RU2458010C2 - Method of purifying water from chromium compounds - Google Patents
Method of purifying water from chromium compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458010C2 RU2458010C2 RU2010147043/05A RU2010147043A RU2458010C2 RU 2458010 C2 RU2458010 C2 RU 2458010C2 RU 2010147043/05 A RU2010147043/05 A RU 2010147043/05A RU 2010147043 A RU2010147043 A RU 2010147043A RU 2458010 C2 RU2458010 C2 RU 2458010C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chromium
- iii
- water
- sorbent
- oxide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 24
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 5
- -1 dichromate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 4
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 claims 1
- BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N chromium(3+) Chemical compound [Cr+3] BFGKITSFLPAWGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010985 leather Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 4
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 2
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000219823 Medicago Species 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу очистки вод, загрязненных соединениями хрома (VI) и хрома (III), и может быть использовано при очистке промышленных сточных вод. Источниками попадания хрома (VI) в гидросферу являются металлургическая, машино- и автомобилестроительная промышленность, кожевенные производства, а также текстильная промышленность, предприятия органического синтеза, производство пигментов, фармацевтическая, спичечная, лакокрасочная промышленность. Содержание хрома (VI) в стоках таких производств колеблется от 0,005-0,2 г/л (в промывных водах) до 5-200 г/л (отработанные электролиты) [1,2].The invention relates to a method for treating waters contaminated with compounds of chromium (VI) and chromium (III), and can be used in the treatment of industrial wastewater. Sources of chromium (VI) entering the hydrosphere are the metallurgical, machine and automotive industries, leather production, as well as the textile industry, organic synthesis enterprises, pigment production, pharmaceutical, match, paint and varnish industries. The chromium (VI) content in the effluents of such plants varies from 0.005-0.2 g / l (in wash water) to 5-200 g / l (spent electrolytes) [1,2].
Соединения хрома (VI) в воде находятся в составе анионов и (в кислой и щелочной средах соответственно), а хрома (III) - в виде катиона Cr3+, поэтому способы и методы очистки воды от упомянутых соединений отличаются друг от друга по способу и по принципу.Compounds of chromium (VI) in water are part of anions and (in acidic and alkaline media, respectively), and chromium (III) - in the form of a Cr 3+ cation, therefore, the methods and methods for purifying water from these compounds differ from each other in the method and principle.
Известен способ адсорбции хрома (VI) восстановлением на активированном угле [3]. Для осуществления этого процесса необходимо постоянно контролировать и корректировать рН водного раствора. За сутки контакта 2 граммов угля в 200 мл раствора (исходная концентрация CrO3 100 мг/л) при рН 4 сорбционная объемная емкость (СОЕ) угля достигает 8,25 мг/г, что составляет 82,5% от начального количества оксида хрома (VI). Остаточная концентрация хрома (VI) в растворе 9 мг/л, что составляет 900 ПДК. Предельно допустимые концентрации хрома в воде водоемов хозяйственно-бытового водопользования составляют 0,5 мг/л для хрома (III) и 0,05 мг/л для хрома (VI). Для водоемов рыбохозяйственного водопользования - 0,005 и 0,001 мг/дм3 соответственно.A known method of adsorption of chromium (VI) by reduction on activated carbon [3]. To implement this process, it is necessary to constantly monitor and adjust the pH of the aqueous solution. During the day of contact, 2 grams of coal in 200 ml of solution (initial concentration of CrO 3 100 mg / l) at pH 4, the sorption volumetric capacity (СОЕ) of coal reaches 8.25 mg / g, which is 82.5% of the initial amount of chromium oxide ( Vi). The residual concentration of chromium (VI) in the solution is 9 mg / l, which is 900 MAC. The maximum permissible concentration of chromium in the water of water bodies of domestic water use is 0.5 mg / l for chromium (III) and 0.05 mg / l for chromium (VI). For reservoirs of fishery water use - 0.005 and 0.001 mg / dm 3, respectively.
Известен способ [4] удаления хрома (VI) из кислого водного раствора, включающий обработку раствора до оптимальной величины рН, контакт раствора и адсорбента. В качестве адсорбента и/или восстановителя используют семена люцерны и/иди клевера. Восстановленный хром (III) удаляют из раствора сорбцией на катионитах или осаждением гидроксида нейтрализацией раствора щелочными реагентами.A known method [4] of removing chromium (VI) from an acidic aqueous solution, including processing the solution to the optimum pH value, contacting the solution and the adsorbent. Alfalfa and / or clover seeds are used as adsorbent and / or reducing agent. Reduced chromium (III) is removed from the solution by sorption on cation exchangers or precipitation of hydroxide by neutralization of the solution with alkaline reagents.
Недостатками описанных выше способов-аналогов являются: низкая эффективность и дороговизна в связи с высокой ценой применяемых сорбентов-восстановителей (активированный уголь, семена люцерны или клевера). Кроме того, в способах не указаны пути утилизации и/или обезвреживания отработанных сорбентов, которые в окружающей среде могут быть источниками соединений высокотоксичного хрома.The disadvantages of the above analogue methods are: low efficiency and high cost due to the high price of the used sorbent reducing agents (activated carbon, alfalfa or clover seeds). In addition, the methods do not indicate the ways of utilization and / or neutralization of spent sorbents, which in the environment can be sources of highly toxic chromium compounds.
Наиболее близким к настоящему является способ [5] удаления хрома из кислых водных растворов с использованием семян фасоли в качестве сорбента-восстановителя. Показано [5], что кожица фасоли поглощает (восстанавливает) преимущественно хром (VI), а ее семядоли - хром (III). То есть в разных участках семян находятся разные формы хрома. Это не позволяет регенерировать хром (III) из фасоли даже при полной деструкции семян. В результате получается смесь соединений хрома (III) и хрома (VI).Closest to the present is a method [5] for removing chromium from acidic aqueous solutions using bean seeds as a reducing sorbent. It was shown [5] that the bean skin absorbs (restores) mainly chromium (VI), and its cotyledons - chrome (III). That is, in different parts of the seeds are different forms of chromium. This does not allow the regeneration of chromium (III) from beans even with complete destruction of the seeds. The result is a mixture of chromium (III) and chromium (VI) compounds.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- использование дорогого пищевого материала в качестве сорбента.- the use of expensive food material as a sorbent.
- неполное восстановление хрома (VI), в результате чего отработанные семена фасоли становятся высокотоксичными и невостребованными отходами. Это создает дополнительные технические и экологические проблемы;- incomplete recovery of chromium (VI), as a result of which the used bean seeds become highly toxic and unclaimed waste. This creates additional technical and environmental problems;
Задача изобретения - создание усовершенствованного способа очистки воды от соединений хрома с применением доступных и недорогих сорбентов, обеспечивающих полное количественное удаление из воды хрома (VI) и хрома (III).The objective of the invention is the creation of an improved method for purifying water from chromium compounds using affordable and inexpensive sorbents that ensure complete quantitative removal of chromium (VI) and chromium (III) from water.
Технический результат - качественная очистка воды с последовательным применением сорбентов-восстановителей (волосы и сульфоуголь соответственно). Регенерацию хрома осуществляют сжиганием отработанных сорбентов.EFFECT: high-quality water purification with sequential use of sorbent reducing agents (hair and sulfonated coal, respectively). Chromium regeneration is carried out by burning spent sorbents.
Это достигается тем, что в способе очистку воды в кислой среде от соединений хрома осуществляют сорбентами, которые восстанавливают хром (VI) и сорбируют катионы хрома (III) матрицей сорбента. В качестве сорбентов последовательно применяют волосы и сульфоуголь, а регенерацию хрома в виде оксида хрома (III) осуществляют сжиганием или пиролизом отработанных сорбентов.This is achieved by the fact that in the method the purification of water in an acidic environment from chromium compounds is carried out by sorbents that reduce chromium (VI) and sorb chromium (III) cations by a sorbent matrix. Hair and sulfonated coal are successively used as sorbents, and chromium regeneration in the form of chromium oxide (III) is carried out by burning or pyrolysis of spent sorbents.
Примеры 1-7. Семь образцов исходного раствора CrO3 объемом по 0,1 литр, концентрацией 41 мг/л в расчете на хром при рН 2 выдерживали в течение суток в контакте с сорбентами массой по 2,5 г. Результаты экспериментов представлены в табл.1.Examples 1-7. Seven samples of the initial CrO 3 solution with a volume of 0.1 liter and a concentration of 41 mg / l per chromium at pH 2 were kept in contact with 2.5 g sorbents for 24 hours. The experimental results are presented in Table 1.
Как видно из табл.1 (пункт 2), наилучшим сорбентом следует признать волосы.As can be seen from table 1 (paragraph 2), hair should be recognized as the best sorbent.
Пример 8. Начальную очистку воды от хрома осуществили с применением волос в качестве сорбента, рНо 2,5, V (раствора) = 0,5 л, m (волос) = 12,5 г, С (хром) = 100 мг/л.Example 8. The initial purification of water from chromium was carried out using hair as a sorbent, pH about 2.5, V (solution) = 0.5 l, m (hair) = 12.5 g, C (chromium) = 100 mg / l
Как видно из примера 8, очищенная вода удовлетворяет гигиеническим требованиям и по хрому (VI), и по хрому (III).As can be seen from example 8, purified water satisfies hygienic requirements for chromium (VI) and chromium (III).
Утилизацию отработанных сорбентов, содержащих хром (III) и хром (VI), осуществляли сжиганием или пиролизом. Остаток после прокаливания представляет собой оксид хрома (III). Хром (VI) в остатке не обнаружен.Disposal of spent sorbents containing chromium (III) and chromium (VI) was carried out by burning or pyrolysis. The residue after calcination is chromium (III) oxide. No chromium (VI) was found in the residue.
Таким образом, преимущество предложенного способа по сравнению с прототипом заключается в том, что способ позволяет очистить воду до достижения требуемых санитарных норм и ПДК, применяя доступные и недорогие сорбенты. Утилизацию отработанных сорбентов осуществляют их сжиганием или пиролизом, что позволяет регенерировать хром в виде его оксида (III).Thus, the advantage of the proposed method in comparison with the prototype is that the method allows you to purify the water to achieve the required sanitary standards and MPC, using affordable and inexpensive sorbents. Disposal of spent sorbents is carried out by burning or pyrolysis, which allows the regeneration of chromium in the form of its oxide (III).
ЛитератураLiterature
1. Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - M.: Металлургия, 1980. 195 с.1. Smirnov D.N., Genkin V.E. Wastewater treatment in metal processing. - M .: Metallurgy, 1980.195 s.
2. Цао Чжун Хуа. Очистка сточных вод кожевенных заводов от соединений хрома. // Экология и промышленность России, март 1999. 14-15 с.2. Cao Zhong Hua. Wastewater treatment of tanneries from chromium compounds. // Ecology and industry of Russia, March 1999. 14-15 p.
3. Способ адсорбции хрома (VI) на активированном угле. RU 2091318. Опубликовано 27.09.1997.3. The method of adsorption of chromium (VI) on activated carbon. RU 2091318. Published on 09/27/1997.
4. Способ удаления хрома (VI) из водного раствора. RU №2110481. Опубликовано 10.05.1998.4. A method for removing chromium (VI) from an aqueous solution. RU No. 2110481. Published on May 10, 1998.
5. Способ удаления хрома (VI) из водного раствора. RU №2129096. Опубликовано 20.04.1999.5. A method for removing chromium (VI) from an aqueous solution. RU No. 2129096. Published on April 20, 1999.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of purifying water from chromium compounds |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of purifying water from chromium compounds |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010147043A RU2010147043A (en) | 2012-05-27 |
| RU2458010C2 true RU2458010C2 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46231319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (en) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Method of purifying water from chromium compounds |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458010C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633913C1 (en) * | 2016-07-19 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001883C1 (en) * | 1991-07-12 | 1993-10-30 | Шишкин Дмитрий Николаевич, Мурашкин Юрий Васильевич | Method for removal of metal salts from sewage |
| RU2091318C1 (en) * | 1994-08-05 | 1997-09-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of chromium(vi) adsorption on activated carbon |
| RU2129096C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-04-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of removing chromium (vi) from aqueous solution |
| RU2142434C1 (en) * | 1993-06-04 | 1999-12-10 | Файтотек, Инк. | Method of removal of dissolved metal from solution and system for its realization ( variants ) |
| US20040124151A1 (en) * | 2000-12-12 | 2004-07-01 | Maxim, Llc, A Limited Liability Corporation | Fibrous protein adsorption of heavy metals |
| RU2291113C1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-10 | Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" | Method of purification of waste water from ions of chromium (iii) and (iv) |
-
2010
- 2010-11-18 RU RU2010147043/05A patent/RU2458010C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001883C1 (en) * | 1991-07-12 | 1993-10-30 | Шишкин Дмитрий Николаевич, Мурашкин Юрий Васильевич | Method for removal of metal salts from sewage |
| RU2142434C1 (en) * | 1993-06-04 | 1999-12-10 | Файтотек, Инк. | Method of removal of dissolved metal from solution and system for its realization ( variants ) |
| RU2091318C1 (en) * | 1994-08-05 | 1997-09-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of chromium(vi) adsorption on activated carbon |
| RU2129096C1 (en) * | 1997-12-09 | 1999-04-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Method of removing chromium (vi) from aqueous solution |
| US20040124151A1 (en) * | 2000-12-12 | 2004-07-01 | Maxim, Llc, A Limited Liability Corporation | Fibrous protein adsorption of heavy metals |
| RU2291113C1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-01-10 | Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" | Method of purification of waste water from ions of chromium (iii) and (iv) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633913C1 (en) * | 2016-07-19 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of extracting ions of heavy metals from aqueous solutions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010147043A (en) | 2012-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lito et al. | Removal of anionic pollutants from waters and wastewaters and materials perspective for their selective sorption | |
| Kebede et al. | Study on adsorption of some common metal ions present in industrial effluents by Moringa stenopetala seed powder | |
| Singh et al. | Fluoride ions vs removal technologies: A study | |
| Laksaci et al. | Elimination of amoxicillin by adsorption on coffee waste based activated carbon | |
| Turan et al. | Lead removal in fixed-bed columns by zeolite and sepiolite | |
| Ramteke et al. | Treatment of water containing heavy metals using a novel approach of immobilized modified sludge biomass based adsorbents | |
| Werkneh et al. | Removal of hexavalent chromium from tannery wastewater using activated carbon primed from sugarcane bagasse: Adsorption/desorption studies | |
| Kulkarni et al. | Studies on flyash as an adsorbent for removal of various pollutants from wastewater | |
| Ali et al. | Ion exchange resins and their applications in water treatment and pollutants removal from environment: A review: Ion exchange resins and their applications | |
| Darge et al. | Treatment of industrial wastewater by using banana peels and fish scales | |
| WO2019095629A1 (en) | Method for promoting denitrification through magnetic resin to remove nitrate nitrogen from water | |
| WO2007111531A1 (en) | Water treating method | |
| KR101420498B1 (en) | The covering material development for purifying the sea polluted sediments and using thereof | |
| Al-Kindi et al. | Tetracycline remove from synthetic wastewater by using several methods | |
| CN105621812B (en) | A kind of system of the leaded petrochemical wastewater of processing | |
| RU2458010C2 (en) | Method of purifying water from chromium compounds | |
| Ayati et al. | Use of Walnut and Peanut Shells Activated Carbon in Direct Blue71 Removal: Kinetic and Isotherm | |
| Medellin-Castillo et al. | Removal of pollutants from water by adsorbents prepared from animal bone wastes | |
| Atkinson | Filtration technology verified to remove arsenic from drinking water | |
| Uniyal et al. | Cadmium biosorption by Stenotrophomonas humi and Micrococcus luteus: kinetics, equilibrium and thermodynamic studies | |
| CN105692771A (en) | Material for treating wastewater containing heavy metal | |
| CN102745764B (en) | A method for removing trivalent chromium in chrome tanning wastewater by using aluminum-titanium composite tanning waste | |
| Krishnaveni et al. | A Study on Removal of Heavy Metal Chromium from Aqueous Chromium Solution Using Ipomoea carnea Root as Biosorbent | |
| RU2129096C1 (en) | Method of removing chromium (vi) from aqueous solution | |
| RU2110481C1 (en) | Method for elimination of chromium (vi) of aqueous solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121119 |