ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИЛУЧЕННЯ ІОНІВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ З РОЗВЕДЕНИХ РОЗЧИНІВ ІОНООБМІННИМ МЕТОДОМ

УДК:504.5:628.33

DOI:10.25140/2411-5363-2017-4(10)-154-162

Автор:

Гомеля Микола Дмитрович , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Іванова Вероніка Петрівна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Трус Інна Миколаївна , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені І. Сікорського» (просп. Перемоги, 37, м. Київ, 03056, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Важливою екологічною проблемою є забруднення поверхневих вод іонами важких металів. Висока токсичність при низьких дозах і здатність до накопичення в живих організмах пояснює зростаючу потребу в корекції змісту металів у стоках згідно з всесвітніми нормами. Викликає інтерес метод іонного обміну.

Постановка проблеми. Актуальними стають проблеми забруднення природних вод, зростання об’ємів стічних вод і пошук ефективних методів їх очищення.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Досліджено процеси сорбції іонів міді із концентраціями 1–2 мг/дм3 на катіоніті КУ-2-8. Селективність катіоніту по іонах міді при низьких її концентраціях близька до селективності по іонах жорсткості.

При використанні модифікованих іонообмінних матеріалів сполуками марганцю та заліза було досягнуто підвищення ефективності вилучення іонів важких металів із води.

Виділення не вирішених раніше частин загальної проблеми. Не можливо дати оцінку ефективності вилучен­ня з води іонним обміном іонів важких металів при концентраціях, нижчих 1 мг/дм3.

Постановка завдання. Вивчення процесів сорбції іонів міді та свинцю на катіонітах, а також використання фільтрів змішаної дії.

Виклад основного матеріалу. Ефективність очищення води знижувалася при зменшенні вихідної концентрації металу.

Запропоновано використання фільтрів змішаної дії. Встановлено, що при концентрації іонів міді 10-2 мкг/дм3 мідь не сорбувалася навіть при використанні фільтрів змішаної дії.

Встановлено, що іони свинцю практично повністю вилучаються на сильнокислотному катіоніті при концентраціях менше 0,1 мкг/дм3. Регенерацію слід проводити 2М розчином соляної кислоти. Ефективність десорб­ції іонів свинцю досягає 100 %. Ступінь десорбції іонів міді в окремих випадках досягає приблизно 90 %.

Висновки. Задовільні результати по концентруванню сильно розведених розчинів іонів міді можна отримати при концентрації іонів міді до 1 мкг/дм3.

При використання фільтрів змішаної дії мідь можна вилучити з розчинів концентрацією до 0,1 мкг/дм3.

Встановлено, що іони свинцю ефективно вилучаються із надрозведених водних розчинів при концентраціях менше 1 мкг/дм3.

Ключові слова:

важкі метали, іонний обмін, сорбція, регенерація іоніту, фільтр змішаної дії

Список використаних джерел:

1. Екологічна безпека водних екосистем і моніторинг якості води : навч. посіб. / М. Д. Го­меля, Т. О. Шаблій, В. А. Копілевич та ін. ; під заг. ред. М. Д. Гомеля. – К. : Видавничий центр НУБіП України, 2013. – С. 143.

2. Трохименко Г. Г. Визначення ступеню кумуляції важких металів у гідробіонтах Бузького лиману / Г. Г. Трохименко, Н. В. Циганюк // Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування. – 2015. – № 4. – С. 98–105.

3. Progress in Chemical-Looping Combustion and Reforming technologies / J. AdanezA. AbadF. G. LabianoP. GayanL. F. Diego // Progress in Energy and Combustion Science. – 2012. – Vol. 38. – №. 2. – Pр. 215–282.

4. Ивантер Э. В. Экологическая токсикология природных популяций / Э. В. Ивантер, Н. В. Медведев. – М. : Наука, 2007. – 229 с.

5. Исидоров В. А. Введение в химическую экотоксикологию / В. А. Исидоров. – СПБ. : Химиздат, 1999. – 144 с.

6. Вредные химические вещества в промышленности : справочник : в 3 т. Т. 3 / под ред. Н. В. Лазарева и Э.Н. Левиной. – Л. : Химия, 1976. – 608 с.

7. Ahmad, A. Removal of Cu (II) and Pb (II) ions from aqueous solutions by adsorption on sawdust of Meranti wood / A. Ahmad, M. Rafatullah, O. Sulaiman, M. H. Ibrahim, Y. Y. Chii, B. M. Siddique // Desalination. – 2009. – № 250. – Pр. 300–310.

8. Малін В. П. Ефективність застосування катіоніту КУ–2–8 при вилученні іонів міді з води в присутності іонів жорсткості / В. П. Малін, М. Д. Гомеля, В. М. Галімова // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки : науково-технічний збірник. – 2016. – Вип. 26. – С. 45–54.

9. Гомеля М. Д. Вилучення іонів міді з води із застосуванням слабокислотного катіоніту DOWEX MAC–3 / М. Д. Гомеля, В. П. Малін, О. В. Глушко // Вісник НТУУ «КПІ», серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2016. – № 1 (15). – С. 60–65.

10. Fu F. Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review / F. Fu, Q. Wang // Journal of Environmental Management. – 2011. – № 92. – Pр. 407–418.

11. Barakat M. New trends in removing heavy metals from industrial wastewater / M. A. Barakat // Arabian Journal of Chemistry. – 2011. – № 4. – Pр. 361–377.

12. Шумилова А. А. Исследование влияния эвтрофикации на повторное загрязнение Бугского лимана тяжелыми металлами / А. А. Шумилова, А. Г. Трохименко //Вісник Національного університету кораблебудування. – 2012. – № 1 – С. 56–62.

13. Определение тяжелых металлов в водных экосистемах методом инверсионной хронопотенциометрии / И. В. Суровцев, В. М. Галимова, В. М. Манк, В. А. Копилевич // Химия и технология воды. – 2009. – Т. 31, № 6. – С. 677–687.

Завантажити