RU2412756C2 - Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end - Google Patents
Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2412756C2 RU2412756C2 RU2008152525/05A RU2008152525A RU2412756C2 RU 2412756 C2 RU2412756 C2 RU 2412756C2 RU 2008152525/05 A RU2008152525/05 A RU 2008152525/05A RU 2008152525 A RU2008152525 A RU 2008152525A RU 2412756 C2 RU2412756 C2 RU 2412756C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- lead
- cadmium
- effluents
- compounds
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229940065285 cadmium compound Drugs 0.000 title claims abstract description 11
- 150000001662 cadmium compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 12
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 2
- -1 silicon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229910052665 sodalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 229910000213 hydrogarnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010458 rotten stone Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области промышленной экологии, в частности к очистке промышленных и бытовых стоков технической воды от загрязнений, содержащих соединения свинца и кадмия, и может быть использовано, в частности, в машиностроении при очистке промышленных стоков гальванического производства или производства материалов и изделий из пластических масс и лакокрасочного производства.The invention relates to the field of industrial ecology, in particular to the treatment of industrial and domestic wastewater from industrial water from contaminants containing lead and cadmium compounds, and can be used, in particular, in mechanical engineering for the treatment of industrial wastewater from galvanic production or the production of materials and products from plastics and paint and varnish production.
Известно применение в качестве фильтрующих материалов для очистки воды от различных веществ природных материалов - сорбентов: дробленого антрацита, диатомита, трепела, мрамора, магномассы (Кульский Л.А. Химия и технология обработки воды. - Киев, 1960. - С.225).Known use as filtering materials for water purification from various substances of natural materials - sorbents: crushed anthracite, diatomite, tripoli, marble, magnomass (Kulsky LA Chemistry and water treatment technology. - Kiev, 1960. - P.225).
В промышленном масштабе при очистке воды и промышленных стоков используются фильтры с загрузкой из кварцевого песка, который предварительно отмывают и сортируют просеиванием через сита. (Жужиков В.А. Фильтрование. - М.: Химия, 1968. - 412 с.; Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация - М.: Стройиздат, 1976. - 632 с.; Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1977. - 208 с.)On an industrial scale, water and industrial wastewater treatment uses filters loaded with quartz sand, which are pre-washed and sorted by sieving through sieves. (Zhuzhikov V.A. Filtration. - M .: Chemistry, 1968. - 412 p .; Yakovlev S.V., Karelin Y.A., Zhukov A.I., Kolobanov S.K. Sewerage - M .: Stroyizdat , 1976. - 632 s .; Zhukov A.I., Mongayt I.L., Rodziller I.D. Methods for the treatment of industrial wastewater .-- Moscow: Stroyizdat, 1977. - 208 p.)
Однако кварцевый песок почти повсеместно дефицитен и отличается сравнительно высокой стоимостью и относительно низкой грязеемкостью, что вызывает необходимость поиска более дешевых материалов или разработки специальных сорбентов с высокой поглотительной способностью, которые можно было бы применять для очистки воды и промышленных стоков.However, quartz sand is almost everywhere scarce and has a relatively high cost and relatively low dirt capacity, which necessitates the search for cheaper materials or the development of special sorbents with high absorption capacity that could be used for treating water and industrial effluents.
Известно использование в схемах очистки сточных вод специально подготовленных фильтрующих материалов - сорбентов, в частности гранулированного активированного угля марки СКД-515 (ТУ 922406-001-95) производства ОАО «СОРБЕНТ» г.Пермь, изготовляемого методом экструзии из тонкодисперсной пыли смеси каменных углей и связующего, с последующей обработкой в среде водяного пара при температуре 800-950°C.It is known that specially prepared filter materials are used in wastewater treatment schemes — sorbents, in particular granular activated carbon of the SKD-515 brand (TU 922406-001-95) manufactured by Perm SORBENT OJSC, produced by extrusion of fine coal and coal mixtures from fine dust a binder, followed by treatment in a medium of water vapor at a temperature of 800-950 ° C.
При высокой сорбции тяжелых металлов этим сорбентом некоторым ограничением его применения является довольно высокая стоимость, связанная с технологией производства.With high sorption of heavy metals, this sorbent, a certain limitation of its use is a rather high cost associated with the production technology.
Известен также адсорбент «ГЛИНТ» (ТУ 2163-001-15191069-2003), разработанный и применяемый для очистки промышленных и поверхностно-ливневых сточных вод путем осаждения катионов тяжелых металлов (Сu, Ni, Zn, Pb, Cd, Cr) и других (см. Инструкция по применению. Активированный Алюмосиликатный Адсорбент. ГЛИНТ. ЗАО "Квант минерал". Санкт-Петербург. 2007 г. С.6).Also known is the adsorbent “GLINT” (TU 2163-001-15191069-2003), developed and used for the treatment of industrial and surface-storm sewage by precipitation of heavy metal cations (Cu, Ni, Zn, Pb, Cd, Cr) and others ( see. Instructions for use. Activated Aluminosilicate Adsorbent. GLINT. CJSC "Quantum Mineral. St. Petersburg. 2007. P. 6).
При большом сроке службы адсорбента и возможности его многократных промывок при использовании в существующих технологических схемах очистки сточных вод к некоторым недостаткам адсорбента «ГЛИНТ» следует отнести ограничения по кислотности обрабатываемых стоков (pH 7,5÷8,0), что требует предварительной подготовки стоков (2-3-фазная очистка), и ограниченную сорбционную емкость по ионам тяжелых металлов (4,5÷5,6 кг/м3), что требует частых промывок при работе с высокотоксичными стоками, а это удорожает процесс очистки промышленных стоков.With a long service life of the adsorbent and the possibility of multiple washing it when used in existing technological schemes for wastewater treatment, some of the disadvantages of the GLINT adsorbent include limitations on the acidity of the treated effluents (pH 7.5 ÷ 8.0), which requires preliminary treatment of effluents ( 2-3-phase treatment), and a limited sorption capacity for heavy metal ions (4.5 ÷ 5.6 kg / m 3 ), which requires frequent flushing when working with highly toxic effluents, and this increases the cost of cleaning industrial effluents.
Задачей изобретения является поиск искусственно созданного сорбента, обладающего повышенной сорбцией, в частности, к соединениям свинца и кадмия из промышленных стоков в первую очередь машиностроительного и металлургического производства, не токсичного к окружающей среде, удобного в применении (в виде сыпучего порошка), не требующего при изготовлении и применении больших капитальных и эксплуатационных затрат, позволяющего использовать его в существующих технологических схемах и линиях очистных сооружений на предприятиях и в природоохранных лабораториях.The objective of the invention is to search for an artificially created sorbent with enhanced sorption, in particular, to compounds of lead and cadmium from industrial effluents, primarily engineering and metallurgical production, not toxic to the environment, convenient to use (in the form of bulk powder), which does not require the manufacture and application of large capital and operating costs, allowing it to be used in existing technological schemes and lines of treatment facilities at enterprises and in nature security laboratories.
Задача решается тем, что в качестве кремнийсодержащего сорбента для очистки промышленных стоков от соединений свинца и кадмия используют белый шлам марки А (БШ) - специально обработанный оборотный продукт переработки отходов глиноземного производства алюминиевого завода в виде порошка, при этом сорбент вводят в массовом соотношении 5,0÷50:1 к количеству соединений свинца или 5,0÷10,0:1 к количеству соединений кадмия, содержащихся в сточных водах, причем процесс сорбции с перемешиванием ведут в течение времени от 6 до 32 часов, с последующим разделением БШ и воды.The problem is solved in that as a silicon-containing sorbent for the purification of industrial effluents from lead and cadmium compounds, white grade A (BS) sludge is used - a specially processed recycled product of the processing of alumina production waste from an aluminum plant in the form of a powder, while the sorbent is introduced in a mass ratio of 5, 0 ÷ 50: 1 to the number of lead compounds or 5.0 ÷ 10.0: 1 to the number of cadmium compounds contained in wastewater, and the sorption process with stirring is carried out for a period of time from 6 to 32 hours, followed by BSe and water.
Белый шлам нейтрализованный (БШ) - сыпучий порошок светло-коричневого цвета, представленный сульфатной формой алюмосиликата группы содалита (нозеансодалит) с массовой долей от 80 до 90%; железистым гидрогранатом с массовой долей от 8 до 15%; мелкодисперсным гидроксидом алюминия с массовой долей от 1 до 5%; pH от 6,0 до 9,0. Не токсичен, не горюч.Neutralized white sludge (BS) - a loose powder of light brown color, represented by the sulfate form of the aluminosilicate of the sodalite group (noseanodalite) with a mass fraction of 80 to 90%; glandular hydrogarnet with a mass fraction of 8 to 15%; finely divided aluminum hydroxide with a mass fraction of from 1 to 5%; pH 6.0 to 9.0. Not toxic, not combustible.
Белый шлам (БШ) изготавливают в соответствии с патентом РФ№2053688 (А23К 1/16, опубл. 10.02.96 г. Бюл. №4) путем нейтрализации шлама при обескремнивании алюминатных растворов глиноземного производства. БШ марки А не содержит дополнительных минеральных добавок.White sludge (BS) is made in accordance with RF patent No. 2053688 (A23K 1/16, publ. 02/10/96 Bul. No. 4) by neutralizing the sludge during desiliconization of aluminate solutions of alumina production. BS grade A does not contain additional mineral additives.
Состав БШ соответствует ТУ 1711-127-001941091-96 с изменением №1 от 27.03.2000 г. и представлен в таблице 1.The composition of the BS corresponds to TU 1711-127-001941091-96 with the change No. 1 of 03/27/2000 and is presented in table 1.
Белый шлам (БШ), предложенный в качестве кремнийсодержащего сорбента для очистки промышленных стоков от соединений свинца и кадмия, ранее разработали и применили при кормлении животных в качестве минеральной добавки для повышения живой массы и сохранности животных на откорме при промышленном их содержании, а также для снижения уровня стресса и потерь мясной продуктивности у крупного рогатого скота при транспортировке (Патент РФ №2271211, А61К 33/04, опубл. 10.03.2006. Бюл. №7).White sludge (BS), proposed as a silicon-containing sorbent for the purification of industrial effluents from lead and cadmium compounds, was previously developed and used when feeding animals as a mineral additive to increase live weight and preserve animals for fattening at their industrial maintenance, as well as to reduce the level of stress and loss of meat productivity in cattle during transportation (RF Patent No. 2271211, А61К 33/04, publ. 03/10/2006. Bull. No. 7).
Другим известным направлением использования БШ является его применение при выращивании сельскохозяйственных культур на почвах, загрязненных тяжелыми металлами, где использование БШ в количестве 1÷5% массы пахотного слоя позволяет получить повышенные урожаи и снизить загрязнение получаемой продукции свинцом, никелем, хромом и кадмием (Патент РФ №2189712, А01В 79/02, опубл. 17.09.2002. Бюл. № 27).Another well-known area of use of BS is its use in growing crops on soils contaminated with heavy metals, where the use of BS in the amount of 1 ÷ 5% of the mass of the arable layer allows to obtain higher yields and reduce pollution of the products by lead, nickel, chromium and cadmium (RF Patent No. 2189712, АВВ 79/02, published on September 17, 2002. Bull. No. 27).
Новизной предложенного способа для очистки промышленных стоков от свинца и кадмия является использование белого шлама (БШ) по новому назначению, в качестве сорбента для высокоэффективной очистки сточных вод от соединений свинца (Pb) и кадмия (Cd), осуществляемой при минимуме затрат на замену сорбирующего реагента в существующих системах и схемах очистки.The novelty of the proposed method for the treatment of industrial effluents from lead and cadmium is the use of white sludge (BS) for a new purpose, as a sorbent for highly efficient wastewater treatment of compounds of lead (Pb) and cadmium (Cd), carried out with a minimum cost of replacing the sorbent reagent in existing systems and cleaning schemes.
Способ очистки промышленных стоков от свинца и кадмия с использованием предложенного сорбирующего реагента в виде кремнийсодержащего белого шлама осуществляют в следующем порядке.The method of purification of industrial effluents from lead and cadmium using the proposed sorbent reagent in the form of a silicon-containing white sludge is carried out in the following order.
В подлежащие очистке сточные воды вводят сорбент с последующим перемешиванием и разделением жидкой и твердой фаз, при этом в качестве сорбента используют белый шлам. В качестве элементов, сорбирующих Pb и Cd, в белом шламе «выступают» алюмосиликаты натрия в форме нозеана или содалита. Белый шлам выводят в количестве, в 5,0÷50,0 раз превышающем содержание токсикантов в очищаемых сточных водах.A sorbent is introduced into the wastewater to be treated, followed by mixing and separation of the liquid and solid phases, and white sludge is used as the sorbent. Sodium aluminosilicates in the form of nozean or sodalite “act” as elements sorbing Pb and Cd in the white sludge. White sludge is removed in an amount 5.0 to 50.0 times higher than the content of toxicants in the treated wastewater.
Результаты изучения эффективности очистки в лабораторных условиях растворов от соединений свинца и кадмия с использованием в качестве сорбента предложенного белого шлама в различных концентрациях при различных экспозициях представлены в таблицах 2; 4; 5; 6. Исследования проводили в центральной заводской лаборатории ФГУП на Северном Урале, имеющего гальванические цеха и очистные сооружения. Погрешности результатов анализов не превышают допустимых по НД на методы исследований.The results of a study of the efficiency of laboratory cleaning of solutions of lead and cadmium compounds using the proposed white sludge in various concentrations at various exposures as sorbents are presented in tables 2; four; 5; 6. Research was carried out in the central factory laboratory of the Federal State Unitary Enterprise in the Northern Urals, which has galvanic shops and treatment facilities. Inaccuracies in the results of analyzes do not exceed the permissible ones for research methods.
Примечания:Notes:
1. Время сорбции с перемешиванием - 6 часов.1. Sorption time with stirring - 6 hours.
2. Растворы готовили из нитратов тяжелых металлов, в качестве поставщика фтор-иона использовали борфтористоводородную кислоту.2. Solutions were prepared from heavy metal nitrates; hydrofluoric acid was used as a supplier of fluorine ion.
3. Концентрация белого шлама в растворах - 60 г/л.3. The concentration of white sludge in solutions is 60 g / l.
Результаты обратного экстрагирования дистиллированной водой соединений Pb и Cd из проб БШ после сорбции по таблице 2 представлены в таблице 3.The results of the reverse extraction with distilled water of compounds Pb and Cd from BS samples after sorption according to table 2 are presented in table 3.
Примечания:Notes:
1. Полное время экстрагирования каждой пробы - 100 часов, из них - 32 часа с перемешиванием.1. The total extraction time for each sample is 100 hours, of which 32 hours with stirring.
2. Концентрация белого шлама в воде - 60 г/л.2. The concentration of white sludge in water is 60 g / l.
Результаты экспериментов, представленные в таблицах 2 и 3, показывают, что БШ активно поглощает соединения Pb и Cd из растворов, переводя их в водонерастворимые формы (практически отсутствует экстрагирование Pb и Cd дистиллированной водой из проб - таблица 3).The experimental results presented in tables 2 and 3 show that BS actively absorbs Pb and Cd compounds from solutions, converting them into water-insoluble forms (extraction of Pb and Cd with distilled water from samples is practically absent - Table 3).
Следующие серии опытов по сорбции соединений Pb и Cd белым шламом из растворов с различной концентрацией элементов в растворе (от 1 до 35 г/л) и экспозицией экстрагирования (от 6 часов) представлены в таблицах 4, 5, 6.The following series of experiments on the sorption of Pb and Cd compounds by white mud from solutions with different concentrations of elements in the solution (from 1 to 35 g / l) and extraction exposure (from 6 hours) are presented in Tables 4, 5, 6.
Примечания:Notes:
1. Процесс проводился при постоянном перемешивании в течение смены.1. The process was carried out with constant stirring during the shift.
2. Объем раствора - 0,2 л.2. The volume of the solution is 0.2 l.
3. Масса навески сорбента БШ - 20 г.3. The mass of the sample sorbent BSH - 20 g.
4. Концентрация БШ в растворах - 100 г/л.4. The concentration of BS in solutions is 100 g / l.
Примечания:Notes:
1. Процесс проводился при постоянном перемешивании в течение смены.1. The process was carried out with constant stirring during the shift.
2. Объем раствора - 0,2 л.2. The volume of the solution is 0.2 l.
3. Масса навески сорбента БШ - 20 г.3. The mass of the sample sorbent BSH - 20 g.
4. Концентрация БШ в растворах - 100 г/л.4. The concentration of BS in solutions is 100 g / l.
Примечания:Notes:
1. Процесс проводился в течение 500 час при периодическом перемешивании 1 раз в смену.1. The process was carried out for 500 hours with periodic stirring 1 time per shift.
2. Объем раствора - 0,2 л.2. The volume of the solution is 0.2 l.
3. Масса навески сорбента 10 г.3. The mass of the sample sorbent 10 g.
4. Концентрация БШ в растворах 50 г/л.4. The concentration of BS in solutions of 50 g / l.
Неочевидным эффектом использования кремнийсодержащего белого шлама в качестве сорбента для очистки промышленных стоков от соединений свинца и кадмия является то, что, используя предложенный сорбент БШ в широком диапазоне отношений массы сорбента к массе токсичных соединений в стоках, при различных экспозициях возможно без переоборудования производства при минимальных затратах провести практически полную очистку высокотоксичных кислотных стоков без предварительной их нейтрализации со степенью очистки до 99,1÷99,9%, что является высоким техническим и технологическим достижением.An unobvious effect of using silicon-containing white sludge as a sorbent for the purification of industrial effluents from lead and cadmium compounds is that, using the proposed BS sorbent in a wide range of ratios of the mass of the sorbent to the mass of toxic compounds in the effluents, at various exposures it is possible without re-equipment of production at minimal cost to carry out almost complete purification of highly toxic acid effluents without first neutralizing them with a degree of purification up to 99.1 ÷ 99.9%, which is high m technical and technological achievement.
Данные таблиц 2; 4; 6 показывают, что при исходной концентрации Pb в растворах от 1 до 20 г/л остаточная концентрация после сорбции БШ находится в пределах от 0,009 до 0,82%, при степени очистки растворов от 99,18% до 99,9% при массовом соотношении БШ к Pb 5,0÷50:1, хотя при концентрации 35 г/л Pb и массовом соотношении БШ к Pb равном 2,85 степень очистки составляет 71,4-65,8%.Data tables 2; four; 6 show that at the initial concentration of Pb in solutions from 1 to 20 g / l, the residual concentration after BS adsorption is in the range from 0.009 to 0.82%, with the degree of purification of solutions from 99.18% to 99.9% at a mass ratio BS to Pb 5.0 ÷ 50: 1, although at a concentration of 35 g / l Pb and a mass ratio of BS to Pb equal to 2.85, the degree of purification is 71.4-65.8%.
По кадмию (таблица 5) конечная концентрация в растворах составляет от 0,5 до 24,5% при исходной от 10 до 20 г/л, что соответствует степени очистки растворов от 99,5% при времени сорбции 32 часа и исходной концентрации 10 г/л до 75,5% при исходной концентрации 20 г/л и массовом соотношении БШ к Cd 5,0÷10,0:1.For cadmium (table 5), the final concentration in solutions is from 0.5 to 24.5% with the initial from 10 to 20 g / l, which corresponds to the degree of purification of solutions from 99.5% at a sorption time of 32 hours and an initial concentration of 10 g / l to 75.5% at an initial concentration of 20 g / l and a mass ratio of BS to Cd of 5.0 ÷ 10.0: 1.
Из вышеприведенных примеров (таблицы 2;4;5;6) видно, что очистка растворов от соединений свинца и кадмия во всех экспериментах производится эффективно, если сорбент вводят в количестве, превышающем в 5÷50 раз количество токсиканта, содержащегося в растворах, т.е. в массовом соотношении (5,0÷50,0): 1.From the above examples (tables 2; 4; 5; 6) it can be seen that the cleaning of solutions from lead and cadmium compounds in all experiments is carried out effectively if the sorbent is introduced in an amount exceeding 5 ÷ 50 times the amount of toxicant contained in solutions, t. e. in the mass ratio (5.0 ÷ 50.0): 1.
Таким образом, использование в способе очистки сточных вод от Pb и Cd белого шлама глиноземного производства в качестве сорбирующего реагента очевидно, высокоэффективно и имеет следующие преимущества:Thus, the use in the method of wastewater treatment from Pb and Cd of white sludge from alumina production as a sorbent reagent is obviously highly effective and has the following advantages:
- упрощение технологии очистки, обусловленное исключением нейтрализации стоков перед очисткой до ограниченного значения pH;- simplification of treatment technology, due to the exclusion of neutralization of effluents before treatment to a limited pH;
- удешевление очистки, обусловленное дешевизной и доступностью белого шлама как побочного продукта глиноземного производства, изготовляемого по заказам сельского хозяйства.- cheaper cleaning, due to the cheapness and availability of white sludge as a by-product of alumina production, manufactured by order of agriculture.
Предложенный способ прост по использованию, не требует больших дополнительных капитальных вложений в переоборудование очистных сооружений и специального обучения персонала и может найти применение на машиностроительных и металлургических предприятиях, дающих загрязнение окружающей среды по свинцу и кадмию, а также на предприятиях по ремонту автотракторной техники и на очистных сооружениях городов и поселков, путем использования белого шлама (БШ) в качестве фильтрующей загрузки напорных и безнапорных фильтров в системах очистки сточных вод.The proposed method is simple to use, does not require large additional capital investments in the conversion of treatment facilities and special training for personnel, and can be used in engineering and metallurgical enterprises that cause environmental pollution by lead and cadmium, as well as in enterprises repairing automotive vehicles and treatment plants constructions of cities and towns by using white sludge (BS) as a filter load of pressure and non-pressure filters in one hundred treatment systems GOVERNMENTAL waters.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152525/05A RU2412756C2 (en) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152525/05A RU2412756C2 (en) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008152525A RU2008152525A (en) | 2010-07-10 |
| RU2412756C2 true RU2412756C2 (en) | 2011-02-27 |
Family
ID=42684264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008152525/05A RU2412756C2 (en) | 2008-12-29 | 2008-12-29 | Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2412756C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655215C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" | Method of lead immobilization in polluted soils |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036844C1 (en) * | 1992-08-21 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Method of cleaning sewage water from fluorine |
| RU2216398C1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-11-20 | Мандзий Марина Романовна | Method to produce sorbent for extraction of metal ions from solutions |
| RU2301777C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of purification of the waste waters of the galvanic productions with usage of the fertilized galvanoslime |
-
2008
- 2008-12-29 RU RU2008152525/05A patent/RU2412756C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036844C1 (en) * | 1992-08-21 | 1995-06-09 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Method of cleaning sewage water from fluorine |
| RU2216398C1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-11-20 | Мандзий Марина Романовна | Method to produce sorbent for extraction of metal ions from solutions |
| RU2301777C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of purification of the waste waters of the galvanic productions with usage of the fertilized galvanoslime |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655215C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-05-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" | Method of lead immobilization in polluted soils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008152525A (en) | 2010-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Singh et al. | Low-cost adsorbents for removal of inorganic impurities from wastewater | |
| Tahir et al. | Removal of Cr (III) from tannery wastewater by adsorption onto bentonite clay | |
| Runtti et al. | Sulphate removal over barium-modified blast-furnace-slag geopolymer | |
| KR20120051000A (en) | Dual polymer system for water recovery and separation of suspended solids from aqueous media | |
| Patchaiyappan et al. | Application of plant-based natural coagulants in water treatment | |
| Morris et al. | Preliminary appraisal of advanced waste treatment processes | |
| Al Dwairi et al. | Potential use of faujasite–phillipsite and phillipsite–chabazite tuff in purification of treated effluent from domestic wastewater treatment plants | |
| Al-Sareji et al. | Copper removal from water using carbonized sawdust | |
| Łukasiewicz | Post-coagulation sludge management for water and wastewater treatment with focus on limiting its impact on the environment | |
| Ismail et al. | A study on zeolite performance in waste treating ponds for treatment of palm oil mill effluent | |
| US20160304366A1 (en) | Methods for removing contaminants from aqueous systems | |
| RU2412756C2 (en) | Sorbent for cleaning effluents of lead and cadmium compounds and method to this end | |
| Harja et al. | New adsorbent materials on the base of ash and lime for lead removal' | |
| RU2524111C2 (en) | Method of removing heavy metals from waste water by adsorption, filter material (sorbent) and method of producing sorbent | |
| KR100702065B1 (en) | Water treatment powder for simultaneous removal of suspended solids, nitrogen and phosphorus | |
| Ziarati et al. | Bioremediation of pharmaceutical effluent by food industry and agricultural waste biomass | |
| Daniel et al. | Comparative study of the Bioadsorbtion of Cadmium and lead from industrial waste water using melon (citrullus colocynthis) husk activated with sulphuric acid | |
| RU2440304C1 (en) | Method of removing phosphorus compounds from waste water | |
| Nwankwo et al. | Preliminary Study on the Use of Urea Activated Melon (Citrullus Colocynthis) Husk in The Adsorption of Cadmium from Waste Water | |
| RU2725315C1 (en) | Method of purifying water from arsenic compounds | |
| Kumari et al. | Optimization of lead adsorption using animal biopolymers by factorial design | |
| Masrournia | Evaluation of heavy metal removal from wastewater using Iranain modified natural clinoptilolite | |
| Rauckyte-Żak et al. | Wastewaters treatment from rail freight car wash. Assessment of physicochemical treated sludges | |
| Fathi et al. | Recycling of Sewage Sludge to Prepare an Effective Adsorbent to Treat Selected Heavy Metals-Contaminated Water | |
| Kozodaev et al. | Mathematical modeling of heavy metal ion bisorption process by activated sludge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131230 |