[go: up one dir, main page]

RU2458010C2 - Method of purifying water from chromium compounds - Google Patents

Method of purifying water from chromium compounds Download PDF

Info

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
Application number
RU2010147043/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147043A (en
Inventor
Арарат Александрович Пашаян (RU)
Арарат Александрович Пашаян
Мария Владимировна Зеркаленкова (RU)
Мария Владимировна Зеркаленкова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского"
Priority to RU2010147043/05A priority Critical patent/RU2458010C2/en
Publication of RU2010147043A publication Critical patent/RU2010147043A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2458010C2 publication Critical patent/RU2458010C2/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used during treatment of industrial sewage containing chromium (VI) in form of chromate and dichromate ions, in metallurgical, machine- and motor-car construction industry, leather industry, as well as in textile industry, at organic synthesis companies, in pigment production, pharmaceutical, match and paint industries. To realise the method, water is purified from chromium compounds by reducing chromium (VI) and sorption of chromium (III) cations with a sorbent matrix. Hair and sulphonated coal are successively used as the sorbent. Regeneration of chromium in form of chromium (III) oxide is carried out by burning and pyrolysis of spent sorbents.
EFFECT: use of the present invention enables to simplify and improve the process of purifying chromium-containing sewage, and also widen the range of sorption materials which ensure full quantitative removal of chromium (VI) and chromium (III) from water; wherein there is no formation of wastes and sludge, and chromium is regenerated in form of chromium (III) oxide.
2 tbl, 8 ex

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

Figure 00000001
и
Figure 00000002
(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
Figure 00000001
and
Figure 00000002
(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.

Figure 00000003
Figure 00000003

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

Figure 00000004
Figure 00000004

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)

Способ очистки воды от соединений хрома в кислой среде сорбентами, восстановлением хрома (VI) и сорбцией катионов хрома (III) матрицей сорбента, отличающийся тем, что в качестве сорбентов последовательно применяют волосы и сульфоуголь, а регенерацию хрома в виде оксида хрома (III) осуществляют сжиганием или пиролизом отработанных сорбентов. The method of purification of water from chromium compounds in an acidic environment by sorbents, reduction of chromium (VI) and sorption of chromium (III) cations by a sorbent matrix, characterized in that hair and sulfonated carbon are used successively as sorbents, and chromium is regenerated in the form of chromium (III) oxide burning or pyrolysis of spent sorbents.
RU2010147043/05A 2010-11-18 2010-11-18 Method of purifying water from chromium compounds RU2458010C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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