90 г.), который осуществляют путем прямого контакта этой среды в аэробных условиях с карбонатным минералом, например пористым кораллом, имеющим слоистую структуру и обладающим способностью селективно адсорбировать примеси, в частности ионы железа и/или марганца. A known method of extracting iron and manganese from a liquid medium (see Japanese application 2-258097, IPC C 02
Недостатком этого способа является то, что пористые кораллы довольно труднодоступны, а также имеют недостаточно высокую сорбционную емкость, ограниченную их геометрическими характеристиками. The disadvantage of this method is that porous corals are quite inaccessible, and also do not have a sufficiently high sorption capacity, limited by their geometric characteristics.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является выбранный нами за прототип способ очистки воды от ионов тяжелых металлов обработкой этой воды природным минералом доломитом (см. ISS'N 0204-3556 "Химия и технология воды", 1996, т. 18, 5, с. 555 "Использование доломита в очистке сточных вод" Н.М. Казанцева, Л.А. Ильина и др.). Согласно данному способу обрабатывали воду, которая содержала ионы свинца. Содержание их в воде достигало 3,20 мг/дм3. Опыты проводили при комнатной температуре. Продолжительность контакта адсорбента с раствором составляла 0,5 ч. Адсорбент предварительно обрабатывали нагреванием до 500 и 700oС. Согласно этому способу, наибольшей поглощающей способностью обладали обработанные до 700oС образцы. Так, при пропускании 50 дм3 сточной воды, содержащей 3,20 мг/дм3 свинца (II), емкость прокаленных образцов доломита реализована на 25% (при 95% возможной степени по этому методу).The closest in technical essence to the proposed method is the method of water purification from heavy metal ions that we selected for the treatment of this water with the natural mineral dolomite (see ISS'N 0204-3556 "Water Chemistry and Technology", 1996, v. 18, 5, which we have chosen) p. 555 "The use of dolomite in wastewater treatment" N.M. Kazantseva, L.A. Ilyin and others). According to this method, water that contained lead ions was treated. Their content in water reached 3.20 mg / dm 3 . The experiments were carried out at room temperature. The contact time of the adsorbent with the solution was 0.5 hours. The adsorbent was pre-treated by heating to 500 and 700 o C. According to this method, the samples processed to 700 o C had the greatest absorption capacity. So, when passing 50 dm 3 of wastewater containing 3.20 mg / dm 3 of lead (II), the capacity of the calcined dolomite samples is 25% realized (at 95% of the possible degree by this method).
Недостатком этого способа является то, что сорбционная емкость доломита реализуется в этом способе не в полном объеме. Кроме того, время процесса очистки от ионов свинца достаточно большое (30 мин). The disadvantage of this method is that the sorption capacity of dolomite is not fully realized in this method. In addition, the time of the process of purification from lead ions is quite large (30 min).
Основной технической задачей предложенного изобретения является уменьшение времени (в 6-10 раз) сорбционной очистки воды от ионов тяжелых металлов
Основная техническая задача достигается тем, что в способе сорбционной очистки подземной воды от ионов тяжелых металлов, включающем ее обработку сорбентом, содержащим карбонаты кальция и магния, и подвергнутым термообработке, согласно предложенному решению, обработку воды ведут гранулированным сорбентом, содержащим, мас. %: СаСО3 35-45; MgCО3 25-28; Na2CO3 7-5; NaCl 3-2; MgO остальное
и подвергнутым термообработке при 600oС.The main technical objective of the proposed invention is to reduce the time (6-10 times) sorption treatment of water from heavy metal ions
The main technical problem is achieved by the fact that in the method of sorption treatment of underground water from heavy metal ions, including its treatment with a sorbent containing calcium and magnesium carbonates, and subjected to heat treatment, according to the proposed solution, the water is treated with a granular sorbent containing, by weight. %: CaCO 3 35-45; MgCO 3 25-28; Na 2 CO 3 7-5; NaCl 3-2; MgO rest
and subjected to heat treatment at 600 o C.
В известных технических решениях не имеется признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа. In the known technical solutions there are no signs similar to those distinguishing the claimed solution from the prototype.
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the claimed invention have shown that they do not follow explicitly from the prior art.
Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень". From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the invention on the achievement of the specified technical result is not known. Therefore, the invention meets the condition of patentability "inventive step".
Пример конкретного выполнения. Обработке по предлагаемому способу подвергают подземную воду, содержащую ионы железа (20 ПДК) и ионы марганца (20 ПДК). Обработку проводят при комнатной температуре в реакторе объемом 10 дм3. Время контакта воды с адсорбентом составляет 3-5 мин. Процесс очистки ведут в кипящем слое.An example of a specific implementation. The processing according to the proposed method is subjected to underground water containing iron ions (20 MAC) and manganese ions (20 MAC). The treatment is carried out at room temperature in a reactor with a volume of 10 dm 3 . The contact time of water with the adsorbent is 3-5 minutes. The cleaning process is carried out in a fluidized bed.
Для очистки используют искусственный керамический состав, состоящий из карбонатов кальция, магния, натрия, оксида магния и твердого раствора хлорида натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: СаСО3 35-45; MgCO3 25-28; Nа2СО3 7-5; NaCl 3-2; MgO остальное, в количестве 100 г. Смесь тщательно перемалывают, увлажняют дистиллированной водой до пастообразного состояния, гранулируют, сушат при 600oС. Для этих целей подходит любой аппарат, предназначенный для грануляции смесей до размеров зерен 3-5 мм. Процесс очистки воды ведут в кипящем слое. Начальную и конечную концентрации ионов металлов контролируют фотометрически (см. "Физико-химические методы анализа", из-во "Химия", Л. 1974, стр. 89).For cleaning, an artificial ceramic composition is used, consisting of calcium, magnesium, sodium carbonates, magnesium oxide and a solid solution of sodium chloride, in the following ratio of components, wt.%: CaCO 3 35-45; MgCO 3 25-28; Na 2 CO 3 7-5; NaCl 3-2; MgO the rest, in an amount of 100 g. The mixture is thoroughly ground, moistened with distilled water to a paste-like state, granulated, dried at 600 o C. For this purpose, any apparatus designed for granulating mixtures up to grain sizes of 3-5 mm is suitable. The water treatment process is carried out in a fluidized bed. The initial and final concentrations of metal ions are monitored photometrically (see Physicochemical Methods of Analysis, Chemistry, L. 1974, p. 89).
Результаты сорбционной очистки воды искусственным керамическим составом представлены в таблице. The results of sorption water purification with an artificial ceramic composition are presented in the table.
Таким образом, как следует из таблицы, при обработке воды по предложенному способу достигается практически полная очистка воды от ионов железа и марганца. При обработке воды искусственной смесью карбонатов СаСО3 (35-45%) и MgCО3 (25-28%), Nа2СО3 (7-5%), NaCl (3-2%) и оксида магния - остальное, если обрабатывать воду смесью карбонатов Са и Mg выше 35-45% и 25-28 мас. % соответственно, то массовый вклад оксида магния в смеси заметно снижается, что приводит к тому, что очистки от ионов железа и марганца до уровня предельно допустимой концентрации не происходит.Thus, as follows from the table, when water is treated by the proposed method, an almost complete purification of water from iron and manganese ions is achieved. When treating water with an artificial mixture of CaCO 3 carbonates (35-45%) and MgCO 3 (25-28%), Na 2 CO 3 (7-5%), NaCl (3-2%) and magnesium oxide - the rest, if processed water with a mixture of Ca and Mg carbonates above 35-45% and 25-28 wt. %, respectively, then the mass contribution of magnesium oxide to the mixture decreases markedly, which leads to the fact that no purification from iron and manganese ions to the level of maximum permissible concentration occurs.
Предложенный способ прост в применении и позволяет достичь более высокой степени очистки воды, при меньшем времени процесса (3-5 мин) по сравнению с прототипом (30 мин). Кроме того, проведение очистки воды в кипящем слое позволяет использовать адсорбент длительное время без регенерации. The proposed method is simple to use and allows to achieve a higher degree of water purification, with a shorter process time (3-5 min) compared with the prototype (30 min). In addition, carrying out water purification in a fluidized bed allows the use of an adsorbent for a long time without regeneration.
Claims (1)
СаСО3 - 35-45
MgCO3 - 25-28
Na2CO3 - 7-5
NaCl - 3-2
MgO - Остальное
и подвергнутым термообработке при 600oС.The method of sorption treatment of underground water from heavy metal ions, including its treatment with a sorbent containing calcium and magnesium carbonates and subjected to heat treatment, characterized in that the water is treated with a granular sorbent containing, wt.%:
CaCO 3 - 35-45
MgCO 3 - 25-28
Na 2 CO 3 - 7-5
NaCl - 3-2
MgO - Else
and subjected to heat treatment at 600 o C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000118466A RU2199384C2 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Method of sorption cleaning of water from heavy metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000118466A RU2199384C2 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Method of sorption cleaning of water from heavy metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000118466A RU2000118466A (en) | 2002-06-20 |
| RU2199384C2 true RU2199384C2 (en) | 2003-02-27 |
Family
ID=20237720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000118466A RU2199384C2 (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Method of sorption cleaning of water from heavy metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2199384C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482068C2 (en) * | 2007-03-21 | 2013-05-20 | Омиа Девелопмент Аг | Calcium carbonate having treated surface and use thereof in waste water treatment |
| RU2482067C2 (en) * | 2007-03-21 | 2013-05-20 | Омиа Девелопмент Аг | Water treatment method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4226839A (en) * | 1978-07-21 | 1980-10-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Activation of calcium oxide as a sorbent |
| RU2049070C1 (en) * | 1993-02-04 | 1995-11-27 | Александр Иванович Калинин | Device for cleaning and conditioning water |
| RU2077380C1 (en) * | 1994-04-19 | 1997-04-20 | Евгений Георгиевич Петров | Method of production of granulated filter medium |
| RU2146403C1 (en) * | 1998-06-08 | 2000-03-10 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Method for water cleaning from radionuclides |
-
2000
- 2000-07-11 RU RU2000118466A patent/RU2199384C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4226839A (en) * | 1978-07-21 | 1980-10-07 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Activation of calcium oxide as a sorbent |
| RU2049070C1 (en) * | 1993-02-04 | 1995-11-27 | Александр Иванович Калинин | Device for cleaning and conditioning water |
| RU2077380C1 (en) * | 1994-04-19 | 1997-04-20 | Евгений Георгиевич Петров | Method of production of granulated filter medium |
| RU2146403C1 (en) * | 1998-06-08 | 2000-03-10 | Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина | Method for water cleaning from radionuclides |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАЗАНЦЕВА Н.М. Использование доломита в очистке сточных вод. Химия и технология воды. Т.18. - 1996, № 5, с.555. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482068C2 (en) * | 2007-03-21 | 2013-05-20 | Омиа Девелопмент Аг | Calcium carbonate having treated surface and use thereof in waste water treatment |
| RU2482067C2 (en) * | 2007-03-21 | 2013-05-20 | Омиа Девелопмент Аг | Water treatment method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2180944B1 (en) | Surface treated calcium carbonate and its use in waste water treatment | |
| Kazemi et al. | Cerastoderma lamarcki shell as a natural, low cost and new adsorbent to removal of dye pollutant from aqueous solutions: Equilibrium and kinetic studies | |
| JP2013184132A (en) | Regeneration method for used activated carbon and activated carbon and method for manufacturing the same | |
| Elsaim | Removal of ciprofloxacin hydrochloride from aqueous solution by pomegranate peel grown in Alziedab agricultural scheme-River Nile State, Sudan | |
| Mustapha et al. | Study on activated from melon (Citrullus lanatus) husk as natural adsorbent for removal of hardness in water | |
| RU2199384C2 (en) | Method of sorption cleaning of water from heavy metals | |
| RU2108297C1 (en) | Water treatment process | |
| Istiqomah et al. | Utilization of winged bean (Psophocarpus tetragonolobus) seed powder as a coagulant and activated natural zeolite as an adsorbent for improving of tapioca and tofu wastewater qualities | |
| RU2125022C1 (en) | Substance for treating waste waters | |
| Al-Rawajfeh | Enhancement of hardness and chloride removal and reduction of Cl2 release and corrosion in electrodeionization units | |
| KR20140128717A (en) | Waste water treatment agent for phosphorus removal andpreparation method thereof | |
| RU2360732C1 (en) | Method of sewage treatment from ions of heavy metals | |
| JP3278754B2 (en) | Adsorbent | |
| RU2106306C1 (en) | Method of removing iron from alkali solution | |
| SU1308552A1 (en) | Method of producing sorbent for purifying waste water from silicates | |
| RU2046102C1 (en) | Method of water treatment from iron ions | |
| JPS6150011B2 (en) | ||
| RU2060959C1 (en) | Method to clear sewage from synthetic surface-active substances | |
| CN105271463A (en) | Efficient solid filter material used for sewage treatment and manufacturing method thereof | |
| Xie et al. | Phosphate removal from wastewater using aluminium oxide as adsorbent | |
| RU2041169C1 (en) | Method for ion-exchange extraction of nitrate-ions | |
| RU2219994C1 (en) | Method to manufacture a filtering material and the filtering material | |
| JPH11319411A (en) | Water cleaning agent containing shell fossil and water cleaning method using the agent | |
| Li et al. | Adsorption of Acid Black 1 Wastewater by Basic Oxygen Furnace Slag. | |
| RU2715173C1 (en) | Method of treating waste water from heavy metal ions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090712 |