Последние конференции
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии
- Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии
- Современные проблемы экологии
- Экологические проблемы окружающей среды, пути и методы их решения
- Экология, образование и здоровый образ жизни
Извлечение ионов тяжелых металлов из сточных вод на цеолите, модифицированном ультразвуком
А.В. Шарапова, Н.А. Неронова, М.В. Бузаева, Е.С. Климов
Ульяновский государственный технический университет,
г. Ульяновск
Одной из актуальных экологических проблем машиностроительных предприятий является проблема глубокой очистки сточных вод от токсичных ионов тяжелых металлов. В этом направлении перспективно использование природных и синтетических сорбентов. Применение природных минералов в очистке сточных вод приемлемо с экологической и экономической точки зрения, но зачастую такие материалы не обладают нужными сорбционными свойствами и их необходимо дополнительно модифицировать.
Использование акустических колебаний в процессах сорбции позволяет резко сократить продолжительность насыщения сорбента, а иногда и увеличить его емкость [1, 2]. Использование ультразвуковой обработки увеличивает емкость твердых сорбентов. При акустическом воздействии на сорбент изменяется не только поверхностный слой зерен, но и капиллярная структура.
Для сорбционной очистки сточных вод, модельных растворов от тяжелых металлов использовали цеолит Майнского месторождения Ульяновской области. Фракции цеолита 1–2 и 3–5 мм предварительно обрабатывали при 200 °С в течение 1,5 ч. Для улучшения сорбционных свойств минерал подвергали воздействию ультразвука в водной среде: ν = 20 кГц, τ = 2 мин.
Количественные характеристики процессов сорбции ионов из растворов на исходном и обработанном ультразвуком цеолите были исследованы в статических условиях (соотношение Т : Ж = 1 : 50, время контакта – 1 ч, исходная концентрация ионов – 1 мг/л). Ультразвуковая обработка улучшает сорбционные свойства цеолита. Степень извлечения ионов цинка из растворов увеличивается с 96,0 до 99,2 % (фракция 1–2 мм); с 92,0 до 97,0 % (фракция 3–5 мм). Извлечение ионов меди из воды увеличивается с 87,8 до 94,5 % (фракция 1–2 мм); с 85,6 до 93,0 % (фракция 3–5 мм).
Таким образом, представляется перспективным использование ультразвуковой обработки природных сорбентов, в том числе цеолитов, для повышения их емкости и интенсификации процессов извлечения загрязняющих веществ из растворов.
Список литературы
1. Милушкин В.М. Сорбционные процессы извлечения примесей тяжелых металлов из воды при действии ультразвука в кипящем слое доломита / В.М. Милушкин, А. П. Ильин // Сорбционные и хроматографические процессы. 2009. – Т. 9. – Вып. 2. – С. 308–314.
2. Лейкин Ю.А. Модифицированные сорбенты для селективного извлечения аммиака и его производных / Ю.А. Лейкин, Б.Ф Мясоедов, В.В. Лосев // Химическая физика. Т. 26. – № 10. – 2007. – С. 18 –32.