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

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СОРБЕНТОВ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ (II)

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 6 за 2017 год, стр. 35–40.
Рубрика: Научно-аналитические обзоры

 

Смирнова Н.Н. кандидат химических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых
Афонин Г.С. магистрант кафедры химии, ФГБОУ ВО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Аннотация:
Ионы тяжелых металлов, в том числе меди, относятся к числу наиболее опасных веществ, загрязняющих гидросферу. Существенная роль в разрабатываемых водоочистных технологиях, направленных на их удаление, отводится сорбционным методам. В настоящей работе предпринята попытка оценить характер влияния природы сорбентов на эффективность удаления ионов меди (II) из водных растворов. Исследования проводили на модельных системах с концентрациями ионов меди (II) 0,01-10000 мг/дм3. Содержание ионов Cu(II) в растворе контролировали спектрофотометрически в присутствии диэтил-дитиокарбамата натрия и методом атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС). В качестве сорбентов в работе использовали активированный алюмосиликатный адсорбент ГЛИНТ, АГРОИОНИТ, синтетическую ионообменную смолу Dowex 50wx8 и угли активированные кокосовый NWC и каменноугольный Silcarbon S 835. Рассмотрены кинетические и термодинамические особенности сорбции. Для математического описания статического равновесия в сорбционном процессе были использованы модели Ленгмюра и Фрейндлиха. Выявлено, что емкость образцов, в которых преимущественно реализуется ионо-обменная сорбция, в среднем на 20-40 % выше, чем в случае активированных углей. Показано, что применение в качестве сорбентов АГРОИОНИТА и Dowex приводит к возрастанию скорости сорбции. В целом процесс сорбции протекает в смешанно-диффузионном режиме и удовлетворительно описывается кинетической моделью псевдовторого порядка. В статических условиях проведения эксперимента при начальной концентрации ионов Cu(II) в растворе до 1 мг/дм3 степень их извлечения исследованными образцами составляет 70-97 %.

Ключевые слова: алюмосиликатные адсорбенты, изотермы сорбции, ионообменные смолы, ионы тяжелых металлов, сорбция, углеродные адсорбенты

Ссылка для цитирования:
Смирнова Н.Н. , Афонин Г.С. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ СОРБЕНТОВ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕДИ (II) // Вода: химия и экология. — 2017. — № 6. — c. 35–40. — http://watchemec.ru/article/28560/

Литература:
1. Данилов-Данильян В.И. Рынки воды и водохо-
зяйственных услуг в мире и Российской федера-
ции. Ч. I / В.И. Данилов-Данильян, А.П. Демин, В.Г.
Пряжинская, И.Р. Покидышева // Водные ресурсы.
2015. T. 42. №2. С. 229-240.
2. Данилов-Данильян В.И. Рынки воды и водохо-
зяйственных услуг в мире и Российской федера-
ции. Ч. II / В.И. Данилов-Данильян, А.П. Демин, В.Г.
Пряжинская, И.Р. Покидышева // Водные ресурсы.
2015. T. 42. №3. С. 329-343.
3. Климов Е.С. Природные сорбенты и комплексоны
в очистке сточных вод / Е.С. Климов, М.В. Бузаева.
Ульяновск: УлГТУ. 2011. 201 с.
4. Смирнова Н.Н. Сравнительная эффективность при-
менения реагентных методов в процессах очистки сточ-
ных вод гальванических производств от ионов меди (II)
/ Н.Н. Смирнова, И.А. Небукина, Е.А. Шиганова //
Вода: химия и экология. 2016. №8. С. 32-37.
5. ГН 2.1.5.1315 — 03. Предельно-допустимые концент-
рации (ПДК) химических веществ в воде водных объ-
ектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
водопользования. М.: Изд-во стандартов. 2003. 74 с.
6. Wang Ji-Zhong Удаление из сточных вод тяжелых
металлов с использованием природных минералов /
Ji-Zhong Wang, Sheng-Rong Li, Bao-Lin Liu, Jing-Gui
Tong // Bull Mineral Petrol Geochem. 2005. V. 24. №2.
P. 159-164.
7. Svilovi´c S. Modeling batch kinetics of copper ions
sorption using synthetic zeolite NaX / S. Svilovi´c, D.
Ruši´c, R. Stipiši´c // Journal of Hazardous Materials.
2009. V. №170. Р. 941-947.
8. Demirbas Ayhan. Heavy metal adsorption onto agrobased
waste materials // Journal of Hazardous Materials.
2008. V. 157. №2-3. P. 220-229.
9. Lokendra S. Thakur. Adsorption of heavy metal from
synthetic waste water by tea waste adsorbent / S. Thakur
Lokendra, Parmar Mukesh // International Journal of
Chemical and Physical Sciences. 2013. V. 2. №6. P. 6-19.
10. Tumin Najua D. Adsorption of copper from aqueous
solution by Elais Guineensis kernel activated carbon /
Najua D. Tumin, A. Luqman Chuah, Z. Zawani, S. Abdul
Rashid // Journal of Engineering Science and Technology.
2008. V. 3. №2. P. 180-189.
11. Гимаева А.Р. Сорбция ионов тяжелых металлов
из воды активированными углеродными адсорбента-
ми / А.Р. Гимаева, Э.Р. Валинурова, Д.К. Игдавлетова,
Ф.Х. Кудашева // Сорбционные и хроматографиче-
ские процессы. 2011. Т. 11. Вып. 3. С. 350-356.
12. Зыкова И.В. Адсорбция ионов меди керамиче-
ской крошкой из бинарных и многокомпонентных
растворов / И.В. Зыкова, И.В. Лысенко, В.П. Панов
// Известия вузов. Химия и химическая технология.
2004. Т. 47. №9. С. 151-167.
13. Цветкова А.Д. Исследование процесса адсорбции
ионов меди на модифицированном диоксиде кремния
/ А.Д. Цветкова, О.П. Акаев // Вестник КГУ им. Н.А.
Некрасова. 2011. №2. С. 27-30.
14. Vebych S. Ion exchange extraction of heavy metal
ions from waste water / S. Vebych, N. Hilal, G. Sorokin,
M. Leaper // Separation Science and Technology. 2004.
V. 39. №9. P. 2031-2040.
15. Prabhakaran D. Synthesis, characterization and metal
extractive behavior of functionalized AXAD-16 polymeric
matrix using oxyacetone acetamide / D. Prabhakaran,
M.S. Subramanian // Separation Science and Technology.
2004. V. 39. №4. P. 941-957.
16. Мухин В.М. Активные угли России / В.М. Мухин,
А.В. Тарасов, В.Н. Клушин. М.: Металлургия. 2000.
352 с.
17. Бобкова Л.А. Влияние ионной силы раствора на
равновесие и динамику сорбции меди (II) и кобаль-
та (II) макросетчатым карбоксильным катионитом
КБ-2Э / Л.А. Бобкова, В.В. Козик, В.В. Петрова, Т.В.
Односторонцева // Ползуновский вестник. 2011. №4-
1. С. 83-87.
18. Адсорбция из растворов на поверхности твердых
тел // Под ред. Парфитта Г., Рочестера К. М.: Мир.
1986. 488 с.
19. Uğurlu M., Karaoğlu H. Adsorption of ammonium
from an aqueous solution by fl y ash and sepiolite:
Isotherm, kinetic and thermodynamic analysis / M.
Uğurlu, H. Karaoğlu // Microporous and Mesoporous
Materials. 2011. V. 159. P. 173-178.
20. Свешникова Д.А. Сорбция ионов рубидия из
водных растворов активированными углями /
Д.А. Свешникова, К.Г. Кунжуева, Д.Р. Атаев, А.Ш.
Рамазанов, М.М. Гафуров // Сорбционные и хромато-
графические процессы. 2012. Т. 12. Вып. 5. С. 789-797.
21. Тимофеев К.Л. Кинетика сорбции ионов индия,
железа и цинка слабокислотными катионитами / К.Л.
Тимофеев, А.В. Усольцев, С.А. Краюхин, Г.И. Мальцев
// Сорбционные и хроматографические процессы.
2015. Т. 15. Вып. 5. С. 720-729.