RU2458010C2 - Способ очистки воды от соединений хрома - Google Patents
Способ очистки воды от соединений хрома 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
Изобретение может быть использовано при очистке промышленных сточных вод, содержащих хром (VI) в виде хромат- и дихромат-ионов, в металлургической, машино- и автомобилестроительной промышленности, кожевенных производствах, а также в текстильной промышленности, на предприятиях органического синтеза, в производстве пигментов, фармацевтической, спичечной, лакокрасочной промышленности. Для осуществления способа проводят очистку воды от соединений хрома путем восстановления хрома (VI) и сорбцией катионов хрома (III) матрицей сорбента. В качестве сорбента последовательно применяют волосы и сульфоуголь. Регенерацию хрома в виде оксида хрома (III) осуществляют сжиганием или пиролизом отработанных сорбентов. Использование предложенного изобретения позволяет упростить и усовершенствовать процесс очистки хромсодержащих сточных вод, а также расширить ассортимент сорбционных материалов, обеспечивающих полное количественное удаление из воды хрома (VI) и хрома (III). При этом не происходит образования отходов и шламов, а хром регенерируют в виде оксида хрома (III). 2 табл., 8 пр.
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].
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.
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.
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.
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.
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).
Недостатками прототипа являются:
- использование дорогого пищевого материала в качестве сорбента.
- неполное восстановление хрома (VI), в результате чего отработанные семена фасоли становятся высокотоксичными и невостребованными отходами. Это создает дополнительные технические и экологические проблемы;
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).
Технический результат - качественная очистка воды с последовательным применением сорбентов-восстановителей (волосы и сульфоуголь соответственно). Регенерацию хрома осуществляют сжиганием отработанных сорбентов.
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.
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.
Как видно из табл.1 (пункт 2), наилучшим сорбентом следует признать волосы.
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.
Как видно из примера 8, очищенная вода удовлетворяет гигиеническим требованиям и по хрому (VI), и по хрому (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.
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).
Литература
1. Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - M.: Металлургия, 1980. 195 с.
2. Цао Чжун Хуа. Очистка сточных вод кожевенных заводов от соединений хрома. // Экология и промышленность России, март 1999. 14-15 с.
3. Способ адсорбции хрома (VI) на активированном угле. RU 2091318. Опубликовано 27.09.1997.
4. Способ удаления хрома (VI) из водного раствора. RU №2110481. Опубликовано 10.05.1998.
5. Способ удаления хрома (VI) из водного раствора. RU №2129096. Опубликовано 20.04.1999.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (ru) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Способ очистки воды от соединений хрома |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (ru) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Способ очистки воды от соединений хрома |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010147043A RU2010147043A (ru) | 2012-05-27 |
| RU2458010C2 true RU2458010C2 (ru) | 2012-08-10 |
Family
ID=46231319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010147043/05A RU2458010C2 (ru) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Способ очистки воды от соединений хрома |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458010C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633913C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001883C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1993-10-30 | Шишкин Дмитрий Николаевич, Мурашкин Юрий Васильевич | Способ очистки сточных вод от солей металлов |
| RU2091318C1 (ru) * | 1994-08-05 | 1997-09-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ адсорбции хрома (vi) на активированном угле |
| RU2129096C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-04-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ удаления хрома (vi) из водного раствора |
| RU2142434C1 (ru) * | 1993-06-04 | 1999-12-10 | Файтотек, Инк. | Способ удаления растворенного металла из раствора и система для его осуществления (варианты) |
| US20040124151A1 (en) * | 2000-12-12 | 2004-07-01 | Maxim, Llc, A Limited Liability Corporation | Fibrous protein adsorption of heavy metals |
| RU2291113C1 (ru) * | 2005-07-19 | 2007-01-10 | Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" | Способ очистки сточных вод от ионов хрома (iii) и (vi) |
-
2010
- 2010-11-18 RU RU2010147043/05A patent/RU2458010C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2001883C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1993-10-30 | Шишкин Дмитрий Николаевич, Мурашкин Юрий Васильевич | Способ очистки сточных вод от солей металлов |
| RU2142434C1 (ru) * | 1993-06-04 | 1999-12-10 | Файтотек, Инк. | Способ удаления растворенного металла из раствора и система для его осуществления (варианты) |
| RU2091318C1 (ru) * | 1994-08-05 | 1997-09-27 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ адсорбции хрома (vi) на активированном угле |
| RU2129096C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-04-20 | Воропанова Лидия Алексеевна | Способ удаления хрома (vi) из водного раствора |
| US20040124151A1 (en) * | 2000-12-12 | 2004-07-01 | Maxim, Llc, A Limited Liability Corporation | Fibrous protein adsorption of heavy metals |
| RU2291113C1 (ru) * | 2005-07-19 | 2007-01-10 | Учреждение образования "Белорусский государственный технологический университет" | Способ очистки сточных вод от ионов хрома (iii) и (vi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2633913C1 (ru) * | 2016-07-19 | 2017-10-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010147043A (ru) | 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 (zh) | 一种磁性树脂促进反硝化去除水中硝态氮的方法 | |
| WO2007111531A1 (fr) | Procédé de traitement d'eau | |
| KR101420498B1 (ko) | 해양 오염퇴적물 정화를 위한 피복 소재 개발과 그 이용 | |
| Al-Kindi et al. | Tetracycline remove from synthetic wastewater by using several methods | |
| CN105621812B (zh) | 一种处理含铅石油化工废水的系统 | |
| RU2458010C2 (ru) | Способ очистки воды от соединений хрома | |
| 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 (zh) | 一种重金属污水处理材料 | |
| CN102745764B (zh) | 一种利用铝钛复合鞣制废弃物去除铬鞣废水中三价铬的方法 | |
| Krishnaveni et al. | A Study on Removal of Heavy Metal Chromium from Aqueous Chromium Solution Using Ipomoea carnea Root as Biosorbent | |
| RU2129096C1 (ru) | Способ удаления хрома (vi) из водного раствора | |
| RU2110481C1 (ru) | Способ удаления хрома (vi) из водного раствора |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121119 |