Доочистка сточных вод от тяжелых металлов природными и модифицированными глиносодержащими сорбентами

Аннотация

Представлены результаты исследований сорбции ионов тяжелых металлов глиносодержащими сорбентами из сточных вод гальванического производства. Цель испытаний, проведенных на пилотной установке, – разработка технологической схемы для доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и извлечения отработанного сорбента с применением намывного патронного фильтра со слоем перлита. В испытаниях использовались: термически модифицированный сорбент на основе природных материалов – модифицированная глина, а также смесевый сорбент, состоящий из монтмориллонита, торфа и доломита в соотношении 5:4:1 без термической обработки. Исследования проводились по восьми ионам тяжелых металлов в диапазоне низких концентраций, характерных для сточных вод, поступающих на доочистку после отстаивания с корректировкой рН. Основные технологические параметры доочистки: pH 8; продолжительность контакта сорбента с обрабатываемыми водами 90 мин, доза сорбентов 1–1,6 г/л. Отделение отработанного сорбента от очищенной воды было предусмотрено в две ступени – отстаиванием и фильтрованием на патронном намывном фильтре. Введение коагулянта «Аква-АуратТМ-30» дозой 40 мг/л по Al₂O₃ позволило снизить концентрацию взвешенных веществ в осветленных сточных водах, подаваемых на намывные фильтры, до 8 мг/л для модифицированной глины и 15 мг/л для смесевого сорбента. Удельная производительность намывного слоя составила 23 м³/(ч·м²), расчетная удельная нагрузка по взвеси на поверхность фильтра составила для модифицированной глины 850 г/м², для смесевого сорбента – 680 г/м². Расчетная продолжительность фазы фильтрования намывного слоя при использовании предварительного реагентного отстаивания составила 4,6 и 2 ч для модифицированной глины и смесевого сорбента соответственно. Обеспечена эффективность очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов на уровне ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения.

Ключевые слова

сточные воды , сорбция , тяжелые металлы , модифицированная глина , доломит , монтмориллонит , торф , намывной фильтр

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

Зубченко В. Л., Захаров В. И., Рогов В. М. и др. Гибкие автоматизированные гальванические линии: справочник. – М.: Машиностроение, 1989. 672 с.
Саргин Ю. Н., Надеждин В. А. Рекомендации по проектированию водоснабжения и канализации цехов гальванопокрытий. – М., СантехНИИпроект, 1992. 168 с.
Srinivasan R. Advances in application of natural clay and its composites in removal of biological, organic, and inorganic contaminants from drinking water // Advances in Materials Science and Engineering. 2011. DOI:10.1155/2011/872531.
El-Maghrabi H. H. Removal of heavy metals via adsorption using natural clay material // Journal of Environment and Earth Science. 2014. V. 4. № 19. Р. 38–46.
Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии: учебник для вузов. – М.: Химия, 1975. 512 с.
Кормош Е. В. Модифицирование монтмориллонитсодержащих глин для комплексной сорбционной очистки сточных вод: Дисс. … кандидата технических наук. – Белгород, 2009. 178 с.
Швецов В. Н., Морозова К. М., Смирнова И. И., Домнин К. В., Архипова Е. Е. Извлечение ионов тяжелых металлов из биологически очищенных городских сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 7. С. 59–63.
Koshelev V., et al. Development of technology for obtaining sorbents based on bentonite clays for water purification systems // Water and Ecology. 2018. № 2. C. 32–39.
Abollinoa O., Acetob M., Malandrinoa M., Sarzaninia C. Adsorption of heavy metals on Na-montmorillonite. Effect of ph and organic substances // Water Research. 2003. V. 37. P. 1619–1627.
Степанов С. В., Панфилова О. Н., Абдугаффарова К. К. Доочистка сточных вод от ионов тяжелых металлов новым сорбентом на основе модифицированных глин // Водоснабжение и санитарная техника. 2018. № 1. С. 46–50.
Stepanov S., Panfilova O. Removal of heavy metal ions with clay-based sorbent. IOP Conference Series // Earth and Environmental Science. 2019. V. 272. DOI:10.1088/1755-1315/272/2/022248.