всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Сравнительная эффективность применения реагентных методов в процессах очистки сточных вод гальванических производств от ионов меди (II)

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 08 за 2016 год, стр. 32-37.
Рубрика: Технологии промышленной и бытовой очистки вод

 

Смирнова Н.Н. кандидат химических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых
Небукина И.А. аспирант кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А. Г. и Н. Г. Столетовых
Шиганова Е.А. студент, ФГБОУ ВО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Аннотация:
Разработке методов очистки и регенерации сточных вод гальванических производств, в силу экологической и экономической остроты проблемы, уделяется значительное внима-ние. В зависимости от состава загрязнений и предъявляемых требований к очищенной воде используются химические (реагентные), электрохимические, сорбционные и мембранные методы. Химические методы очистки, предусматривающие, прежде всего, осаждение тяжелых металлов, в частности, меди, из растворов в форме различных нерастворимых соединений, достаточно просты и технически разработаны. В настоящей работе выполнены сравнительные исследования эффективности использования в качестве реагентов осаждения гидроксидов натрия и кальция, карбоната кальция, смеси гидроксида и карбоната кальция и сульфида натрия. Исследования проводились на растворах с концентрациями ионов меди (II) от 1 мг/дм3 до 10 г/дм3. Содержание ионов меди (II)в растворе контролировалось спектрофотометрическим методом. В отсутствии органических комплексообразователей, степени извлечения не ниже 97% удалось достичь при применении смеси гидроксида и карбоната кальция. Технология химической металлизации поверхностей предусматривает присутствие катионов осаждаемого металла в виде комплексов с органическими лигандами. Комплексоны (например, натриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА)) вводят специально для предотвращения образования трудно растворимых гидроксидов металлов. Присутствие катионов осаждаемого металла в виде комплексов, в свою очередь, существенно усложняет схему регенерации сточных вод. Наибольшую эффективность очистки сточных вод от ионов меди (II) в присутствии ЭДТА продемонстрировал процесс осаждения с участием железа. В этом случае степень извлечения из растворов ионов меди (II) во всем рассмотренном диапазоне их начальных концентраций составила 99,0-99,6%.

Ключевые слова: гальваническое производство, ионы меди (II), осаждение, сточные воды

Ссылка для цитирования:
Смирнова Н.Н. , Небукина И.А. , Шиганова Е.А. Сравнительная эффективность применения реагентных методов в процессах очистки сточных вод гальванических производств от ионов меди (II) // Вода: химия и экология. — 2016. — № 08. — c. 32-37. — http://watchemec.ru/article/28071/

Литература:
1. Инженерная защита окружающей среды / Под ред. Ю.А. Бирмана, Н.Г. Вурдовой. М.: АСВ, 2002. 296 с.
2. Медведев А. Н. Технология производства печатных плат. М.: Техносфера, 2005. 360 с.
3. Пашаян А.А. Регенерационная утилизация гальванических растворов, содержащих катионы меди (II).Дис. … канд. хим. наук, Брянск, 2008. 189 с.
4. Андреев С.Ю. Новая технология очистки сточных вод машиностроительного пред-приятия / С.Ю. Андреев, Б.М. Гришин, В.В. Демидочкин, И.В. Ширшин // Водоочистка. 2011.№ 5. С. 54-58.
5. Святохина В.П. Оценка эффективности удаления ионов тяжелых металлов из сточных вод в форме гидроксидов / В.П. Святохина, О.Ю. Исаева, С.В. Пестриков, Н.Н. Красногорская // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 2. С. 330-332.
6. Хоботова Э.Б. Регенерация промывных аммиачных медьсодержащих растворов / Э.Б. Хоботова, В.М. Зареченский // Гальванотехника и обработка поверхности. 1997. Т. 5. № 3.С. 43-49.
7. ПашаянАл.А. Регенерационная утилизация медьсодержащих гальванических раство-ров / Ал.А. Пашаян, О.С. Щетинская, А.А. Пашаян// Вестник Брянского государственного университета. 2009. № 4. С. 163-172.
8. Fenglian Fu. Effective removal of coordinated copper from wastewater using a new dithio-carbamate-type supramolecular heavy metal precipitant / Fu Fenglian, Zeng Haiyan, CaiQinhong, QiuRongliang, Yu Jimmy, Xiong.Ya// Chemosphere. 2007. V. 69. № 11. P. 1783-1789.
9. Man-Seung Lee. Recovery of copper, tin and lead from the spent nitric etching solutions of printed circuit board and regeneration of the etching solution /Lee Man-Seung,Ahn Jong-Gwan,Ahn Jae-Woo // Hydrometallurgy. 2003. V. 70. № 1-3. Р. 23-29.
10. Barakat M.A. New trends in removing heavy metals from industrial wastewater // Arabian Journal of Chemistry. 2011. V. 4. № 4. Р. 361-377.
11. Иканина Е.В. Реагентные методы очистки стоков от меди (II) / Е.В. Иканина, В.Ф. Марков, Л.Н. Маскаева // Вода: химия и экология. 2011. № 9. С. 39-45.
12. ГН 2.1.5.1315 – 03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М.: Изд-во стандартов. 2003. 74 с.
13. ГОСТ 4388 -72. Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации меди. М.: Изд-во стандартов. 1974. 10 с.
14. Пат 2191750 РФ / Жижаев А.М., Брагин В.И., Михайлов А.Г. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов. Заявлено 01.10.2000. Опубликовано 27.10.2002. Бюл. № 11. Приоритет 01.11.2000.
15.Евдокимова Н.А. Утилизация медьсодержащих отработанных травильных растворов / Н.А. Евдокимова, В.М. Макаров // Экология и промышленность России. 2005. № 1. С. 28-29.
16. Пат. 6630071 США /BuismanDijkman. Process for the treatment of waste water containing heavy metals.Заявлено28.06.2001. Опубликовано07.10.2003.
17.Васильев В.П. Комплексоны и комплексонаты. М.: Химия, 1996. 460с.
18.Nosier S.A. Enhancement of copper cementation using ceramic suspended solids under single phase flow / S.A. Nosier, Y.A. Alhamed, H.A. Alturaif // Separation and Purification Technolo-gy. 2007. V. 52. № 3. Р. 454-460.
19.Shuxian Jiang. A simple method for removing chelated copper from wastewaters: Ca(OH)2-based replacement-precipitation /Jiang Shuxian, Fu Fenglian, Qu Junxiong, XiongYa// Chemo-sphere. 2008. V. 73. №. 5. P. 785-790.
20. Пат 2191750 РФ / Иванов В.Н., Ермолаев Н.П., Смыков В.Б. Способ регенерации эти-лендиаминтетрауксусной кислоты из отработанного промывочного раствора парогенера-торов электростанций. Заявлено 26.02.2002. Опубликовано 27.09.2003. Бюл. № 12. Прио-ритет 26.02.2002.
21.Гилене О. Осаждение ЭДТА из комплексных растворов тяжелых металлов и его реге-нерирование / О. Гилене, И. Айкайте, О. Нивинскене // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2004. № 4. С. 54-56.